毛根武 董德良 楊瑞征 張國(guó)棟 劉建偉

(成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所1，成都 610031)

(西華大學(xué)食品生物技術(shù)四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，成都 610039)

米飯質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定方法的研究(Ⅰ)
——米飯樣品制作與質(zhì)構(gòu)測(cè)試方法探討

毛根武1董德良1楊瑞征2張國(guó)棟2劉建偉2

(成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所1，成都 610031)

(西華大學(xué)食品生物技術(shù)四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，成都 610039)

用不同品質(zhì)的大米，參照GB/T 15682—2008的米飯樣品制備方法制作米飯樣品，并利用質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀采用TPA模式對(duì)米飯樣品的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定，通過試驗(yàn)考察米飯樣品制作方法及米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)試條件對(duì)測(cè)定值及其穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:在本研究的炊飯和米飯樣品制作條件下，探頭尺寸大小(形式)對(duì)質(zhì)構(gòu)測(cè)定值是否反映大米食味品質(zhì)特征差異有較大的影響，電飯煲炊飯和鋁盒炊飯方法用Φ25.4 mm圓球探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定時(shí)，其硬度和黏著性測(cè)定值都能夠較好地反映不同品質(zhì)大米的差異程度，適合作為米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法采用。其中硬度值的變異系數(shù)較小，精確性較好。

米飯 質(zhì)構(gòu)特性 測(cè)定方法 樣品制作

食品的感官評(píng)價(jià)不僅費(fèi)力耗時(shí)而且易受評(píng)價(jià)人員的嗜好和人為因素的影響，評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性、可靠性、可比性較差。質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀作為精確的量化測(cè)量?jī)x器可以準(zhǔn)確地量化食品的質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)，在食品品質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究日益受到重視［1－3］。關(guān)于大米品質(zhì)與米飯質(zhì)構(gòu)特性的研究，郭興鳳等［4］、戰(zhàn)旭梅等［5］、鐘業(yè)俊等［6］、江凌燕等［7］探討了米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定作為大米品質(zhì)評(píng)價(jià)方法的可行性及米飯質(zhì)構(gòu)特性與大米食味品質(zhì)的關(guān)聯(lián)，但在有關(guān)米飯質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定方法及其影響因素方面的研究較少。

本研究用不同品質(zhì)的大米，參照GB/T 15682—2008《糧油檢驗(yàn)稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法》的米飯樣品制備方法制作米飯樣品，并利用質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀采用TPA模式對(duì)米飯樣品的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定，通過試驗(yàn)考察米飯樣品制作方法和米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)試條件對(duì)測(cè)定值及其穩(wěn)定性的影響，為米飯質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定方法的建立打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

東北雪黏米(粳米):四川老廚房米業(yè)有限公司;巴中綠翠米(秈米):四川巴中綠頌米業(yè)有限責(zé)任公司;四川無(wú)公害大米(秈型雜交稻米):四川糧油(集團(tuán))有限責(zé)任公司;廣東香絲苗(秈米):廣東成泰米業(yè)有限公司;漢中貢米(秈米):成都市金熊商貿(mào)有限公司;西華食堂米(秈米):西華大學(xué)四食堂;秋田小町米(粳米，日本品種):中糧米業(yè)(大連)有限公司;天津小站米(粳米):天津金蘆米業(yè)有限公司;南充順心大米(秈型雜交稻米):南充順心糧業(yè)有限公司。1.2 儀器與設(shè)備

蘇泊爾自動(dòng)電飯煲:浙江蘇泊爾股份有限公司;ACS－3H－B金菊電子秤:中山市金利電子衡器有限公司;JM3102電子天平:余姚記銘稱重校驗(yàn)設(shè)備有限公司;TA.XT plus物性測(cè)定儀:Stable Micro Systems(英國(guó));RS－11型數(shù)字式溫濕度記錄計(jì):TABAI ESPEC CORP.(日本);其他:飯盒，勺子，米飯樣品預(yù)壓組件(底座:內(nèi)徑Φ44 mm×高20 mm;壓頭:質(zhì)量1 kg)，帶蓋鋁盒(Φ55 mm×高30 mm)，壓塊(聚四氟乙烯，直徑與鋁盒內(nèi)徑匹配，質(zhì)量126 g)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 米飯樣品制作方法

