预处理条件对食味计评价江南地区粳米品质的影响

徐琳娜 王宇凡 张文斌

(1.江苏省食品安全与质量控制协同创新中心，江苏 无锡 214122；2.苏州市粮油质量监测所，江苏 苏州 215007；3.江南大学食品学院，江苏 无锡 214122)

随着生活水平的提高，人们对食用大米的观念从追求饱腹感向追求更高的品质和更全面的营养转变。如何快速准确评价大米的品质成为人们广泛关注的问题，其中感官评价法和理化指标法都是常用的方法。武晓智等[1]通过成立感官评定小组，建立了湖北稻米食味品质评价体系；周治宝[2]、赵春芳等[3]和夏凡等[4]研究了理化指标与食味品质之间的关系，并建立了利用理化指标对于大米品质的评价体系。然而传统的感官评价法需要培训专业的感官评价小组，费时费力且易受人们主观因素的影响；指标评价又分为理化指标和蒸煮指标，虽然较为准确但是也相当繁琐。

近年来，日本佐竹公司利用近红外反射透过的原理研制出了米饭食味计，其能够在几秒内快速测定出米饭的食味品质，如外观、口感和综合评分等[5]。佐竹米饭食味计通过对米饭制备流程和预处理的标准化，再借助特定波长的近红外光产生的吸光度的差异，精确测定了有关成分，同时结合在计算机中存储的有关大米食味的基础资料和与日本谷物协会的官能检查试验调查结果相关的食味资料，开发了配套的食味计算软件[6]。中国也在随后引进了该设备。苏光辉等[7]使用米饭食味计对优质稻米进行了综合评价，为水稻的生产流通提供了重要的参数。赖穗春等[8]利用米饭食味计对华南籼稻的食味品质进行了评价，结果表明食味回归方程的预测值与感观品尝综合评分之间不存在显著性差异，即食味预测回归方程能一定程度上预测籼稻的食味品质。但是结合米饭食味计来优化米饭的预处理条件却鲜有研究。

佐竹米饭食味计能在一定程度上体现稻米的食味品质[9]，但是缺点依然存在，如食味计的预处理流程相对固定，而日本和中国对米饭的饮食习惯有差异；其次日本与中国的稻米原料品质也有一定的差异等。试验拟选取数种江南地区粳米探究米水比、浸泡时间和蒸煮时间等预处理条件的改变对佐竹米饭食味计评价结果的影响，并通过优化后的预处理条件验证食味计评价结果与感官评价结果的一致性，以期改善佐竹米饭食味计评价江南地区粳米食味品质与感官评定结果一致性较差的问题。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

金墅水源米、金香溢大米：苏州市迎湖农业农业科技发展有限公司；

禾中旺南粳大米：北大荒米业(苏州)有限公司；

润众大米：张家港市粮食购销总公司润众米业分公司；

沙家浜大米：常熟市粮油购销有限公司；

亭林大米：昆山市巴城振兴米厂；

江南味稻：苏州市临湖农业专业合作社；

虎丘大米：江苏苏州国家粮食储备库有限公司；

常熟003：吴江市北库粮油有限公司；

米饭食味计：STA1A RHS1A RFDM1A型，佐竹机械(苏州)有限公司；

电蒸锅：DZG-D40A1型，小熊电器股份有限公司；

分析天平：LE204E型，梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 米饭的预处理及制备 在不锈钢罐中加入大米30 g，将不锈钢罐接上洗米装置，用水冲洗约30 s，沥干余水。按米水比(m米∶m水)1.0∶1.4 (g/g)加水，并在不锈钢罐上盖上滤纸，用橡皮筋封好盖。将盖好滤纸盖的不锈钢罐放入蒸锅内，预约浸泡60 min，蒸饭时间30 min。蒸煮完成后，保温焖饭10 min，之后拿下滤纸盖用小勺轻轻搅拌罐中的米饭使之蓬松(搅拌好后，将滤纸盖重新盖好，放入冷却箱冷却20 min)。

1.2.2 米饭的食味计测定 将成型器具置于天平上称粳米(8.0±0.1) g，注意使米饭完全装入测定圈并不溢出。将成型器具倒置于压片机平台上，测定圈向下，取下辅助圈，将压片机的手柄压到最下方，保持10 s。取出测定圈并翻转再次放在平台上，再次压制10 s。食味计开机预热30 min，先进行黑白标准板的校准，再将成型好的测定圈放入测定槽内，将测定槽完全插入主机样品口内，进行测定。

