海藻糖二水合物在改善煮熟米饭品质和延长保质期中的应用

《JOURNAL OF FOOD PROCESSING AND PRESERVATION》：Application of Trehalose Dihydrate for the Improvement of Cooked Rice Quality and Extension of Shelf Life

本研究通过添加15%海藻糖和5%蔗糖改善煮熟米饭的保质期，抑制淀粉重结晶。实验显示添加海藻糖的样本在7天内保持感官质量和质地稳定，未发现有害微生物增殖，证实海藻糖能有效延长保质期且安全。

　　本研究探讨了使用二糖甘露醇（Trehalose dihydrate）来改善蒸煮米饭（特别是寿司米饭）在储存过程中的品质与保质期。研究的核心在于通过科学方法分析米饭在储存期间由于淀粉回生（Retrogradation）及其他结构变化导致的品质下降，并探索如何通过添加甘露醇与蔗糖的组合来延缓这一过程，从而提高米饭的感官品质与可接受性，同时确保食品安全。

米饭在冷藏过程中，其淀粉结构会经历回生现象，这是淀粉分子在冷却后重新形成结晶结构的过程。这种回生不仅影响米饭的质地，还可能导致米饭变得干硬、失去黏性，从而影响其口感和食用体验。因此，研究中提出了使用甘露醇和蔗糖作为改良剂，以改善米饭的储存性能。实验中，两种样品被制备：一种是含有15%甘露醇和5%蔗糖的样品（4TH15），另一种是对照样品（C4），不含额外的糖分，但使用了传统寿司调料。通过对这些样品进行物理化学性质（如pH值、水分活度、质地等）和营养成分的分析，以及微生物检测，研究评估了甘露醇对米饭储存期间品质变化的影响。

研究结果显示，添加15%甘露醇和5%蔗糖的米饭样品在感官测试中表现优于对照样品。在7天的测试周期内，甘露醇样品的偏好度显著提高，表明其在储存期间的品质下降被有效抑制。这一现象可以通过质地分析进一步验证：甘露醇样品在储存期间的硬度和坚实度增加速度较慢，而黏性（即米饭的“黏性”或“黏附性”）则得以较好保留。这表明甘露醇在延缓淀粉回生方面具有显著效果，有助于保持米饭的柔软度和口感。

在物理化学性质方面，研究检测了米饭的pH值和水分活度。pH值是衡量食品酸碱度的重要指标，它对微生物生长具有抑制作用。实验中，甘露醇样品的pH值在储存过程中略有上升，而对照样品的pH值则呈下降趋势。水分活度是衡量食品中水分可利用性的重要参数，它直接影响微生物的生长和食品的保质期。研究发现，甘露醇样品的水分活度在储存过程中表现出一定的波动，但总体上与对照样品相近，且未达到支持微生物生长的阈值。这表明甘露醇在不影响水分活度的前提下，有助于维持米饭的结构稳定。

微生物检测方面，研究重点评估了酵母、霉菌、总可培养菌落数（TVC）以及潜在的致病菌如蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）和李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）的生长情况。结果表明，甘露醇样品在整个储存期间均未检测到酵母或霉菌的显著增长，且总可培养菌落数始终处于较低水平，无法导致食品变质。此外，蜡样芽孢杆菌和李斯特氏菌的生长也未被观察到，这说明甘露醇的应用不会对食品安全构成威胁。这一结果进一步支持了甘露醇在延缓米饭品质退化的同时，不影响微生物稳定性的结论。

在感官分析方面，研究采用了三角测试（Triangle Testing）方法，以评估甘露醇对米饭保质期的潜在延长效果。三角测试是一种常用的感官分析方法，通过比较不同样品之间的差异来判断其是否在感官上可区分。结果显示，在1天和2天的储存期测试中，甘露醇样品与对照样品的差异不明显，特别是在2天储存期的测试中，未发现显著的感官差异。这表明，甘露醇样品在储存过程中保持了与新鲜对照样品相似的品质，因此其保质期得到了延长。然而，尽管甘露醇样品在某些测试中表现出更高的偏好度，但在感官测试的某些参数上，如风味、颗粒定义等，仍然存在细微差异，说明甘露醇在提升米饭品质方面具有积极作用，但并非在所有感官属性上都能完全取代传统糖分。

研究还分析了甘露醇对米饭营养成分的影响。甘露醇的添加显著改变了米饭的总能量、钠和水分含量，但并未显著影响纤维、蛋白质等营养成分。这可能与甘露醇的特殊化学性质有关，例如其较高的玻璃化转变温度（Tg）能够有效保持水分，从而减少营养成分的流失。然而，甘露醇样品的总糖含量低于对照样品，这可能与检测方法的局限性有关，因为某些检测手段无法准确区分甘露醇和其衍生的糖分。因此，甘露醇在提升米饭品质的同时，也存在一定的营养成分变化，这些变化需要在实际应用中加以考虑。

此外，研究探讨了甘露醇对米饭质地的长期影响。硬度和坚实度是衡量米饭品质的重要指标，它们的增加通常与淀粉回生有关。实验发现，甘露醇样品在储存期间的硬度和坚实度增长速度较慢，且整体保持在较低水平，表明甘露醇在延缓淀粉回生方面具有显著效果。黏性（即米饭的“黏附性”）在甘露醇样品中也得到了较好的保留，这有助于提升米饭的口感和食用体验。同时，最大剪切力的测试结果显示，甘露醇样品的剪切力低于对照样品，这可能与其在储存过程中对淀粉结构的稳定作用有关。

研究的局限性在于，虽然甘露醇样品在某些感官属性上表现更优，但其对米饭风味的影响仍需进一步探讨。由于感官测试的样本量较小，某些感官差异可能未被充分捕捉。此外，甘露醇在米饭中的使用浓度（15%）虽然在实验室条件下有效，但在实际食品工业应用中，可能需要进一步优化以确保其在大规模生产中的适用性。同时，研究未涉及甘露醇与不同种类的米饭（如印度香米或长粒米）之间的相互作用，这可能影响其在不同产品中的应用效果。

总体而言，本研究证明了甘露醇在改善蒸煮米饭品质和延长其保质期方面的潜力。通过抑制淀粉回生、保持水分和黏性，甘露醇能够有效提升米饭的感官品质和储存稳定性。同时，其对食品安全的积极影响也得到了验证，表明甘露醇不会促进致病菌的生长。然而，为了进一步推广甘露醇在食品工业中的应用，仍需进行更多的实验，特别是在不同米饭品种、储存条件以及长期使用效果等方面。此外，甘露醇对营养成分的影响也需要在实际应用中进行更深入的研究，以确保其在提升品质的同时，不会对食品的营养价值造成负面影响。