加速陈化对稻谷制备米饭和米粉品质的影响

张玉荣，钱冉冉，周显青，王游游

河南工业大学 粮油食品学院，河南粮食作物协同创新中心，粮食储藏安全河南省协同创新中心, 河南 郑州 450001

稻谷是我国主要的粮食作物之一，其食用方式主要有米饭、米粉(米线)等传统米制品。在储藏过程中稻谷的品质会随着储藏时间的延长而发生变化即陈化，不同陈化程度的稻谷制成的米饭和米粉拥有不同的食味品质，也就是说不同的稻谷品质适用于不同的食用方式[1]。相关研究表明，陈化后的稻谷制成的米饭硬度增大，黏性和弹性降低，影响了米饭的食味品质[2]，从而影响陈化稻谷在市场上的流通[3-4]。对于我国湖南、广东等南方地区备受欢迎的米粉(米线)等传统米制品，储藏1 a以上的稻谷做出的米粉品质优于新收获的稻谷，主要表现为米粉的黏性降低、不易断条等[5]。张玉荣等[6]研究表明一定陈化时间的籼稻会使米粉的食用品质有所提高。范运乾等[7]研究表明随着大米陈化时间延长，米粉的咀嚼度和弹性上升，增加了米粉的适口性。为了探讨不同陈化程度稻谷的最佳食用方式，作者选用高温高湿环境下进行加速陈化的稻谷，探究陈化过程中米饭蒸煮特性，米饭及米粉的质构特性和感官品质的变化规律，讨论稻谷的陈化对米饭、米粉食用品质的影响，为寻找不同陈化程度下的稻谷所对应的最佳食用方式提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2017年收获的籼稻：中央储备粮贺州直属库。参照GB/T 5491—1985进行采样，并参考张玉荣等[8]的方法，模拟我国典型高温高湿储藏生态区的气候条件(35 ℃，RH75%)，设置人工气候箱的温度、湿度后空载2周，稳定气候箱内环境条件后将样品放入进行模拟储藏。每月取1次样品进行测定。将储藏的稻谷砻谷、碾白，制备成GB/T 1354—2009规定的一等精度大米，置于4 ℃下保存。

1.2 仪器与设备

JXFM110锤式旋风磨：上海嘉定粮油食品有限公司；NSART100型碾米机、SY88-TH砻谷机：双龙机械产业株式会社；HWS-300恒温恒湿培养箱：宁波东南仪器有限公司；101C-3电热鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；T6新世纪紫外可见光分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；HHS电热恒温水浴锅：金坛市华峰仪器有限公司；DT5-4B型低速台式离心机：北京时代北利离心机有限公司；DDS-11At电导率仪：上海雷磁新泾仪器有限公司；HY-4调速多用振荡器：江苏省金坛市医疗仪器厂；JWXL型物性测试仪：北京东孚久恒仪器技术有限公司；PHS-3C精密酸度计：上海虹益仪器仪表有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 制作方法

按照GB/T 20569—2006中附录B进行米饭的制作。

按照文献[6]中的方法进行米粉的制作。大米经锤式旋风磨磨粉后，过100目筛，制得米粉原料。将米粉与水按质量比1∶1.6(干基35%米浆)混合并搅拌均匀，静置1 min左右去除气泡。将直径24 cm的不锈钢圆盘放于水平面，向其中倒入80 g米浆，静置1 min左右使米浆均匀铺满圆盘。将保鲜膜蒙铺在盛有米浆的不锈钢圆盘上以防止蒸制过程中水滴落入，放入已沸腾的蒸锅内，汽蒸5 min后，取出冷却至室温。放置4 ℃条件下老化10 h，切成宽10 mm、长15 cm的米粉条以测定品质指标。

1.3.2 蒸煮特性指标的测定方法

参照文献[9]测定大米的米汤干物质、米汤pH值和米汤碘蓝值。

参考SN/T 0395—2018并加以修改测定米粉的吸水率、蒸煮损失率、熟断条率和粉汤浊度。

1.3.2.1 米粉水分含量的测定

将铝盒烘至恒质量，取米粉约5 g(m1)，105 ℃下烘3～5 h至恒质量 (m2)。

1.3.2.2 米粉蒸煮损失率的测定

取约10 g (M1)米粉于漏网，放入300 mL的微沸水中3 min，取出米粉并用20 mL蒸馏水淋洗，放置5 min左右至无水滴落。用玻璃棒搅匀米粉汤，量取1/10放入已恒质量的烧杯中，再放入105 ℃烘箱内烘至恒质量 (M)。

