不同烹煮方式對米飯食味品質的影響

周小理，王 惠，周一鳴*，張 歡，胡業芹

（上海應用技術大學香料香精技術與工程學院，上海 201418）

不同烹煮方式對米飯食味品質的影響

周小理，王 惠，周一鳴*，張 歡，胡業芹

（上海應用技術大學香料香精技術與工程學院，上海 201418）

以4 種市售大米為研究對象，利用質構儀、氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）及感官評價等檢測和評價手段，對不同烹煮方式的米飯進行基本蒸煮品質、質構特性以及風味物質等食味品質的評價，并探究其與感官評價的相關性。旨在探究不同大米品種（粳米和秈米），以及不同蒸煮工藝（高壓烹煮、電飯鍋烹煮、微波烹煮和電蒸鍋烹煮）對米飯食味品質的影響，尋找一種能夠綜合評價米飯食味品質的方法，為米飯的制作及米飯食味品質的改善提供理論參考。結果表明：經高壓烹煮后的米飯吸水率、膨脹率、碘藍值均高于其他方式，且米飯硬度小，彈性和黏性較大，感官品質評價最優，而微波烹煮米飯食味品質最差。

米飯膨脹率與感官評價中米飯的滋味和形態呈顯著正相關（P＜0.05，P＜0.01），硬度與口感呈極顯著負相關（P＜0.01），彈性與米飯形態呈極顯著正相關（P＜0.01）。此外，米飯風味物質分析表明經高壓烹煮和電飯鍋烹煮的米飯，醛、醇、酮等主要的米飯風味物質含量和種類均高于其他烹煮方式，且因品種不同大米的香氣有所差異。

米飯；烹煮方式；食味品質；風味物質

在我國，米飯是人們食用量最多的主食之一。隨著人們生活水平的不斷提高，對米飯的品質要求也在不斷提高。由于我國大米品種多且產地分布廣，不同品種大米的蒸煮品質、香氣、口感及質構特性均存在較大差異。同時，不同的烹煮方式下，由于熱量的產生機理、升溫速率和蒸煮時間等差異，對米飯的感官品質、理化特性、營養特性也會產生很大影響。目前常用的米飯烹煮方式主要有：傳統蒸煮、微波加熱、電飯鍋蒸煮、壓力蒸煮等。

不同的烹煮方式對米飯的食味品質也會產生較大影響[1]。大米的食味品質主要指大米飯的色、香、味，目前主要通過對其外觀、香氣、味道、適口性、硬度、黏性等進行大米的食味品質綜合評價[2]。其中，感官評價是大米食味品質評價的最基本方法，樊奇良等[2]采用10 分評分制，分別從香氣、外觀、味道、適口性、綜合評價5 個方面對大米品質進行評價。感官評價法雖能直接反映出消費者對某種米飯的喜好程度，但由于人的感官狀態常常會受到環境因素的影響，人為誤差較大，且難以對大量樣品進行快速有效的食味鑒定[3]。指標評價法能將大米的食味品質評價數據化，能更快更準確地進行大米品質的鑒定，指標評價主要包括大米的理化性質、蒸煮品質、物理狀態、質構特性以及香氣成分等。郭亞麗[4]、戰旭梅[5]、周顯青[6]等通過測定大米直鏈淀粉、蛋白質含量，大米吸水率、米湯碘藍值等指標評價大米的食味品質，并且利用質構儀對米飯的硬度、黏性、彈性和咀嚼性進行測定。米飯的風味是指蒸煮米飯后所帶來的味覺、嗅覺等綜合感覺，是人們評判米飯食味品質的最直觀的方法，風味物質的測定方法很多，其中最為常用的是頂空固相微萃取（head space solid phase micro-extraction，HS-SPME）與氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用[7-10]檢測揮發性風味物質。目前對于米飯風味物質的研究并不多見，尤其針對不同烹煮方式對米飯香氣影響的研究更鮮有報道。

本實驗選擇不同烹煮方式對目前市售代表性的粳米、秈米進行評價，利用質構儀、GC-MS聯用儀等手段對其食味品質（包括蒸煮品質、質構特性、風味物質）進行研究和評價，并在感官評價法的基礎上進行相關性分析，以尋求最佳的米飯烹煮方式。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗所用大米品種及產地見表1，均為市售。

