米饭质构特性测定方法的研究(Ⅰ)——米饭样品制作与质构测试方法探讨

毛根武 董德良 杨瑞征 张国栋 刘建伟

(成都粮食储藏科学研究所1，成都 610031)

(西华大学食品生物技术四川省高校重点实验室2，成都 610039)

米饭质构特性测定方法的研究(Ⅰ)
——米饭样品制作与质构测试方法探讨

毛根武1董德良1杨瑞征2张国栋2刘建伟2

(成都粮食储藏科学研究所1，成都 610031)

(西华大学食品生物技术四川省高校重点实验室2，成都 610039)

用不同品质的大米，参照GB/T 15682—2008的米饭样品制备方法制作米饭样品，并利用质构测试仪采用TPA模式对米饭样品的质构特性进行测定，通过试验考察米饭样品制作方法及米饭质构测试条件对测定值及其稳定性的影响。结果表明:在本研究的炊饭和米饭样品制作条件下，探头尺寸大小(形式)对质构测定值是否反映大米食味品质特征差异有较大的影响，电饭煲炊饭和铝盒炊饭方法用Φ25.4 mm圆球探头进行质构测定时，其硬度和黏着性测定值都能够较好地反映不同品质大米的差异程度，适合作为米饭质构测定方法采用。其中硬度值的变异系数较小，精确性较好。

米饭 质构特性 测定方法 样品制作

食品的感官评价不仅费力耗时而且易受评价人员的嗜好和人为因素的影响，评价结果的客观性、可靠性、可比性较差。质构测试仪作为精确的量化测量仪器可以准确地量化食品的质构特性指标，在食品品质评价中的应用研究日益受到重视［1－3］。关于大米品质与米饭质构特性的研究，郭兴凤等［4］、战旭梅等［5］、钟业俊等［6］、江凌燕等［7］探讨了米饭质构测定作为大米品质评价方法的可行性及米饭质构特性与大米食味品质的关联，但在有关米饭质构特性测定方法及其影响因素方面的研究较少。

本研究用不同品质的大米，参照GB/T 15682—2008《粮油检验稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法》的米饭样品制备方法制作米饭样品，并利用质构测试仪采用TPA模式对米饭样品的质构特性进行测定，通过试验考察米饭样品制作方法和米饭质构测试条件对测定值及其稳定性的影响，为米饭质构特性测定方法的建立打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

东北雪黏米(粳米):四川老厨房米业有限公司;巴中绿翠米(籼米):四川巴中绿颂米业有限责任公司;四川无公害大米(籼型杂交稻米):四川粮油(集团)有限责任公司;广东香丝苗(籼米):广东成泰米业有限公司;汉中贡米(籼米):成都市金熊商贸有限公司;西华食堂米(籼米):西华大学四食堂;秋田小町米(粳米，日本品种):中粮米业(大连)有限公司;天津小站米(粳米):天津金芦米业有限公司;南充顺心大米(籼型杂交稻米):南充顺心粮业有限公司。1.2 仪器与设备

苏泊尔自动电饭煲:浙江苏泊尔股份有限公司;ACS－3H－B金菊电子秤:中山市金利电子衡器有限公司;JM3102电子天平:余姚记铭称重校验设备有限公司;TA.XT plus物性测定仪:Stable Micro Systems(英国);RS－11型数字式温湿度记录计:TABAI ESPEC CORP.(日本);其他:饭盒，勺子，米饭样品预压组件(底座:内径Φ44 mm×高20 mm;压头:质量1 kg)，带盖铝盒(Φ55 mm×高30 mm)，压块(聚四氟乙烯，直径与铝盒内径匹配，质量126 g)。

1.3 试验方法

1.3.1 米饭样品制作方法

米饭样品的制作主要参照标准GB/T 15682—2008，以米饭制作过程的标准化和便利性为原则，综合考虑米饭质构的测定结果而制定。制定的米饭样品制作方法和流程如下。

