米粉凝胶强度与米粉品质指标的相关性研究

卿明义，林 莹

（广西大学轻工与食品工程学院，广西 南宁 530004）

米粉是我国历史悠久、深受人们喜爱的一类传统食品，其以大米为原料，经过浸泡、粉碎、糊化、成型等一系列工序制作而成[1]。米粉的弹韧性主要来自于大米淀粉糊化后所形成的凝胶，因此，米粉品质很大程度上取决于大米淀粉的凝胶品质[2]。在米粉加工过程中，至关重要的一道工序就是静置老化，它可使部分糊化且无序排列的大米淀粉重新得到有序排列，达到一定的凝胶程度，形成良好的大米淀粉凝胶[3]。目前，对于米粉加工中凝胶品质的评价，包括主观评价和客观评价两种。其中主观评价主要以感官评价为主；客观评价包括对蒸煮损失、断条率、碘蓝值等理化指标的分析以及借助质构仪对硬度、弹性等指标的测定[4-7]，通过测定凝胶的品质进而衡量米粉的品质。由此可见，就米粉制作过程中凝胶品质的评价而言，其指标繁多，且这一系列指标都难以直观反映米粉的凝胶化程度。

本研究借助质构仪对市售的不同品牌米粉的凝胶强度以及质构指标进行测定，并将米粉凝胶强度与米粉质构指标、蒸煮指标、感官指标进行比较，分析米粉凝胶强度与米粉多个指标的参数之间的相关性，旨在利用凝胶强度这一指标代替米粉品质以往的部分评价指标，以简化米粉繁杂的评价指标体系。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

不同品牌米粉（编号：A、B、C、D、E、F、G、H），均为市售。

1.1.2 仪器与设备

TA-XT.Plus质构仪，722型可见分光光度计。

1.2 方法

1.2.1 米粉感官品质评价

取20 g、长约10 cm的米粉，加入600 mL煮沸的蒸馏水，观察米粉，待米粉即将煮好时，每隔10 s取一段米粉夹在两块透明的玻璃块中间进行轻轻按压，当米粉的白芯消失且米粉软化后认为米粉已煮好。由12名专业人员组成感官评定小组对米粉进行评分，结果取平均值。参照文献[8]制定米粉感官评分细则，详见表1。

1.2.2 理化指标的测定

1.2.2.1 米粉体积膨胀率

使用游标卡尺测定米粉蒸煮前后直径，高取1 cm，然后计算蒸煮前米粉体积V1，蒸煮后米粉体积V2，根据下列公式计算：

式中：V1为米粉蒸煮前体积，cm3；V2为蒸煮后米粉体积，cm3。

1.2.2.2 蒸煮时间

取20 g、长约10 cm的米粉，加入600 mL煮沸的蒸馏水，观察米粉，待米粉即将煮好时，每隔10 s取一段米粉夹在两块透明的玻璃块中间进行轻轻按压，当米粉的白芯消失且米粉软化后认为米粉已煮好，记录蒸煮时间t[9]。

表1 米粉感官评分细则Table 1 Sensory evaluation standard of rice noodles

1.2.2.3 断条率

根据文献[10]，修改如下：将蒸煮时间修改为“1.2.2.2”所测定的蒸煮时间。取长度约为20 cm米粉3份，每份质量100 g，置于500 mL的烧杯中，加入米粉15倍质量煮沸的蒸馏水，根据所测定的米粉蒸煮时间进行蒸煮，蒸煮好后将米粉置于滤网上用蒸馏水淋洗30 s，沥干水，将米粉倒入白色瓷盘中，将长度10 cm以上和不足10 cm的米粉分开，然后称重，按下公式进行计算：

式中：m1为长度小于10 cm的米粉质量（g）；m2为长度大于10 cm的米粉质量（g）。

1.2.2.4 蒸煮损失

准确称量5 g米粉（米粉干重为m0），将米粉放入250 mL烧杯中，加入200 mL煮沸的蒸馏水，按照“1.2.2.2”所测定的蒸煮时间进行蒸煮，蒸煮好后将米粉置于滤网上用50 mL蒸馏水淋洗30 s，沥水5 min，称量米粉的湿重（m1），然后将米粉放在干燥皿中于105℃干燥至恒重（m2）[9,11]，按照下列公式计算：

1.2.2.5 碘蓝值

取米粉2.5 g放入50 mL煮沸的蒸馏水中5 min，取0.25 g煮后的米粉，加50 mL蒸馏水研磨，过滤，取滤液10 mL，加入0.5 mL 0.1 mol/L盐酸及0.5 mL碘试剂，定容至50 mL，在波长为620 nm处测定吸光值，即为米粉碘蓝值[12]。