碘、碘化鉀、鹽酸（均為分析純） 中國醫藥（集團）上海化學試劑公司。

碘試劑配制方法：稱取2 g碘化鉀，加適量水以形成飽和溶液，加入0.2 g碘，待全部溶解后，將溶液定量移至100 mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻。保存于棕色溶劑瓶中待用。

表1 供試大米品種名稱及類型Table 1 The names and types of the raw materials

1.2 儀器與設備

TQ8040 GC-MS聯用儀（配有電子轟擊離子源及GC-MS solution數據處理系統） 島津管理（中國）有限公司；TA.XT.Plus物性測試儀（P/36R探頭）英國Stable Micro System 公司；759S紫外-可見分光光度計（配有專用石英比色皿） 上海菁華科技儀器有限公司；CFXB30-10電飯鍋 奧克斯集團有限公司；EM-L3207BX微波爐 日本三洋電器集團；Jyy-50yJ7高壓鍋 九陽股份有限公司；WSyH26A電蒸鍋 美的集團股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 米飯的烹煮工藝

大米的加水量、浸泡溫度和時間以及蒸煮方式都是影響米飯食味品質的重要因素。由于秈米和粳米直鏈淀粉含量不同[11]，所以粳米的加水量為大米的1.2 倍、秈米1.3 倍。加熱方式不同，米水比例也有所差異。微波加熱的糊化速率遠高于熱傳導方式[12]，導致微波烹煮米飯吸水率低，所以微波烹煮的加水量要高于其他方式。粳米的加水量為大米的1.3 倍、秈米1.5 倍。

分別稱取4 種大米各100 g置于容器中，用蒸餾水淘洗3 遍，加200 mL溫水于40 ℃恒溫水浴鍋中保溫浸泡30 min后瀝干。隨后分別按照如下步驟對其進行烹煮：微波烹煮米飯的工藝：米水混合物→專用飯煲微波加熱

7 min（600 W）→燜飯10 min→米飯成品；高壓烹煮米飯的工藝：米水混合物→高壓70 kPa加熱5 min→降壓恒溫加熱10 min→燜飯10 min→米飯成品；電蒸鍋烹煮米飯的工藝：米水混合物→飯盒隔水加熱25 min→燜飯10 min→米飯成品；電飯鍋烹煮米飯的工藝：米水混合物→電飯鍋加熱20 min→燜飯10 min→米飯成品。

1.3.2 米飯蒸煮品質的測定

1.3.2.1 米飯吸水率的測定

稱取原料米的質量m0，在一定條件下蒸煮，稱取米飯質量ml，則吸水率計算見式（1）。

1.3.2.2 米飯膨脹率的測定

將一定質量的原料米做成米飯（總質量m），從中取50 g米飯裝入100 mL量筒內，注入50 mL水后立即測定體積（V1），則50 g米飯體積（V2）按式（2）計算。

按同樣方法測定50 g原料米的體積（V0），從而按式（3）計算出米飯膨脹率。

1.3.2.3 米飯碘藍值的測定

取米飯3 g于50 mL比色管中，加水至25 mL，40 ℃水浴并不斷振蕩60 min，用水定容至50 mL，搖勻，再3 000 r/min離心分離15 min，取上清液5 mL，加入0.5 mL KI-I2溶液、0.5 mL 0.1 mol/L鹽酸，加蒸餾水并定容至50 mL靜置15 min后于620 nm波長處比色，讀取吸光度。以0.5 mL 0.1 mL/L鹽酸和0.5 mL碘試劑，加蒸餾水定容至50 mL作空白。以吸光度表示碘藍值。

1.3.3 米飯質構特性的測定

參考米飯質構特性[13-15]的測定方法，用物性測試儀測定不同烹煮方式的米飯樣品。具體方法如下：米飯烹煮容器內圓形米飯層分成兩個直徑為2∶1的同心圓。在含外層圓圈靠近皿壁的2 個對稱位置、內層圓的2 個對稱位置、圓心位置在內的5 個位置，取15 g米飯（約60 ℃）分別裝入預壓組件的5 個底座內，并用壓頭對底座內米飯下壓3 mm保持2 min后進行測試，每次實驗進行3 次平行測定。質構儀參數的設定：采用P/36R探頭，測試模式為TPA全質構模式，測前速率：60 mm/min，測試速率：60 mm/min，測后速率：120 mm/min，壓縮比例為75%。測定參數指標包括硬度、黏性、彈性。