大量样品米饭制备(电饭煲炊饭方法):称米(200 g)→洗米(电饭煲锅内)→加水(粳米、籼米均按1∶1.3倍加水)→浸泡(30 min)→蒸煮(电饭煲炊饭)→焖饭(20 min)→冷却(60 min)→测定(依次称取15 g米饭分别装入米饭样品预压组件的5个底座内，并用压头对底座内米饭下压8 mm保持2 min后进行质构测试，每次试验进行5次平行测定)

小量样品米饭制备(铝盒炊饭方法):称米(6份、每份15 g)→洗米(铝盒内)→加水(粳米、籼米均按1∶1.3 倍加水)→浸泡(30 min)→蒸煮(铝锅)→焖饭(20 min)→冷却(60 min)→测定(在米饭冷却30 min后打开铝盒盖用圆柱形压块压在米饭表面继续冷却30 min后取下压块即可上机测定)

米饭样品制作与测试的温度设置与控制:本研究的所有试验过程都通过空调温度设定和人为辅助控制使实验室内温度波动小于±0.5℃。1.3.2 米饭样品质构测定的条件与参数

参考有关资料并根据面包和馒头质构测试的经验［8－11］，本研究采用 TA.XT Plus型质构测试仪进行米饭质构测试，质构测试方式选用TPA测试模式，触发类型设置为“Auto”，触发力设置为5 g，数据采集速率为200 pps。质构测试的探头分别选用P/36R(Φ36 mm)圆柱形平底探头、P/0.5(Φ12.7 mm)圆柱塑料探头和P/1SP(Φ25.4 mm)圆球形尼龙探头(图1)，测试时探头的测前速度为60mm/min、测后速度为120 mm/min、保持时间为5 s，质构测定的压缩速度和压缩程度分别设置为60 mm/min和50%(单独考察压缩速度和压缩程度的影响时除外)。米饭质构测定值由质构测试仪的专用软件TE32自动分析并输出，主要考察对象为米饭的硬度和黏着性测定值。

图1 米饭质构测试的不同探头

1.3.3 米饭质构测定的探头类型及样品制作方法对质构测定结果的影响试验

用不同品质的东北雪黏米、巴中绿翠米、广东香丝苗、四川无公害大米(食味品质优劣顺序为东北雪黏米＞巴中绿翠米≒广东香丝苗＞四川无公害大米)，采用电饭煲炊饭方法和铝盒炊饭方法进行炊饭及米饭样品质构测定，并以米饭的硬度和黏性(大米食味品质的主要特征)对应考察炊饭方法及其不同质构测定探头类型的测定值能否正确反映不同大米的品质差异。

用不同品质的秋田小町米、天津小站米、汉中贡米、西华食堂米(食味品质优劣顺序为秋田小町米＞天津小站米＞汉中贡米＞西华食堂米，其中秋田小町米为品质最好的代表、西华食堂米为品质最差的代表)，采用电饭煲炊饭方法和铝盒炊饭方法进行炊饭及不同类型探头进行米饭样品质质构测定，并以米饭的硬度和黏性(大米食味品质的主要特征)对应考察炊饭方法及其不同质构测定探头的测定值能否正确反映不同大米的品质差异。

2 结果与分析

2.1 不同炊饭方法制作的米饭质构特性

表1和表2分别为两种不同炊饭方法制作的米饭样品采用Φ36 mm圆柱探头测定的结果。试验材料的食味品质优劣顺序为东北雪黏米＞巴中绿翠米＞四川无公害大米，一般大米品质好的米饭的硬度较小、黏性较大，品质差的则反之。

表1中3种大米的硬度值(平均)分别为22 062、20 528、20 028 g;黏着性测定值(平均)分别为－3 164、－2 057、－2 034 g·s，各测定值的变异系数为3.7% ～14.0%，试验结果表明米饭质构测定值未能准确反映不同大米食味品质(硬度和黏性)的差异。这是因为圆柱探头与米饭样品预压组件的底座内壁的间隙较小(为4 mm)，测定过程米饭受压后从其间隙溢出，所测的米饭硬度包含有米饭黏着性、摩擦性及流动性等因素;探头上升所测的米饭黏着性可能含有米饭摩擦性因素。另外，试验中观察到探头上有黏附米饭的现象较严重。因此，对于电饭煲炊饭方法需要考察其他小尺寸探头(或大尺寸底座)的测定结果。

