梁蘭蘭 吳軍輝 幸 芳 陳 威 陳嘉東

（廣東省糧食科學(xué)研究所1，廣州 510050）

（廣州市番禺區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測所2，廣州 511400）

作為南方地區(qū)的傳統(tǒng)主食品，濕米粉有廣泛的消費區(qū)域和多個種類。消費區(qū)域包括湖南、廣東、廣西、福建、湖北、江西等省份，種類和名稱更加多種多樣。廣東地區(qū)消費者常吃的沙河粉就是其中的一種。濕米粉的主要原料——大米，其品質(zhì)直接影響了米粉的品質(zhì)。長期以來企業(yè)主要依靠米飯蒸煮試驗，通過品嘗米飯的硬度和黏性等感官特性來預(yù)測濕米粉的品質(zhì)。然而這種方法對品嘗者的經(jīng)驗和狀態(tài)依賴度高，存在較大的隨意性和偏差［1］。有研究認為，直鏈淀粉含量對米粉的品質(zhì)有顯著影響，可以作為一種預(yù)測方法［2］。但是對于相同品種，直鏈淀粉含量幾乎不變的不同儲存時間的稻谷，由這些稻谷制備的米粉品質(zhì)卻有顯著差異；與米粉品質(zhì)相關(guān)的因素不再是直鏈淀粉含量，而是米粉的熱特性和晶體特性［3－4］。對由相同儲存時間、不同品種的稻谷制備的米粉凝膠而言，其質(zhì)構(gòu)特性和直鏈淀粉含量顯著相關(guān)，也和稻谷的熱特性和晶體特性相關(guān)［1，4］。對于用不同品種、不同儲存時間稻谷制備的濕米粉，其品質(zhì)特性與大米直鏈淀粉含量、熱特性、晶體特性之間的關(guān)系尚未見報道。

本試驗選擇了不同產(chǎn)區(qū)、混合品種、不同儲存時間的稻谷8種，用這些稻谷制備濕米粉，研究濕米粉硬度、最大剪切力等品質(zhì)特性與大米直鏈淀粉含量、晶體特性之間的關(guān)系，為濕米粉的品質(zhì)預(yù)測提供試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

8個稻谷樣品的來源及具體情況見表1。

表1 稻谷來源及理化指標(biāo)

THU35C礱谷機：日本Satake Corporation；LTJM－8型精米機：上海青浦綠洲檢測儀器有限公司；3100型糧食試驗粉碎機：波通瑞華；CYCLOTEC 1093旋風(fēng)粉碎磨：瑞士 Tecator Sample mill；TA－XT plus質(zhì)構(gòu)儀：英國 Stable Micro Systems；Rigaku，D／Max－ⅢA自動廣角X射線衍射儀：日本理光。

1.2 試驗方法

1.2.1 米粉的制備

稻谷經(jīng)過礱谷機脫殼，精米機碾白后用粉碎機粉碎，過80目篩，再經(jīng)旋風(fēng)粉碎磨碾磨后的米粉過100目篩備用。

1.2.2 濕米粉的制作方法

用外形尺寸為Φ40 mm×25 mm的鋁盒稱取10 g米粉，經(jīng)過加水（水與米粉比例為1.5∶1，調(diào)漿后，放入蒸籠中蒸5 min，即得濕米粉。

1.2.3 質(zhì)構(gòu)測試

以下質(zhì)構(gòu)特性均采用TA－XT plus質(zhì)構(gòu)儀進行測試。用Texture Exponent 32軟件進行質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)分析。

1.2.3.1 擠壓測試

選用P／36探頭。探頭測試前的下壓速度、測試速度均為1 mm／s。測試后的上升速度為10 mm／s。下壓初始距離設(shè)定為5 cm，變形度設(shè)定為50%。濕米粉硬度、咀嚼性參考 Charles等［5－6］的方法。每次測試一個濕米粉樣品的擠壓特性，每個樣品重復(fù)測試8次。在數(shù)據(jù)處理時，去掉一個最大值和一個最小值。每個數(shù)據(jù)以6次測試的平均值以及它們的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

