8种上海地产糙米的食用品质比较分析

陈冰洁 乔勇进 曹黎明 王 晓 王春芳 刘晨霞

(上海市农业科学院农产品保鲜加工研究中心1，上海 201403)(上海农产品保鲜加工工程技术研究中心2，上海 201403)(上海市农业科学院3，上海 201403)

糙米是稻谷脱壳后保留胚芽、糠层和胚乳的全谷米粒，米糠层聚集了60%～70%的营养物质如膳食纤维、维生素、矿物质等[1]，同时，富含对人体健康有促进作用的保健因子γ-氨基丁酸、谷维素和谷胱甘肽等，较大程度上满足人们对健康的需求[2]。近年来，糙米产业迅速发展，但糙米糠皮以及种皮中含有较多的植酸盐、纤维素等仍是导致糙米不易煮熟、口感粗糙，限制糙米食用的关键因素，所以目前改善糙米食用品质的方法和技术成为研究的热点，而不同品种糙米食用品质方面的研究存在空白，但目前市面上所售糙米品种多样，品牌繁多，尽管外观相似但口感差异较大，给消费者选购造成困难。本研究从大米构成成分(直链淀粉含量、蛋白质含量)、蒸煮食用品质(加热吸水率、体积膨胀率、米汤pH、米汤固形物含量、碘蓝值)、感官品质、糊化特性4个方面对不同品种的糙米进行比较和评价，探究其品质差异，筛选出适宜的糙米品种，为糙米品种选择及品质改良提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

8种上海稻区的稻米品种，种植年份：2019年，松香1018、松早香1号采自上海松江区；南粳46、沪软1212采自上海奉贤区；沪香软450、崇香软粳采自上海浦东区；申优26、青香软粳采自上海青浦区，稻田按常规栽培管理，收割后晾晒，使其水分平衡至大约14.6%。

1.2 仪器与设备

H1850R型台式高速离心机，DHG- 9240A型电热恒温鼓风干燥箱，Ultrospec 3300pro型分光光度计，JSWL大米食味测定仪，NEWPORT快速黏度分析仪。

1.3 方法

1.3.1 糙米理化指标的测定。

含水量的测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中105 ℃恒重法；蛋白质含量、直链淀粉含量、食味值用大米食味计测定。

1.3.2 最佳蒸煮时间的测定

最佳蒸煮时间依照Chen等[3]描述的实验方法进行并作适当改动。在250 mL烧杯中加入150 mL去离子水，煮沸后加入10 g糙米，立即计时，沸水煮10 min后取出10粒米粒，用玻璃片压成薄片，观察中心部分是否有白芯。随后每隔1 min观察1次，直至白芯米粒<1时，记下时间，此时间加上2 min即为最佳蒸煮时间。

1.3.3 加热吸水率、体积膨胀率的测定

依据崔璐等[4]的方法进行测定。

加热吸水率：准确称取干大米7.0 g，用纱布包裹，流水洗净大米，滤去米糠等杂质。将整个纱布置于200 mL高型烧杯中，加蒸馏水(事先加热至温度50 ℃左右)至120 mL。将整个烧杯放置在电炉上加热至最适蒸煮时间后，取出纱布包裹的大米至不再有米汤滴下，冷却0.5 h，称重。吸水率计算公式：

T=W2/W1×100%

(1)

式中：W1为样品蒸煮前质量/g；W2为样品蒸煮后的质量/g。

体积膨胀率：将样品蒸煮至最适蒸煮时间后冷却至室温，用体积置换法测定同一份样品蒸煮前、后的体积。样品蒸煮前后的体积膨胀率计算公式为：

V=V2/V1×100%

(2)

式中：V1为样品蒸煮前的体积/cm3；V2为样品蒸煮后的体积/cm3。

1.3.4 大米蒸煮品质的测定

参照李闯等[5]的方法。

米汤pH：用pH计测定1.3.3节中米汤pH值。

米汤干物质含量：将已测pH的米汤，稀释至100 mL容量瓶中定容，离心机(10 min，1 000 r/s)离心后，用移液管量取10 mL离心液，转入小烧杯中，烘干，称重。米汤干物质含量(mg/g)计算公式：

米汤碘蓝值：取米汤离心液1 mL于100 mL容量瓶，分别加入50 mL蒸馏水，0.2 mol/L 盐酸溶液1 mL，0.2 mol/L碘试剂1 mL，蒸馏水定容至100 mL，摇匀。利用紫外分光光度计在600 nm处测定吸光度。

1.3.5 感官评价

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》[6]进行检测，煮熟的米饭样品由训练有素的感官评价小组(30人)进行感官评价[7]。 每个糙米样品一式三份进行盲测试。每个小组成员根据大米的属性及所占比重：气味(20分)、形态(15分)、色泽(10分)、黏性(10分)、弹性(10分)、软硬度(15分)、滋味(20分)给样品打分。

