黑龍江主栽小米品種品質特性及其相關性分析

穆秋霞 崔素萍 張卓敏 張洪微 祝令文 錢麗麗 左豫虎

(黑龍江八一農墾大學食品學院1，大慶 163319 )(龍江縣電子商務孵化中心2，齊齊哈爾 161100)(黑龍江八一農墾大學農學院3，大慶 163319)

食品品質主要有營養品質、感官品質以及加工品質等，感官品質是評價食品食用品質的關鍵[1]，但感官品質評價方法，需要時間較長，且評價結果的客觀性、可靠性、可比性較差。若采用儀器和感官相結合的方法評價小米的感官品質則更科學[2]。Szceniak等[3]建立了可綜合描述食品物性的質構分析法(TPA)。王玉文等[4]對山西小米外觀品質及淀粉RVA (Rapid Viscosity Analyser)譜特征與米飯適口性的關系進行了研究，并認為，RVA分析可作為食用品質育種過程中一項重要的輔助評價方法。吳殿星等[5]研究發現RVA參數中崩解值大的稻米米飯柔軟、發黏。劉輝等[6]發現不同品種小米的 RVA 譜特征值存在顯著性差異，可以利用 RVA 譜特征值及直鏈淀粉含量對小米品質進行分析。宋偉等[7]研究表明，可以用質構儀測定的彈性、硬度、黏著性、點度等指標來代替蒸煮指標中的吸水率、膨脹率、米湯、米湯干物質等指標來評價大米的食用品質。陳倩等[8]利用質構分析與感官評分相結合的方法對小米膨化餅干的食味品質進行了綜合分析。

黑龍江省是我國綠色農產品生產基地，也是小米的主產區之一，但關黑龍江省主栽小米品種品質特性與感官品質之間的相關性分析鮮見報道。本研究通過對黑龍省主產區6個小米品種的理化特性、小米粥感官指標等品質特性進行測定分析，為黑龍江省小米的銷售和深加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

大金苗、紅谷子、朝新谷8號、張雜谷、貢米、噸谷1號，由黑龍省龍江縣農業局提供(收獲于2016年同一地塊)。

1.2 儀器

SUPER3 RVA快速黏度分析儀；TA-XT2i型質構儀。

1.3 方法

1.3.1 小米全粉的制備及營養成分分析

將小米磨粉，過100目篩，備用。小米直鏈淀粉和支鏈淀粉含量的測定方法見參考文獻[9]。水分、蛋白質、脂肪、淀粉及灰分含量測定分別見GB/T 5009.3—2016、GB/T 5009.5—2016(蛋白質的換算系數為6.25)、GB/T 5009.6—2016、GB/T 5009.9—2016及GB/T 5009.4—2016。

1.3.2 小米粉糊化特性測定

參考文獻[10],準確稱取一定量的小米粉(含水量為14%)，放入裝有(25.0±0.1) mL蒸餾水的鋁罐中，攪拌充分后，放于RVA內，以960 r/min的速度攪拌10 s，形成懸濁液后，以160 r/min轉速到實驗結束。以50 ℃為RVA的初始溫度，保持1 min，再以12 ℃/min的速度升高到95 ℃，保持2.5 min，最后以12 ℃/min的速度降至50 ℃，保持2 min。測定歷時13 min，由Thermocline for windows軟件控制測定過程中的溫度和轉速，每個樣品測定5次，取平均值。

1.3.3 小米粉質構特性測定

參考文獻[11],在4 ℃下，將1.3.2中糊化后的凝膠物質放置24 h后，切割成直徑大約為 15 mm×10 mm 的圓柱體。測試條件為TPA 模式；探頭為Texture Analyzer P/50；測定前速率為1.0 mm/s，測定速率為0.5 mm/s，測定后速率為1.0 mm/s；測定高度為8 mm；觸發力為5.0 g；數據記錄200 pps。每個樣品分別測定5次，然后取平均值。

