江淮地区大米质量品质分析

夏雨杰 汪 静 邢常瑞 袁 建

(南京财经大学食品科学与工程学院；江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心； 江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室， 南京 210023)

我国是世界上最大的大米生产国和消费国，2018年度我国大米产量约占全球产量的28.90%，消费量占全球的29.63%。目前我国大米品种杂多，市场上对大米品质的衡量标准不一，地方农民对品质标准意识薄弱，粮食种植结构混乱，因此生产加工的粮食不能很好地满足多元化、多层次市场需求，供给结构性矛盾突出[1]。

南通、盐城、淮安地处我国江淮平原一带，地势四周略高，海拔高度为5～10 m，中部较低，海拔高度约2～4 m，呈碗状，是我国著名的水稻产区。2018年中国稻谷(大米)产业报告中指出，随着我国消费的升级，品牌大米影响力逐步提升[2]。然而目前江淮地区大米品牌建设薄弱，因此分析研究江淮地区大米质量品质，可以为江淮农业发展带来了巨大的无形价值，带动了相关产业的发展升级，推进江淮地区由粮食产业大省向粮食产业强省转变[3]。

以南通4种大米、盐城4种大米、淮安4种大米及市售3种大米作为研究对象，对比分析几种大米的外观品质、含水量、蛋白质、直链淀粉、食味值等理化品质，以及糊化特性、质构特性等加工品质，进而分析不同品种大米品质，为江淮大米品质鉴定提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

12种江淮地区大米(均为2018年秋收粳稻)、3种市售粳稻(品质等级依次为优、中、低)见表1。

表1 大米品种及产地

直链淀粉标准溶液、直链淀粉1、2、3、4号试剂；其他化学试剂均为优级纯。

JMWT 12大米外观品质检测仪；JSWL食味仪；Stable Micro Systems TA.XTLL plus质构仪；CNS-2100直链淀粉速测仪；TecMaster快速黏度检测仪；BLH3250x01748垄谷机；JNMJ6检验碾米机；JFYZ-LLL检验用分样器。

1.2 样品外观品质测定

稻谷分样：参照GB/T 5494—2008对稻谷原始样品进行分样[4]；稻谷外观品质：参照GB/T 22504—2018测定稻谷中垩白粒率、垩白度、整精米率(按照样品精米质量除以样品质量计算)、不完善粒及黄粒米[5]。

1.3 样品理化指标测定

含水量测定：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法测定各大米样品的含水量[6]；直链淀粉测定：参照GB/T 15683—2008大米直链淀粉含量的测定中的基准方法来测定各大米样品的直链淀粉含量[7]；蛋白质测定：参照GB 5009.5—2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定中的凯氏定氮法——自动凯氏定氮仪法，来测定各大米样品的蛋白质含量[8]。

1.4 糊化特性的测定

参照GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性测定快速黏度仪法》(RVA)，测定各大米样品的糊化特性的特征值[9]。

1.5 蒸煮食用品质的测定

稻谷除去谷壳、碾磨成精米，参照GB/T 15682—2008《粮油检验 稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法》中小量样品米饭的制备进行洗米和浸泡，将处理好的样品放在电饭锅中蒸煮40 min后，焖制20 min[10]。