1.3.4 米飯風味物質的測定

參考劉美艷[16]、Zeng Zhi[17-18]、Zeng Maomao[19]等對大米風味物質的測定方法，選擇30/50 μm DVB/ CAR/PDMS 2 cm 的萃取纖維頭，對米飯揮發性成分進行萃取和富集。每種米飯烹煮容器內圓形米飯層水平分為3 層，取中間層米飯10 g置于40 mL頂空瓶中，封口，于80 ℃水浴平衡10 min，SPME針頂空吸附30 min后拔出萃取針，在溫度為250 ℃的GC-MS進樣口中解吸5 min，進行GC-MS分析。GC-MS條件如下：采用Rtx-Wax石英毛細柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），載氣為氦氣（99.999%），流量為1 mL/min，分流比設為20∶1，升溫程序：40 ℃保持2 min，以5 ℃/min升至240 ℃，保持3 min。質譜條件：電子轟擊離子源，離子源溫度為250 ℃，質荷比m/z為30～300。GC-MS數據處理由島津軟件系統完成，未知化合物經計算機檢索同時與NIST 14和NIST 14s譜庫相匹配，匹配度大于80%的成分作為鑒定結果，化合物含量按峰面積歸一法由譜庫自動檢索分析并計算。

1.3.5 米飯的感官評定

依據GB/T 15682—2008《糧油檢驗 稻谷、大米蒸煮食用品質感官評價方法》[20]要求，10 名品評人員鑒定米飯的氣味、外觀、形態、適口性（包括黏性、彈性、軟硬度）、滋味等，評價結果以品評人員的綜合評分的平均值表示，采用綜合評價法對米飯樣品進行感官評價。

1.4 數據處理

采用Excel軟件對實驗數據進行統計和分析，并采用SPSS.20統計分析軟件中的ANOVA方法對實驗數據進行顯著性差異分析，以P＜0.05為相差顯著，數據均表示為±s。并對米飯樣品的物性測定及風味物質測定結果與感官評價相關性及差異性進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同烹煮方式對大米主要蒸煮品質及質構特性的影響

表2 不同烹煮方式對米飯蒸煮品質的影響Table 2 Cooking quality of rice under different cooking processes

米飯質構特性包括硬度、黏性、彈性[21-22]，粳米和秈米經不同烹煮方式制得米飯的主要蒸煮品質見表2。采用相同烹煮方式時粳米的吸水率和膨脹率均高于秈米，而電蒸鍋烹煮米飯的吸水率和膨脹率比其他方式高，高壓烹煮和電飯鍋烹煮次之，微波烹煮米飯最低，這主要是由于在加水量一致的情況下，采用電蒸鍋烹煮，蒸汽加熱過程中有水分補充，而微波烹煮加熱速率快，水分被迅速蒸發，大米本身吸收水分少，米飯吸水率和膨脹率較低。

碘藍值表示米湯中直鏈淀粉的溶解含量，是鑒定大米蒸煮品質的簡易快速方法[23]。通過碘藍值檢測結果可以看出秈米比粳米碘藍值高，這可能是由于秈米中的直鏈淀粉含量比粳米的直鏈淀粉含量高[24]。高壓烹煮米飯的碘藍值最高，這主要是由于高壓環境使得大米中水溶性物質更容易滲出[25]，電蒸鍋烹煮和電飯鍋烹煮次之，微波具有穿透性，使極性分子和基團隨微波高頻振蕩產生熱量，其淀粉糊化速率遠高于熱傳導方式，因此碘藍值較低[26]。這與吸水率和膨脹率的結論基本一致。

表3 不同烹煮方式對米飯質構品質的影響Table 3 Textural characteristics of rice under different cooking processes