1.3.6 糊化特性

糊化特性的测定采用快速黏度仪法，参照GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性测定》方法，为了保证测试结果的可靠性，根据大米试样的实际水分(水分测定按照GB/T 5497—1985)，按12%水分校正，以确定称取样品的量。测得RVA谱特征值主要包括：峰值黏度、衰减值(峰值黏度-最低黏度)、最终黏度、 回生值(最终黏度-最低黏度)、糊化温度。

1.3.7 数据统计与分析

数据统计采用Origin8.5.0进行数据分析，显著性分析采用Ducan's多重检验，P<0.05判断为显著。

2 结果与分析

2.1 不同品种糙米主要成分含量的情况

对上海地产的8种重要糙米品种的主要成分(含水量、直链淀粉、蛋白质)及食味值进行指标测定，测定结果见表1。

表1 不同品种糙米的主要成分及食味值

糙米含水量影响米饭的食味品质，当含水量过低时，蒸煮过程中糙米腰部和腹部会产生水分差而断裂，淀粉粒从断裂处涌出，导致米饭弹性降低、口感变差。一般认为，稻米含水量在14%～16%范围内，稻米感官品质较好，风味、口感处于较优水平。由表1可看出，通过晾晒、低温烘干等手段使水分平衡在14.6%，以减少误差。

由于水稻品种不同，直链淀粉含量存在差异，其蒸煮品质和食用品质也不同[8]。由表1可看出，糙米直链淀粉质量分数在15.0%～19.7%范围内，质量分数最高的松香1018和青香软粳直链淀粉质量分数都为19.7%，最低的崇香软粳直链淀粉质量分数为15.0%，品种之间存在差异性。一般而言，直链淀粉含量大的糙米品种吸水强，膨胀率大，米粒松散且较硬，而含量小的大米品种蒸煮后香味和黏性更好。由此可见，直链淀粉的含量与大米蒸煮而成的米饭的软硬程度成正比关系[9]，所以松香1018和青香软粳相对而言硬度较大，崇香软粳、松早香1号相对而言黏性较好。

表2 不同品种糙米的蒸煮品质

稻米蛋白质含量因品种、产地、生长发育条件、加工精度等不同而不同[10]。由表1可知，松早香1号糙米蛋白质质量分数最高，研究表明蛋白质含量高的品种，结构紧密，大量蛋白体填塞在淀粉间的空隙，不易吸水且吸水速度慢，因此大米蒸煮所需时间长，且淀粉不能充分糊化，米饭黏度低松散；蛋白质含量低的大米，蒸煮后更具柔软黏糯[11]。

食味值是通过测定糙米中直链淀粉含量、蛋白质、脂肪和含水量等指标综合评价糙米食味的方法，满分100分，糙米的食味评价值越高证实糙米越好吃，与感官评价相比较，食味值评价样品用量更少、操作更简便、结果重现性更好[12]。糙米的食味品质受多种因素影响，直链淀粉含量越高，蒸煮出来的米饭硬度越大[13]；蛋白质含量过多则米饭偏硬[14]。食味值最大的是南粳46和青香软粳，其值为80，最小为松早香1号，食味值为77，其他组并无显著差别，说明南粳46和青香软粳食味品质较好，而松早香1号食味品质相对较差。这可能与松早香1号蛋白质含量高，南粳46和青香软粳蛋白质含量较低有关。

2.2 不同品种糙米蒸煮性能

对上海地产的8种重要糙米品种的蒸煮品质(最佳蒸煮时间、加热吸水率、体积膨胀率、米汤pH、米汤固形物含量、碘蓝值)进行指标测定，测定结果见表2。

最佳蒸煮时间是指米粒完全糊化需要的最短时间。蒸煮时间、膨胀率、吸水率一直被认为是定义米类蒸煮食用品质好坏的重要指标[15]。由表2可以看出糙米品种沪软1212、松香1018的蒸煮时间较少，其次南粳46、青香软粳，蒸煮时间的最长的是崇香软粳，这主要是不同品种糙米皮层的致密性不同，水分渗透能力不同，进而影响蒸煮时间[16]。蒸煮时间的减少不仅仅能节约能耗、快速便捷，更有利于减少米饭在蒸煮过程中营养物质的流失。

糙米加热吸水率和体积膨胀率反映蒸煮后米饭质量及体积的增加。在加热糊化过程中，随着颗粒内部淀粉分子与水分子间氢键的增加，淀粉分子晶体的有序结构被破坏，从而引起淀粉颗粒的膨胀[17]。研究表明，糙米加热吸水率和体积膨胀率越高相应的蒸煮时间变短[18]。由图4可以看出，南粳46、松香1018、沪软1212的吸水率和体积膨胀率较高，表明其吸水能力较强，蒸煮时间较少；而申优26、松早香1号、沪香软450、崇香软粳、青香软粳吸水率和体积膨胀率较低，蒸煮时间较长，这主要是因为南粳46、松香1018、沪软1212蛋白质相对含量较低，米粒结构紧密性低，吸水速度快，吸水量高，因此大米蒸煮时间长。

