云南软米及其热风干燥方便米饭的食用品质

赵建秋,林致通,张东霞,张淑蓉,钟耕,3*

1(西南大学 食品科学学院，重庆，400715) 2(重庆粮油集团公司，重庆，401120) 3(食品科学与工程国家级本科教学实验示范中心，重庆，400716)

随着人们生活节奏的加快，方便食品成为生活中不可或缺的产品，而在人们的健康理念指引下，方便米饭由于其不经过油炸工艺，受到更多消费者的青睐。目前市场上方便米饭的产品种类繁多，大致可以分为脱水米饭和非脱水米饭两大类。根据包装及贮藏方式的不同，又可分为罐装米饭、冷冻米饭、蒸煮袋米饭、冷藏米饭和无菌灌装米饭等几种。脱水方便米饭较其他类的方便米饭如冷冻米饭、自热米饭等，携带、食用方便、经济性等更佳，是未来最有前途的方便主食之一[1-2]。但目前市场上的方便米饭大多存在产品复水性差，光泽度不好，复水后米饭口感和普通蒸煮米饭差异较大的问题。影响方便米饭品质的因素很多，其中，原料大米的组成成分和加工特性是最主要的因素[3]。

软米是云南特有的优质米资源，其米饭质地柔软、富有弹性，冷后不硬心，回生程度小，冷饭口感好[4]，以其独特的蒸煮、食味品质在国际市场上备受瞩目。目前我国对云南软米的研究多集中于遗传育种和栽培方面，对其食味品质的研究较少[5-6]。因此，本研究将云南软米的蒸煮食用品质与人们日常普遍食用的粳米、普通籼米、糯米进行系统分析比较，对我国稻米品质的研究和改良具有重要作用。同时基于云南软米米饭冷后不硬心，探究其制作的热风干燥方便米饭的复水性、糊化度和体外消化性等，并与市售粳米方便米饭相比较。软米方便米饭的研究与开发不仅能满足人们快节奏生活的需要，而且能为软米的深度加工及利用开辟新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料

云南软米(八宝米)，云南文山州农业科学研究所，文山州八宝香米优质米开发中心提供；粳米(东北粳米，园中缘牌)，籼米(重庆市綦江区横山贡米)，重庆人和米业有限责任公司生产，均为标一米；糯米(籼型，渝香糯1号)，重庆再生稻研究中心。

1.2 试剂

I2、KI、NaCl、HCl、蒽酮、H2SO4、NaOH、CuSO4、K2SO4、无水乙醇、3,5-二硝基水杨酸、酒石酸钾钠，成都市科龙化工试剂厂；Tris试剂，美国Sigma公司；结晶酚，天津市致远化学有限公司。均为分析纯。

1.3 仪器和设备

质构仪TA.XT2i型，英国Stable Micro System公司；高速离心机5810，德国Eppendorf公司；紫外可见分光光度计UV-2450，日本岛津公司；自动电位滴定仪ZDJ-4A，上海雷磁仪器有限公息；移液枪100～1 000 μL，Eppendorf公司；粉碎机BM251，美的集团公司；纯水机MiLLi-Qbiocel，美国密理博公司；电热恒温鼓风干燥箱DHG-9070 A，上海齐欣科学仪器有限公司；pH计PHS-3C，上海盛磁仪器有限公司；电子天平FA 2004 A，上海恒平科学仪器有限公司。

1.4 方便米饭的生产工艺流程

结合前人的热风干燥方便米饭生产工艺，并通过试验进一步改进工艺程序及工艺参数。采用二次蒸煮工艺对软米方便米饭进行加工。

工艺流程为[7-8]：原料大米→清洗→ 40 ℃水浸泡60 min→ 1次蒸煮(常压,15 min)→70 ℃水浸泡30 min→ 2次蒸煮(常压,20 min) →热水中离散→80 ℃干燥90 min→搓散→包装→成品方便米饭。

1.5 测定方法

1.5.1 大米主要成分的测定

分别按照GBT15683—2008《大米直链淀粉含量的测定》，GB5009.9—2016《食品安全国家标准食品中淀粉的测定》，GB5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》，GB5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》对大米理化性质进行测定。

