不同品種秈米化學成分、凝膠和糊化特性及米粉加工品質比較

竇紅霞 楊特武 趙思明 朱聰明 Albert Lomis袁柏華 陳國興 丁俊胄 李 凱

不同品種秈米化學成分、凝膠和糊化特性及米粉加工品質比較

竇紅霞1楊特武1趙思明2朱聰明1Albert Lomis1袁柏華2陳國興1丁俊胄2李 凱1

（華中農業大學農業部長江中游作物生理生態與耕作重點實驗室1，武漢 430070）
（華中農業大學食品科技學院2，武漢 430070）

以7個直鏈淀粉含量較高的秈稻品種為材料，在相同栽培條件下比較了其稻米主要化學成分含量、凝膠特性和糊化特性差異，并對其加工米粉進行了感官品質評價，旨在為米粉加工選擇優質稻米原料品種提供依據。結果顯示，桂朝13稻米粗脂肪和可溶性糖含量高，凝膠黏附性小、彈性和回彈性較大，凝膠硬度、黏聚性、膠黏性和咀嚼度適中，大米粉糊化溫度高，米糊峰值黏度、崩解值和回生值低，具有良好的熱糊穩定性和冷糊穩定性，加工米粉的感官品質最優。逐步回歸分析表明，米粉的感官品質主要受稻米粗脂肪含量、回生值和凝膠回彈性的影響。米粉加工原料除需選擇直鏈淀粉含量高的稻米外，還應選擇粗脂肪含量高、凝膠回彈性大和糊化回生值低的品種。

秈米 化學成分 凝膠特性 糊化特性 米粉條品質

隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，我國米制品加工業近年來呈現出多元化快速發展的趨勢，對于提高水稻的種植效益和改善人們膳食結構產生了積極影響［1］。由于不同品種稻米的理化性質存在差異［2］，深入研究不同品種稻米的化學組成、物化和功能特性對于正確選擇米制品加工原料和保障米制品的加工質量，以及培育加工型專用稻品種均具有重要意義。

米粉又稱粉條、粉絲、米線，是我國的傳統米制食品，以其筋道爽滑、細膩脆嫩的口感在我國中南部地區深受消費者喜愛。有研究表明，以直鏈淀粉含量高的秈米品種生產的米粉烹調特性較好［3］。稻米化學性質及其凝膠特性和糊化特性對稻米食品的品質具有重要影響［4-5］，但關于其對米粉品質的影響未見相關報道。同時，在水稻生產中栽培因素和環境條件對不同米制品加工品質的影響也不容忽視［4-5］。本研究以在相同條件下種植的7個直鏈淀粉含量較高的早秈稻品種為材料，比較了其稻米主要化學成分含量、凝膠和糊化特性差異，并對其加工的米粉品質進行了評價，旨在為篩選和培育適用于米粉加工的專用稻品種提供依據。

1 材料與方法

1.1 水稻品種及種植

選用早秈型常規水稻品種2個（鄂早11、桂朝13）、雜交稻品種（組合）5個（金優152、金優402、優I 315、51A／樂恢188、兩優 287）為材料，在湖北省團風縣東坡糧油食品有限公司水稻種植基地按當地習慣栽培法種植和管理。土壤為灰潮泥沙壤，pH 5.57，有機質含量 23.69 g／kg，堿解氮 45.47 mg／kg，速效磷 4.34 mg／kg，速效鉀 71.98 mg／kg。2011年 3月24日播種育秧，2011年4月27日移栽本田。本田施240 kg／hm2復合肥（N∶P2O5∶K2O＝25∶10∶16）和 600 kg／hm2菜子餅作基肥，苗期施 187.5 kg／hm2尿素作分蘗肥。

1.2 主要材料及儀器

TA-XT Plus型質構儀：英國Stable micro systems公司，測試探頭為 p／36R；TechMaster型快速黏度分析儀：波通瑞華科學儀器（北京）有限公司，應用TCW（Themral Cycle for Windows）配套軟件進行分析；SZ-30米粉機：廣州旭眾食品機械有限公司。

直鏈淀粉標樣：美國Sigma公司。

1.3 稻米化學成分測定

稻谷成熟收獲后曬干，經礱谷研磨成精米，然后粉碎過80目篩，用于測定稻米的主要化學成分含量、大米粉凝膠及糊化特性。所有測定重復3次。

1.3.1 總淀粉、直鏈淀粉和支鏈淀粉含量

采用GB／T 5009.9—2008酸水解法和改良快速直接滴定法測定總淀粉含量，采用 GB／T 15683—2008改良法測定直鏈淀粉含量，總淀粉含量減去直鏈淀粉含量即為支鏈淀粉含量，計算直鏈淀粉／支鏈淀粉比值（直／支比）。