1.2.3 预处理条件对米饭食味计评价的影响

(1) 米水比：在浸泡时间60 min、蒸煮时间30 min、焖饭时间10 min、冷却时间20 min的条件下进行试验，考察米水比[m米∶m水分别为1.0∶1.0，1.0∶1.1，1.0∶1.2，1.0∶1.3，1.0∶1.4，1.0∶1.5 (g/g)]对米饭食味计评价粳米食味品质的影响。

(2) 浸泡时间：在米水比(m米∶m水)1.0∶1.4 (g/g)、蒸煮时间30 min、焖饭时间10 min、冷却时间20 min的条件下进行试验，考察浸泡时间(0，30，60，90，120 min)对米饭食味计评价粳米食味品质的影响。

(3) 蒸煮时间：在米水比(m米∶m水)1.0∶1.4 (g/g)、浸泡时间60 min、焖饭时间10 min、冷却时间20 min的条件下进行试验，考察蒸煮时间(20，30，40，50 min)对米饭食味计评价粳米食味品质的影响。

(4) 焖饭时间：在米水比(m米∶m水)1.0∶1.4 (g/g)、浸泡时间60 min、蒸煮时间30 min、冷却时间20 min的条件下进行试验，考察焖饭时间(0，20，40，60 min)对米饭食味计评价粳米食味品质的影响。

(5) 米饭温度：在米水比(m米∶m水)1.0∶1.4 (g/g)、浸泡时间60 min、蒸煮时间30 min、焖饭时间10 min的条件下进行试验，考察米饭温度(25，75 ℃)对米饭食味计评价粳米食味品质的影响。

1.2.4 预处理条件优化对感官评定和食味计评分关系的影响 参照GB/T 15682—2008，对9种样品预处理条件改变前后分别进行感官评定，5人小组共评定3次取平均值。对9种样品预处理条件改变前后分别进行食味计评分，并对两组试验感官评定与食味计评分的相关性进行分析比较。

1.3 数据统计

所有指标均重复测定3次，利用Origin 9.1软件作图，利用SPSS 20.0检验评价样品平均值之间的显著差异(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 米水比对食味计测定结果的影响

由图1可知，4种粳米的食味计评分均呈先升高再降低的趋势。其中常熟003和金香溢在米水比(m米∶m水)1.0∶1.2 (g/g)时评分最高，沙家浜和亭林在米水比(m米∶m水)1.0∶1.3 (g/g)时评分最高。研究[10-11]表明，米水比对米饭品质的影响主要体现在硬度和黏度上。当米水比较低时，由于米饭吸水量不足，只有部分糊化，米饭硬度较大进而导致食味计评分较低。不同品种的大米在不同米水比下表现出的品质差异主要是由于大米蛋白质含量的差异。蛋白质的含量直接影响大米的吸水性，蛋白质含量高，米粒结构紧密，淀粉粒间的空隙少，吸水速度慢，吸水量少，导致淀粉不能充分糊化，因此米饭质地较硬，影响食味品质[12]。试验结果表明当米水质量比变化时，米饭食味计能较准确地反映米饭的食味品质。对于南方粳稻选取m米∶m水为1.0∶1.2～1.0∶1.3的米水质量比更能反映米饭的食味品质。

2.2 浸泡时间对食味计测定结果的影响

由图2可知，浸泡时间对食味计评分的影响较为显著。浸泡时间从0 min上升到30 min，食味计评分显著升高并达到最高。浸泡时间达30 min后食味计评分逐渐下降。大米在蒸煮之前通常需要浸泡，是因为米粒通过吸水膨胀，使得胚乳中的淀粉体内外会出现细小的裂纹，便于内部淀粉吸收水分及加热时的均一糊化[13]。Turhan等[14]和Watanabe等[15]研究发现，谷物吸水性质与谷物的品种及其籽粒内部组织结构有关。若大米吸水量不足便进行蒸煮，大米外层淀粉受热要先于内部，进而大米外部比内部先糊化，先糊化的部分会阻塞毛细管部分，使得内部吸水变得更加困难[16]，导致米饭食味品质下降，食味计评分下降。当达到一定吸水量后再延长浸泡时间，吸水率几乎不再增长。试验表明食味计能够较好地体现浸泡时间对米饭食味品质的影响。

字母不同代表同一样品不同米水比间存在显著性差异(P<0.05)图1 不同米水比的食味计评分Figure 1 Taste values with different rice-water ratios

字母不同代表同一样品不同浸泡时间间存在显著性差异(P<0.05)图2 不同浸泡时间的食味计评分Figure 2 Taste values with different soaking time