1.2.3 米粉质构指标的测定

根据文献[13-14]，根据试验条件，进行适当修改。测前速度：1 mm/s，测中速度：1 mm/s，测后速度：1 mm/s，形变量：75%，探头P100，其他条件不变测定米粉的硬度、弹性、黏性以及咀嚼性。

1.2.4 凝胶强度的测定

参考GB 28304—2012[15]，将按照所测定的米粉蒸煮时间进行蒸煮，蒸煮好后将米粉置于滤网上用蒸馏水淋洗30 s，沥干水，使用质构仪进行测定，测定探头：P0.5，测定速度，前、中、后：1 mm/s。

计算方法说明：测定探头12 mm，将经过压缩后的米粉视作矩形，长12 mm，宽约等于米粉直径。因此：

压缩后面积（S）＝长×宽；

凝胶强度＝破裂强度/压缩后面积

1.2.5 数据处理

采用SPSS 20.0软件对数据进行显著性及相关性分析，采用Origin 9.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 市售米粉感官品质评分

通过感官评价可以直观地了解到人们对市售米粉的感受或喜欢程度，当某项感官指标超过了消费者能接受的范围时，其评分值就会偏低。由表2、表3可见，对市售的8种米粉感官评分进行了分析，感官总分最高的为样品B（75.05分），最低的为样品E（60.09分）；不同品牌米粉在色泽、气味、组织形态等某一项感官指标上，评分各有优劣，且均存在差异。可见，人们利用某单一感官指标来判断对米粉的接受喜好程度并不合适。但因样品A总分为63.57分，样品E总分为60.09分，评分值均偏低，与其他米粉存在较大差异，可知人们对其品质接受程度很低，后期研究中对其舍弃。

表2 不同品牌米粉感官评分Table 2 Sensory score of rice noodles with different brands 单位：分

表3 不同品牌米粉口感评分Table 3 Taste score of rice noodles with different brands 单位：分

2.2 米粉理化性质的测定

米粉的蒸煮时间可以反映米粉复水的快慢程度，米粉的蒸煮损失、碘蓝值、熟断条率、体积膨胀率这些理化特性可以反映米粉的感官特性，可用于评价米粉的品质。由表4可知，米粉蒸煮时间范围为3.15～21.34min，样品之间均存在显著性差异（P＜0.05）。常用评价米粉品质指标的蒸煮损失为1.39%～7.45%，碘蓝值为0.133～0.333，熟断条率除样品D及F超过1%，其他样品均小于1%；样品B、C、F蒸煮前后体积膨胀率不存在显著性差异，其他米粉均存在显著性差异。上述结果表明，不同品牌米粉的蒸煮品质存在一定的差异。

表4 不同品牌米粉理化性质比较Table 4 The physical-chemical properties of rice noodles

2.3 米粉凝胶强度及质构指标测定结果分析

由表5可知，不同品牌米粉的凝胶强度范围为：19.22～39.73 g·mm-2，样品 B、G 的凝胶强度不存在显著性差异，样品D、F差异性不显著，其他米粉的凝胶强度均有显著性差异（P＜0.05）。米粉样品的硬度从大到小依次为：C＞H＞G＞D＞B＞F，最大为7786.09±101.96 g，最小为 3 734.97±93.85 g，除样品 B、F 无显著性差异，其他米粉硬度均差异显著（P＜0.05）；黏性除样品C和F无显著性差异外，其他米粉存在显著性差异（P＜0.05）；弹性值范围为 0.89～0.93，不同品牌米粉差异性不显著；咀嚼性方面样品B、D不存在显著性差异，其他米粉差异性显著（P＜0.05）。上述结果表明，不同品牌市售米粉在质构特性上存在一定的差异性。

表5 不同品牌米粉质构品质比较Table 5 Comparison of the texture quality of rice noodles with different brands

2.4 不同品牌米粉凝胶强度与蒸煮品质的相关性分析

由表6可知，市售米粉的凝胶强度与蒸煮品质存在一定的相关性。米粉的凝胶强度与米粉的蒸煮损失、碘蓝值、熟断条率呈显著负相关，相关系数分别为：-0.869、-0.823、-0.814。

米粉的凝胶强度主要取决于大米淀粉直链淀粉老化形成的凝胶网络结构，一般来说，米粉的凝胶强度越大，则其蒸煮损失就会越小[16-18]。所以当米粉凝胶的强度较低时，米粉中淀粉分子间作用力较弱，凝胶网络结构不够紧密，其在蒸煮过程中热稳定性不好，不耐煮，直链淀粉容易溶出，造成米粉的蒸煮损失、碘蓝值及熟断条率高。

