3種不同粒型“適碾”大米的食用品質分析與評價

劉 潔, 吳亞妮, 費小吉, 黃 清, 安紅周,2, 楊 柳

(河南工業大學糧油食品學院1,鄭州 450001)

(河南省谷物品質分析與加工國際聯合實驗室2,鄭州 450001)

(豐益(上海)生物技術研發中心有限公司3,上海 200137)

米飯的食用品質是稻米品質的一個重要方面,糙米碾去皮層可明顯改善其食用品質[1,2]。雖然加工碾除米粒皮層可提升大米的感官品質,但當加工精度升高到一定程度時,再進一步碾磨,增加了對胚乳的損傷從而產生碎米,米飯的食味值下降[3,4]。隨著碾磨過程中糊粉層、果皮和種皮的去除,蛋白質含量、脂肪含量、礦物質和灰分含量降低,淀粉胚乳暴露出來,米飯的黏附性、黏聚性、長度膨脹率、體積膨脹率和吸水率等發生改變[5-7]。因此稻米的適度加工是節糧減損、提質增效的有效途徑。

稻米的加工精度可以用碾減率或留皮度表示。碾減率是指糙米在碾白過程中被碾除的皮層及胚的質量占糙米質量的百分比[8,9]。留皮度是指試樣平放, 殘留皮層、米胚投影面積之和占試樣投影面積的百分比[10]。GB/T 1354—2018在提倡適度加工的背景下提出了“精碾”“適碾”的概念和判定標準,確定“適碾”留皮度為2.0%～7.0%,“精碾”留皮度小于2.0%。“適碾”的意義在于盡可能保留大米營養成分、保證大米品質的情況下,對大米進行適度碾磨。另一方面,從消費者的購買觀來看,因為精米的外觀色澤、適口性更好,大多數消費者喜歡殘留很少或沒有皮層的精米。雖然食用品質在日常消費中占重要地位,但隨著適度加工以及大健康全局理念的提出,應在保證大米具有可接受感官品質的前提下,盡可能多地保留富含生物活性物質的糊粉層[11]。稻米的最佳碾磨精度需要綜合考慮大米的食用品質、適度加工以及利潤[6]。目前關于“適碾”范圍內的食味值和感官評價分析是缺乏的。同時,不同粒型米粒之間食用品質也有所差異[5, 12]。采用客觀儀器分析和主觀感官評價2種不同的手段,對長、中、短粒米不同加工精度的大米進行食用品質的分析、比較和評價,提出評價方法,為確定適度加工大米的最佳留皮度提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

3種不同粒型的糙米:吉宏(長寬比為1.83,短粒型)黑龍江產地采購;稻花香(長寬比為2.65,中粒型)吉林產地采購;野香優莉絲(長寬比為4.67,長粒型)江西產地采購。所有糙米均經過18目篩過篩和手工挑除不完善粒以得到凈糙,放置在4 ℃的冰箱中冷藏備用。

1.2 儀器與設備

TM05C砂輥碾米機,CBS550AS(2) 精米機,JMJT-12大米加工精度檢測儀,STA1B米飯食味計,RHS1A硬度黏度儀,GRC-03101雜糧迷你電飯鍋,ⅠH電飯煲,MCZ203蒸鍋。

1.3 方法

1.3.1 不同加工精度大米的碾制

稻花香和吉宏糙米采用砂輥和鐵輥組合碾白的方法進行碾制,首先用砂輥碾米機(40#型號砂輥)進行開糙,每次進機量為200.00 g,轉速為1 060 r/min,得到碾減率分別為2.50%和2.01%的開糙大米;然后用CBS550AS(2)鐵輥米機調整不同的碾磨時間和碾磨壓力,每次進機量為1 000.00 g,得到不同碾減率的樣品,重復3次實驗并取平均值。野香優莉絲用砂輥碾米機(40#型號砂輥)按照上述相同進機量和轉速碾制不同時間,得到不同碾減率的樣品,重復3次實驗并取平均值。以留皮度表征大米的不同加工精度,測定3次取平均值。碾磨出來的大米樣品需用18目篩子篩出糠粉,放置在4 ℃下進行存放。不同加工精度的3種大米的留皮度如表1所示。

