不同品种籼米化学成分、凝胶和糊化特性及米粉加工品质比较

窦红霞 杨特武 赵思明 朱聪明 Albert Lomis袁柏华 陈国兴 丁俊胄 李 凯

不同品种籼米化学成分、凝胶和糊化特性及米粉加工品质比较

窦红霞1杨特武1赵思明2朱聪明1Albert Lomis1袁柏华2陈国兴1丁俊胄2李 凯1

（华中农业大学农业部长江中游作物生理生态与耕作重点实验室1，武汉 430070）
（华中农业大学食品科技学院2，武汉 430070）

以7个直链淀粉含量较高的籼稻品种为材料，在相同栽培条件下比较了其稻米主要化学成分含量、凝胶特性和糊化特性差异，并对其加工米粉进行了感官品质评价，旨在为米粉加工选择优质稻米原料品种提供依据。结果显示，桂朝13稻米粗脂肪和可溶性糖含量高，凝胶黏附性小、弹性和回弹性较大，凝胶硬度、黏聚性、胶黏性和咀嚼度适中，大米粉糊化温度高，米糊峰值黏度、崩解值和回生值低，具有良好的热糊稳定性和冷糊稳定性，加工米粉的感官品质最优。逐步回归分析表明，米粉的感官品质主要受稻米粗脂肪含量、回生值和凝胶回弹性的影响。米粉加工原料除需选择直链淀粉含量高的稻米外，还应选择粗脂肪含量高、凝胶回弹性大和糊化回生值低的品种。

籼米 化学成分 凝胶特性 糊化特性 米粉条品质

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，我国米制品加工业近年来呈现出多元化快速发展的趋势，对于提高水稻的种植效益和改善人们膳食结构产生了积极影响［1］。由于不同品种稻米的理化性质存在差异［2］，深入研究不同品种稻米的化学组成、物化和功能特性对于正确选择米制品加工原料和保障米制品的加工质量，以及培育加工型专用稻品种均具有重要意义。

米粉又称粉条、粉丝、米线，是我国的传统米制食品，以其筋道爽滑、细腻脆嫩的口感在我国中南部地区深受消费者喜爱。有研究表明，以直链淀粉含量高的籼米品种生产的米粉烹调特性较好［3］。稻米化学性质及其凝胶特性和糊化特性对稻米食品的品质具有重要影响［4-5］，但关于其对米粉品质的影响未见相关报道。同时，在水稻生产中栽培因素和环境条件对不同米制品加工品质的影响也不容忽视［4-5］。本研究以在相同条件下种植的7个直链淀粉含量较高的早籼稻品种为材料，比较了其稻米主要化学成分含量、凝胶和糊化特性差异，并对其加工的米粉品质进行了评价，旨在为筛选和培育适用于米粉加工的专用稻品种提供依据。

1 材料与方法

1.1 水稻品种及种植

选用早籼型常规水稻品种2个（鄂早11、桂朝13）、杂交稻品种（组合）5个（金优152、金优402、优I 315、51A／乐恢188、两优 287）为材料，在湖北省团风县东坡粮油食品有限公司水稻种植基地按当地习惯栽培法种植和管理。土壤为灰潮泥沙壤，pH 5.57，有机质含量 23.69 g／kg，碱解氮 45.47 mg／kg，速效磷 4.34 mg／kg，速效钾 71.98 mg／kg。2011年 3月24日播种育秧，2011年4月27日移栽本田。本田施240 kg／hm2复合肥（N∶P2O5∶K2O＝25∶10∶16）和 600 kg／hm2菜子饼作基肥，苗期施 187.5 kg／hm2尿素作分蘖肥。

1.2 主要材料及仪器

TA-XT Plus型质构仪：英国Stable micro systems公司，测试探头为 p／36R；TechMaster型快速黏度分析仪：波通瑞华科学仪器（北京）有限公司，应用TCW（Themral Cycle for Windows）配套软件进行分析；SZ-30米粉机：广州旭众食品机械有限公司。

直链淀粉标样：美国Sigma公司。

1.3 稻米化学成分测定

稻谷成熟收获后晒干，经砻谷研磨成精米，然后粉碎过80目筛，用于测定稻米的主要化学成分含量、大米粉凝胶及糊化特性。所有测定重复3次。

1.3.1 总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量

采用GB／T 5009.9—2008酸水解法和改良快速直接滴定法测定总淀粉含量，采用 GB／T 15683—2008改良法测定直链淀粉含量，总淀粉含量减去直链淀粉含量即为支链淀粉含量，计算直链淀粉／支链淀粉比值（直／支比）。