质构仪参数：测前速度：1 mm/s；测试速度：0.5 mm/s；测后速度：1 mm/s；压缩比例：75%；触发力：10 g；36R探头。

1.6 数据处理

图表由Origin Pro 2017、Excel绘制，数据通过SPSS 22.0软件进行分析[11]。

2 结果分析

2.1 大米外观品质评价

大米的不完善粒、黄粒米、垩白粒率、垩白度和整精米率见表2。

表2 不同品种大米的外观品质

注：同列标注字母不同，表示样品间存在显著性差异(P<0.05),下同。

大米的外观品质是影响大米品质的第一因素。测量的15种精米不完善粒在0.70～3.70，稻谷生长过程中因为一些不可避免的因素产生不完善粒，同时实验室的加工水平也会影响不完善粒率，周显青等[12]研究发现不完善粒与大米加工品质存在相关性，糙米加工成精米时，不完善粒的增加会导致整精米率降低，1、2、3号及4号的不完善粒明显高于其他样品。根据GB 1354—2018 《大米》中的规定，大米质量指标中黄粒米的含量不能超过1.0%。与正常米粒相比，黄粒米营养成分低，色、香、味较差，1、4、14号及15号的黄粒米含量高于国标含量。垩白是大米胚乳中淀粉颗粒和蛋白质体的发育与充实受到影响，导致淀粉颗粒的排列疏松而充气所形成的白色不透明部分[13]。垩白受外界环境影响较大，高温诱导会导致高度垩白率的产生，因此我国南方大米垩白度明显高于北方大米。整精米率是稻谷质量定级的重要指标，刘英等[14]对稻谷的食用品质与其整精米率的关系的分析得出：大米的整精米率越高，其食用品质越好。在蒸煮过程中，整精米率高的大米只有少量的碎米溶于米汤中，米汤中可溶性淀粉含量低，米汤浓度较高，米饭更容易胀润，这样煮出来的米饭硬度适中，可嚼劲适口。所测样品中3、6、7、8号和9号与市售优质大米13号它们整精米率相互接近。

2.2 大米理化指标评价

大米的食味值、含水量、直链淀粉含量和蛋白质含量如表3所示。

表3 不同品种大米的理化指标

GB 1354—2018《大米》中规定优质粳米的直链淀粉质量分数在13.0%～20.0%，含水量≤15.5%，所测15种样品的直链淀粉、含水量符合国标优质粳米规定。表3中蛋白质质量分数在6.76%～8.43%，低蛋白质含量的大米在烹煮过程中，因为其米粒空间结构存在缝隙，能快速有效地吸收水分，从而充分糊化，米饭的黏度高，米饭的老化速度越慢, 米饭柔软，口感更佳，所以食味品质更高，6、10号及11号的蛋白含量与优质大米13号接近。直链淀粉含量在15.3%～18.8%，属于中等淀粉含量。低温低湿的环境有利于直链淀粉的积累，直链淀粉含量较高的大米，蒸饭时需水量较大，米粒的胀润度较高，但米饭黏着性、柔软性、光泽度较差，饭冷却后质地生硬，因此直链淀粉含量为优质大米质量标准的限制指标[15]。大米直链淀粉含量在12%～19%，蒸煮时米饭淀粉结晶分子排列整齐, 适口性良好，所测的品质食味值都高于70，5、7、8号及13号的直链淀粉含量高于其他样品[16]。

马涛等[17]研究发现，含水量>15%的稻米弹性较好，稻谷含水量>15%时属于偏高水分粮，这类稻谷可以较好地保持大米固有的品质,口感好，但此时微生物呼吸强度大，酶活力高，容易发生霉变以及虫害，同时加工含水量较高的稻谷，籽粒硬度降低, 容易碾碎, 碎米增多, 整精米率降低，直接影响大米食用品质。2、3、6号及10号样品所测食味值均高于高品质样品，同时它们的蛋白质含量、含水量及直链淀粉含量与高品质样品接近。

2.3 大米糊化特性评价

大米的糊化特性如表4所示。大米样品的RVA曲线如图1所示。

糊化温度和峰值黏度与大米品质存在线性关系[18]，峰值黏度较高的大米样品，其糊化温度较低，这类大米开始糊化时，更易破坏结晶胶束中的氢键，充分吸水膨胀，米饭质地软而黏，口感极佳，食味值高。

RVA测定后期，部分细微的直链淀粉分子随着面粉糊的冷却重新组合，曲线黏度逐渐增大，最终黏度与低谷黏度差值便是回生值；消减值与崩解值两个二级参数可以直观分析大米口感品质，消减值为负且绝对值大时，米饭的品质柔软可口；崩解值为峰值黏度与低谷黏度之差，崩解值越大其耐剪切性越差，煮熟的米粒更易破解，与水接触面积更大，口感更佳。闫影等[19]通过测量75种大米的食味品质理化指标与RVA谱特征值及米饭食味值得到了粳米材料中米饭食味值与胶稠度(GC)、蛋白质含量(PC)、糊化温度(Pa T)、峰值黏度(PKV)和保持黏度(HPV)显著相关, 食味值高的品种GC大、PC小、Pa T低、PKV高、HPV高，15种大米所测结果相关性分析与其一致。1、8号及12号样品的峰值黏度13号接近，1、2、4号及12号所得糊化温度与13号接近。