1.3.2 可溶性糖含量

稱取1 g大米粉樣品，用85%乙醇加熱提取可溶性糖，采用蒽酮法［6］測定其含量。

1.3.3 粗脂肪含量

稱取2 g大米粉樣品，根據GB 5512—2003采用索氏抽提法測定。

1.3.4 粗蛋白含量

稱取2 g大米粉樣品，采用微量凱氏定氮法［7］測定含氮量，粗蛋白含量以含氮量乘以5.95計算。

1.3.5 游離氨基酸含量

稱取1 g大米粉樣品，采用茚三酮試劑顯色法［6］測定。

1.4 大米粉凝膠特性分析

大米凝膠制作：參照文獻［8］方法并稍作調整。將大米輕輕搓洗，用水沖洗至較為清澈；將洗過的大米按米∶水為1∶1的質量比加入定量水，于室溫浸泡12 h；將浸泡過的米放入沙冰機中磨漿，米漿于3 000 r／min下離心10 min，再于40℃烘干，然后用萬能粉碎機粉碎并過80目篩。按大米粉∶水為1∶1.2的質量比調漿，靜置20 min使其充分水化，將米漿攪拌均勻后平鋪在容器內成一定厚度，在蒸飯車中蒸煮8 min；取出于25℃保溫箱中冷卻，即得到凝膠樣品。

凝膠質構測定：采用TPA（Texture Profile Analysis）2次壓縮模式測定，得到質構特征曲線并經數據轉換，獲得硬度、黏附性、彈性、黏聚性、膠黏性、回彈性等凝膠特性參數；咀嚼度由硬度、彈性、黏聚性三者乘積計算［9］。

1.5 大米粉糊化特性測定

準確稱取3.0 g過100目的大米粉放入樣品室中，加25 mL蒸餾水調勻。參照文獻［10］操作規程測定大米糊化特性。攪拌器在初始10 s內轉速為960 r／min，之后保持在 160 r／min。自動讀取峰值黏度、熱漿黏度、崩解值、最終黏度、回生值、峰值黏度到達時間和糊化溫度等參數。

1.6 米粉制作及品質評價

米粉條制作：將浸泡過的米用磨漿機磨漿，于3 000 r／min下離心10 min脫水后再調成70%濃度的米漿。選擇合適孔徑的模板，料斗中盛沸水并持續加熱。然后將米漿倒入料斗中，待米粉條成型后將其剪成適當長度放入冰水中冷卻15 min，取出再于沸水中加熱1 min。

品質感官評價：參照文獻［3］方案稍加修改（表1），選5人專業人員組成感官品質評定小組，從外觀、口感、滋味等方面進行品質評價，總分為各項指標之和。

表1 粉條感官評分標準（總分80分）

1.7 統計分析

采用SPSS 13.0統計軟件進行數據方差分析和多元回歸分析，應用Duncan’s多重比較法檢驗不同品種（組合）間各指標的差異顯著性。在統計分析前，某些指標數據進行如下轉換以符合統計分析要求：1）百分含量用反正弦轉換；2）黏度值用對數轉換；3）分值數據用平方根轉換。

2 結果與分析

2.1 大米主要化學成分

表2大米主要化學成分含量結果顯示，不同品種大米主要化學成分含量差異顯著（P＜0.05），總淀粉含量以兩優287最高，其次為51A／樂恢188和優I 315，桂朝13最低；直鏈淀粉含量和直／支比均以桂朝13最高，兩優287最低；可溶性糖含量以桂朝13最高，其次為優I 315，二者顯著高于其余品種（組合），而金優152最低；粗脂肪含量以優I 315最高，其次為桂朝13，二者無顯著性差異（P＞0.05），但顯著高于除鄂早11外的其余品種（P＜0.05）；粗蛋白含量以鄂早11最高，51A／樂恢188最低，品種間差異顯著（P＜0.05）；游離氨基酸含量以桂朝13最高，優I 315最低，除金優152和金優402差異不顯著外（P＞0.05），其余品種間差異顯著（P＜0.05）。

2.2 大米凝膠特性

由TPA 2次壓縮曲線得出不同品種大米凝膠特性參數值（表3）。由表3可知，金優402凝膠硬度最大，兩優287最小，與其他品種間差異顯著（P＜0.05）；凝膠黏附性以金優402最大，桂朝13和優I 315最小；凝膠彈性以鄂早11最大，桂朝13次之，金優402最??；凝膠黏聚性以鄂早11最大且顯著高于其他品種（P＜0.05），金優402最??；凝膠膠黏性以金優402最大，鄂早11居次，兩優287最??；凝膠咀嚼度以鄂早11最大，兩優287最小；凝膠回彈性以金優402最小，其次為金優152，二者顯著低于其余品種，而其余品種間差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 大米糊化特性