1.3.2 可溶性糖含量

称取1 g大米粉样品，用85%乙醇加热提取可溶性糖，采用蒽酮法［6］测定其含量。

1.3.3 粗脂肪含量

称取2 g大米粉样品，根据GB 5512—2003采用索氏抽提法测定。

1.3.4 粗蛋白含量

称取2 g大米粉样品，采用微量凯氏定氮法［7］测定含氮量，粗蛋白含量以含氮量乘以5.95计算。

1.3.5 游离氨基酸含量

称取1 g大米粉样品，采用茚三酮试剂显色法［6］测定。

1.4 大米粉凝胶特性分析

大米凝胶制作：参照文献［8］方法并稍作调整。将大米轻轻搓洗，用水冲洗至较为清澈；将洗过的大米按米∶水为1∶1的质量比加入定量水，于室温浸泡12 h；将浸泡过的米放入沙冰机中磨浆，米浆于3 000 r／min下离心10 min，再于40℃烘干，然后用万能粉碎机粉碎并过80目筛。按大米粉∶水为1∶1.2的质量比调浆，静置20 min使其充分水化，将米浆搅拌均匀后平铺在容器内成一定厚度，在蒸饭车中蒸煮8 min；取出于25℃保温箱中冷却，即得到凝胶样品。

凝胶质构测定：采用TPA（Texture Profile Analysis）2次压缩模式测定，得到质构特征曲线并经数据转换，获得硬度、黏附性、弹性、黏聚性、胶黏性、回弹性等凝胶特性参数；咀嚼度由硬度、弹性、黏聚性三者乘积计算［9］。

1.5 大米粉糊化特性测定

准确称取3.0 g过100目的大米粉放入样品室中，加25 mL蒸馏水调匀。参照文献［10］操作规程测定大米糊化特性。搅拌器在初始10 s内转速为960 r／min，之后保持在 160 r／min。自动读取峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回生值、峰值黏度到达时间和糊化温度等参数。

1.6 米粉制作及品质评价

米粉条制作：将浸泡过的米用磨浆机磨浆，于3 000 r／min下离心10 min脱水后再调成70%浓度的米浆。选择合适孔径的模板，料斗中盛沸水并持续加热。然后将米浆倒入料斗中，待米粉条成型后将其剪成适当长度放入冰水中冷却15 min，取出再于沸水中加热1 min。

品质感官评价：参照文献［3］方案稍加修改（表1），选5人专业人员组成感官品质评定小组，从外观、口感、滋味等方面进行品质评价，总分为各项指标之和。

表1 粉条感官评分标准（总分80分）

1.7 统计分析

采用SPSS 13.0统计软件进行数据方差分析和多元回归分析，应用Duncan’s多重比较法检验不同品种（组合）间各指标的差异显著性。在统计分析前，某些指标数据进行如下转换以符合统计分析要求：1）百分含量用反正弦转换；2）黏度值用对数转换；3）分值数据用平方根转换。

2 结果与分析

2.1 大米主要化学成分

表2大米主要化学成分含量结果显示，不同品种大米主要化学成分含量差异显著（P＜0.05），总淀粉含量以两优287最高，其次为51A／乐恢188和优I 315，桂朝13最低；直链淀粉含量和直／支比均以桂朝13最高，两优287最低；可溶性糖含量以桂朝13最高，其次为优I 315，二者显著高于其余品种（组合），而金优152最低；粗脂肪含量以优I 315最高，其次为桂朝13，二者无显著性差异（P＞0.05），但显著高于除鄂早11外的其余品种（P＜0.05）；粗蛋白含量以鄂早11最高，51A／乐恢188最低，品种间差异显著（P＜0.05）；游离氨基酸含量以桂朝13最高，优I 315最低，除金优152和金优402差异不显著外（P＞0.05），其余品种间差异显著（P＜0.05）。

2.2 大米凝胶特性

由TPA 2次压缩曲线得出不同品种大米凝胶特性参数值（表3）。由表3可知，金优402凝胶硬度最大，两优287最小，与其他品种间差异显著（P＜0.05）；凝胶黏附性以金优402最大，桂朝13和优I 315最小；凝胶弹性以鄂早11最大，桂朝13次之，金优402最小；凝胶黏聚性以鄂早11最大且显著高于其他品种（P＜0.05），金优402最小；凝胶胶黏性以金优402最大，鄂早11居次，两优287最小；凝胶咀嚼度以鄂早11最大，两优287最小；凝胶回弹性以金优402最小，其次为金优152，二者显著低于其余品种，而其余品种间差异不显著（P＞0.05）。