1.3.2.3 米粉吸水率的测定

测定蒸煮损失率的米粉放置5 min无水滴落时立刻称质量 (M2)。

1.3.2.4 米粉熟断条率的测定

取10根米粉条放入盛有750 mL微沸水的烧杯中，浸泡3 min，滤去汤汁，将米粉条放入瓷盘中，将长度<10 cm和≥10 cm的米粉条分别称质量 (M3和M4)。

1.3.2.5 米粉粉汤浊度的测定

取测定熟断条率的米粉汤，放在波长460 nm处测定其吸光度，重复3次取平均值。

1.3.3 质构特性的测定方法

米饭质构特性的测定参考张玉荣等[10]的方法。测试模式采用TPA模式，设定测前速度为1.0 mm/s，测试速度0.5 mm/s，测后速度1.0 mm/s，触发力5.0 g，两次压缩间隔5.0 s，压缩比75%。

米粉的质构特性测定需要先将米粉条放入沸腾的水中煮3 min，再用漏勺将其捞出，并立刻放入室温下的蒸馏水中快速冷却，将冷却后的米粉条捞出并放于室温20 min左右，在表面水分挥发后进行质构测定[11]。

1.3.4 感官评定方法

按照GB/T 20569—2006中附录B对米饭进行感官评价。由8人组成感官评价小组，在米粉制作完成后10 min内对米粉的色泽、气味、外观结构、筋道感和爽滑感进行感官评价[12]，评价标准见表1。

表1 米粉感官评价标准

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2013、Origin 2018、SPSS 22.0等软件对数据进行分析和绘图。

2 结果与分析

2.1 蒸煮特性的变化

2.1.1 米饭蒸煮特性的变化

大米的蒸煮品质是评价大米食用品质的重要方面之一，蒸煮品质也与大米的感官品质有重要的联系。通过测定大米在蒸煮过程中的米汤干物质、米汤pH值和米汤碘蓝值来评价大米在蒸煮过程的品质。米饭蒸煮特性的变化如图1所示。

图1 米饭蒸煮特性在稻谷储藏过程中的变化

米汤干物质是指在蒸煮过程中溶解在水中的物质，米粒的表面会被这种溶出物包裹而逐渐形成保水膜，干物质越多，米饭的口感、气味越好。由图1a可以看出，随着储藏时间的延长，米汤干物质整体呈现下降的趋势，除储藏第3个月后开始出现短暂的小幅上升外，在储藏前7个月下降速率均较快，在储藏7个月后呈缓慢下降的趋势。根据Zhou等[13]研究结果，陈化能使稻谷形成更具有组织性的结构，这种结构在蒸煮过程中抑制了淀粉的逸出，从而使米汤中的干物质逐渐减少。

米汤pH值反映了米汤中酸性物质的含量，其会影响米饭的食用品质。由图1a可知，新鲜稻谷的米汤pH值最高，为7.28，偏中性。储藏12个月后下降至最低值6.12，呈酸性。正常大米中含有的酸性物质较少，但在储藏过程中，稻谷非淀粉脂质在内源酶或表面微生物的作用下水解形成游离脂肪酸导致米汤的pH值发生变化[14]，最终导致米饭口感偏酸，食味品质降低。

米汤碘蓝值能反映出溶解在米汤中直链淀粉的含量，米汤碘蓝值越大表明米汤中可溶性直链淀粉含量越多，而直链淀粉含量直接影响稻谷的食用品质。米汤的碘蓝值小表明大米的品质开始变差，蒸煮时米汤稀，适口性、黏弹性都较差[15-18]。由图1b可知，米汤碘蓝值随储藏时间的延长呈现逐渐下降的趋势，说明米粒中可溶性直链淀粉含量逐渐降低，原因可能是稻谷经过储藏后，其蛋白分子会包裹淀粉，淀粉难以溶出，导致米汤中的不溶性直链淀粉含量增加[19]。

2.1.2 米粉蒸煮特性的变化

米粉在蒸煮过程中的变化是反映米粉食用品质的重要指标，通过测定米粉在蒸煮过程中的吸水率、蒸煮损失率、熟断条率和粉汤浊度对米粉的蒸煮品质进行评价。米粉蒸煮特性的变化如图2所示。

