兩種不同品種稻谷儲藏期間加工品質(zhì)及其米飯質(zhì)構特性研究

李 佳，曹 毅，呂榮文，趙 旭，董 梅，林子木

1.遼寧省糧食科學研究所 (沈陽 110032) 2.沈陽南方谷物有限公司 (沈陽 110101)

稻谷是地球上最主要的糧食作物之一，世界上約占1/2的人口以此為主食。遼寧省是我國稻谷的主要產(chǎn)區(qū)，水稻常年種植面積在60～70萬hm2，總產(chǎn)量占全國糧食作物總產(chǎn)量比重基本保持在20%左右[1]。水稻已經(jīng)成為遼寧的優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品。

稻谷在儲藏期間籽粒的呼吸、代謝等活動仍會進行，同時由于儲藏環(huán)境的多變以及蟲霉的影響，導致稻谷在儲藏過程中發(fā)生物理、化學變化，這些變化通常是不可逆轉的，最終影響稻谷的食用品質(zhì)[2]。不同品種的稻米之間各組分含量差異較大，且對其加工品質(zhì)有不同程度的影響。稻米的蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構特性具有顯著的相關性，通過測定加工品質(zhì)和質(zhì)構特性對檢測稻米的食用品質(zhì)很重要。因此，本文選取遼寧地區(qū)鹽豐、遼星兩個主要稻谷品種，定期扦取樣品，對其加工品質(zhì)和質(zhì)構特性進行測定，并進行相關性分析，研究兩個品種稻米最終食用品質(zhì)的劣變程度，以期找到一種耐儲藏、口感好的品種，

1 材料與方法

1.1 材料

選取遼寧地區(qū)兩個倉房的不同稻谷品種，倉房均采用空調(diào)控溫儲糧技術，入倉品質(zhì)指標見表1。

表1 不同品種稻谷入倉品質(zhì)

1.2 儀器和設備

Brookfield CT3型質(zhì)構儀，美國博勒飛公司；JGWJ8098型稻谷精米檢測機，上海嘉定糧油儀器有限公司；PHS-2F型pH計，上海雷磁儀器有限公司；FA/JA型電子分析天平，上海精密科學儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1大米的制備

根據(jù)GB/T 21719—2008制備大米樣品。

1.3.2加工品質(zhì)的測定

將15 g大米試樣放入高10 cm，直徑4 cm的已知質(zhì)量的圓柱形金屬籠內(nèi)，將金屬籠懸掛在裝有300 mL純凈水的燒杯中。將燒杯先用猛火煮沸1 min，然后再用文火煮28 min(水溫100 ℃)。取出金屬籠，瀝米湯2 min后進行測定[3]。

1.3.2.1 加熱吸水率

稱取蒸煮后米飯和金屬籠的質(zhì)量，按下式計算：

式中：M為稱取樣品質(zhì)量，g；M0為金屬籠質(zhì)量，g；M1為米飯與金屬籠的總質(zhì)量，g。

1.3.2.2 膨脹率

量出蒸煮前大米的體積和蒸煮后米飯的體積，按下式計算：

式中：V1為蒸煮前大米體積，mL；V2為蒸煮后米飯體積，mL。

1.3.2.3 米湯pH值

將殘留在燒杯中的米湯冷卻至室溫后，用pH計測定其pH值。

1.3.3質(zhì)構特性的測定

稻谷碾白成標一米，裝入鋁盒淘洗兩次后加水，放入蒸鍋蒸煮成米飯，放至室溫使用質(zhì)構儀進行測定。米飯的質(zhì)構特性采用TPA實驗又稱為兩次咀嚼測試，主要是通過模擬人體口腔的咀嚼運動，對樣品進行兩次壓縮[4]。可避免人為誤差，進而反映米飯的質(zhì)構特性，可以使感官分析更加科學和客觀。其設定參數(shù)為：選用TA-AACC36探頭；TA-RT-KTT夾具；測試類型為TPA質(zhì)構分析；測試目標距離值為15 mm；觸發(fā)點負載20 g，測試速度0.5 mm/s，測試循環(huán)數(shù)為2次。每次測定后用擦鏡紙將探頭擦拭干凈，對一組樣品進行3次平行測定，取平均值。

1.3.4稻米加工品質(zhì)和米飯質(zhì)構特性的相關性分析

用Excel軟件繪制圖表并進行相關性分析。0.3≤│r│<0.5為低度相關0.5≤│r│<0.8為顯著相關，0.8≤│r│<1為極顯著相關。

2 結果與討論

2.1 稻谷加工品質(zhì)變化

稻谷在儲藏過程中，會發(fā)生不同程度的陳化，陳化過程中果膠、蛋白質(zhì)和纖維素的細胞壁遭到破壞，同時淀粉微晶束結構增強，使稻米難以糊化，從而吸水率、膨脹率增強。隨著儲藏時間延長脂類降解，脂類降解生成游離脂肪酸等各種有機酸，且儲藏期間揮發(fā)性物質(zhì)醛酮類物質(zhì)的出現(xiàn)及蛋白質(zhì)水解成氨基酸等作用使米湯pH降低，最終導致米飯食味降低。

表2為不同品種稻谷加工品質(zhì)指標變化情況。稻米的吸水率表示加熱過程中質(zhì)量增加，膨脹率表示蒸煮過程中稻米容積的增加。由表2可知，在儲藏期間，不同品種稻米的吸水率、膨脹率和米湯pH值的變化趨勢是相同的。遼星的吸水率和膨脹率分別上升了91%和88%；鹽豐的吸水率和膨脹率分別上升了37%和65%；米湯pH值遼星和鹽豐分別下降了0.18和0.08，可以看出鹽豐品質(zhì)下降較慢，耐儲性略好于遼星。