表4大米粉糊化特性分析結果顯示，峰值黏度以優I 315最高，桂朝13和兩優287最低；熱漿黏度以優I 315最高，金優402最低；桂朝13崩解值最低，其熱糊穩定性較好，而金優402崩解值最大；最終黏度以鄂早11最高，金優402最低；回生值以金優402最低，桂朝13居次，二者冷糊穩定性較好，不易老化，而鄂早11回生值最高。不同品種糊化峰值黏度到達時間在5.70～6.90 min之間，糊化溫度在81.2～87.6℃之間；其中，金優402糊化峰值黏度到達時間最短，桂朝13則最長；桂朝13的糊化溫度最高，51A／樂恢188和優I 315糊化溫度最低（表4）。

表2 不同品種（組合）大米主要化學成分含量

表3 不同品種（組合）大米凝膠TPA參數

表4 不同品種（組合）大米粉RVA圖譜參數

續表

2.4 米粉感官評價

對以不同品種稻米制作的米粉條進行感官品質評價顯示，桂朝13感官總分最高且顯著高于其他品種（P＜0.05），其次為優 I 315，二者外觀、口感及滋味評分均較高；金優402感官評價總分最低，其外觀和滋味評分最低（表5）。

表5 不同品種稻米加工的米粉條感官評價／分

2.5 米粉感官品質與稻米主要化學成分、凝膠特性和糊化特性關系

影響米制品品質的因素眾多，且各因素之間存在著復雜的相互作用關系，本研究采用逐步回歸法對上述以直鏈淀粉含量較高的品種制作的米粉外觀、口感、滋味評分及感官評價總分與稻米主要化學成分含量、米粉凝膠和糊化特性參數的關系進行了分析，建立不同品質評價指標的多元回歸方程，方程均達極顯著水平（P＜0.01）（表6）。由表6可知，米粉的外觀評分主要受大米粗脂肪含量、直／支比、粗蛋白含量及凝膠咀嚼度和峰值黏度影響；口感評分主要受稻米粗脂肪含量、回生值、凝膠硬度、黏附性和熱漿黏度影響；滋味評分主要受稻米粗脂肪含量、粗蛋白含量、峰值黏度、膠黏性和糊化溫度影響；感官評價總分主要受稻米粗脂肪含量、回生值和凝膠回彈性影響。

表6 米粉感官品質與大米主要化學成分、凝膠特性和糊化特性回歸分析

由于不同指標的量綱不同，本研究應用通徑分析評價了各影響因素的影響程度（表7）。影響米粉外觀評分的因素排序為：粗蛋白含量（負效應）＞粗脂肪含量（正效應）＞峰值黏度（負效應）＞咀嚼度（正效應）＞直／支比（負效應）；影響口感評分的因素排序為：凝膠黏附性（負效應）＞粗脂肪含量（正效應）＞回生值（負效應）＞熱漿黏度（負效應）＞凝膠硬度（負效應）；影響滋味評分的因素排序為：粗脂肪含量（正效應）＞粗蛋白含量（負效應）＞糊化溫度（正效應）＞膠黏性（正效應）＞峰值黏度（負效應）；影響感官評價總分評分的因素排序為：回生值（負效應）＞凝膠回彈性（正效應）＞粗脂肪含量（正效應）（表7）。

表7 米粉感官品質與大米主要化學成分、凝膠特性和糊化特性直接通徑系數

3 討論

不同品種稻米原料因其化學成分含量的差異對米制品品質具有顯著影響［11-12］。稻米直鏈淀粉含量是決定米飯食味品質的重要因素之一［5］。由于直鏈淀粉影響糊化過程中淀粉粒的膨脹［2］，表觀直鏈淀粉含量（AAC）與米飯的食味品質呈極顯著負相關［5］。然而，米粉的食味品質標準不同于米飯。有研究指出，方便米粉的感官品質與大米粉碘藍值呈顯著正相關［3］。在本研究的7個直鏈淀粉含量較高的秈稻品種中，桂朝13稻米直鏈淀粉含量最高，加工的米粉食味品質也最優。

除直鏈淀粉外，稻米中粗脂肪和粗蛋白含量對于米粉感官品質也具有重要影響。本研究顯示，較高的粗脂肪含量可同時改善米粉條的外觀、口感及滋味，而高蛋白含量則降低米粉的外觀品質和滋味。研究表明，在淀粉粒表面存在的微量脂肪和蛋白質成分對于米粉的糊化特性具有關鍵作用［13］。稻米直鏈淀粉對于米粉糊化行為的影響主要通過與脂類相互作用實現［5］，在淀粉粒表面飽和脂肪酸與直鏈淀粉結合形成淀粉-脂肪復合體，可限制淀粉粒的吸水膨脹，從而影響稻米的糊化特性和加工成品的口感［13］。降低蛋白質含量則可改善大米粉的流變和熱特性，較早地形成結構良好的凝膠，而且在老化過程中回生較慢［14］。

