两种不同品种稻谷储藏期间加工品质及其米饭质构特性研究

李 佳，曹 毅，吕荣文，赵 旭，董 梅，林子木

1.辽宁省粮食科学研究所 (沈阳 110032) 2.沈阳南方谷物有限公司 (沈阳 110101)

稻谷是地球上最主要的粮食作物之一，世界上约占1/2的人口以此为主食。辽宁省是我国稻谷的主要产区，水稻常年种植面积在60～70万hm2，总产量占全国粮食作物总产量比重基本保持在20%左右[1]。水稻已经成为辽宁的优势农产品。

稻谷在储藏期间籽粒的呼吸、代谢等活动仍会进行，同时由于储藏环境的多变以及虫霉的影响，导致稻谷在储藏过程中发生物理、化学变化，这些变化通常是不可逆转的，最终影响稻谷的食用品质[2]。不同品种的稻米之间各组分含量差异较大，且对其加工品质有不同程度的影响。稻米的蒸煮品质和质构特性具有显著的相关性，通过测定加工品质和质构特性对检测稻米的食用品质很重要。因此，本文选取辽宁地区盐丰、辽星两个主要稻谷品种，定期扦取样品，对其加工品质和质构特性进行测定，并进行相关性分析，研究两个品种稻米最终食用品质的劣变程度，以期找到一种耐储藏、口感好的品种，

1 材料与方法

1.1 材料

选取辽宁地区两个仓房的不同稻谷品种，仓房均采用空调控温储粮技术，入仓品质指标见表1。

表1 不同品种稻谷入仓品质

1.2 仪器和设备

Brookfield CT3型质构仪，美国博勒飞公司；JGWJ8098型稻谷精米检测机，上海嘉定粮油仪器有限公司；PHS-2F型pH计，上海雷磁仪器有限公司；FA/JA型电子分析天平，上海精密科学仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1大米的制备

根据GB/T 21719—2008制备大米样品。

1.3.2加工品质的测定

将15 g大米试样放入高10 cm，直径4 cm的已知质量的圆柱形金属笼内，将金属笼悬挂在装有300 mL纯净水的烧杯中。将烧杯先用猛火煮沸1 min，然后再用文火煮28 min(水温100 ℃)。取出金属笼，沥米汤2 min后进行测定[3]。

1.3.2.1 加热吸水率

称取蒸煮后米饭和金属笼的质量，按下式计算：

式中：M为称取样品质量，g；M0为金属笼质量，g；M1为米饭与金属笼的总质量，g。

1.3.2.2 膨胀率

量出蒸煮前大米的体积和蒸煮后米饭的体积，按下式计算：

式中：V1为蒸煮前大米体积，mL；V2为蒸煮后米饭体积，mL。

1.3.2.3 米汤pH值

将残留在烧杯中的米汤冷却至室温后，用pH计测定其pH值。

1.3.3质构特性的测定

稻谷碾白成标一米，装入铝盒淘洗两次后加水，放入蒸锅蒸煮成米饭，放至室温使用质构仪进行测定。米饭的质构特性采用TPA实验又称为两次咀嚼测试，主要是通过模拟人体口腔的咀嚼运动，对样品进行两次压缩[4]。可避免人为误差，进而反映米饭的质构特性，可以使感官分析更加科学和客观。其设定参数为：选用TA-AACC36探头；TA-RT-KTT夹具；测试类型为TPA质构分析；测试目标距离值为15 mm；触发点负载20 g，测试速度0.5 mm/s，测试循环数为2次。每次测定后用擦镜纸将探头擦拭干净，对一组样品进行3次平行测定，取平均值。

1.3.4稻米加工品质和米饭质构特性的相关性分析

用Excel软件绘制图表并进行相关性分析。0.3≤│r│<0.5为低度相关0.5≤│r│<0.8为显著相关，0.8≤│r│<1为极显著相关。

2 结果与讨论

2.1 稻谷加工品质变化

稻谷在储藏过程中，会发生不同程度的陈化，陈化过程中果胶、蛋白质和纤维素的细胞壁遭到破坏，同时淀粉微晶束结构增强，使稻米难以糊化，从而吸水率、膨胀率增强。随着储藏时间延长脂类降解，脂类降解生成游离脂肪酸等各种有机酸，且储藏期间挥发性物质醛酮类物质的出现及蛋白质水解成氨基酸等作用使米汤pH降低，最终导致米饭食味降低。

表2为不同品种稻谷加工品质指标变化情况。稻米的吸水率表示加热过程中质量增加，膨胀率表示蒸煮过程中稻米容积的增加。由表2可知，在储藏期间，不同品种稻米的吸水率、膨胀率和米汤pH值的变化趋势是相同的。辽星的吸水率和膨胀率分别上升了91%和88%；盐丰的吸水率和膨胀率分别上升了37%和65%；米汤pH值辽星和盐丰分别下降了0.18和0.08，可以看出盐丰品质下降较慢，耐储性略好于辽星。