表1 不同碾減率的大米樣品對應的留皮度

1.3.2 米飯的制備

用于儀器分析的米飯制備:稱取150 g 大米放入蒸飯皿中,用自來水進行淘洗,順時針攪拌10圈,逆時針攪拌10圈,如上操作2次,然后淋洗1次,最后倒盡余水。洗過的米加常溫水常溫浸泡30 min,加水量與大米質量之比為1.0∶1.3。浸泡后放入小容量雜糧電飯鍋蒸煮40 min。蒸煮好的米飯用鏟子沿蒸飯皿的邊緣從外向內推動米飯,使得米飯與蒸飯皿的側邊邊緣分離開,防止米飯在冷卻過程中側邊邊緣的冷卻水浸泡靠近邊緣的米飯而影響結果。取出蒸飯皿,用大張廚房紙蓋住蒸飯皿口,并用電飯鍋蓋蓋住,放到通風地方自然冷卻100 min。

感官評價米飯制備方法:參照GB/T 15682—2008的方法制備米飯。

1.3.3 米飯食味值的測定

食味值和質構的測定采用直接取樣法,粳米飯稱取8 g,壓成圓形飯餅[13,14],置入米飯食味計中測定食味值。每個樣品的食味值測定12次。食味計可以得到3個指標:外觀、口感、食味值,其中食味值是用米飯食味儀、硬度黏度儀對米飯樣品得出的綜合評價值,滿分為100分,是把米飯的外觀、口感與官能實驗評價相結合的綜合值[15]。

1.3.4 米飯質構的測定

將測定食味值后的標準飯餅放入硬度黏度儀中測定米飯質構特性。每個樣品硬度黏度儀測定10次。硬度黏度儀得到蒸煮后米飯的4個指標:硬度、黏度、彈性、平衡度。

1.3.5 米飯感官評價

依據食味值的實驗結果,從每種大米中選取6個不同加工精度的米樣進行后續的感官評價。由30名受過專業訓練的人員組成感官評價員,避免評價員產生評審疲勞感官,每人每次5份試樣,試樣用不同的3位隨機數字編號。感官評分參照GB/T 15682—2008中的米飯感官評價評分規則和評分記錄表。感官評價指標有5個,分別為氣味(20分)、外觀結構(20分)、適口性(30分)、滋味(25分)、冷飯質地(5分)。

1.3.6 米飯的喜愛度評價

依據“極度喜歡”“非常喜歡”“一般喜歡”“稍微喜歡”“既沒有喜歡,也沒有不喜歡”“稍微不喜歡”“一般不喜歡”“非常不喜歡”“極度不喜歡”共9個等級,分別以9、8、7、6、5、4、3、2、1分值表示喜愛評分,其中:大于并等于6分的判定為喜歡,大于并等于5分的判定為可接受,小于5分的判定為不喜歡。喜愛度評價包括喜愛平均分,“喜歡”占比和“接受”占比。等級分值乘以對應等級人數之和為喜愛評分總分,喜愛平均分= 喜愛評分總分/總人數;“喜歡”占比為選擇大于并等于6分的人數占總人數的比例;“接受”占比為選擇大于并等于5分的人數占總人數的比例。

1.3.7 數據處理及分析

感官評價以及喜愛度評價是以評價小組的綜合評分的平均值作為實驗結果。食味值和質地的測定實驗重復3次。采用Origin 2019軟件作圖,用SPSS 16.0軟件對數據進行Pearson相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同加工精度米飯質構特性

3種粒型大米的不同加工精度大米的質構特性如圖1所示,長粒米野香優莉絲米飯具有最高的彈性和最低的黏度,短粒米吉宏6和中粒米稻花香米飯的硬度和平衡度高于野香優莉絲。這可能是由于不同粒型大米之間米粒組成成分、籽粒厚度、比表面積的不同而導致米飯的質構特性有所差異。作為大米主要成分的淀粉組成以及結構的不同會影響米飯的質構特性,通常秈稻具有比粳稻高的直鏈淀粉含量[16,17]。米粒的比表面積和厚度是決定水在烹飪過程中擴散的重要因素,從而影響與米飯硬度、黏度相關的蒸煮時間[18]。