米飯樣品的制作主要參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15682—2008，以米飯制作過程的標(biāo)準(zhǔn)化和便利性為原則，綜合考慮米飯質(zhì)構(gòu)的測(cè)定結(jié)果而制定。制定的米飯樣品制作方法和流程如下。

大量樣品米飯制備(電飯煲炊飯方法):稱米(200 g)→洗米(電飯煲鍋內(nèi))→加水(粳米、秈米均按1∶1.3倍加水)→浸泡(30 min)→蒸煮(電飯煲炊飯)→燜飯(20 min)→冷卻(60 min)→測(cè)定(依次稱取15 g米飯分別裝入米飯樣品預(yù)壓組件的5個(gè)底座內(nèi)，并用壓頭對(duì)底座內(nèi)米飯下壓8 mm保持2 min后進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試，每次試驗(yàn)進(jìn)行5次平行測(cè)定)

小量樣品米飯制備(鋁盒炊飯方法):稱米(6份、每份15 g)→洗米(鋁盒內(nèi))→加水(粳米、秈米均按1∶1.3 倍加水)→浸泡(30 min)→蒸煮(鋁鍋)→燜飯(20 min)→冷卻(60 min)→測(cè)定(在米飯冷卻30 min后打開鋁盒蓋用圓柱形壓塊壓在米飯表面繼續(xù)冷卻30 min后取下壓塊即可上機(jī)測(cè)定)

米飯樣品制作與測(cè)試的溫度設(shè)置與控制:本研究的所有試驗(yàn)過程都通過空調(diào)溫度設(shè)定和人為輔助控制使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度波動(dòng)小于±0.5℃。1.3.2 米飯樣品質(zhì)構(gòu)測(cè)定的條件與參數(shù)

參考有關(guān)資料并根據(jù)面包和饅頭質(zhì)構(gòu)測(cè)試的經(jīng)驗(yàn)［8－11］，本研究采用 TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀進(jìn)行米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)試，質(zhì)構(gòu)測(cè)試方式選用TPA測(cè)試模式，觸發(fā)類型設(shè)置為“Auto”，觸發(fā)力設(shè)置為5 g，數(shù)據(jù)采集速率為200 pps。質(zhì)構(gòu)測(cè)試的探頭分別選用P/36R(Φ36 mm)圓柱形平底探頭、P/0.5(Φ12.7 mm)圓柱塑料探頭和P/1SP(Φ25.4 mm)圓球形尼龍?zhí)筋^(圖1)，測(cè)試時(shí)探頭的測(cè)前速度為60mm/min、測(cè)后速度為120 mm/min、保持時(shí)間為5 s，質(zhì)構(gòu)測(cè)定的壓縮速度和壓縮程度分別設(shè)置為60 mm/min和50%(單獨(dú)考察壓縮速度和壓縮程度的影響時(shí)除外)。米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定值由質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀的專用軟件TE32自動(dòng)分析并輸出，主要考察對(duì)象為米飯的硬度和黏著性測(cè)定值。

圖1 米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)試的不同探頭

1.3.3 米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定的探頭類型及樣品制作方法對(duì)質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果的影響試驗(yàn)

用不同品質(zhì)的東北雪黏米、巴中綠翠米、廣東香絲苗、四川無(wú)公害大米(食味品質(zhì)優(yōu)劣順序?yàn)闁|北雪黏米＞巴中綠翠米≒廣東香絲苗＞四川無(wú)公害大米)，采用電飯煲炊飯方法和鋁盒炊飯方法進(jìn)行炊飯及米飯樣品質(zhì)構(gòu)測(cè)定，并以米飯的硬度和黏性(大米食味品質(zhì)的主要特征)對(duì)應(yīng)考察炊飯方法及其不同質(zhì)構(gòu)測(cè)定探頭類型的測(cè)定值能否正確反映不同大米的品質(zhì)差異。

