米饭中稻米品种对品质影响检测方案(质构仪)

Vol. 23No. 4Dec. 2004武 汉 工业 学 院 学 报Journal of Wuhan Polytechnic University第23卷第4期2004年12月 2武 汉 工 业 学 院 学 报2004 年 稻米品种对米饭品质影响的研究 徐群英，张丽萍”，李文魁 (1.武汉工业学院重点实验室，湖北武汉430023；2.天津市油脂(集团)有限公司，天津300000；3.长春东北亚物流公司，吉林长春130000) 摘 要：利用检测仪器将稻米及米饭的物理特性进行了定量测定，并对其原料品种不同而引起的物理特性变化规律进行了分析，为稻米科学评价系统的建立作了探索性的基础工作。 关键词：稻米；物理特性 中图分类号：TS207.3 文献标识码：A 0 引言 稻米品种的不同对米饭的品质影响很大。通常人们评价稻米品质方法是理化分析与感官评定相结合。外观品质的检测由于缺乏适用的检测手段，目前仍停留在感官评定阶段。随着人们生活水平的不断提高，对稻米品质要求优化，现代检测技术在稻米品质评价的应用受到了全球各稻谷主产国的重视。为适应形势的变化，建立科学、合理的稻米品质评价体系，采用先进适宜的定量评价方法显得尤为重要和迫切。本文应用先进的物性测试仪、动态流变仪测定不同品种的稻米，将它们的显著差异用曲线呈现出来，并加以分析。 材料与方法 1.1 材料 监利米，孝感粳米，孝感糯米 1.2 设备 物性测试仪(TA. XT2i 英国SMS公司)，动态流变仪(AR500 英国TA公司)，粉碎机，电炉等。 1.3 操作要点 1.3.1 挑选整粒的米、粳米和糯米分别用物性测试仪测定其硬度 物性测试仪设置的测定参数为：测定模式—MeasureForce in Compression/Return to Start，测试前速度1.0mm/s，测试速度1.0mm/s，测试后速度10.0mm/s，扭曲张力80%，触发类型30g，测量探头P100，数据获得速度400 ( 收稿日期：2004-09-15 ) pps。 1. 3.2 用物性测试仪测定不同品种稻米制成米饭的硬度和粘度 将米、粳米和糯米分别各称10g置于已编号的铝盒中，用30ml清水搅拌淘洗一次，再用30ml水冲洗一次，尽量倾干盒中水。稻米加水13~14ml，粳稻米10~12ml，糯稻米9~10ml；放入沸水蒸饭锅中猛火蒸40min。将蒸好的米饭选择整粒三颗立即放在物性测试仪的测量平台上进行测试。物性测试仪设置的测定参数为：测定模式—Measure Force in Compression/Return toStart ，测试前速度0.5mm/s，测试速度0.5mm/s，测试后速度10.0mm/s，扭曲张力90%，触发类型3g，测量探头 P45，数据获得速度400pps。 1. 3. 3 用动态流变仪测定不同品种稻米的糊化与回生特性 将米、粳米和糯米分别用粉碎机进行粉碎，过100目筛，称取1g样品放入烧杯中，加入5ml蒸馏水，搅拌均匀放入动态流变仪测定平台，密封，选择振荡测试程序，设置间隙为1mm，应变为2%，扫描频率为6.283 rad/s，从20℃到110℃程序升温，升温速率5℃/min；再从110℃降到20℃，其它的条件不变。 2 结果与讨论 2.1 用物性测试仪测定不同品种稻米品质的曲线 测定结果如图1、图2、图3和表1所示。 图1 监利米品质曲线 图2 孝感粳米品质曲线 图3 孝感糯米品质曲线 表1 不同品种稻米物性测试仪分析结果 品种 力1 时间1 距离1 力2 时间2 距离2 /g /s /mm /g /s /mm 监利 籼米 4597.3930.26 0.26 8115.7011.265 1.255 孝感 粳米 6701.3180.325 0.32311930.882 0.865 0.863 孝感 糯米 8245.781 0.373 0.37 12785.66 0.67 0.668 从图1、图2、图3和表1中看出，压碎不同品种的稻米，由于米质不一样，反映出的曲线也不一样， 监利米不仅第一破碎点所需的力小，为4597.393g，而且达到曲线最高峰时所需的力也最小，为8115.701g，其次是孝感粳米第一破碎点所需的力为6701.318g，达到曲线最高峰时所需的力为11930.882g，最硬的米是孝感糯米，第一破碎点所需的力为8245.781g，达到曲线最高峰时所需的力为12785.66g。表明孝感糯米的结构紧密，硬度大；其次是孝感粳米结构较紧密，硬度较大；监利米结构疏松，硬度小。 2. 2 用物性测试仪测定不同品种稻米米饭的品质曲线 测定结果如图4、图5、图6和表2所示。 图4 监利籼米米饭品质曲线 图5 孝感粳米米饭品质曲线 图6 孝感糯米米饭品质曲线 表2 不同品种稻米米饭物性测试仪分析结果 品种 力1 时间1 距离1 力2 时间2 距离2 g s /mm g /s mm 监利 米5458.8895.105 2.548 ：-587.364 5.178 2.1 米饭 孝感 粳米3613.6815.418 2.705 ； -866.255.483 2.335 米饭 孝感 米米2177.644 4.515 2.253-1289.8614.575 1. 