基于食味計評價雜交秈稻食味品質

袁玉潔，張絲琪，盧 慧，李貴勇，朱海平，陶有鳳，陳 虹，任萬軍,

（1.四川農業大學 作物生理生態及栽培四川省重點實驗室，四川 成都 611130；2.云南省農業科學院糧食作物研究所，云南 昆明 650200）

隨著生活水平日益提高，消費者對優質稻米的需求越來越迫切[1]，食味品質是食用稻米的重要性質[2]。蒸煮條件是影響米飯食味品質的主要因素之一[3]，明確蒸煮條件與不同稻區稻米品種米飯食味品質的互作關系，對通過優化大米蒸煮工藝參數來改善米飯的食味品質，并對指導培育高食味品質蒸煮穩定型品種具有重要意義。研究表明，蒸煮過程中水的擴散和淀粉的浸出是影響米飯食味品質的主要原因，其通過改變米飯的硬度和黏性來影響米飯的口感[4]。生態點對稻米的食味品質存在顯著影響[5-6]，其中，海拔和日平均氣溫是影響食味品質穩定性的主要環境氣候因子[7]。稻米食味品質除受遺傳因素[8]、栽培管理[9-10]與生態點[11]等影響外，還與蒸煮條件密切相關。但由于各品質指標間關系的復雜性，以及不同國家和地區人員對米飯食味嗜好的差異性[12]，不同稻區的不同稻米品種在各蒸煮條件下表現出不同的食味特征[13-14]。前人對蒸煮預處理[15]、蒸煮條件[16]和蒸煮儀器[17]與米飯食味品質的關系進行了較多研究，但研究大多圍繞粳米展開，且研究材料多來源于同一地點的品種，難以表征復雜的品種、生態點與蒸煮條件的互作效應。食味計測定法與依靠人的感官鑒定相比，具有樣品用量少、簡便、結果重現性好等優點[12,18]，利用米飯食味計測定米飯食味值是當前稻米食味品質研究中普遍采用的方法之一。目前有關采用食味計對粳稻食味品質進行的研究已較多，但對秈稻的研究大多是針對其理化指標與蒸煮食味品質的關系[11,19]。西南地區是全國最典型的一季中秈雜交稻區，而針對蒸煮條件、生態點及其互作效應對雜交秈稻米飯食味品質的影響鮮有研究。本研究選取云南永勝和四川大邑2 個稻區種植的9 個雜交秈稻品種，基于食味計評價研究蒸煮條件對不同稻米米飯食味品質的影響，以期明確生態點、雜交秈稻品種與蒸煮條件的互作效應，為雜交秈稻優質米的生產、推廣與米飯蒸煮條件的改良提供理論和實踐依據。

1 材料與方法

1.1 材料

2018年供試品種為適宜西南地區（云、貴、川、渝）種植的9 個（米質達國家標準3級或以上）中秈雜交稻品種，包括‘內5優39'‘Y兩優1號'‘川優6203'‘C兩優華占'‘天優華占'‘中優295'‘隆兩優1146'‘F優498'‘宜香優2115'，均由四川農業大學作物生理生態及栽培四川省重點實驗室種植。

1.2 儀器與設備

STA1A型米飯食味計 日本佐竹公司；6N80型碾米機 四川旭東機械制造有限公司；FQS-13X20型碎米分離器 浙江臺州市新恩精密糧儀有限公司。

1.3 方法

1.3.1 田間試驗

試驗品種于2018年分別在云南省麗江市永勝縣和四川省成都市大邑縣兩個生態點播種。試驗采用單因素隨機區組設計，進行3 次重復，試驗小區面積均為25.2 m2。采用軟盤育秧，在四川大邑于4月3日播種，5月3日移栽；在云南永勝于4月8日播種，5月13日移栽；行穴距為30 cm×20 cm，每穴3 苗。均施氮肥（純量180 kg/hm2），按m（基肥）∶m（蘗肥）＝7∶3施用。按m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）＝2∶1∶2確定磷、鉀肥施用量，磷肥作基肥一次性施用，鉀肥按m（基肥）∶m（分蘗肥）＝5∶5施用。水分管理及病蟲草害防治等相關栽培措施均按照當地常規高產稻谷栽培要求實施。各生態點根據各品種稻谷成熟情況逐一收獲，云南永勝于10月1日至10月8日收獲，四川大邑于8月30日至9月12日收獲。2 個生態點土壤理化性質見表1。