表1 不同品质大米的米饭质构测定结果(电饭煲炊饭)

表2 不同品质大米的米饭质构测定结果(铝盒炊饭)

表2中3种大米的硬度值(平均)分别为4 187、3 051、3 995 g;黏着性测定值(平均)分别为 －903、－795、－428 g·s，各测定值的变异系数为3.8% ～30.7%。试验结果表明米饭硬度值未能完全反映不同大米的硬度差异(东北雪黏米的硬度理应比其他两种小，但结果却相反)，米饭黏着性测定值基本反映了不同大米的米饭黏着性差异。该方法从测定值反映大米品质差异方面好于前述方法(米饭压实程度较小)，但仍然不同程度存在圆柱探头与铝盒内壁的间隙较小(为8 mm)的问题。

用品质差异较大的大米材料(秋田小町米、天津小站米、汉中贡米、西华食堂米，其中秋田小町米为品质最好的代表、西华食堂米为品质最差的代表)，在电饭煲炊饭和米饭样品预压8 mm的条件下，用不同探头(Φ12.7 mm圆柱探头、Φ25.4 mm圆球探头)的质构测定结果分别如表3和表4所示。

如表3所示，用Φ12.7 mm圆柱探头进行质构测定的4种大米的硬度值(平均)分别为864、851、848、990 g;黏着性值(平均)分别为 －131、－114、－140、－16 g·s，硬度值的变异系数为 3.8% ～11.9%、黏着性测定值的变异系数为17.8% ～38.4%。结果表明，虽然该方法测定值反映了最差大米与其他3种米的差异，但其他3种米之间的差异未能体现，这是因为小尺寸探头的对米饭样品的接触面较小，其测定值对米饭质构特性差异反映不够完全和真实，所以作为一种测定方法不适合。

如表4所示，用Φ25.4 mm圆球探头进行质构测定的4种大米的硬度值(平均)分别为1121、1211、1 452、1 425 g;黏着性测定值(平均)分别为 －103、－96、－79、－21 g·s，硬度值的变异系数为 2.7% ～10.9%、黏着性测定值的变异系数为26.1%～56.3%。结果表明，该方法的硬度值和黏着性测定值都能够较好地反映不同品质大米米饭的差异程度，质构测定值与大米食味品质特征(硬度和黏着性)的表观相关性较强，适宜作为米饭质构测定方法采用。但是黏着性测定值的变异系数较大，其测定值的精确性较差。另外，由于探头为球形(尼龙)不易发生米饭黏附，试验中也未观察到探头上有黏附米饭的现象。由于该方法采用了尺寸介于其他两种探头之间，间接说明相同尺寸的圆柱探头也有可能适用。

表3 不同品质大米的米饭质构测定结果(电饭煲炊饭，Φ12.7 mm圆柱探头)

表4 不同品质大米的米饭质构测定结果(电饭煲炊饭，Φ25.4 mm圆球探头)

表5为铝盒炊饭和米饭样品预压126 g条件下，用Φ25.4 mm圆球探头进行质构测定的试验结果。由表5可知，用铝盒炊饭进行质构测定的结果与前述表4用电饭煲炊饭所示结果相似，其硬度和黏着性测定值都能够较好地反映不同品质大米的差异程度，同时在相同条件下的重复试验表明测定结果具有较好的重复性。

表5 不同品质大米的米饭质构测定结果(铝盒炊饭，Φ25.4 mm圆球探头)

综上所述，在本研究的炊饭和米饭样品制作条件下，探头尺寸大小(形式)对质构测定值是否反映大米食味品质特征差异有较大的影响，电饭煲炊饭和铝盒炊饭方法用Φ25.4 mm圆球探头进行质构测定时，其硬度和黏着性测定值都能够较好地反映不同品质大米的差异程度，适合作为米饭质构测定方法采用。其中硬度值的变异系数较小，精确性较好。2.2 米饭质构测试的图谱特征