圖1 吉宏6、稻花香、野香優莉絲不同加工精度大米的質構特性

隨著加工精度的提高,3種大米的米飯硬度不斷降低,而吉宏6留皮度1.23%的“精碾”米的米飯硬度(6.84 N)卻高于留皮度2.05%的“適碾”米的米飯硬度(6.45 N),稻花香留皮度1.95%的精碾米的米飯硬度(8.32 N)大于其所有“適碾”米的米飯硬度(7.30～8.23 N);野香優莉絲留皮度1.20%的“精碾”米的米飯硬度(4.13 N)高于留皮度分別為6.00%和3.02%的“適碾”米的米飯硬度(3.78 N和3.77 N)。隨著加工精度的提高,3種大米的米飯黏度、平衡度不斷升高,而吉宏6留皮度1.23%的“精碾”米的米飯黏度(0.58 N)和平衡度(0.08)卻小于留皮度2.05%的“適碾”米的米飯黏度(0.71 N)和平衡度(0.11)。從“等外”米到“精碾”米,碾磨使得3種大米的米飯彈性變化小于0.09 N,這說明碾磨對于米飯彈性的影響較小。可見部分“適碾”大米也可能會具有“精碾”大米相似的質構特性。

2.2 不同加工精度米飯食味值

食味值是米飯品質的重要評價指標,可以反映米飯的食味情況[19-21]。將吉宏6、稻花香、野香優莉絲的米飯食味值分別與留皮度以2為底的對數之間進行擬合,3種大米的米飯食味值分別與留皮度以2為底的對數之間呈現出良好的線性關系。方程分別為:

Y吉宏6=-0.08(log2X)3-0.16 (log2X)2-2.11(log2X)+81.29,R2=0.964 0;

Y稻花香=-0.006(log2X)3-0.44(log2X)2-3.61(log2X)+74.53,R2=0.996 1;

Y野香優莉絲=0.04(log2X)3-0.19 (log2X)2-5.54(log2X)+62.02,R2=0.962 9。

由圖2可得,糙米的米飯食味值最低,說明碾去皮層在一定程度上能改善大米的米飯食味值。相同加工精度下,3種大米的米飯食味值大小關系是:吉宏6>稻花香>野香優莉絲,表明不同粒型之間食味值之間有所差異,這與不同粒型大米之間米粒組成成分不同有關,如淀粉[22]、蛋白質[23]、脂肪[24]等。隨著加工精度的提高,3種大米的米飯食味值不斷增加,但在“精碾”范圍內,留皮度的降低對米飯食味值的影響減弱。加工精度對吉宏6、稻花香“適碾”米的米飯食味值的影響大于“精碾”米,在“精碾”范圍內米飯食味值變化逐漸平緩,這表明大米過度加工并不會使得米飯食味值一直提高。隨著加工精度的增加,當達到“精碾”時,留皮度變化緩慢,同時米粒組成成分穩定,使得食味值變化相對變緩[25,26]。甚至過度加工大米米粒胚乳表面破損可能會導致食味值下降。

圖2 吉宏6、稻花香、野香優莉絲不同加工精度大米的食味值

2.3 大米食用品質的相關性分析

3種粒型大米的留皮度、碾減率、硬度、黏度、平衡度、彈性及食味值之間的相關性如表2所示。3種大米僅在“適碾”范圍內留皮度與碾減率之間均存在強相關性(>0.8)。3種大米的“精碾”米和“適碾”米的米飯食味值與留皮度、碾減率強相關,米飯黏度與平衡度強相關。

表2 3種粒型大米儀器分析相關指標的相關性分析

“適碾”范圍內,對于短粒米吉宏6、中粒米稻花香、長粒米野香優莉絲,與大米米飯食味值相關性最強的質構特性指標分別是:硬度、硬度、平衡度。在“精碾”范圍內,短粒米吉宏6、長粒米野香優莉絲大米的米飯黏度和平衡度與碾減率呈顯著正相關(P<0.05);對于短粒米吉宏6、中粒米稻花香、長粒米野香優莉絲,與大米米飯食味值相關性最強的質構特性指標分別是:平衡度、硬度、黏度。

3種大米留皮度與碾減率之間相關性為“適碾”米大于“精碾”米,以及短粒米吉宏6、長粒米野香優莉絲大米留皮度、碾減率分別與米飯硬度的相關性為“適碾”米大于“精碾”米,說明 “適碾”米留皮度的變化對大米加工品質和米飯食用品質的影響大于“精碾”米。

2.4 感官評價

依據食味值對樣品進行初篩,在“適碾”范圍和“精碾”范圍內分別選擇3個留皮度作為主觀感官評價樣品。吉宏6、稻花香、野香優莉絲的感官評價總分最高的米飯,對應的大米留皮度分別為1.23%(83.45分)、0.10%(76.80分)、0.31%(83.45分),均為“精碾”大米。3種大米不同加工精度的米飯感官評價結果如圖3所示。將各指標得分與對應指標總分進行百分比計算,以其貢獻度表示。