表1 2 個生態點試驗田土壤理化性質Table 1 Physicochemical properties of soils from the test fields in two ecological locations

1.3.2 樣品前處理

各品種稻谷按照四分法選取約6 kg放在網袋中，曬至安全水分質量分數（＜14.5%）后，統一儲存在四川農業大學成都校區，在室溫下保存3 個月，待其理化性質趨于穩定后，使用6N80型碾米機碾精，使用FQS-13X20型碎米分離器分離加工成國家標準一等精度的大米備用。

1.3.3 蒸煮條件單因素試驗設計

對于1.3.2節經前處理后的各生態點稻米分別開展不同浸泡時間（0、15、30、60 min）、不同水米質量比（1.3∶1、1.5∶1、1.6∶1、1.9∶1、2.1∶1、2.4∶1、2.7∶1）、不同蒸煮時間（20、30、40 min）、不同燜制時間（0、15、30 min）蒸煮單因素試驗，不同條件蒸煮處理按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]規定執行。蒸煮處理于四川成都四川農業大學成都校區（30°36’ N、103°41’ E）進行，海拔536 m。

1.3.4 米飯食味品質測定

使用米飯食味計進行米飯食味特性測定。使用不銹鋼罐準確稱取整精米（30.0±0.1）g，蓋上洗米蓋用水沖洗約30 s至水不渾濁為止，依次展開不同蒸煮條件實驗，用濾紙將鋼罐封口后，使用食味計配用蒸飯煲進行蒸煮，待米飯煮熟后進行燜制處理，室溫下冷卻2 h后，稱取7 g米飯裝入直徑30 mm、高9 mm的不銹鋼試樣圓環內，用壓飯器壓成飯餅作為測定米飯樣品。將測定米飯樣品放于測定槽中插入食味計測定。一個米飯樣品的正反面各測1 次（計2 次）。測定米飯的外觀、口感和食味值，每個樣品設置3 次平行。

1.4 數據統計與分析

使用Microsoft Excel 2016軟件進行數據進行統計，采用Graphpad Prism 8.0軟件作圖；采用SPSS 24.0軟件進行數據的方差分析，并采用Duncan法進行多重比較，以P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 各處理稻米米飯食味品質的方差分析結果

稻米米飯的食味品質受到生態點、品種、蒸煮條件及其互作效應的共同作用（表2）。米飯的外觀和食味值均受生態點極顯著影響；品種對米飯外觀、口感、食味值存在極顯著影響；除浸泡時間對米飯口感不存在顯著影響外，各蒸煮條件均對稻米米飯的食味品質存在極顯著影響。生態點與各蒸煮條件的互作效應極顯著影響各食味品質指標，而品種與水米質量比的互作效應極顯著影響稻米米飯的口感與食味值，生態點、品種及蒸煮條件三者的互作效應對稻米米飯食味品質也存在著極顯著影響。

表2 稻米米飯食味品質的方差分析（F值）Table 2 Analysis of variance for taste quality of rice (F-value)

2.2 不同蒸煮條件對稻米米飯食味品質的影響

2.2.1 不同水米質量比的稻米米飯食味品質差異

蒸煮是水分由外向內遷移的過程，其使浸濾液中的直鏈淀粉和支鏈淀粉與水分相互作用，導致米飯變軟、有咀嚼性以及黏性[21]。由表3可知，不同水米質量比處理組間，米飯的外觀和口感值差異顯著，平均變異系數分別為7.35%和7.29%；在水米質量比1.3∶1～2.1∶1間米飯外觀和口感隨水米質量比增加而變優，兩個生態點米飯總體均在水米質量比2.1∶1時食味計評分的外觀和口感值達到最高，水米質量比大于2.1∶1后食味品質開始下降。