1.5.2 大米蒸煮品质的测定

样品准备：大米挑选整理，去杂，分别称取7 g试样，置于已知质量的圆柱形金属笼中，置流水中淘洗3遍以淘去米糠，再用蒸馏水洗1次。将金属笼置于200 mL的高型烧杯中，加50 ℃蒸馏水至120 mL，在沸水浴中蒸煮20 min，取出金属笼置烧杯上静置至不再有米汤滴下，然后置于洁净纱布上，冷却30 min后进行测定[9]。

1.5.2.1 大米吸水率

称取蒸煮后的米饭质量，按公式(1)计算。

(1)

式中：W1为蒸煮后米饭质量；W0为原料米质量。

1.5.2.2 膨胀体积

量出蒸煮前大米的体积和蒸煮后米饭的体积，按公式(2)计算。

(2)

1.5.2.3 米汤pH值

取出金属笼，待高型烧杯中的米汤冷却至室温后，用pH计测定其pH值。

1.5.2.4 米汤固形物含量

测定米汤pH值后，将米汤稀释并定容至100 mL，量取10 mL稀释液置于玻璃称量瓶中，于105 ℃下干燥8 h，烘干称重，固形物含量按公式(3)计算：

(3)

1.5.2.5 米汤碘兰值

将测定pH后的米汤稀释液在3 000 r/min离心10 min，用移液管移取离心液1.0 mL于50 mL蒸馏水中，加入5 mL 0.5 mol/L HCl溶液及1 mL 0.2 g/100 mL碘试剂，稀释定容至100 mL，静置15 min后于 620 nm 波长下比色，测定吸光值。以加5 mL 0.5 mol/L HCl溶液、1 mL 0.2 g/100 mL碘试剂，稀释定容至100 mL 做空白。

1.5.3 不同放置时间下米饭质构特性的测定

蒸煮后的米饭在4 ℃冰箱中放置0、12、24 h后用质构仪测定米饭的硬度和黏度，从而分析4种米饭的回生情况。质构仪运行模式：测前速度 0.5 mm/s；测中速度 0.5 mm/s；下压比例 90%；测后速度 10 mm/s。测定时，每次于样品中间层的不同部位取3粒米，置于载物台上进行测定，每个样品测定5次，去掉硬度和黏度最大及最小的2个测定结果，取其余3次测定结果，计算平均值和标准偏差[10]。

1.5.4 方便米饭复水性质的测定

1.5.4.1 方便米饭复水时间的测定

称取约10 g方便米饭成品置于烧杯中，加入5倍量的沸水后立即加盖。密闭 5 min后，从烧杯中取出1粒米饭放于玻璃板上，再盖上另外一块玻璃板并对其施压，观察玻璃板上的米粒有无白芯，如有白芯出现，再间隔0.5 min测定1次，如此直至无白芯为止，此时记录时间即为方便米饭的复水时间。设3组平行[11]。

1.5.4.2 方便米饭复水率的测定

定量称取成品方便米饭Ag置于烧杯中，加入5倍的沸水后立即加盖。密闭5 min后，立即沥干水并用滤纸吸干表面水分，称重为Bg，则:

(4)

1.5.5 米饭的感官特性比较

按照GB /T15682—2008《稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法》，由10人组成评审小组对复水后

方便米饭的气味、外观、适口性、滋味、冷饭质地进行综合评价，总分为100。

1.5.6 方便米饭α-化度的测定

分别称取经粉碎、过80目筛的试样1 g，置于2个100 mL的锥形瓶中，分别标记为A1和A2，另取一个三角瓶为空白，记为B，向3个锥形瓶中分别加入50 mL蒸馏水。将A1置于沸水浴中煮沸20 min，取出，迅速冷却。然后向3个三角瓶中分别加入5 mL 5%的葡萄糖淀粉酶液，在37～38 ℃水浴中保温2 h， 每15 min搅拌1次，然后向3个三角瓶中迅速加入2 mL 1 mol/L 的盐酸溶液，用蒸馏水定容至100 mL，过滤。

各取滤液10 mL，分别置于3个100 mL具塞磨口锥形瓶中，各加入0.1mol/L的碘液10 mL， 0.1 mol/L的NaOH溶液18 mL，加塞静置15 min。然后向上述3个锥形瓶中各加入2 mL 10%的硫酸，用0.1 mol/L 的Na2S2O3标准溶液进行滴定，待试样颜色变为淡黄色时加入1%淀粉液作指示剂，继续滴定至蓝色消失，记录消耗的Na2S2O3标准溶液的体积[12-13]。