注:自變量是大米的留皮度。圖3 3種大米不同加工精度的米飯感官評價分析

由圖3可知,感官評價中氣味對米飯的貢獻度最高,吉宏6、稻花香、野香優莉絲的氣味和滋味貢獻度最高的米飯樣品有“適碾”米,對應的大米留皮度分別為:1.23%、3.40%、6.00%和2.50%、0.10%、2.21%,說明適當皮層的留存可能有利于氣味和滋味的豐富。3種粒型大米的留皮度為0.10%時,外觀結構貢獻度最高,主要是由于加工精度會提高米飯的白度,且更加富有光澤。冷飯質地對米飯的貢獻度最低,吉宏6、稻花香、野香優莉絲的冷飯質地貢獻度最高的米飯樣品均為“精碾”米,對應的大米留皮度分別為:1.23%、0.80%、0.31%。從適口性來看,吉宏6留皮度在1.23%的米飯貢獻度最高。從感官評價的5個指標貢獻度來看,加工精度的提高,并不能使5個指標貢獻度一直都增加。對于同一種大米,氣味、滋味、外觀結構、冷飯質地、適口性的貢獻度值最高的米飯,既有“精碾”米也有“適碾”米。

雖然從感官評價得到的3種大米食用品質評分最高的是“精碾”米,但是依據感官評價中貢獻度最大的氣味評分,稻花香和野香優莉絲得分最高的米飯均為“適碾”米。因此應用喜愛度評價進一步量化分析消費者對米飯的喜好偏向程度[27-29]。

2.5 喜愛度評價分析

由圖4不同加工精度的3種粒型大米的米飯喜愛度評價結果顯示,當加工精度提高時(留皮度由6%降低到1%),“喜歡”占比、“接受”占比和喜歡平均分都有所提高。短粒米吉宏6、中粒米稻花香、長粒米野香優莉絲均為“精碾”米米飯的“喜歡”占比和“接受”占最高,其對應的留皮度分別是1.23%、1.60%、1.20%。

野香優莉絲(除了留皮度6.00%的大米)、吉宏6、稻花香用于感官評價的大米米飯“接受”占比都在70%以上;其中稻花香適碾米(留皮度2.60%)米飯的“接受”占比與其“精碾”米有相同的最高“接受”占比(83.33%);吉宏6“適碾”米(留皮度2.05%)米飯的“接受”占比高達92.86%;野香優莉絲“適碾”米(留皮度2.21%)米飯的“接受”占比竟為100%。

稻花香、吉宏6和野香優莉絲“喜歡”占比在70%以上的最高留皮度分別為1.60%、2.05%、2.21%,其中稻花香為“精碾”米。但從感官評價可知,稻花香“適碾”米(留皮度為2.60%)米飯的感官評價總分和氣味評分均大于“精碾”米(留皮度為1.60%)米飯得分。

可見,70%以上的評價員接受和喜歡“適碾”大米。

3 結論

3種粒型大米中,長粒米野香優莉絲的米飯彈性最高,短粒米吉宏6和中粒米稻花香的米飯硬度、黏度、平衡度和食味值高于野香優莉絲。加工精度的提高對短粒米吉宏6、中粒米稻花香“適碾”米的米飯食味值的影響大于“精碾”米。3種粒型大米在“適碾”和“精碾”范圍內,留皮度與彈性、平衡度、食味值之間相關性結果說明,“適碾”米的米飯食用品質對留皮度變化的依賴性較高。雖然3種不同粒型大米感官評分總分最高的均為“精碾”米,但是當短粒米吉宏6留皮度為2.05%,中粒米稻花香留皮度為2.60%,長粒米野香優莉絲留皮度為2.21%時,具有較“精碾”米相當的“接受”占比和“喜歡”占比。結合儀器客觀分析和主觀感官評價可得,留皮度小于3%的“適碾”大米具有與“精碾”大米相當的競爭優勢。

“適碾”大米具有較“精碾”大米高的營養價值和經濟效益,研究不同粒型“適碾”大米食用品質符合適度加工的研究方向,但本研究只選取了3種不同粒型大米進行研究,未來應研究更多不同粒型大米“適碾”大米食用品質規律,為大米的適度加工提供更多參考。