淀粉質食品的食味品質與淀粉的糊化和凝膠特性關系密切［4，12，15］。回生值為淀粉糊化后的最終黏度與熱漿黏度的差值，它反映淀粉糊在低溫下老化的趨勢或冷糊的穩定性，回生值越小，冷糊穩定性越大，不易老化［16］。本研究顯示，在直鏈淀粉含量較高的品種中選擇回生值低的稻米原料可提高加工粉條的口感和感官綜合品質。咀嚼度為凝膠硬度、彈性、黏聚性三者的乘積，表示咀嚼食品需要的能量［9］。本研究顯示，提高咀嚼度可改善粉條的外觀品質。峰值黏度是淀粉粒充分吸水膨脹后在加熱過程中出現的最高黏滯性，峰值黏度低，可降低米粉成品的黏滯性。熱漿黏度是淀粉粒膨脹至極限達到峰值黏度后在冷卻過程中出現的最小黏滯性值，反映淀粉在高溫下耐剪切的能力［17］；糊化溫度反映米粉糊化的難易程度。選擇凝膠黏附性和熱漿黏度小，膠黏性、回彈性和糊化溫度較大的稻米原料加工粉條，成品質地柔軟而富有彈性，口感爽滑。在本研究的7個品種中，桂朝13稻米具有最小的黏附性和峰值黏度，較低的回生值，最高糊化溫度，較高的凝膠彈性和回彈性，因而加工的粉條品質最優。

4 結論

不同品種秈米的主要化學成分含量、大米粉糊化特性和凝膠特性存在顯著差異，加工米粉品質明顯不同。在7個直鏈淀粉含量較高的秈稻品種中，以桂朝13稻米加工的粉條品質最佳，食味、外觀品質優良。稻米較高的粗脂肪含量可同時提高加工米粉的外觀、口感及滋味品質，較低的蛋白含量可提高米粉的外觀和滋味品質，較低的糊化峰值黏度可提高口感和滋味品質。較高的凝膠咀嚼度有利于改善米粉外觀品質，較低的凝膠黏附性及糊化回生值和熱漿黏度有利于改善米粉口感，而較高的糊化溫度和膠黏性有利于改善米粉的滋味品質。加工米粉的綜合品質受稻米粗脂肪含量、淀粉糊化的回生值、凝膠回彈性顯著影響。在米粉加工中，除要求直鏈淀粉含量高外，應選擇脂肪含量高、糊化回生值低、凝膠回彈性大的稻米原料。

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Comparison on Main Chemical Components，Gelatinization，Pasting Properties and Processing Adaptability for Rice Noodle of Different Indica Rice Varieties

Dou Hongxia1Yang Tewu1Zhao Siming2Zhu Congming1Albert Lomis1Yuan Bohua2Chen Guoxing1Ding Junzhou2Li Kai1
（Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in the Middle Reaches of the Yangtze River，MOA，Huazhong Agricultural University1，Wuhan 430070）
（College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University2，Wuhan 430070）

The contents of main chemical components and the properties of gel and rice flour pasting have been compared in the paper.The sensory quality of processed rice noodle was evaluated in 7 early-season indica rice varieties with higher amylose content，which were planted in the same field condition herein.The purpose of the study is to provide experimental data of the raw material selection in rice noodle processing.The results showed that Guichao 13 had the best quality with high stabilities of heat and cold pastes among the varieties tested.It had higher contents of crude fat and soluble sugar，lower adhesiveness but better springiness and resilience，as well as the moderate hardness，cohesiveness，gumminess and chewiness in the texture profile analysis（TPA）of rice gel.Its rice flour showed high pasting temperature，low peak viscosity，low breakdown and low setback in the rapid viscosity analysis（RVA）.Stepwise regression analysis indicated that the quality of rice noodle could be mainly affected by crude fat content，setback and resilience of rice gel.In the rice noodle processing，those varieties with higher crude fat content，higher gel resilience and lower pasting setback should be selected as raw materials，in addition to higher amylose content.

early season indica rice，chemical components，gel property，pasting property，rice noodle quality

S511.2+1

A

1003-0174（2014）03-0001-06

湖北省研究與開發計劃（2009BBB017），湖北省重大科技專項（ZDN009）

2013-04-02

竇紅霞，女，1986年出生，碩士，作物品質生理

楊特武，男，1965年出生，副教授，作物生理生態學