用不同品質(zhì)的秋田小町米、天津小站米、漢中貢米、西華食堂米(食味品質(zhì)優(yōu)劣順序?yàn)榍锾镄☆祝咎旖蛐≌久祝緷h中貢米＞西華食堂米，其中秋田小町米為品質(zhì)最好的代表、西華食堂米為品質(zhì)最差的代表)，采用電飯煲炊飯方法和鋁盒炊飯方法進(jìn)行炊飯及不同類型探頭進(jìn)行米飯樣品質(zhì)質(zhì)構(gòu)測(cè)定，并以米飯的硬度和黏性(大米食味品質(zhì)的主要特征)對(duì)應(yīng)考察炊飯方法及其不同質(zhì)構(gòu)測(cè)定探頭的測(cè)定值能否正確反映不同大米的品質(zhì)差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同炊飯方法制作的米飯質(zhì)構(gòu)特性

表1和表2分別為兩種不同炊飯方法制作的米飯樣品采用Φ36 mm圓柱探頭測(cè)定的結(jié)果。試驗(yàn)材料的食味品質(zhì)優(yōu)劣順序?yàn)闁|北雪黏米＞巴中綠翠米＞四川無(wú)公害大米，一般大米品質(zhì)好的米飯的硬度較小、黏性較大，品質(zhì)差的則反之。

表1中3種大米的硬度值(平均)分別為22 062、20 528、20 028 g;黏著性測(cè)定值(平均)分別為－3 164、－2 057、－2 034 g·s，各測(cè)定值的變異系數(shù)為3.7% ～14.0%，試驗(yàn)結(jié)果表明米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定值未能準(zhǔn)確反映不同大米食味品質(zhì)(硬度和黏性)的差異。這是因?yàn)閳A柱探頭與米飯樣品預(yù)壓組件的底座內(nèi)壁的間隙較小(為4 mm)，測(cè)定過程米飯受壓后從其間隙溢出，所測(cè)的米飯硬度包含有米飯黏著性、摩擦性及流動(dòng)性等因素;探頭上升所測(cè)的米飯黏著性可能含有米飯摩擦性因素。另外，試驗(yàn)中觀察到探頭上有黏附米飯的現(xiàn)象較嚴(yán)重。因此，對(duì)于電飯煲炊飯方法需要考察其他小尺寸探頭(或大尺寸底座)的測(cè)定結(jié)果。

表1 不同品質(zhì)大米的米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果(電飯煲炊飯)

表2 不同品質(zhì)大米的米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果(鋁盒炊飯)

表2中3種大米的硬度值(平均)分別為4 187、3 051、3 995 g;黏著性測(cè)定值(平均)分別為 －903、－795、－428 g·s，各測(cè)定值的變異系數(shù)為3.8% ～30.7%。試驗(yàn)結(jié)果表明米飯硬度值未能完全反映不同大米的硬度差異(東北雪黏米的硬度理應(yīng)比其他兩種小，但結(jié)果卻相反)，米飯黏著性測(cè)定值基本反映了不同大米的米飯黏著性差異。該方法從測(cè)定值反映大米品質(zhì)差異方面好于前述方法(米飯壓實(shí)程度較小)，但仍然不同程度存在圓柱探頭與鋁盒內(nèi)壁的間隙較小(為8 mm)的問題。

用品質(zhì)差異較大的大米材料(秋田小町米、天津小站米、漢中貢米、西華食堂米，其中秋田小町米為品質(zhì)最好的代表、西華食堂米為品質(zhì)最差的代表)，在電飯煲炊飯和米飯樣品預(yù)壓8 mm的條件下，用不同探頭(Φ12.7 mm圓柱探頭、Φ25.4 mm圓球探頭)的質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果分別如表3和表4所示。