方便米饭α-化度的计算公式如式(5)：

(5)

式中：q，空白样品消耗的Na2S2O3溶液的体积,mL；p1，完全糊化的样品消耗的Na2S2O3溶液的体积,mL；p2，待测的样品消耗的Na2S2O3溶液的体积,mL

1.5.7 体外消化及GI的测定

将干燥粳米方便米饭和软米方便米饭粉碎过100目筛，米粉备用。依据Englyst描述的方法分析建立体外消化模型稍加改良应用，测定2种米粉的体外消化性[14-15]。

1.6 数据处理

采用Excel软件绘图，SPSS17.0软件对试验数据进行统计分析和显著性分析，P<0.05。试验重复3次，数据用(平均值±标准差) 表示。

2 结果与分析

2.1 大米中主要化学成分分析

如表1所示，4个大米品种中直链淀粉含量存在显著性差异。

表1 大米中主要化学成分 单位：%Table 1 Main chemical composition of rice

注：表中数据为平均值±标准偏差；列中不同字母表示显著性差异(P<0.05)。

籼米淀粉中直链淀粉含量最高，为(29.62±0.31)%，软米淀粉中直链淀粉含量为(14.20±0.48)%，显著低于粳米淀粉及籼米淀粉，糯米中直链淀粉含量非常低((0.12±0.05)%)，几乎可以忽略不计。有研究表明[16]，米饭的黏度、硬度等食味和感官品质品质与大米直链淀粉含量有直接关系。迟明梅[17]指出当大米直链淀粉含量在12%～19%时，米饭蒸煮吸水率低，柔软度好，黏性较大，胀性小，冷却后仍能维持柔软的质地，食味品质良好。4个大米品种中的脂类、蛋白质、淀粉含量无显著性差异。

2.2 大米蒸煮品质比较

由表2可以看出，4种米饭的蒸煮特性差异明显。

表2 四种米饭蒸煮特性指标Table 2 The cooking charactrisics of four rices

注：表中数据同一行中不同上标字母表示显著性差异(P<0.05)。

籼米的加热吸水率及膨胀率较粳米高，米汤固形物含量较粳米低，这与阮少兰[18]的研究结果一致。而同为籼型大米的软米在蒸煮过程中，表现出与粳米相近的吸水率及较低的膨胀率。同时，软米的米汤pH值最高，米汤固形物含量、米汤碘兰值与粳米及籼米之间都存在显著性差异，表明软米的蒸煮特性与普通籼米和粳米有着较大区别。一般认为，加热吸水率、膨胀体积、固形物含量及米汤碘兰值小的米饭食味品质较好[19]。

2.3 米饭的感官特性比较

由品评结果可知，软米米饭香气浓郁，咀嚼强度和适口性适中，冷饭质地柔软不结团。综合分析各项感官特性指标，品评者对软米米饭的接受程度要高于其他3种米饭中，说明其感官品质较好，由表3所示。

表3 四种米饭感官特性 单位：分Table 3 The sensory characteristic of four cooked rices

2.4 不同放置时间下大米质构特性

对大米质构特性的研究表明，硬度和黏度与米饭感官品质关系极为密切，可作为米饭品质测试的主要指标。由于蒸煮后的米饭在放置1d内回生速度最快，后期趋于平缓[20]，所以本试验测定分析了米饭在低温条件下贮存24 h 内的硬度和黏度变化。

由图1可知，冷却后软米米饭的硬度与粳米、籼米无显著性差异，随着放置时间的延长，粳米和籼米的硬度明显增大，且增大速率高于软米和糯米；在放置12 h后，糯米和软米的硬度与粳米、籼米间的差异达显著水平(P<0.05)，当放置时间达到24 h时，软米的硬度为(4 267.41±50.00) g，明显小于籼米((6 363.78±244.85) g)及粳米((6 318.17±284.53) g)硬度，但高于糯米的硬度((3 375.77±240.79) g)。