表3 水米質量比對不同生態點雜交秈稻米米飯外觀和口感的影響Table 3 Effect of water-to-rice ratio on the appearance and palatability of indica hybrid rice from different ecological locations

不同品種稻米米飯的外觀和口感不同，其中，‘內5優39'米飯外觀和口感均為最好，分別高出各品種平均值7.49%和7.96%，‘宜香優2115'米飯次之，‘C兩優華占'和‘中優295'分別為米飯外觀、口感最差的品種。通過比較不同生態點各品種米飯外觀和口感平均值可知，云南永勝稻米米飯外觀較好于四川大邑，其中，在水米質量比1.6∶1下，云南永勝稻米米飯外觀高出四川大邑稻米米飯12.94%；而米飯口感在水米質量比1.3∶1～1.6∶1下表現為云南永勝優于四川大邑，在1.9∶1～2.7∶1范圍內兩生態點口感相差不大。由變異系數可知，除‘川優6203'外各品種米飯在不同水米質量比處理下均表現為四川大邑比云南永勝食味品質的變異系數更大，其中，‘中優295'在兩個生態點食味品質變異系數的差異最大，說明不同生態點米飯受蒸煮水米質量比的影響程度不同，以云南永勝的稻米米飯外觀、口感食味特性更為穩定。

由圖1可知，在不同水米質量比處理下，各品種米飯的食味值差異明顯，總體表現為隨水米質量比的增大，食味值先上升后下降的趨勢，這與樊奇良等[22]的研究結果趨勢一致；各品種米飯的食味值總體在水米質量比2.1∶1時達到最高，但張玉榮等[23]以安徽秈米為材料，通過感官評定結果發現秈米在水米質量比1.6∶1～1.7∶1時米飯食味品質最好，與本實驗結果差異較大，這主要是由于所選秈稻品種不同，以及種植地生態點與西南生態點差異較大[24-25]。此外，本研究采取的食味測定方法為食味計測定法，與感官測定法研究結果存在一定的差異。食味計是根據米飯的光澤（外觀）與食味性綜合評分之間相關性高的原理，選擇能反映米飯外觀品質的波長，利用可見光-近紅外光譜技術測定米飯食味品質；而加水量過少或過多均不能如實反映米飯的光澤特性，加水量少時米飯堅硬而缺乏光澤特性，加水量過多時導致米飯容易煮爛，難以鑒定[26]。本實驗基于食味計進行測定，秈米在水米質量比2.1∶1時米飯食味品質最好，這可能是由于稻米米飯含水量在水米質量比2.1∶1時顯著增加，表面脂質含量降低，故表現出較好的食味品質[27-28]；而水米質量比超過2.1∶1后，由于加水量過多導致米飯光澤變差，飯粒爆花而測定結果變差。

圖1 水米質量比對不同生態點雜交秈稻米飯食味值的影響Fig.1 Effect of water-to-rice ratio on the taste value of indica hybrid rice from different ecological locations

不同生態點下，各秈稻品種米飯食味值受水米質量比的影響而不同。云南永勝的‘內5優39'‘Y兩優1號'‘C兩優華占'和‘天優華占'米飯在水米質量比1.9∶1時已基本達到最高食味值，以‘F優498'米飯變幅最大；四川大邑種植的‘隆兩優1146'和‘F優498'米飯在1.9∶1時便達到峰值，‘內5優39'米飯在2.4∶1時達到峰值，以‘中優295'變幅最大；兩個生態點均以‘內5優39'米飯在各水米質量比間的變幅最小，食味品質較穩定。