如表3所示，用Φ12.7 mm圓柱探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定的4種大米的硬度值(平均)分別為864、851、848、990 g;黏著性值(平均)分別為 －131、－114、－140、－16 g·s，硬度值的變異系數(shù)為 3.8% ～11.9%、黏著性測(cè)定值的變異系數(shù)為17.8% ～38.4%。結(jié)果表明，雖然該方法測(cè)定值反映了最差大米與其他3種米的差異，但其他3種米之間的差異未能體現(xiàn)，這是因?yàn)樾〕叽缣筋^的對(duì)米飯樣品的接觸面較小，其測(cè)定值對(duì)米飯質(zhì)構(gòu)特性差異反映不夠完全和真實(shí)，所以作為一種測(cè)定方法不適合。

如表4所示，用Φ25.4 mm圓球探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定的4種大米的硬度值(平均)分別為1121、1211、1 452、1 425 g;黏著性測(cè)定值(平均)分別為 －103、－96、－79、－21 g·s，硬度值的變異系數(shù)為 2.7% ～10.9%、黏著性測(cè)定值的變異系數(shù)為26.1%～56.3%。結(jié)果表明，該方法的硬度值和黏著性測(cè)定值都能夠較好地反映不同品質(zhì)大米米飯的差異程度，質(zhì)構(gòu)測(cè)定值與大米食味品質(zhì)特征(硬度和黏著性)的表觀相關(guān)性較強(qiáng)，適宜作為米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法采用。但是黏著性測(cè)定值的變異系數(shù)較大，其測(cè)定值的精確性較差。另外，由于探頭為球形(尼龍)不易發(fā)生米飯黏附，試驗(yàn)中也未觀察到探頭上有黏附米飯的現(xiàn)象。由于該方法采用了尺寸介于其他兩種探頭之間，間接說明相同尺寸的圓柱探頭也有可能適用。

表3 不同品質(zhì)大米的米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果(電飯煲炊飯，Φ12.7 mm圓柱探頭)

表4 不同品質(zhì)大米的米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果(電飯煲炊飯，Φ25.4 mm圓球探頭)

表5為鋁盒炊飯和米飯樣品預(yù)壓126 g條件下，用Φ25.4 mm圓球探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定的試驗(yàn)結(jié)果。由表5可知，用鋁盒炊飯進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定的結(jié)果與前述表4用電飯煲炊飯所示結(jié)果相似，其硬度和黏著性測(cè)定值都能夠較好地反映不同品質(zhì)大米的差異程度，同時(shí)在相同條件下的重復(fù)試驗(yàn)表明測(cè)定結(jié)果具有較好的重復(fù)性。

表5 不同品質(zhì)大米的米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定結(jié)果(鋁盒炊飯，Φ25.4 mm圓球探頭)

綜上所述，在本研究的炊飯和米飯樣品制作條件下，探頭尺寸大小(形式)對(duì)質(zhì)構(gòu)測(cè)定值是否反映大米食味品質(zhì)特征差異有較大的影響，電飯煲炊飯和鋁盒炊飯方法用Φ25.4 mm圓球探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定時(shí)，其硬度和黏著性測(cè)定值都能夠較好地反映不同品質(zhì)大米的差異程度，適合作為米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法采用。其中硬度值的變異系數(shù)較小，精確性較好。2.2 米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)試的圖譜特征

圖2和圖3為在電飯煲炊飯和米飯樣品預(yù)壓8 mm及Φ25.4 mm圓球探頭條件下，TPA測(cè)定模式的米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)試的圖譜例，其中圖2為天津小站米的米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定圖譜(n=5)，其測(cè)試條件為壓縮程度50%、壓縮速度60 mm/min;圖3為相同的壓縮程度50%、壓縮速度60 mm/min測(cè)試條件下兩種大米(南充順心大米、天津小站米)米飯的質(zhì)構(gòu)測(cè)定(n=5)平均圖譜的比較。