2.3 蒸煮时间对食味计测定结果的影响

由图3可知，4种米饭的不同蒸煮时间对食味计评分的影响不明显。蒸煮20 min和超过40 min均会使食味计评分略微下降，推测是由于糊化不完全和水分损失过多造成的。4种米饭的食味计评分分别在蒸煮30，40 min时达到最高。Leelyuthsoon-torn等[17]研究了蒸煮温度和时间对米饭食味品质的影响，发现蒸煮时间是造成米饭的形态、色泽、硬度和黏度等品质差异的原因之一。试验表明在不同蒸煮时间下，食味计并没有明显反映出米饭食味品质的差异。

2.4 焖饭时间对食味计测定结果的影响

由图4可知，4种米饭随焖饭时间的增加，食味计评分呈先增加后减小的趋势，并且都在焖饭时间为20 min时呈现最高的食味计评分。刘建伟等[18]研究发现，蒸煮完成后的焖饭时间对米饭的硬度、黏性和黏硬比影响显著，主要是由于米饭焖制过程中水分含量的改变，进而造成米饭糊化程度改变。若不经过焖制即蒸煮后直接揭锅品尝食用，米饭粒相互之间有残余的水分且芯部较硬，米饭弹性较差，常会有没熟透，夹生的感觉，这是米粒中央淀粉糊化不均匀所致。若焖制时间过长，水分含量持续降低导致硬度升高，同时黏性和平衡逐渐降低，降低米饭的外观、物性等食味品质[19]。袁超等[20]通过研究发现中国粳米焖制20 min时食味品质达到最高，与试验食味计评分结果一致，证明食味计能够体现不同焖饭时间下的食味品质变化。

字母不同代表同一样品不同蒸煮时间间存在显著性差异(P<0.05)图3 不同蒸煮时间的食味计评分Figure 3 Taste values with different cooking time

字母不同代表同一样品不同焖饭时间间存在显著性差异(P<0.05)图4 不同焖饭时间的食味计评分Figure 4 Taste values with different braised time

2.5 冷热米饭对食味计测定结果的影响

考虑到此米饭食味计是日本佐竹公司生产的，与日本喜食冷饭不同，中国人传统饮食习惯普遍为吃热米饭，因此研究了该设备在测定热米饭时的表现。结果(见图5)表明，试验测定的9种粳米热米饭的评分均高于冷米饭的。米饭冷却过程中会导致水分丧失，宏观上主要表现为米饭黏弹性、适口性等的下降，在微观上主要表现为米饭的老化作用增强。水分的损失会引起米饭粒之间水分的迁移及再分布，以直链淀粉为主的黏流区和以支链淀粉为主的黏弹区由于水分子的迁移促使分子间氢键缔合而发生变化，食味品质变差[21]。说明米饭食味计能够测定米饭中α-淀粉和β-淀粉的状态，进而体现米饭的食味品质。

1.润众 2.沙家浜 3.亭林 4.禾中旺 5.常熟003 6.江南味稻 7.虎丘 8.金香溢 9.金墅水源图5 热饭与冷饭的食味计评分Figure 5 Taste values with hot and cold rice

2.6 预处理条件优化对感官评定和食味计评分关系的影响

依照食味计标准流程和优化后的制备流程[条件为米水比(m米∶m水)1.0∶1.3 (g/g)，浸泡时间30 min，蒸煮时间30 min，焖制时间20 min，75 ℃左右测定]制备9种米饭，分别进行感官评定和食味计测定，结果见表1。

由表1可知优化后不论是感官评定评分还是食味计评分都有一定程度的提高。对优化前后的感官评定和食味计评分进行相关性分析，结果见表2。结果表明，改变预处理条件后南方粳稻的感官评定结果与食味计评分的相关性更加显著，可以通过调整米饭预处理条件使食味计评分结果更符合中国人饮食习惯。

表1 优化条件下的感官评分和食味计评分Table 1 Sensory evaluation and taste scores before optimization of pretreatment conditions

表2 感官评定和食味计评分的相关性†Table 2 Correlation between sensory evaluation and taste score

3 结论

通过对预处理条件优化前后的感官评定和食味计评分结果的分析，发现预处理条件为米水比(m米∶m水)1.0∶1.3 (g/g)，浸泡时间30 min，蒸煮时间30 min，焖制时间20 min，75 ℃左右测定时，食味计评分与感官评定结果的相关性更加显著，表明可以通过调整米饭预处理条件使食味计评分结果更符合中国人饮食习惯。然而单一通过佐竹米饭食味计来评价米饭食味品质仍然是不完善的，研究过程中发现米饭食味计并不能很好地体现感官评定中的气味和滋味的评分，对米饭食味品质的综合评价造成影响。因此，后续还需要将仪器法和部分指标法相结合，探究更加完善的米饭品质评价体系。