2.2.2 不同浸泡時間的稻米米飯食味品質差異

在浸泡過程中，水分進入米粒并與非淀粉多糖和蛋白質結合，米粒直鏈淀粉緩慢浸出，因此未浸泡的米飯硬度一般高于浸泡后的米飯硬度[29]。前人研究指出浸泡時間過長會影響米飯的口感[30]，蒸煮前粳米浸泡20～40 min、秈米浸泡30～50 min時，米飯的彈性較大[23]。而張小明等[31]指出經過2 h的浸漬后水分子可滲透到達米粒淀粉中。由表4可知，不同浸泡時間下，稻米米飯食味品質差異顯著，云南不同品種樣品中除‘川優6203'和‘隆兩優1146'表現為隨浸泡時間的延長，米飯食味值先增加后降低的特點，其他品種均在浸泡15 min時出現一低谷值，在30 min米飯食味品質最好。四川不同品種樣品受浸泡時間的影響較大，除‘Y兩優1號'和‘隆兩優1146'，其他品種均表現為隨浸泡時間延長，米飯食味值先增加后降低，‘川優6203'‘C兩優華占'‘天優華占'‘中優295'和‘F優498'在浸泡15 min便達到峰值，而‘內5優39'和‘宜香優2115'在浸泡30 min時米飯食味品質最優。由變異系數可知，不同品種的食味值受浸泡時間影響不同，其中，‘F優498'變異系數最大，達到5.78%，‘中優295'和‘C兩優華占'的食味值在各浸泡時間下變幅較小，變異系數分別為1.63%和1.70%。不同品種稻米在浸泡和蒸煮過程中具有不同的食味特性，可能是由于稻米水分含量的變化與淀粉、蛋白質等有機物的理化特性密切相關[32]。

表4 浸泡時間對不同生態點雜交秈稻米飯食味品質的影響Table 4 Effect of soaking time on the eating quality of indica hybrid rice from different ecological locations

續表4

不同生態點的稻米在各浸泡時間處理下食味品質不同，除浸泡15 min外，其他浸泡時間處理的米飯外觀、口感均為云南永勝較四川大邑更好；從米飯食味值來看，浸泡時間為0 min時，兩個生態點樣品食味值差異不明顯，浸泡30 min時，云南樣品食味值明顯高于四川樣品，而在浸泡15 min和60 min條件下，四川樣品食味值高于云南樣品。整體來看，云南永勝雜交秈稻在浸泡時間30 min下食味品質最好，而四川大邑各品種稻米對浸泡時間有不同的要求，綜合分析以浸泡15 min較佳，兩個生態點均以‘內5優39'品種食味最佳，在不同浸泡時間下變幅中等，穩定性較好。

2.2.3 不同蒸煮時間的稻米米飯食味品質差異

蒸煮是淀粉糊化的過程，蒸煮溫度和蒸煮時間會顯著影響米飯的物理化學特性[13]，因此不同蒸煮時間下米飯食味值差異明顯。由表5可知，各品種米飯中，除四川大邑的‘天優華占'‘Y兩優1號'和‘中優295'米飯外觀和口感隨蒸煮時間的延長而變好外，其他樣品總體表現為隨蒸煮時間的延長，食味品質呈先上升后降低的趨勢，以蒸煮30 min食味最佳。這可能是由于加熱時間過短，大米淀粉糊化不完全；加熱時間過長，鍋內上下層的溫度不均勻，位于下層的米飯由于熱量供給較多，大米淀粉過度糊化，易產生爛飯[33]。

表5 蒸煮時間對不同生態點雜交秈稻米飯食味品質的影響Table 5 Effect of cooking time on the eating quality of indica hybrid rice from different ecological locations

不同品種稻米米飯食味品質受蒸煮時間影響程度不同。‘F優498'米飯受蒸煮時間影響最大，其外觀、口感和食味值的變異系數分別達到12.04%、10.98%和7.62%，而變異系數最小的品種僅分別為5.86%、5.05%和3.22%。兩生態點稻米米飯食味值在不同的蒸煮時間下也不盡相同。蒸煮20 min時，云南永勝稻米米飯的外觀、口感均優于四川大邑稻米米飯，食味值與四川大邑稻米米飯接近；蒸煮30 min時，兩個生態點的品種米飯食味品質均達到最好，其中，云南樣品的外觀、口感和食味值平均值分別比四川樣品高12.94%、7.59%和3.83%；蒸煮40 min時，四川大邑稻米米飯的口感和食味值較云南稻米米飯更好。