图1 15个大米样品的RVA曲线

表4 不同种淮安大米的RVA谱特征值

2.4 大米质构特性评价

大米的质构特征值如表5所示。

表5 不同品种大米的质构特性

米饭的质构参数是蒸煮食用品质的直接体现。适宜的硬度、弹性及适胶着度可以使米饭的口感达到最佳[20]。当食用米饭时，太硬的米饭适口性差，过软的米饭入口即化，不能使淀粉与唾液淀粉酶充分反应，适宜弹性的米饭中可溶性直链淀粉多，米饭膨胀率大，米饭的口感好。8号硬度与13号接近，4、9、11号与14号硬度接近。测试的15种大米其弹性范围在0.46到0.76之间，弹性适中，口感反馈极佳[21]。在测试过程中随着转头的压缩，样品回弹转头的能力称为回复性，15种大米回复性差距不大，所以衡量大米品质时候回复性不存在显著性差异。在食用咀嚼过程中，米粒之间相互连接的程度(即胶着度)也是影响米饭品质的一个参数，米汤里面溶解物质增加时，接触面的胶着度就会随之增大，8号与13胶着度相接近，3、4、5、7号及9号的胶着度与14号接近。

分析结果中直链淀粉含量与硬度之间存在显著正相关，大米在蒸煮过程中控制加水量一定，当直链淀粉含量的越高时，米饭的膨胀率受到加水量的影响不能充分膨胀，所以测量结果的硬度越大，同时降低大米食味值，这与卢毅等[22]的结果相符。表6中直链淀粉与垩白度显著负相关，这与李刚等[23]所测粳米中直链淀粉含量与垩白度间呈极显著负相关关系 (-0.682**)相一致。蛋白质分子在大米内部结构中的分布及颗粒大小都会对大米各种指标产生影响，表6中食味值与蛋白质存在显著负相关，蛋白质含量的高低首先影响米饭品质，其次对米饭的感官品质也存在影响，相关研究表明大米中清蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白约87.5%～93.1%，这三类蛋白在大米加工过程中会对大米食味品质存在负相关系数[24，25]，与表6中食味值与蛋白质相关性分析符合。垩白度是衡量大米外观品质和食用品质的重要指标之一，垩白度较高的大米，因为胚乳淀粉存在空隙，大米内部结合稀疏，加工时易断降低整精米率，同时蒸煮时硬度较低，但这类大米因为存在空隙所以蒸煮时内部淀粉蛋白颗粒可以更加充分吸收水分，提高食味品质[26，27]。

表6 相关性分析

注：*表示显著相关(P< 0.05)；**表示极显著相关(P< 0.01)。

3 结论

选择南通4种大米、盐城4种大米及淮安4种大米与市场所售3种不同品质大米进行外观、理化及加工等品质的对比，分析样品的品质定位。结果表明，3种不同品质的市售大米黄粒米及整精米率存在明显差异，优质大米食味值高、蛋白质含量偏低。南通喜丰3号、盐城的4种大米和淮安淮5与优质康普东北大米外观品质接近。南通的喜丰2、3号和康普东北大米理化品质接近，南通喜丰1、3号和盐城的有机米与市售中品质的福临门稻飘香理化品质接近，南通5055、盐城苏绣867及淮安淮5理化品质略低于市售中品质大米但高于低品质。南通喜丰1号、盐城苏绣867和淮安金粳68与优质康普东北大米峰值黏度接近，崩解值的绝对值很大，弹性与回复性也较好，因此这类大米在蒸煮时与水接触面积更大，食用咀嚼口感反馈极佳。综合考虑，可将南通的喜丰2、3号、盐城有机米和淮安南粳46作为地方特色品牌推出，为进一步建成大米质量品控体系及江淮地区大米质量标准提供借鉴。