2.3 大米糊化特性

表4大米粉糊化特性分析结果显示，峰值黏度以优I 315最高，桂朝13和两优287最低；热浆黏度以优I 315最高，金优402最低；桂朝13崩解值最低，其热糊稳定性较好，而金优402崩解值最大；最终黏度以鄂早11最高，金优402最低；回生值以金优402最低，桂朝13居次，二者冷糊稳定性较好，不易老化，而鄂早11回生值最高。不同品种糊化峰值黏度到达时间在5.70～6.90 min之间，糊化温度在81.2～87.6℃之间；其中，金优402糊化峰值黏度到达时间最短，桂朝13则最长；桂朝13的糊化温度最高，51A／乐恢188和优I 315糊化温度最低（表4）。

表2 不同品种（组合）大米主要化学成分含量

表3 不同品种（组合）大米凝胶TPA参数

表4 不同品种（组合）大米粉RVA图谱参数

续表

2.4 米粉感官评价

对以不同品种稻米制作的米粉条进行感官品质评价显示，桂朝13感官总分最高且显著高于其他品种（P＜0.05），其次为优 I 315，二者外观、口感及滋味评分均较高；金优402感官评价总分最低，其外观和滋味评分最低（表5）。

表5 不同品种稻米加工的米粉条感官评价／分

2.5 米粉感官品质与稻米主要化学成分、凝胶特性和糊化特性关系

影响米制品品质的因素众多，且各因素之间存在着复杂的相互作用关系，本研究采用逐步回归法对上述以直链淀粉含量较高的品种制作的米粉外观、口感、滋味评分及感官评价总分与稻米主要化学成分含量、米粉凝胶和糊化特性参数的关系进行了分析，建立不同品质评价指标的多元回归方程，方程均达极显著水平（P＜0.01）（表6）。由表6可知，米粉的外观评分主要受大米粗脂肪含量、直／支比、粗蛋白含量及凝胶咀嚼度和峰值黏度影响；口感评分主要受稻米粗脂肪含量、回生值、凝胶硬度、黏附性和热浆黏度影响；滋味评分主要受稻米粗脂肪含量、粗蛋白含量、峰值黏度、胶黏性和糊化温度影响；感官评价总分主要受稻米粗脂肪含量、回生值和凝胶回弹性影响。

表6 米粉感官品质与大米主要化学成分、凝胶特性和糊化特性回归分析

由于不同指标的量纲不同，本研究应用通径分析评价了各影响因素的影响程度（表7）。影响米粉外观评分的因素排序为：粗蛋白含量（负效应）＞粗脂肪含量（正效应）＞峰值黏度（负效应）＞咀嚼度（正效应）＞直／支比（负效应）；影响口感评分的因素排序为：凝胶黏附性（负效应）＞粗脂肪含量（正效应）＞回生值（负效应）＞热浆黏度（负效应）＞凝胶硬度（负效应）；影响滋味评分的因素排序为：粗脂肪含量（正效应）＞粗蛋白含量（负效应）＞糊化温度（正效应）＞胶黏性（正效应）＞峰值黏度（负效应）；影响感官评价总分评分的因素排序为：回生值（负效应）＞凝胶回弹性（正效应）＞粗脂肪含量（正效应）（表7）。

表7 米粉感官品质与大米主要化学成分、凝胶特性和糊化特性直接通径系数

3 讨论

不同品种稻米原料因其化学成分含量的差异对米制品品质具有显著影响［11-12］。稻米直链淀粉含量是决定米饭食味品质的重要因素之一［5］。由于直链淀粉影响糊化过程中淀粉粒的膨胀［2］，表观直链淀粉含量（AAC）与米饭的食味品质呈极显著负相关［5］。然而，米粉的食味品质标准不同于米饭。有研究指出，方便米粉的感官品质与大米粉碘蓝值呈显著正相关［3］。在本研究的7个直链淀粉含量较高的籼稻品种中，桂朝13稻米直链淀粉含量最高，加工的米粉食味品质也最优。

除直链淀粉外，稻米中粗脂肪和粗蛋白含量对于米粉感官品质也具有重要影响。本研究显示，较高的粗脂肪含量可同时改善米粉条的外观、口感及滋味，而高蛋白含量则降低米粉的外观品质和滋味。研究表明，在淀粉粒表面存在的微量脂肪和蛋白质成分对于米粉的糊化特性具有关键作用［13］。稻米直链淀粉对于米粉糊化行为的影响主要通过与脂类相互作用实现［5］，在淀粉粒表面饱和脂肪酸与直链淀粉结合形成淀粉-脂肪复合体，可限制淀粉粒的吸水膨胀，从而影响稻米的糊化特性和加工成品的口感［13］。降低蛋白质含量则可改善大米粉的流变和热特性，较早地形成结构良好的凝胶，而且在老化过程中回生较慢［14］。