1.3.4 小米粥的感官評價

參照GB 19503—2008中小米粥的蒸煮方法及感官評價方法對小米粥進行感官評價。小米粥的制備：將10 g小米進行淘米1次后，倒入約500 mL的容器中，加入195 mL燒開的蒸餾水，放入蒸鍋中蒸40 min。將蒸好的米粥放于白瓷碗中(每人1份)，放置5min后，供品嘗評定。感官評定人員由男、女各15人組成，年齡分布在20～30周歲之間，每個樣品評定15次，取平均值。

1.4 統計分析

利用SPSS12.0 分析軟件，對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 小米中營養成分分析

小米中營養成分含量見表1。6個小米品種的直鏈淀粉質量分數在14.56%～19.72%之間，除噸谷1號和貢米之間不顯著外，其余各品種間差異性顯著，朝新谷8號屬中直鏈淀粉品種(18%～25%)，其他均屬于低直鏈淀粉 (含量﹤18%)[12]；支鏈淀粉含量、粗淀粉含量在品種間差異性顯著。粗蛋白質質量分數在9.27%～11.88%之間，貢米和大金苗粗蛋白含量最高，除朝新谷8號和噸谷1號之間不顯著外，品種間存在顯著性差異。粗脂肪質量分數在2.63%～3.83%之間，貢米和噸谷1號的粗脂肪含量依次最高，除大金苗和紅谷子之間不顯著外，其余各品種間存在顯著性差異。除紅谷子和貢米差異不顯著外，其他品種間灰分含量存在差異。Singh等[13]報道，測試的16個小米品種總灰分質量分數為1.47%～2.58%，與本實驗結果一致；6個小米品種的含水量在10.60%～12.10%之間，各品種間存在顯著性差異。

2.2 小米粉糊化特性分析

小米粉糊化特性測定結果見表2。通常，峰值黏度反映淀粉顆粒的膨脹性[14]，樣品黏滯性與樣品峰值黏度呈正相關。淀粉回生值越高，樣品冷糊穩定性越差，凝膠性越強，越易老化。淀粉糊的崩解值反映淀粉糊的熱黏度穩定性，崩解值越低，淀粉糊的熱穩定性越好?；厣捣从车矸酆睦漯ざ确€定性，回生值越低，樣品的冷糊穩定性越好[15]。朝新谷8號小米粉的崩解值、峰值黏度、谷值黏度、最終黏度和回生值均最高，說明其熱糊穩定性和冷糊穩定性均最低，形成的凝膠強度最強，老化速度快。紅谷子、朝新谷8號、大金苗品種較適合生產彈性和高凝膠強度的產品，不宜進行冷凍食品加工。由表1和表2可知，小米粉的直鏈淀粉含量越高，回生值越高，原因是，在淀粉老化過程中，直鏈淀粉分子螺旋內部絡合的脂肪分子使水分子無法進入，直鏈淀粉分子螺旋外部的羥基之間相互結合形成氫鍵，直鏈淀粉分子形成空間凝膠網絡結構，氫鍵數量越多，產生的凝膠強度也就越大[16]。小米中直鏈淀粉含量偏高，米飯的米粒偏干，色澤較暗，并且米飯容易回生，而低直鏈淀粉質量分數(14%～18%)的小米飯有一定的黏度，光滑，柔軟可口[12]。

表1 6種小米基本營養成分含量

注：同一列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

表2 小米品種的黏滯性RVA 譜特征值

綜合表1、表2結果可推測，紅谷子、大金苗、朝新谷8號的感官品質評分應該依次最低，其他3個品種的感官品質評分應該比較高。本研究中的糊化溫度和糊化時間與直鏈淀粉含量成負相關，可能是由于小米粉的糊化特性還受直鏈淀粉及支鏈淀粉鏈長、分布、分支及直鏈淀粉顆粒的膨脹、浸出、淀粉的結晶度影響；支鏈淀粉有助于淀粉顆粒的膨脹和糊化，而直鏈淀粉則抑制膨脹；蛋白質含量可能影響黏度參數[17,18]。