图1 米饭放置24 h内的硬度变化Fig.1 The hardness changes of cooked rices in 24 h

由图2可知，在整个放置过程中，软米的黏度高于粳米和籼米，低于糯米，且随着放置时间的延长，籼米黏度的下降速度最快，其次为粳米。

图2 米饭放置24 h内的黏度变化Fig.2 The viscosity changes of cooked rices in 24 h

软米黏度的下降趋势略高于糯米。米饭在放置过程中的质构特性可以反映米饭的回生情况，由此推断，软米米饭在放置过程中的回生程度远低于粳米和普通籼米，但要比糯米高。

2.5 方便米饭的性质

干燥方便米饭的复水性是评价方便米饭质量的重要指标，反映了其速食性能的优劣，其复水时间越短、复水率越高，其品质越优。2种干燥型方便米饭放入复水性及α-化度测定结果见表4。

表4 两种方便米饭品质比较Table 4 The preparation of two instant rices

软米方便米饭的复水时间为(8.5±0.5) min，较市售粳米方便米饭的平均复水时间短2.5 min，同周国燕等[21]研究中的真空冷冻干燥方便米饭的复水时间相近(8.5～9 min)，说明软米方便米饭米粒膨胀度较高，在煮制过程中水分充分渗透到米粒内部；而软米方便米饭有较高的复水率，达到(3.36±0.13)%，高于粳米方便米饭的复水率(2.74±0.15)%。表明软米方便米饭的复水性优于市售的粳米方便米饭。

2种方便米饭的α-化度分别为(89.56±1.25)% 和(86.40±0.74)%，软米方便米饭的α-化度较高，但较蒲彪等[22]研究的冻干方便米饭的α-化度(86%～92%)略低，可能是蒸煮条件和干燥工艺不同所引起。

2.6 感官评价

对复水后的软米方便米饭进行感官评价，并与市售的粳米方便米饭和新鲜米饭进行对比，结果如表5所示。由米饭感官评价结果可知，软米方便米饭在气味、口感和滋味等方面都优于市售的粳米方便米饭，与新鲜米饭品质更接近。

表5 米饭感官评价结果 单位：分Table 5 The sensory characteristic of cooked rices

2.7 方便米饭体外消化性能和血糖指数

由图3可知，2个受试样品的水解曲线趋势相似。

图3 两种方便米饭的体外水解速率Fig.3 In vitro hydrolysis rate of two instant rice

淀粉在前60 min快速水解，60～90 min，水解进行缓慢，在90 min后，水解基本达到平衡。软米方便米饭淀粉的水解速率整体略高于粳米方便米饭。由于影响淀粉消化的因素有很多，例如淀粉来源、颗粒大小、淀粉中直链淀粉含量、产品加工工艺及水解所用酶的来源等，都会在不同程度影响被测样品中淀粉水解速率[23]，因此引起二者消化差异的原因还需进一步探讨。

根据GI计算公式计算所得的方便米饭的GI值见表6，二者的GI值在90以上。依据血糖指数(GI值)的大小对富含碳水化合物的食品不同等级的划分，2种方便米饭都属于高血糖食品。大米经预糊化之后更易被人体消化，对血糖影响更大。软米方便米饭的GI高于粳米方便米饭，表明前者更易引起血糖反应，出于健康考虑，糖尿病人应尽量避免食用方便米饭[24]。

表6 两种方便米饭的水解百分率(H90)和血糖指数(GI)Table 6 The hydralysis rate(H90) and Glycemic index(GI) of two instant rices

3 结论

(1) 通过对大米吸水率、膨胀率、米汤pH值、米汤固形物含量以及米汤碘兰值5个指标的测定，表明软米的蒸煮特性与普通籼米及粳米有着较大区别。对米饭的感官评价结果表明，软米米饭香气浓郁，咀嚼强度和适口性适中，冷饭质地柔软不结团，软米综合感官品质优于其他3种米，品评者对软米表现出更高的喜爱程度。在4 ℃下放置24 h，软米米饭的硬度增加和黏度下降速度显著低于粳米和籼米米饭，即冷饭回生程度远低于后两者。

(2) 软米方便米饭和市购的粳米方便米饭相比，其复水时间比市售方便米饭更短，复水率更高，表现出更好的复水性能，同时软米方便米饭的α-化度较高。综合感官评价结果表明，软米方便米饭优于市售的粳米方便米饭，与新鲜米饭品质更接近。

(3) 软米方便米饭和市购的粳米方便米饭的体外水解速率模式相似，且前者的水解速率整体略高于后者。二者的血糖指数均在90以上，表明2种方便米饭都属于高血糖食品，糖尿病人应当慎重选择此类食品。