淀粉质食品的食味品质与淀粉的糊化和凝胶特性关系密切［4，12，15］。回生值为淀粉糊化后的最终黏度与热浆黏度的差值，它反映淀粉糊在低温下老化的趋势或冷糊的稳定性，回生值越小，冷糊稳定性越大，不易老化［16］。本研究显示，在直链淀粉含量较高的品种中选择回生值低的稻米原料可提高加工粉条的口感和感官综合品质。咀嚼度为凝胶硬度、弹性、黏聚性三者的乘积，表示咀嚼食品需要的能量［9］。本研究显示，提高咀嚼度可改善粉条的外观品质。峰值黏度是淀粉粒充分吸水膨胀后在加热过程中出现的最高黏滞性，峰值黏度低，可降低米粉成品的黏滞性。热浆黏度是淀粉粒膨胀至极限达到峰值黏度后在冷却过程中出现的最小黏滞性值，反映淀粉在高温下耐剪切的能力［17］；糊化温度反映米粉糊化的难易程度。选择凝胶黏附性和热浆黏度小，胶黏性、回弹性和糊化温度较大的稻米原料加工粉条，成品质地柔软而富有弹性，口感爽滑。在本研究的7个品种中，桂朝13稻米具有最小的黏附性和峰值黏度，较低的回生值，最高糊化温度，较高的凝胶弹性和回弹性，因而加工的粉条品质最优。

4 结论

不同品种籼米的主要化学成分含量、大米粉糊化特性和凝胶特性存在显著差异，加工米粉品质明显不同。在7个直链淀粉含量较高的籼稻品种中，以桂朝13稻米加工的粉条品质最佳，食味、外观品质优良。稻米较高的粗脂肪含量可同时提高加工米粉的外观、口感及滋味品质，较低的蛋白含量可提高米粉的外观和滋味品质，较低的糊化峰值黏度可提高口感和滋味品质。较高的凝胶咀嚼度有利于改善米粉外观品质，较低的凝胶黏附性及糊化回生值和热浆黏度有利于改善米粉口感，而较高的糊化温度和胶黏性有利于改善米粉的滋味品质。加工米粉的综合品质受稻米粗脂肪含量、淀粉糊化的回生值、凝胶回弹性显著影响。在米粉加工中，除要求直链淀粉含量高外，应选择脂肪含量高、糊化回生值低、凝胶回弹性大的稻米原料。

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Comparison on Main Chemical Components，Gelatinization，Pasting Properties and Processing Adaptability for Rice Noodle of Different Indica Rice Varieties

Dou Hongxia1Yang Tewu1Zhao Siming2Zhu Congming1Albert Lomis1Yuan Bohua2Chen Guoxing1Ding Junzhou2Li Kai1
（Key Laboratory of Crop Ecophysiology and Farming System in the Middle Reaches of the Yangtze River，MOA，Huazhong Agricultural University1，Wuhan 430070）
（College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University2，Wuhan 430070）

The contents of main chemical components and the properties of gel and rice flour pasting have been compared in the paper.The sensory quality of processed rice noodle was evaluated in 7 early-season indica rice varieties with higher amylose content，which were planted in the same field condition herein.The purpose of the study is to provide experimental data of the raw material selection in rice noodle processing.The results showed that Guichao 13 had the best quality with high stabilities of heat and cold pastes among the varieties tested.It had higher contents of crude fat and soluble sugar，lower adhesiveness but better springiness and resilience，as well as the moderate hardness，cohesiveness，gumminess and chewiness in the texture profile analysis（TPA）of rice gel.Its rice flour showed high pasting temperature，low peak viscosity，low breakdown and low setback in the rapid viscosity analysis（RVA）.Stepwise regression analysis indicated that the quality of rice noodle could be mainly affected by crude fat content，setback and resilience of rice gel.In the rice noodle processing，those varieties with higher crude fat content，higher gel resilience and lower pasting setback should be selected as raw materials，in addition to higher amylose content.

early season indica rice，chemical components，gel property，pasting property，rice noodle quality

S511.2+1

A

1003-0174（2014）03-0001-06

湖北省研究与开发计划（2009BBB017），湖北省重大科技专项（ZDN009）

2013-04-02

窦红霞，女，1986年出生，硕士，作物品质生理

杨特武，男，1965年出生，副教授，作物生理生态学