米飯的質構特性也是評價大米食味品質的一個重要方面[4]。由表3可知，秈米的硬度大于粳米，而粳米的黏性和彈性均大于秈米。從烹煮方式來看，微波烹煮的米飯硬度最大，電蒸鍋烹煮次之，電飯鍋烹煮和高壓烹煮的米飯硬度最小，而彈性和黏性特性與之相反，高壓烹煮米飯的黏性和彈性最大，微波烹煮最小。這是由于米飯烹煮過程主要經過浸泡、加熱升溫、保沸期和燜飯期4個階段，微波加熱在保沸期不能使米粒吸收充足的水分，導致測得的結果中硬度最大。而高壓烹煮由于有壓力的維持，米粒少量爆裂，使米飯更加松軟富有黏性。

2.2 不同烹煮方式對米飯主要風味物質變化的影響

表4和表5為經SPME-GC-MS法分析不同烹煮方式米飯的風味物質分析結果。長粒香米和稻花香米2 種粳米中分別檢測出風味物質39 種和45 種，桃花香米和京山橋米2 種秈米中分別檢測到風味物質18 種和20 種。具體的風味物質種類見表4。同時，長粒香米和稻花香米作為粳米的代表，含有果香和花香的物質較多（壬醛、辛醛、3-辛烯-2-酮等），因此粳米香氣更加濃郁香甜。桃花香米和京山橋米為代表的秈米，含有清香氣味的物質較多（吲哚、庚醛、1-辛烯-3-醇等），因此秈米香氣與粳米相比偏向于清香型。

表4 不同烹煮方式下4 種大米風味物質的組成Table 4 Flavor components of four rice cultivars under different cooking processes

表5 不同品種大米主要風味物質相對含量及特征香氣Table 5 The contents and characteristic aroma of major flavor components in different rice varieties

由表4和表5還可以看出，采用不同的烹煮方式，能夠檢測到的米飯的風味物質也有所不同，其中電飯鍋烹煮測得的風味物質最多，其中含量最多的是壬醛、己醛、2-戊基呋喃等共有的香氣成分。這主要是由于電飯鍋烹煮具有自動溫控裝置，所以能夠更好地控制和掌握鍋內溫度和加熱時間，能使大米充分散發香氣，且風味物質不易流失。電蒸鍋烹煮和高壓烹煮米飯測得的風味物質次之，微波烹煮米飯風味物質最少。高壓烹煮在降壓階段香氣散失嚴重，導致測得米飯的風味物質較少[27]。而微波烹煮米飯由于加熱時會形成較大的內外蒸汽壓力，導致較多的揮發性物質隨水蒸汽溢出，從而降低米飯中風味物質的種類和含量[28]。

2.3 感官評價分析大米食味品質

表6 感官評價得分Table 6 Sensory scores of cooked rice

感官評價法是評價大米食味品質最直接的方式。由表6可以看出，高壓烹煮米飯的得分最高，電飯鍋烹煮和電蒸鍋烹煮次之，微波烹煮米飯的評分較低。高壓烹煮是現在人們比較青睞的一種烹煮方法，其方便快捷，米飯食味品質較好，深受人們喜愛。電飯鍋烹煮的米飯主要在氣味和滋味上更勝一籌，這與前面香氣的測定結果一致。電蒸鍋烹煮米飯的硬度和黏性適中，在口感上更受大家歡迎。雖然微波烹煮米飯比較快速，但米飯硬度大，香氣種類少，不容易被大家接受。此外，烹煮后秈米飯表現為干、散，而粳米飯則表現出濕潤、有黏性。從口感上看，粳米比秈米更軟，黏性更大。從氣味來看，粳米香氣得分比秈米高，香氣更濃郁，這與前面分析檢測結果一致。

2.4 大米食味指標與感官評價的相關性分析

米飯食味品質的評定，主要通過感官評價法和指標評價法，兩種方法之間具有一定的相關性[31]。從表7相關性分析可以看出，碘藍值與吸水率和膨脹率呈極顯著正相關（P＜0.01），且三者均與口感、滋味呈顯著正相關（P＜0.05，P＜0.01），膨脹率還與米飯彈性及形態呈極顯著正相關（P＜0.01），即米飯的膨脹率大、飯粒外觀完整性高、彈性大、受損顆粒比例少、口感好。質構儀所測米飯硬度與感官評價指標均呈負相關，即米飯硬度越大，口感越差，米飯顆粒外部形態越差，米飯的彈性與米飯口感呈正相關，彈性與米飯形態和色澤呈顯著正相關（P＜0.01，P＜0.05）。米飯的形態、口感與米飯的氣味和滋味呈顯著正相關（P＜0.05，P＜0.01），由此可見，米飯香氣也是米飯食味品質的一個重要評價指標。