图2和图3为在电饭煲炊饭和米饭样品预压8 mm及Φ25.4 mm圆球探头条件下，TPA测定模式的米饭质构测试的图谱例，其中图2为天津小站米的米饭质构测定图谱(n=5)，其测试条件为压缩程度50%、压缩速度60 mm/min;图3为相同的压缩程度50%、压缩速度60 mm/min测试条件下两种大米(南充顺心大米、天津小站米)米饭的质构测定(n=5)平均图谱的比较。

由图2可知，在第一次压缩过程、压缩程度为25%(横坐标为3 s以左对应曲线)以下时，随着压缩程度的增大、米饭硬度逐渐增大(平均斜率为93 g/mm(s));压缩程度在25% ～50%(横坐标为3～7 s之间对应曲线)范围内，随着压缩程度的增大、米饭硬度直线增大(平均斜率为250 g/mm(s))。上述米饭质构图谱特征与具有网络结构的面包和馒头的有明显差异，其表现了米饭饭团的应力应变规律和特征，其特征可能会对不同测试条件的米饭硬度值产生一定影响。由图2还可知，第二次压缩过程的上述米饭图谱特征相似、且硬度峰值较前者小，这是因为米饭的弹性相对较小、黏性相对较大，第一次压缩时米饭饭团内部结构变形后未(或不能)恢复原状(抵抗减弱)所致。另外，如图2所示、米饭质构图谱中反映米饭样品黏着性大小的两个硬度峰值之间的横坐标以下曲线所围面积(或负的峰值)的变异幅度较大，其作为米饭质构测定值的精确性较差。

由图3可知，两不同品质大米的米饭样品的第一次压缩峰值(硬度值)及黏着性测定值不同，两者其如前所述的图谱特征相似。另外，两种大米的质构图谱在第一次压缩峰值后出现差异，这可能是由于两种大米的米饭膨胀性不同使得米饭样品实际高度略有差异所引起。

3 结论

在本研究的炊饭和米饭样品制作条件下，探头尺寸大小(形式)对质构测定值是否反映大米食味品质特征差异有较大的影响，电饭煲炊饭和铝盒炊饭方法用Φ25.4 mm圆球探头进行质构测定时，其硬度和黏着性测定值都能够较好地反映不同品质大米的差异程度，适合作为米饭质构测定方法采用。其中硬度值的变异系数较小，精确性较好。

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［3］楚炎沛.物性测试仪在食品品质评价中的应用研究［J］.粮食与饲料工业，2003(7):40－43

［4］郭兴凤，慕运动.蒸煮大米质构特性测定方法分析［J］.中国粮油学报，2006，21(2):9 －11

［5］战旭梅，郑铁松，陶锦鸿.质构仪在大米品质评价中的应用研究［J］.食品科学，2007，28(9):62－65

［6］钟业俊，刘成梅，张小华，等.微波调理井冈红米饭的研制及质构评定［J］.粮食与食品工业，2006，13(3):24－27

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A Study on Determination of Texture Characteristics of the Cooked Rice(Ⅰ)——Production and Determination of the Cooked Rice

Mao Genwu1Dong Deliang1Yang Ruizheng2Zhang Guodong2Liu Jianwei2
(Chengdu Grain Storage Research Institute1，Chengdu 610031)
(Key Laboratory of Food Biotechnology of Sichuan2，Xihua University，Chengdu 610039)

The cooked rice was produced from different kind of rice according to GB/T 15682－2008 method，and the texture characteristics of the cooked rice were determined by a food texture analyzer and the TPA model，so as to investigate the impact of production method and determination conditions on the stability of measured values.The results show that the size(pattern)of plunger has obvious influence on texture determination;and Φ25.4 mm global plunger is suitable for rice texture determination cooked by the electric rice cooker and the aluminum container，whose hardness and adhesiveness can better reflect the qualities from the different kind of rice.Among the determined factors，hardness values of the cooked rice have the least coefficient of variation and the best accuracy.

the cooked rice，texture characteristics，determination method，preparation of the sample

TS213.3

A

1003－0174(2012)03－0001－05

国家科技支撑计划(2006BAD08B07)

2011－05－07

毛根武，男，1980年出生，工程师，机电一体化

刘建伟，男，1955年出生，教授，食品科学与粮食工程