2.2.4 不同燜制時間的稻米米飯食味品質差異

燜制時間不足或不經燜制后直接進行食用時，米粒之間存有多余的水分且米粒中心較硬，米飯彈性較差，淀粉糊化不均勻，易出現夾生現象[33]。燜制后的米飯外表面孔隙較少，氣孔更緊密，淀粉顆粒的糊化效果更好，膨脹性更強[34]。前人研究表明，隨著燜制時間的延長，米飯的彈性先增大后減小，米飯的硬度與黏性比值先減小后增加，以燜制時間為20 min左右的米飯食味品質較好[23]。而Zeng Zhi等[35]將米飯蒸煮共分為4 個階段，其中第4階段為停止加熱后保溫燜制30 min，這個階段能加速米飯產生大量的揮發性風味物質。

由表6可知，不同燜制時間下，稻米米飯食味品質發生明顯變化，且大多數品種的稻米米飯食味品質變化規律基本一致，即燜制15 min時稻米米飯食味品質最高，在此基礎上延長或縮短燜制時間，稻米米飯的食味品質都會降低。各品種米飯間以‘內5優39'米飯的食味品質最好，云南永勝以‘C兩優華占'米飯食味品質最差，四川大邑以‘中優295'米飯食味品質最差。同時不同品種稻米米飯食味品質受燜制時間的影響程度不同，其中，‘F優498'‘天優華占'和‘宜香優2115'米飯食味值在各燜制時間之間變幅較大，變異系數分別為6.09%、5.28%和4.87%，均高于平均變異系數。不同生態點各品種米飯外觀和口感變化規律有較大差異，其中云南各品種米飯變化趨勢趨于一致，但四川各品種米飯間差異較大，以‘隆兩優1146'‘川優6203'‘C兩優華占'和‘F優498'表現為隨燜制時間的延長，米飯的外觀和口感逐漸變差，而‘中優295'米飯的食味品質隨燜制時間的延長而外觀和口感變好。

表6 燜制時間對不同生態點雜交秈稻米飯食味品質的影響Table 6 Effect of holding time on the eating quality of indica hybrid rice from different ecological locations

不同生態點間，各稻米品種米飯的食味品質在不同燜制時間下存在差異。云南永勝稻米米飯外觀整體比四川稻米米飯好，在燜制15 min時高出四川大邑稻米米飯12.94%；而樣品口感與食味值在燜制0 min時，表現為四川大邑稻米米飯更好，分別高出云南永勝稻米米飯7.33%、6.04%，而云南永勝稻米米飯的食味值在燜制15 min時口感高出四川大邑稻米米飯7.59%。綜合來看，燜制時間15 min更適合云南永勝稻米。

3 結 論

稻米米飯的食味品質為品種、生態點、蒸煮條件及三者互作效應共同作用的結果。不同蒸煮條件對西南不同生態點雜交秈稻食味品質的影響不同，總體來說云南生態點稻米米飯外觀更好，而四川稻米在特定蒸煮條件下食味值更高。9 個品種稻米米飯中‘內5優39'米飯的食味品質最好，‘宜香優2115'米飯次之，而‘中優295'和‘F優498'米飯的食味品質較差。不同品種在不同生態點的食味品質表現不同，可通過優化蒸煮水米質量比、浸泡時間、蒸煮時間和燜制時間，提高不同品種稻米米飯的食味品質。基于米飯食味計評價結果，云南永勝等光溫充足稻區以水米質量比2.1∶1、浸泡30 min、蒸煮30 min以及燜制15 min蒸煮米飯的食味值較高；四川大邑等高濕寡照稻區以水米質量比2.1∶1、浸泡15 min、蒸煮30 min以及燜制15 min蒸煮米飯的食味值較高。由于食味計評價結果與感官食味測定存在一定差異，因此應進一步改進現有米飯食味計測定方法，引入人群的感官食味嗜好，以適用于雜交秈稻的食味評價。