923 米饭 从图4、图5、图6和表2中可知，监利米米饭的硬度最大值为5458 889g，粘性小，其值为-587.364g；其次是孝感粳米米饭的硬度值为3613.681g，粘性居中，其值为-866.25g；米饭最软的是孝感糯米米饭，硬度值为2177.644g，粘性最大，其值为-1289.861g。分析其原因是由于米、粳米、糯米直链淀粉含量有很大差异。糯米中直链淀粉含量为0%~2%，粳米中直链淀粉含量为18%~22%，而米中直链淀粉含量>25%。说明监利米米饭直链淀粉含量高，其蒸煮膨胀率高，粘性差，米饭干松；反之，若直链淀粉含量低则其蒸煮膨胀率低，粘性强。 2.3 用动态流变仪测定不同品种稻米的糊化与回生特性的曲线 测定结果如图7、图8、图9、图10和表3所示。 图7 监利米糊化曲线孝感粳米-00010，Temperatuneramp step 图8 孝感粳米糊化曲线 图9 孝感糯米糊化曲线 +2 监利灿米-0001o， Temperature sweep step 图10 粳、糯米的回生曲线 表3 不同品种稻米(糊化回生结果分析)动态流变仪分析结果 品种 ℃ 起始糊化温度 峰值温度 最终糊化温度 温度降到 20℃时的 G(Pa) ℃ G(Pa) ℃G(Pa) G(Pa) 监利米65.2 4.598 84 2229 99.1272.8 1657900 孝感粳米60.7 4.476 79.5 1122 99.188.21 17 360 孝感糯米56.20.08796 83.9 ) 49. 23 105.816.63 42.36 从图7、图8、图9、图10和表3可以看出，三种不同大米的起始糊化温度不一样，孝感糯米的起始糊化温度最低，为56.2℃，表现了人们一般熟知的糯米较易烹煮的特性，其次是孝感粳米为60.7℃，起始糊化温度最高的为监利米65.2℃；达到峰值时孝感糯米的温度为83.9℃、G'值为49.23 Pa，孝感粳米为79.5℃，G值为1122 Pa，监利汕米为84℃，G值为2229 Pa，分析原因一方面可能是淀粉体系中糊化也受到体系中溶质(分子和离子)和亲水胶体的影响。一般而言，可溶性糖类和多羟基化合物的存在抑制了淀粉颗粒的膨胀崩溃，提高了淀粉体系的糊化温度；另一方面糊化是淀粉晶体在自由水分子作用下氢键的断裂。体系内自由水分子含量不足以断裂构成晶体的氢键时，晶体的融化温度就 会逐步升高[2，3]。。对于淀粉糊化而言，淀粉脂质的存在抑制了淀粉粒的吸水膨胀和支链晶体的崩溃，这是谷类淀粉糊化温度较高的原因，[4]。对于大米淀粉而言，体系中水分含量为30%时，淀粉的糊化温度为120℃，远高于水分含量为70%的淀粉体系糊化温度(60~80℃)。脂类物质的存在也对淀粉的糊化有显著影响。脂类的存在主要是抑制淀粉粒的吸水膨胀崩溃以及直链淀粉的渗析。由于脂类的存在，淀粉体系的糊化热焓可能降低，其原因是脂类可以和直链淀粉形成复合物而放热。直链淀粉和脂类形成复合物后将影响直链淀粉链间和链内的交联从而改变淀粉凝胶体系的流变特性。而当温度降到20℃时，三种不同大米的回生特性从G值就可以非常明显地看出来，孝感糯米的G值仅只有42.36Pa，孝感粳米的G值为17360 Pa，而监利米的G值竞达到了657900 Pa，说明直涟淀粉含量越高，米粉糊化后冷却过程中的回生速率越快，因为淀粉在糊化过程中，淀粉颗粒吸水膨胀，颗粒内的直链淀粉沥出，冷却后直链分子重新聚集形成结晶，由于直链淀粉分子链很长，能形成多个网络节点，当达到一定浓度时形成凝胶网络结构，回生则是由淀粉分子的有序化重排结晶引起的。随着温度的降低，淀粉凝 胶的硬度和强度逐步增大。 综上所述，监利籼米的米质较疏松，含直链淀粉高，粘性低，回生度大；孝感粳米的米质、粘性和回生度都居中；孝感糯米的米质结构紧密，含支链淀粉，具有粘性大、胀度小、柔软、韧滑，几乎无回生现象，凝沉性弱，凝胶强度低。由此可以充分地说明淀粉凝胶的硬度和强度与淀粉的直链含量密切相关，直链含量越高，形成的凝胶硬度和强度越大。 ( 参考文献： ) ( [1] 柯惠玲，李庆龙.谷物品质分析[M].武汉：湖 北科学技术出版社出版，1989 ，280-281. ) ( [2] Hoover R. 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This has done a foundation work for the establishment of thescientific system for rice assessment. Key words ：rice ；physical property ◎China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http：//www.cnki.net