由圖2可知，在第一次壓縮過程、壓縮程度為25%(橫坐標(biāo)為3 s以左對(duì)應(yīng)曲線)以下時(shí)，隨著壓縮程度的增大、米飯硬度逐漸增大(平均斜率為93 g/mm(s));壓縮程度在25% ～50%(橫坐標(biāo)為3～7 s之間對(duì)應(yīng)曲線)范圍內(nèi)，隨著壓縮程度的增大、米飯硬度直線增大(平均斜率為250 g/mm(s))。上述米飯質(zhì)構(gòu)圖譜特征與具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的面包和饅頭的有明顯差異，其表現(xiàn)了米飯飯團(tuán)的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律和特征，其特征可能會(huì)對(duì)不同測(cè)試條件的米飯硬度值產(chǎn)生一定影響。由圖2還可知，第二次壓縮過程的上述米飯圖譜特征相似、且硬度峰值較前者小，這是因?yàn)槊罪埖膹椥韵鄬?duì)較小、黏性相對(duì)較大，第一次壓縮時(shí)米飯飯團(tuán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形后未(或不能)恢復(fù)原狀(抵抗減弱)所致。另外，如圖2所示、米飯質(zhì)構(gòu)圖譜中反映米飯樣品黏著性大小的兩個(gè)硬度峰值之間的橫坐標(biāo)以下曲線所圍面積(或負(fù)的峰值)的變異幅度較大，其作為米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定值的精確性較差。

由圖3可知，兩不同品質(zhì)大米的米飯樣品的第一次壓縮峰值(硬度值)及黏著性測(cè)定值不同，兩者其如前所述的圖譜特征相似。另外，兩種大米的質(zhì)構(gòu)圖譜在第一次壓縮峰值后出現(xiàn)差異，這可能是由于兩種大米的米飯膨脹性不同使得米飯樣品實(shí)際高度略有差異所引起。

3 結(jié)論

在本研究的炊飯和米飯樣品制作條件下，探頭尺寸大小(形式)對(duì)質(zhì)構(gòu)測(cè)定值是否反映大米食味品質(zhì)特征差異有較大的影響，電飯煲炊飯和鋁盒炊飯方法用Φ25.4 mm圓球探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定時(shí)，其硬度和黏著性測(cè)定值都能夠較好地反映不同品質(zhì)大米的差異程度，適合作為米飯質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法采用。其中硬度值的變異系數(shù)較小，精確性較好。

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A Study on Determination of Texture Characteristics of the Cooked Rice(Ⅰ)——Production and Determination of the Cooked Rice

Mao Genwu1Dong Deliang1Yang Ruizheng2Zhang Guodong2Liu Jianwei2
(Chengdu Grain Storage Research Institute1，Chengdu 610031)
(Key Laboratory of Food Biotechnology of Sichuan2，Xihua University，Chengdu 610039)

The cooked rice was produced from different kind of rice according to GB/T 15682－2008 method，and the texture characteristics of the cooked rice were determined by a food texture analyzer and the TPA model，so as to investigate the impact of production method and determination conditions on the stability of measured values.The results show that the size(pattern)of plunger has obvious influence on texture determination;and Φ25.4 mm global plunger is suitable for rice texture determination cooked by the electric rice cooker and the aluminum container，whose hardness and adhesiveness can better reflect the qualities from the different kind of rice.Among the determined factors，hardness values of the cooked rice have the least coefficient of variation and the best accuracy.

the cooked rice，texture characteristics，determination method，preparation of the sample

TS213.3

A

1003－0174(2012)03－0001－05

國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2006BAD08B07)

2011－05－07

毛根武，男，1980年出生，工程師，機(jī)電一體化

劉建偉，男，1955年出生，教授，食品科學(xué)與糧食工程