2.3 小米粉的質構特性分析

小米粉的質構特性測定結果見表3。淀粉凝膠的彈性、硬度、咀嚼性等質構特性對食品的口感有一定的影響，由表1、表3可知，紅谷子、噸谷1號、貢米的黏著性差異顯著，而其他3個品種差異不顯著，且黏著性與直鏈淀粉的含量成正相關。彈性最大的品種朝新谷8號，與其他品種差異顯著。噸谷1號、張雜谷和貢米的硬度差異不顯著，其他3個品種間差異顯著。硬度是評價食品感官質量的關鍵指標，從表3中各品種的硬度結果推測，噸谷1號、張雜谷和貢米的感官評分應該接近，且應高于大金苗、朝新谷8號和紅谷子。梁靈等[18]認為，由于高含量的直鏈淀粉硬度大，黏聚性大，咀嚼性大(粗糙)，顯著影響米飯的適口性，而直鏈淀粉和長支鏈淀粉的含量較高時，會形成更具彈性和較不黏稠的質地。從6個小米品種的質構特性結果推測，咀嚼性大、彈性大、硬度適中的紅谷子，成型性、加工性能好，適合用于涼粉和速食性食品的加工。直鏈淀粉含量高、咀嚼性和硬度大的朝新谷8號適合做米粥。噸谷一號、張雜谷和貢米咀嚼性，硬度和膠黏性適中，適合做米飯和米粥。

2.4 小米粥感官品質分析

小米粥感官評定結果見表4。小米粥感官評定得分與糊化特性、質構特性的結果相吻合。小米粥的色澤、外觀、黏性和滋味及分層最高的是張雜谷、噸谷1號和貢米，且差異不顯著(P>0.05)，而與其他3個品種差異顯著；噸谷1號、大金苗、張雜谷及貢米的粥香味評分最高，且差異不顯著(P>0.05)。品種間，米粥硬度沒有顯著差異，最低的是朝新谷8號。綜合分析表1～表4的結果，小米各品種的營養價值、黏度特性、感官評分之間應該存著相關性。

2.5 小米營養成份與糊化特性、質構特性及感官品質的相關性分析

2.5.1 小米營養成分與糊化特性的相關性分析

小米營養成分與糊化特性的相關性分析見表5?？傮w來說，黏滯性受樣品直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、粗淀粉含量以及支直比大小的影響。由表5可知，小米粉的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最終黏度及回生值與粗淀粉含量、直鏈淀粉含量呈顯著正相關，與粗蛋白質含量、粗脂肪含量、支鏈淀粉含量、支直比呈負相關；糊化時間和糊化溫度與直鏈淀粉、支鏈淀粉及粗淀粉含量呈負相關，與支直比、粗蛋白質含量、粗脂肪含量呈正相關。

表3 6個小米品種的質構特征值

表4 小米粥感官評定結果

Hyunjung等[19]認為，支鏈淀粉含量較高而直鏈淀粉含量較低，可導致較高的崩解值和峰值黏度，而本研究中，崩解值和峰值黏度較高的樣品，其支鏈淀粉含量和直鏈淀粉含量均較高。這主要是因為崩解值和峰值黏度也可能還會受到如蛋白質、脂肪和支鏈淀粉等含量的影響[20]，而部分脂肪分子會絡合在直鏈淀粉分子螺旋結構內部，影響直鏈分子與水分子的相互作用，進而降低直鏈淀粉的糊化能力，糊化速度減慢。直鏈淀粉分子不易與水分子結合，直鏈淀粉分子在體系中分子碰撞產生的摩擦力導致黏度較高。本研究的最終黏度和回生值與直鏈淀粉含量呈正相關，與一些研究結果一致[21]，如朝新谷8號。Gull等[22]研究發現，糊化溫度與直鏈淀粉含量呈正相關，而本研究結果與其相反，這是由于小米粉的糊化特性還受脂肪、蛋白質、灰分和水分含量的影響。糊化溫度較高，小米蒸煮時需要較多的水分和較長的時間，會導致蒸煮品質和適口性變差[23]。