图2 米粉蒸煮特性在稻谷储藏过程中的变化

米粉在制作过程中初蒸时水分含量会达到最高值，在凝胶形成阶段会将凝胶网络中的水分挤出，经静置后水分挥发导致米粉水分含量下降，再次蒸煮时会重新吸收水分，吸水率能够反映米粉的硬度和黏性，吸水率过高表明米粉过于黏软，吸水率过低会使米粉口感较硬。由图2a可知，米粉吸水率随储藏时间的延长先上升，储藏3～10月时相对稳定，储藏10个月后吸水率下降明显，因此用新鲜稻谷做出的米粉吸水率较低，口感较硬。随着储藏时间的延长，吸水率不断上升，即米粉的口感逐渐改善，至储藏末期，吸水率下降，米粉的品质发生劣变。

蒸煮损失率是米粉在蒸煮过程中固形物溶出的百分率，蒸煮损失率大说明米粉在蒸煮过程中易浑汤、不耐煮。蒸煮损失率越小说明米粉的品质越好[20]。由图2a可知，蒸煮损失率随储藏时间的延长而逐渐下降，在前4个月下降速率较快，后8个月下降速率开始放缓，在整个储藏期间，蒸煮损失率的下降幅度不大。下降的原因可能是储藏过程中直链淀粉的增多，所以糊化过程中形成了三维网络凝胶结构，淀粉颗粒被包裹其中，不易逸出[21-22]。

熟断条率是衡量米粉蒸煮品质优劣的重要指标，能反映形成米粉凝胶的强度。由图2b可知，熟断条率随储藏时间的延长呈下降的趋势，同蒸煮损失率一样在储藏的前4个月下降速率较快，从4个月后至第7个月变化趋于稳定，而后又开始逐步下降，至第10个月达到最低值，储藏的第11个月时熟断条率又有所回升。熟断条率下降的原因可能主要是米粉凝胶强度的加大，与蛋白质分子的巯基氧化为二硫键有关[23]；熟断条率再次上升的原因可能是稻谷品质劣变较严重，无法形成有序的凝胶结构，导致蒸煮过程中易断裂。

粉汤浊度是指米粉蒸煮时汤浑浊的程度，能反映米粉在蒸煮过程中可溶性物质的溶出情况。由图2b可知，储藏初期至第3个月粉汤浊度逐渐上升，可能是由于可溶性的糖、蛋白质以及淀粉等物质逸出，从储藏第4个月开始粉汤浊度开始下降，尤其是在储藏的第5个月粉汤浊度较之前骤降。产生此现象的原因可能是随着储藏时间的延长，淀粉与这些物质相结合导致逸出难度加大，粉汤的浊度才逐渐下降。从储藏第7个月开始粉汤浊度开始小幅度下降并有所波动。

2.2 质构特性的变化

质构仪通过模拟口腔咀嚼食物的运动测得质构特性，质构特性能够反映消费者对稻谷的最终接受程度[13]。稻谷在储藏过程中制备米饭和米粉的质构特性变化见表2和表3。

表2 米饭的质构特性在稻谷储藏过程中的变化

由表2和表3可知，米饭和米粉的硬度都随储藏时间的延长逐渐增大。在稻谷储藏1个月时米饭的硬度开始出现显著性差异，储藏2～5月时硬度增大的幅度减缓，无显著性差异，在储藏12个月后硬度达到最大值。由于在储藏过程中稻谷籽粒中淀粉大分子与蛋白质结合形成淀粉-蛋白质复合体，阻止了大米在糊化过程中淀粉颗粒表面或间隙直链淀粉和支链淀粉的溶出，糊化温度升高进而导致大米蒸煮后硬度增加[24]。在稻谷储藏的第1、2月米粉的硬度增大速度较快，而后增长速度变缓。Tulyathan等[25]研究表明淀粉与游离脂肪酸形成淀粉-脂质化合物，使糊化的水分难以进入，从而使米粉硬度增强。

黏性是指模拟咀嚼过程中牙齿与固体之间的摩擦形成局部固态连接的现象，黏性越低越松散。由表2可知，米饭在稻谷的整个储藏期内的黏性逐渐降低。由表3可知，米粉的黏性随稻谷储藏时间的延长呈下降趋势，但期间黏性仍在不断波动。米粉黏性下降的原因主要是糊化过程中胚乳细胞膨胀而细胞壁未膨胀，导致糊化不完全，出现米粉溃散的现象[23]。在稻谷储藏第4个月时米粉的黏性又出现了除新鲜稻谷黏性外的最大值，并在储藏的第7个月达到黏性的最小值而后又开始回升。