表7 不同烹煮方式下米飯食味品質指標與感官評價的相關性Table 7 Correlation analysis between textural and physicochemical properties and sensory evaluation of rice under different cooking processes

3 結 論

高壓烹煮用時短，蒸煮品質和質構特性最優，感官評價總分最高，風味物質也較多。電飯鍋烹煮米飯的風味物質成分最多，香氣濃郁，口感適中，電蒸鍋烹煮因為吸水率最高，大米充分糊化，所以米飯更松軟，微波烹煮雖然速度快，但是水分蒸發量多，所以導致米飯硬度大，且風味物質最少。不同品種的大米采用同種烹煮方式處理后，可以明顯看出秈米的硬度大于粳米。粳米的黏性和彈性高于秈米。經過米飯風味物質成分提取和鑒定，也可以看出粳米香氣更濃郁。粳米的感官評價總分高于秈米。從相關性分析來看，米飯膨脹率與感官評價中米飯的滋味、口感和形態均呈顯著正相關（P＜0.05，P＜0.01），硬度與口感呈極顯著負相關（P＜0.01），彈性與米飯形態呈極顯著正相關（P＜0.01）。通過測定米飯的蒸煮品質、質構特性、風味物質及感官評價，將儀器指標與直接感官相結合，可以更加全面準確地對米飯食味品質進行綜合評定。

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Influence of Different Cooking Methods on Eating Quality of Rice

ZHOU Xiaoli, WANG Hui, ZHOU Yiming*, ZHANG Huan, HU Yeqin
(School of Perfume and Aroma Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China)

In this research, four kinds of commercially available rice were cooked by four different cooking methods: steaming, high pressure cooking, microwave heating and cooker heating, and a texture analyzer, gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and sensory evaluation were used to evaluate the physicochemical properties, textural properties, aroma and sensory quality of cooked rice. In addition, the relationship between eating quality and sensory evaluation was discussed. The purpose was to explore the effects of different rice varieties (japonica rice and indica rice), and different cooking techniques on the eating quality of rice, and therefore to offer a theoretical basis for comprehensive evaluation of the eating quality of rice. The results showed that water absorption rate, expansion rate and iodine blue value, adhesiveness and springiness of high pressure cooked rice were larger than those of cooked rice obtained by three other cooking methods, while hardness showed the opposite result. In sensory evaluation, high pressure cooked rice scored highest among the cooking methods, while the eating quality of microwave cooked rice was the worst. There was an significantly positive correlation between rice expansion rate and flavor, shape (P ＜ 0.05, P ＜ 0.01). Hardness was extremely negatively correlated with sensory evaluation scores and taste (P ＜ 0.01). Springiness was extremely significantly positively correlated with rice shape and color (P ＜ 0.01). In addition, the major flavor components (such as aldehydes, ketone, and alcohol) of rice cooked by high pressure and cooker heating were more abundant and diverse than those of other cooking processes, and the species and contents of flavor components in different rice varieties were significantly different.

rice; processing methods; eating quality; flavor compounds

10.7506/spkx1002-6630-201711013

TS207.3

A

1002-6630（2017）11-0075-06

周小理, 王惠, 周一鳴, 等. 不同烹煮方式對米飯食味品質的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(11): 75-80. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201711013. http://www.spkx.net.cn

ZHOU Xiaoli, WANG Hui, ZHOU Yiming, et al. Influence of different cooking methods on eating quality of rice[J]. Food Science, 2017, 38(11): 75-80. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201711013. http://www.spkx.net.cn

2016-08-10

國家自然科學基金面上項目（31371761）；上海市化學工程與技術（香料香精技術與工程）“高原學科資助”項目；“十三五”國家重點研發計劃重點專項（2017YFD0400100）

周小理（1957—），女，教授，學士，研究方向為食品新資源深度開發與利用。E-mail：zhouxl@sit.edu.cn

*通信作者：周一鳴（1981—），男，副教授，博士，研究方向為功能食品開發，食品加工與工藝。E-mail：zhouymsit@163.com