米為東方人主要的食物,提供我們飽足感與能量,但生米到底如何從堅硬的狀態變成鬆軟的米飯,再由鬆軟的狀態變回堅硬的樣子呢? 這篇帶大家瞭解米飯中澱粉的結構變化,並提供幾個降低澱粉老化的方法。
澱粉的變化主要有五個步驟,分別為 : 生澱粉 → 糊化 → 凝膠 → 離水 → 老化,接下來會陸續介紹及講解各步驟對米的作用。
【 生澱粉 】
生米的澱粉是由排列緊密的結晶區,與排列鬆散的非結晶區所組成,結晶區中 α-1,4多 α-1,6少。
【 澱粉糊化作用 】
糊化是澱粉在有水及熱的環境下吸水膨潤而成,步驟如下 :
1. 加熱使水進入澱粉的非結晶區
2. 打斷結晶區的氫鍵,使水進入結晶區
3. 破壞結晶區,澱粉顆粒吸水膨潤
4. 澱粉黏度上升
影響因子 :
1. 溫度 : 糊化的溫度越高,糊化速度越快 (ps. 糊化溫度50~60度)
2. 水分 : 水多或經長期泡水,越容易糊化
3. 酸鹼度 : 酸能部分水解澱粉顆粒表面的分子,使表面的吸水性增加,但若過度水解,會降低成膠能力
4. 油脂 : 加入可以避免澱粉過度糊化,且有抑制老化的作用
5. 醣類 : 蔗糖的吸濕性大,會與澱粉競爭水分,因此所需最大糊化溫度較高
【凝膠作用】
米的成膠作用就如同蘿蔔糕、碗糕,將米磨成米漿再加水加熱使其糊化,最後冷卻製成。糊化澱粉冷卻時,分子間的氫鍵逐漸形成,將水分保留於氫鍵中形成凝膠,此現象叫凝膠作用。
直鏈澱粉結晶區中的 α-1,4 較多,能包埋的水分較多,因此凝膠較具彈性
支鏈澱粉結晶區中的 α-1,4 較少,能包埋的水分較少,因此凝膠較不具彈性
【離水現象】
凝膠的澱粉在冷卻時,在結晶區會慢慢形成氫鍵,使凝膠釋出水分。直鏈澱粉使形成的凝膠含有較多的水分,因此離水現象較支鏈澱粉來的明顯。
【老化 / 回凝】
在形成凝膠,經過離水現象後,組織會逐漸變堅硬,此現象稱為老化,主要是因為澱粉間的氫鍵逐漸增加,使凝膠組織形成有組織的結晶化構造。老化現象為可逆反應,將已老化的澱粉再次加熱,內部氫鍵可再次被打斷,但放久仍會老化。例如冷藏的隔夜飯放入電鍋蒸煮後從堅硬的狀態變成鬆軟的米飯。
影響因子 :
1. 溫度 : 高溫及低溫狀態澱粉不易老化,但在介於1~20度之間,澱粉老化快速。
2. 澱粉 : 直鏈澱粉含量越多越易老化
3. 水分 : 水分含量介於30~60%時容易促進澱粉的老化
4. 時間 : 貯存時間越長,澱粉越容易老化
5. 酸鹼值 : 偏中性時(pH值5~7)老化速度快
6. 添加物 : 添加適當的糖、鹽、酸、鹼、油皆可抑制老化
防止老化 :
1. 在80度以上的溫度去除水分
2. 在0度以下急速脫水,使澱粉水分含量降至15%以下
3. 糊化澱粉中添加糖或鹽
4. 添加酸或鹼,使糊化澱粉偏酸或偏鹼性
5. 減少直鏈澱粉的含量