表2 不同品种稻谷加工品质指标变化情况

2.2 米饭质构特性变化

质构是描述食品的组织结构特性，与人的触觉有关，是感官评定中的重要指标。米饭的质构特性与加工、食味品质密切相关。质构特性的差异意味着稻米的组成成分以及结构的差异，这些将会影响大米的食味品质[5]。本文分别从硬度、黏性、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性六个方面对米饭质构特性进行分析。图1、图2分别为储藏后期辽星和盐丰TPA图；图3～图8分别为两个品种米饭硬度、黏性、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性变化曲线对比图。

图1 辽星TPA图

图2 盐丰TPA图

米饭的硬度是米饭第一次压缩时的最大峰值，硬度值一般出现在最大变形处[6]。硬度的大小体现了米饭保持形状的内部结合力的大小。由图3可以看出，辽星和盐丰米饭的硬度均随着储藏时间的延长均呈上升趋势，辽星的硬度始终高于盐丰。

图3 硬度变化曲线

黏性感官定义为牙齿克服与米饭接触的吸引力所需的力，是指压缩实验过程中最大的负值力。它能反应米饭分子间结合力的大小，结合力越大，黏性越大。由图4可以看出，辽星和盐丰米饭的黏性均随着储藏时间的延长均呈下降趋势，盐丰的黏度始终高于辽星。

图4 黏性变化曲线

内聚性是第二次压缩所做的功与第一次压缩所做的功之间的比值，它能够展示米饭表面的结实程度对外界压力的抵抗能力，比值在0～1之间，内聚性与样品分子内部的蛋白质结构或交联有关[7]。内聚性越大，口感越好。由图5可以看出，辽星和盐丰米饭的内聚性随着储藏时间的延长变化幅度均不明显，盐丰的内聚性始终高于辽星。

图5 内聚性变化曲线

弹性是指米饭经过第一次受压，在去除压力后恢复到变形前的高度比率，用第二次压缩与第一次压缩的高度比值表示[6]。同样条件下，样品恢复越高，弹性越好。弹性受蛋白质含量等因素影响，蛋白质含量越高，弹性越强。由图6可以看出，辽星和盐丰米饭的弹性随着储藏时间的延长均呈下降趋势，盐丰的弹性始终高于辽星。

图6 弹性变化曲线

胶着性是米饭被咀嚼时所表现出来的内部结合力，反映了米饭细胞间的结合力大小；咀嚼性即所说的咬劲，表示咀嚼吞咽一个具有弹性的样品所需的能量。由图7和图8表示，辽星和盐丰米饭的胶着性和咀嚼性随着储藏时间的延长均呈上升趋势，不易咀嚼，辽星的胶着性和咀嚼性均高于盐丰。

图7 胶着性变化曲线

图8 咀嚼性变化曲线

2.3 稻米加工品质和米饭质构特性的相关性分析

为了研究两个不同品种稻米加工品质、质构特性与稻谷储藏时间的相关程度，进行了相关性分析。从表3、表4可以看出，两个不同品种稻谷储藏时间与米汤pH值呈极显著负相关，与稻米吸水率、膨胀率呈极显著正相关；辽星和盐丰储藏时间与硬度呈极显著正相关，与弹性和黏性呈极显著负相关，与胶着性和咀嚼性呈显著正相关，与内聚性呈低度正相关。此外，米饭的吸水率、膨胀率、米汤pH值均与硬度、黏性、弹性、胶着性、咀嚼性呈极显著相关，与内聚性呈低度相关。

表3 辽星品种稻谷米饭蒸煮品质与质构特性相关性分析

表4 盐丰品种稻谷米饭蒸煮品质与质构特性相关性分析

3 结论

本文通过对辽宁地区两个主要稻谷品种辽星和盐丰的加工品质和米饭质构特性各项指标的测定，可以看出，随着储藏时间的延长，两种稻谷均呈现不同程度的变化，变化趋势一致。盐丰的吸水率、膨胀率、米汤pH值变化幅度均小于辽星，品质下降速度较慢；从米饭的质构特性分析，盐丰的黏性、内聚性和弹性略高于辽星，硬度、胶着性和咀嚼性略低于辽星，口感较好。同时，通过稻米加工品质和米饭质构特性相关性分析可以看出，加工品质各项指标与内聚性低度相关，与其他质构特性指标呈极显著相关，因此可以用质构特性指标代替加工品质指标来评定米饭的食用品质。通过以上分析，可以看出相对于辽星品种稻谷，盐丰品种稻谷较耐储，口感较好。