南京财经大学食品科学与工程学院、江苏省粮油品质控制及加工技术重点实验室和江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心的裴斐和倪晓蕾以及南京农业大学食品科学技术学院的仲磊等人研究低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇3 种功能性甜味剂对米饭品质的影响，利用质构分析、扫描电子显微镜、差示扫描量热分析、X-射线衍射分析和体外模拟消化等方法，研究这3 种功能性甜味剂对大米蒸煮品质、热特性、回生和消化的影响，筛选并优化功能性甜味剂处理工艺，以得到米饭最佳的蒸煮品质和消化特性，旨在为大米精深加工与方便米饭产品开发提供依据。
1. 功能性甜味剂对大米浸泡吸水率的影响
将大米分别浸泡在不同质量分数的低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇溶液中，结果显示，与对照组相比，3 种甜味剂的添加都能够提高大米的吸水率。在浸泡时间5 min时，1.6%低聚果糖和0.4%山梨糖醇处理下，大米吸水率显着提高(P＜0.05)，分别提高了41.23%和34.93%。其中，在浸泡时间25min时，在1.6%低聚果糖、0.4%山梨糖醇和1.6%麦芽糖醇处理下的大米吸水率与对照组相比分别显着提高11.18%、13.16%、12.94%，在浸泡时间25 min后，吸水率趋于平稳。
2. 功能性甜味剂对米饭中直链淀粉含量的影响
结果显示，在0.8%和1.6%低聚果糖处理下，米饭中直链淀粉比例显着降低(P＜0.05)，与对照组相比分别降低了8.50%和7.36%。添加0.8%、1.6%低聚果糖处理后得到的米饭直链淀粉含量低，硬度低，适口性高。
3. 功能性甜味剂对不同放置时间下米饭硬度的影响
实验分析在4 ℃下，用低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇处理的米饭在24 h内硬度的变化。结果显示，当时间为0 h时，米饭硬度差异不明显，但是随着放置时间的延长，空白对照组的硬度显着增加，24 h后显着高于处理组(P＜0.05)。由此反映出低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇均能显着延缓米饭变硬的程度。米饭在放置过程中的硬度变化可以反映米饭的回生情况，因此，低聚果糖处理组和麦芽糖醇处理组抑制米饭回生效果显着。其中1.6%低聚果糖的添加使得米饭放置24 h后的硬度显着降低(P＜0.05)，与对照组相比降低了21.79%，回生程度显着低于对照组和其他处理组。
4. 功能性甜味剂对样品热力学性质的影响
结果显示，与对照组相比，低聚果糖和山梨糖醇处理组的糊化温度和峰值温度均显着上升(P＜0.05)，最终温度无明显变化。与对照组相比，经不同质量分数低聚果糖处理后，米饭糊化焓值均显着降低(P＜0.05)，其中1.6%低聚果糖处理后的糊化焓值与对照组相比显着降低了22.91%(P＜0.05)。而山梨糖醇处理组和麦芽糖醇处理组的糊化焓值与对照组之间无显着性差异(P＞0.05)。低聚果糖的亲水性较好，与水分子结合的能力强于大米淀粉分子，低聚果糖处理组糊化焓值显着降低。
5. 功能性甜味剂对米饭微观结构的影响
如图4A所示，对照组其孔隙稀疏且显着少于处理组。图4B～D显示其表面有致密的孔隙，并且分布均匀，这能够让米饭在冻干后的复水率提高，复水时间缩短。由图4E～J可以看出少量孔隙。对照与其他组样品相比，添加低聚果糖的每个样品呈现出更多孔的结构。低聚果糖等甜味剂的添加改变了米饭微观结构，影响了浸泡时直链淀粉的浸出，在蒸煮时会有更多的淀粉游离出去，进一步导致了大小不等的孔洞，复水时能够大大提升其复水性，为后期方便米饭产品复水提供基础。
6. 功能性甜味剂对样品晶体结构的影响
在4 ℃下贮藏24 h后，对不同样品进行X-射线衍射分析，如图5所示。淀粉糊化后，破坏了原有的晶体结构，在X衍射图谱中无衍射峰出现。图中显示不同处理组大约均在7.8°、17.8°和20.5°处具有衍射峰。碘、脂肪酸、乳化剂等配体物质和直链淀粉混合可以获得V-型结晶结构，在7.5°、13°和19.5°附近有明显的衍射峰。这表明这些样品出现回生现象，衍射峰表现出典型的V-型结构。利用衍射图计算各组的结晶度，结果表明，当低聚果糖添加量为1.6%和2.4%时，米饭的结晶度最小，并且低于其他处理组和对照组。与上述硬度测定结果相对应，说明低聚果糖延缓米饭回生效果显着。
7. 功能性甜味剂对米饭体外消化的影响
结果显示，低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇处理组体外消化水解率均低于对照组。经体外消化后，米饭3 类淀粉含量的变化结果显示。各处理组的慢消化淀粉相对含量都低于对照组，而抗性淀粉相对含量都高于对照组。其中低聚果糖处理组与其他组相比，慢消化淀粉相对含量显着降低(P＜0.05)，抗性淀粉相对含量显着增加(P＜0.05)，尤其是在1.6%低聚果糖处理下效果显着。抗性淀粉含量较多，使得淀粉水解速度较慢。
结 论
本实验探究了不同质量分数低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇3 种功能性甜味剂对大米蒸煮品质、抗回生效果和消化特性的影响。结果表明，3 种甜味剂浸泡处理均能够提高大米的吸水率，降低米饭的硬度。此外，低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇处理均能降低米饭的体外消化水解率。其中，1.6%低聚果糖处理与其他处理相比，显着降低了糊化焓值和结晶度，并表现出较好的微观结构和抗回生性。通过研究不同浓度功能性甜味剂(低聚果糖、山梨糖醇和麦芽糖醇)处理对大米蒸煮品质、回生和消化的影响，为大米精深加工与方便米饭产品开发提供依据。