在稻米蒸煮实验中，固形物含量表示蒸煮时溶解在水中的物质含量，研究表明，米汤干物质越多的米饭其食味品质越好[19]。碘蓝值可直观反映溶出的直链淀粉含量，碘蓝值越高，表示溶解在米汤中的直链淀粉越多，蒸煮时适口性较好[20]。米汤的pH反映糙米的酸度，而酸度是影响糙米食味品质的重要因素之一，米汤pH越接近中性，糙米的品质越好，由表2可以看出8种糙米的米汤pH相差不大，米汤固形物含量除松早香1号较小外，其他几种也差别不明显，碘蓝值除松早香1号、崇香软粳外较小外，各个品种也差别不大，所以综合分析得出松早香1号、崇香软粳相较其他品种来说，食味值较差。

2.3 不同品种糙米感官评价

选择气味、形态、色泽、黏性、弹性、软硬度、滋味7个因素来评价糙米饭的食用品质，8种糙米品种及评分结果见表3。

参照GB/T 15682—2008《稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法》及苏勋[21]的方法，对糙米蒸煮食味进行感官评定，通过眼观、鼻闻、口尝等方法对所测米饭的色泽、气味、形态、米饭黏性及软硬适口程度进行综合评价。

表3 不同品种糙米的感官品质

表3中，南粳46、沪软1212具有较高的感官评价评分，根据Ghasemi等[22]的研究，米饭的感官品质与米饭蒸煮过程中水分的吸收有很大关系，米粒水分吸收能力强、淀粉颗粒水合作用大，则米饭的感官品质较好。这与南粳46、沪软1212吸水率和体积膨胀率较高、吸水能力较强相一致。沪软1212综合评分最高，气味清香宜人，色泽较好，米饭偏软，有嚼劲，不黏牙，整个品尝过程给人愉悦的感觉，而松早香1号和沪香软450综合评分较低，米饭偏硬，偏干，适口性差，这可能与松早香1号、沪香软450蛋白质含量高相关。

2.4 不同品种糙米的糊化特性

利用快速黏度仪测定糙米粉的峰值时间、糊化温度、峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值、回生值，分析上海地产8种重要糙米品种的糊化特性，其结果见图1和表4。

感官评价的主观性较强，不同地区和不同生活习惯的人群有不同的偏好，研究认为，RVA谱的特征值与食味品质的主要指标呈极显著相关[23]，因而RVA谱的特征值(即糊化性质)可以作为评价大米品质的主要特征指标。糙米粉在过量水分下加热时，淀粉颗粒吸水溶胀、糊化、回生的过程会形成溶胶[24]，采用快速黏度分析仪得到不同品种糙米的快速黏度分析曲线如图1所示，不同品种糙米粉RVA曲线相似，但糊化特性差异较大，不同品种糙米粉的糊化特性指标如表4所示。

图1 不同品种糙米糊化黏度曲线

糊化温度因直链淀粉含量、结晶度和支链淀粉结构等的不同而存在差异[25]。一般直链含量高、结晶度高、支链外链较长的淀粉晶体结构紧密，晶体熔解所需热量大，导致糊化温度较高。大米糊化温度可分为高(74 ℃)、中(70～74 ℃)和低(<70 ℃)三类，糊化温度与蒸煮米饭所需的水分和时间密切相关，糊化温度越高，蒸煮时需要的水分和时间越长[26]。由表4可知，松香1018和沪软1212处在低糊化温度，比其他品种蒸煮所需时间较少，这与表2中松香1018和沪软1212蒸熟时间相对较少一致。

峰值黏度表征淀粉糊化升温过程中淀粉颗粒的膨胀程度以及结合水的能力。峰值黏度是衡量糊化特性最重要的指标，峰值黏度较低时，大米更耐蒸煮，提高蒸煮品质，所以相对来说南粳46、沪软1212、松早香1号、青香软粳蒸煮品质较好。

糙米粉的糊化特性(RVA)谱最主要的特征值为衰减值，是衡量米饭热糊稳定性的指标，是糊化特性中最敏感的指标，代表淀粉颗粒的破裂程度公认的食味较好的优质品种衰减值RVA大多大于100 RVU，从表4可以看出几个糙米品种衰减值RVU差别不大，所以不以此作为评价糙米品质的指标。

表4 不同品种糙米的糊化特性

3 结论

糙米作为精白米的良好替代品，因为口感较差及蒸煮时间久而不被消费者所接受，对食用品质及蒸煮时间两个重要特性比较分析了8种上海地产糙米品质。结果表明，从最佳蒸煮时间及吸水率、体积膨胀率、糊化温度综合分析得出沪软1212、松香1018的蒸煮时间较少；从食味值、感官评分及糊化特性综合分析得出沪软1212、南粳46食味品质较好，松早香1号、崇香软粳食味品质相对较差，由此得出沪软1212可作为糙米食用和后续开发的优良品种。