表2 不同品種稻谷加工品質(zhì)指標變化情況

2.2 米飯質(zhì)構特性變化

質(zhì)構是描述食品的組織結構特性，與人的觸覺有關，是感官評定中的重要指標。米飯的質(zhì)構特性與加工、食味品質(zhì)密切相關。質(zhì)構特性的差異意味著稻米的組成成分以及結構的差異，這些將會影響大米的食味品質(zhì)[5]。本文分別從硬度、黏性、內(nèi)聚性、彈性、膠著性和咀嚼性六個方面對米飯質(zhì)構特性進行分析。圖1、圖2分別為儲藏后期遼星和鹽豐TPA圖；圖3～圖8分別為兩個品種米飯硬度、黏性、內(nèi)聚性、彈性、膠著性和咀嚼性變化曲線對比圖。

圖1 遼星TPA圖

圖2 鹽豐TPA圖

米飯的硬度是米飯第一次壓縮時的最大峰值，硬度值一般出現(xiàn)在最大變形處[6]。硬度的大小體現(xiàn)了米飯保持形狀的內(nèi)部結合力的大小。由圖3可以看出，遼星和鹽豐米飯的硬度均隨著儲藏時間的延長均呈上升趨勢，遼星的硬度始終高于鹽豐。

圖3 硬度變化曲線

黏性感官定義為牙齒克服與米飯接觸的吸引力所需的力，是指壓縮實驗過程中最大的負值力。它能反應米飯分子間結合力的大小，結合力越大，黏性越大。由圖4可以看出，遼星和鹽豐米飯的黏性均隨著儲藏時間的延長均呈下降趨勢，鹽豐的黏度始終高于遼星。

圖4 黏性變化曲線

內(nèi)聚性是第二次壓縮所做的功與第一次壓縮所做的功之間的比值，它能夠展示米飯表面的結實程度對外界壓力的抵抗能力，比值在0～1之間，內(nèi)聚性與樣品分子內(nèi)部的蛋白質(zhì)結構或交聯(lián)有關[7]。內(nèi)聚性越大，口感越好。由圖5可以看出，遼星和鹽豐米飯的內(nèi)聚性隨著儲藏時間的延長變化幅度均不明顯，鹽豐的內(nèi)聚性始終高于遼星。

圖5 內(nèi)聚性變化曲線

彈性是指米飯經(jīng)過第一次受壓，在去除壓力后恢復到變形前的高度比率，用第二次壓縮與第一次壓縮的高度比值表示[6]。同樣條件下，樣品恢復越高，彈性越好。彈性受蛋白質(zhì)含量等因素影響，蛋白質(zhì)含量越高，彈性越強。由圖6可以看出，遼星和鹽豐米飯的彈性隨著儲藏時間的延長均呈下降趨勢，鹽豐的彈性始終高于遼星。

圖6 彈性變化曲線

膠著性是米飯被咀嚼時所表現(xiàn)出來的內(nèi)部結合力，反映了米飯細胞間的結合力大??；咀嚼性即所說的咬勁，表示咀嚼吞咽一個具有彈性的樣品所需的能量。由圖7和圖8表示，遼星和鹽豐米飯的膠著性和咀嚼性隨著儲藏時間的延長均呈上升趨勢，不易咀嚼，遼星的膠著性和咀嚼性均高于鹽豐。

圖7 膠著性變化曲線

圖8 咀嚼性變化曲線

2.3 稻米加工品質(zhì)和米飯質(zhì)構特性的相關性分析

為了研究兩個不同品種稻米加工品質(zhì)、質(zhì)構特性與稻谷儲藏時間的相關程度，進行了相關性分析。從表3、表4可以看出，兩個不同品種稻谷儲藏時間與米湯pH值呈極顯著負相關，與稻米吸水率、膨脹率呈極顯著正相關；遼星和鹽豐儲藏時間與硬度呈極顯著正相關，與彈性和黏性呈極顯著負相關，與膠著性和咀嚼性呈顯著正相關，與內(nèi)聚性呈低度正相關。此外，米飯的吸水率、膨脹率、米湯pH值均與硬度、黏性、彈性、膠著性、咀嚼性呈極顯著相關，與內(nèi)聚性呈低度相關。

表3 遼星品種稻谷米飯蒸煮品質(zhì)與質(zhì)構特性相關性分析

表4 鹽豐品種稻谷米飯蒸煮品質(zhì)與質(zhì)構特性相關性分析

3 結論

本文通過對遼寧地區(qū)兩個主要稻谷品種遼星和鹽豐的加工品質(zhì)和米飯質(zhì)構特性各項指標的測定，可以看出，隨著儲藏時間的延長，兩種稻谷均呈現(xiàn)不同程度的變化，變化趨勢一致。鹽豐的吸水率、膨脹率、米湯pH值變化幅度均小于遼星，品質(zhì)下降速度較慢；從米飯的質(zhì)構特性分析，鹽豐的黏性、內(nèi)聚性和彈性略高于遼星，硬度、膠著性和咀嚼性略低于遼星，口感較好。同時，通過稻米加工品質(zhì)和米飯質(zhì)構特性相關性分析可以看出，加工品質(zhì)各項指標與內(nèi)聚性低度相關，與其他質(zhì)構特性指標呈極顯著相關，因此可以用質(zhì)構特性指標代替加工品質(zhì)指標來評定米飯的食用品質(zhì)。通過以上分析，可以看出相對于遼星品種稻谷，鹽豐品種稻谷較耐儲，口感較好。