表6 米粉凝胶强度与蒸煮品质相关性分析Table 6 Correlation analysis between gel strength and cooking quality of rice noodles

2.5 不同品牌米粉凝胶强度与质构品质的相关性分析

由表7可知，市售米粉的凝胶强度与米粉的硬度、弹性呈显著正相关，相关系数分别为0.850、0.881，与咀嚼性呈极显著正相关，相关系数为0.933。淀粉凝胶的弹性与淀粉分子形成的网状结构交联点有关，交联点越多，弹性越大。所以，米粉凝胶的强度越大，米粉中淀粉分子形成的网络结构紧密，交联点多，从而米粉硬度、弹性则越大[19-20]。通过米粉凝胶强度与米粉质构指标的相关性分析，进一步说明了米粉的凝胶强度可以用来表征米粉品质。

2.6 凝胶强度与米粉感官品质的相关性分析

由表8可知，米粉的凝胶强度与米粉感官指标的弹性呈极显著正相关，与组织形态、糊汤性呈显著正相关，相关系数分别为 0.928、0.812、0.816。

米粉的蒸煮损失越大，碘蓝值越高，则米粉的糊汤性越严重，通过对米粉凝胶强度与米粉感官糊汤性相关性分析可知，米粉的凝胶强度与感官糊汤性呈显著正相关，这与前边对米粉的凝胶强度与米粉蒸煮品质相关性分析结果一致。

表7 米粉凝胶强度与质构参数相关性分析Table 7 Correlation analysis between gel strength and texture parameters of rice noodles

表8 凝胶强度与米粉感官品质相关性分析Table 8 Correlation analysis between gel strength and sensory quality of rice noodles

2.7 凝胶强度与米粉感官总分的二次回归分析

根据对米粉感官评分及凝胶强度分析可知，并非米粉的凝胶强度越大，人们对米粉的接受程度越高，人们对米粉凝胶强度的接受程度存在一定范围。为了进一步明确米粉凝胶强度与米粉感官总分的关系，制作散点图，并进行二次回归分析，以期得出米粉凝胶强度最佳范围。由图1可见，得到二次回归方程：y=37.456+2.538x-0.043 2x2，R2=0.901，说明米粉通过质构仪测定的米粉凝胶强度与米粉感官总分有较好的二项式关系。米粉的凝胶强度在一定范围内（＜29.89 g·mm-2），米粉感官总分会随着米粉凝胶强度的提高而改善，但超过该范围后，就会对感官总分产生一定的负向作用。

要使得人们对米粉有较高的接受程度，其感官评分最好不低于不同品牌米粉口感总平均分：72.44分，根据得到的拟合方程计算可知，米粉凝胶强度范围：22.09～36.66 g·mm-2，结合对米粉凝胶强度与米粉蒸煮品质、质构品质分析结果，可知在该范围内，米粉的蒸煮损失小于7%，熟断条率小于2%，碘蓝值＜0.300，硬度小于 8 000 g，咀嚼性：2 500～5 100 g，米粉弹性＞0.89。

3 结论

通过对市售不同品牌米粉的凝胶强度与米粉品质指标相关性研究发现，米粉的凝胶强度与米粉品质指标存在一定的相关关系。米粉的凝胶强度与米粉的蒸煮损失、碘蓝值、熟断条率呈显著负相关，可以用米粉凝胶强度这一指标间接反映米粉蒸煮品质。米粉的凝胶强度与米粉质构指标中硬度、弹性及咀嚼性与米粉感官品质中弹性、组织形态及糊汤性呈显著或极显著的正相关，可以用凝胶强度评价米粉的品质。

通过对米粉凝胶强度与感官总分的二次回归分析发现，要制作出人们接受程度较高的米粉，可将米粉的凝胶强度控制在22.09～36.66 g·mm-2的范围内，在此范围内，米粉的蒸煮损失＜7%，熟断条率＜2%，碘蓝值＜0.300，米粉弹性＞0.89，咀嚼性：2500～5100g，硬度＜8 000 g，米粉有较好的品质。

综合分析可知，只要将米粉凝胶强度控制在一定范围内，结合质构中硬度、黏性等指标的测定，可不对蒸煮损失、熟断条率、碘蓝值进行测定，即可对米粉的品质进行评价，从而有效地简化了米粉品质评价指标体系。