表3 米粉的质构特性在稻谷储藏过程中的变化

弹性是指固体经过质构仪探头压缩后能够恢复的程度，是衡量米饭与米粉口感的重要指标，弹性越大说明越有嚼劲。由表2和表3可知，新鲜稻谷制作成的米饭和米粉弹性最大，在稻谷的整个储藏期内两者弹性均呈现波动变化，总体呈现下降的趋势，但下降趋势并不显著。

咀嚼性是指将固体咀嚼成可吞咽状态时所需要的能量大小。由表2可知，米饭的咀嚼性随储藏时间的延长呈现无显著性差异的小幅度波动，直至稻谷储藏第10个月时达到最大值。由表3可知，米粉的咀嚼性随储藏时间的延长而逐渐增大，在稻谷储藏第11个月时达到最大值。

内聚性能反映米饭或米粉内部黏结的紧密程度以及抵抗外界抗破坏的能力，内聚性越大说明食物在口中越难以破碎，内聚性大小与淀粉颗粒的抗破坏性以及不溶物含量相关[26]。回复性表示形变恢复的情况。由表2和表3可知，米粉与米饭的内聚性和回复性整体变化不大，无明显规律。因此，内聚性和回复性受储藏时间的影响不大。

2.3 感官品质变化

蒸煮特性与质构特性不能完整评价米饭与米粉的适口性，应结合感官评分做出综合评价。每个人对大米的喜爱程度不同，不以大米为主食的人群更喜欢硬、非黏性的米饭，而有些人则更偏爱米饭的香气[27]。米粉的感官品质从色泽、气味、外观、筋道和爽滑感等5个方面评价。当米粉的色泽为米白色、无异味、结构紧密不破裂、有嚼劲且不粘牙视为品质较好的米粉。

图3 稻谷储藏时间对米饭和米粉感官评价的影响

由图3可知，在12个月的储藏期内，米饭的感官评分呈现不断下降的趋势，而米粉的感官评分呈先上升后下降的趋势。米饭的口感变劣与其黏度下降、酸度增加等有关[28]。由新收获的稻谷制成的米饭感官评分为93.12分，在储藏前期制成的米饭的感官评分均较高，说明稻谷越新鲜，其制成的米饭的适口性越好。储藏7个月后制成的米饭感官评分为69.12分，达到稻谷储存判定规则中的轻度不宜存标准，在储藏第12个月时为56.13分，达到重度不宜存标准。新收获的稻谷做出的米粉感官评分为63.62分，至第8个月时达到峰值92.52分。储藏9～12月，感官评分又开始骤降。在储藏前期米粉的感官评分不断上升的原因是其硬度与筋道感增大，提高了适口性，而在储藏后期，米粉出现异味，且颜色变暗导致感官评分下降。颜色变深的原因是微生物产生色素，清香味变淡可能与储藏中巯基转化为H2S有关[23]。

3 结论

米饭的蒸煮、质构特性和感官品质在稻谷储藏期内都发生了一定程度的变化。加速陈化后的稻谷导致米饭的米汤干物质、米汤pH值和米汤碘蓝值呈现不断下降的趋势。米饭的硬度随着稻谷的陈化而变大，黏性和弹性则呈下降趋势，内聚性、咀嚼性和回复性则无明显规律。同时米饭的感官评分也随着储藏时间的延长不断下降。综合米饭的品质变化可知，随储藏时间的延长，稻谷的陈化导致米饭的食用品质不断下降，适口性也开始变差。所以若将稻谷制成米饭食用，新收获的稻谷相比之下会有更好的食用品质。经过一定时间储藏后的稻谷制成的米饭各指标都开始大幅度变化，制成的米饭依然达不到人们对米饭口感的要求。

米粉的蒸煮、质构和感官品质的变化与米饭不尽相同。米粉的吸水率和粉汤浊度随着储藏时间的延长呈现先升后降的变化趋势，蒸煮损失率和熟断条率先下降后基本保持稳定。米粉的硬度和咀嚼性随着储藏期间稻谷陈化程度的加强而不断增大，黏性呈下降趋势，弹性、内聚性和回复性呈现波动变化。米粉的感官评分随着储藏时间的延长先升后降，在第8个月达到最高评分。综合米粉的食用品质变化可知，新鲜稻谷制成米粉口感较硬，达不到人们对米粉口感软糯适宜的要求。随储藏时间的延长，米粉的适口性呈现先升后降的趋势。较米饭不同的是，稻谷经过一定时间的储藏后可制得更好食用品质的米粉。

通过研究得知稻谷在不同储藏时间其不同的食用方式有着不同的食用品质，但本研究试样样本有限，对于稻谷在储藏期间其食用品质的变化与其品种有无关系值得未来做更进一步探讨。