2.5.2 小米營養成分與質構特性相關性分析

小米營養成分與質構特性的相關性分析見表6。小米粉的質構特性主要與小米粉糊化后的最終黏度有關。質構特性中各參數與直鏈淀粉含量、粗淀粉含量呈顯著正相關性(P<0.01)，與支鏈淀粉含量呈正相關，其中與黏著性、彈性、黏聚性呈顯著正相關；質構特性各參數與支直比、粗蛋白含量、粗脂肪含量呈負相關，其中與粗脂肪含量呈顯著負相關(P<0.01)。Hsieh等[24]研究發現，直鏈淀粉含量高，糊化溫度低，凝膠硬度適中的小米適合制作米粉，結合表1～表3結果可知，大金苗適合制作米粉。

表5 小米營養成分與糊化特性相關性分析

注：*和**分別表示在P<0.05 和P<0.01水平上相關性顯著，下同。

表6 小米營養成分與質構特性相關性分析

2.5.3 小米營養成分與小米粥感官品質相關性分析

小米營養成分與小米粥感官品質的分析見表7。直鏈淀粉含量、粗淀粉含量與小米粥的感官指標及感官評分均呈顯著的負相關性；支鏈淀粉含量、灰分含量與小米粥的感官指標及感官評分均呈負相關性；支直比、粗蛋白含量及粗脂肪含量與米粥的感官指標及感官評分均呈正相關性，其中粗脂肪含量的影響大于粗蛋白含量及支直比的影響。直鏈淀粉含量越低，小米米湯的外觀和適口性評分越高，這與王玉文等[4]研究的直鏈淀粉比例低，小米粥黏性大、柔軟、有光澤的結果相似。

2.6 小米粉的糊化特性、質構特性與小米粥感官品質相關性分析

2.6.1 小米粉的糊化特性與小米粥感官品質相關性分析

小米粉的糊化特性與小米粥感官品質的相關性分析見表8。小米粥的總評分(除硬度外)及各項指標的感官評分與峰值黏度、谷值黏度、最終黏度、崩解值和回生值呈顯著負相關(P<0.05)；但與糊化溫度和糊化時間呈正相關。Bourne等[25]研究表明最終黏度和峰值黏度與谷物的最終品質有關。Yamamori等[20]認為，低直鏈淀粉含量，高峰值黏度的面粉或面條在食用品質測試時，感官評分會較高。本研究中，直鏈淀粉含量、峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最終黏度和回升值偏低的小米米湯感官評分高。

2.6.2 小米粉質構特性與小米粥感官品質相關性分析

小米粉質構特性與小米粥感官品質相關性分析結果見表9。小米粥的各感官指標評分及總評分與質構特性所有參數均呈負相關性，其中彈性、硬度、咀嚼性、膠黏性與各感官指標評分及總評分呈顯著負相關性。即質構特性所有參數越高，小米粥的適口性和口感越差。

表7 小米營養成分與小米粥感官品質的分析

表8 小米粉的糊化特性與小米粥感官品質的相關性分析

表9 小米粉的質構特性與小米粥感官品質的相關性分析

3 結論

黑龍江省主栽的小米品種主要屬于低直鏈淀粉品種，粗蛋白、粗脂肪的平均含量分別為10.40%及3.26%。小米的營養成分、糊化特性、質構特性及感官品質之間存在著一定的相關性。紅谷子、大金苗、朝新谷8號品種不適合進行冷凍食品加工，而適合生產高凝膠強度和彈性的產品；張雜谷、貢米和噸谷一號的咀嚼性，硬度和膠黏性適中，適合做米飯和米粥。通過對黑龍江省小米的品質特性及相關性進行分析，可為工業生產提供合適的品種，并為高質量小米品種的選育提供參考，促進我國小米培育及加工的發展。