1.2.3.2 剪切測試

選用A／LKB－F探頭。探頭測試前的下壓速度為2.0 mm／s，測試速度為 0.8 mm／s，測試后的上升速度為 10.0 mm／s。濕米粉剪切變形度設(shè)定為100%。最大剪切力、黏性的計算參考Inglett等［7］的方法。每個樣品重復(fù)測試8次。在數(shù)據(jù)處理時，去掉一個最大值和一個最小值。每個數(shù)據(jù)以6次測試的平均值以及它們的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

1.2.4 大米淀粉晶體特性

1.2.4.1 淀粉的制備

秈米經(jīng)漂洗，室溫浸泡24 h，磨漿，沉淀24 h，撇去上清液，過濾，用40℃熱風(fēng)干燥至含水量低于13%，粉碎機粉碎后過80目篩，再經(jīng)旋風(fēng)粉碎磨碾磨后，得到的米粉99.6%過100目篩，即得稻米淀粉（粗級）［4］。

1.2.4.2 米淀粉相對結(jié)晶度測定

采用廣角X射線衍射儀測量5 g米粉的淀粉晶體特性。測量條件為電壓30 kV，電流30 mA，掃描速度8°／min，紙速度4 cm／min，時間常數(shù)1 s，起始角度5°，終止角度50°。得到一條秈米米粉的廣角X射線衍射曲線，用MDI Jade 5.0軟件對曲線進行非晶衍射區(qū)和亞微晶區(qū)的背景去除，相對結(jié)晶度的計算采用陳玲等［8－9］的方法。

1.2.4.3 敏銳峰高比值

設(shè)定樣品5個敏銳峰高中的最大值為100，某衍射角的敏銳峰高比值等于該衍射角敏銳峰高與敏銳峰高最大值的百分比［9］。

1.2.5 濕米粉感官評價

評分過程應(yīng)在烹煮結(jié)束后15～30 min內(nèi)完成。樣品用隨機數(shù)進行編號，每次評定樣品數(shù)不超過4個，樣品量為30 g／人。評分員分為2個小組，每組6人。

對所有評分進行雙因素方差分析，對評分員和樣品間的差異進行評價。若評分員間出現(xiàn)顯著差異，則對結(jié)果進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除評分員的影響。若沒有顯著差異，則取評分的平均值作為結(jié)果。綜合評分為前6項的加合得分，濕米粉感官評價標(biāo)準(zhǔn)如表 2所示［10］。

表2 米粉感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS17.0數(shù)據(jù)處理軟件進行相關(guān)系數(shù)r和顯著性（雙側(cè)）P值計算和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 濕米粉感官品質(zhì)

對由8個稻谷樣品制作而得的濕米粉進行感官評價，結(jié)果見表3。

表3 濕米粉感官評價

從表3可以看出，8個濕米粉在黏性、硬度、筋道感等各個感官品質(zhì)方面的差異很大。其中07QY的綜合評分最高，達到11分，表現(xiàn)為硬度高、黏性低；而06MZ的綜合評分最低，僅為3分，不僅軟、爛，而且黏性高。

2.2 濕米粉質(zhì)構(gòu)特性

由于米粉凝膠質(zhì)構(gòu)特性（包括硬度、咀嚼性、最大剪切力和黏性）與濕米粉感官品質(zhì)的顯著和極顯著相關(guān)性［3，10］，在檢測濕米粉感官品質(zhì)基礎(chǔ)上，對由8個稻谷樣品制作而得的濕米粉進行質(zhì)構(gòu)測試，檢測了樣品的硬度、咀嚼性、最大剪切力和黏性，結(jié)果見表4。

表4 濕米粉硬度與抗剪切性

由表4看出，上述8種濕米粉在硬度、咀嚼性、最大剪切力和黏性方面有顯著差異，結(jié)果與感官評價的結(jié)果一致。其中07QY號濕米粉的硬度最大，達到6 873 g；最大剪切力也最大，為16.56 N，咀嚼性較高，黏性較低。

上述8種米粉由不同儲存期的稻谷制備而成，相關(guān)性分析結(jié)果顯示，米粉品質(zhì)特性（包括硬度、咀嚼性、抗剪切力和黏性）與稻谷儲存期并無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。前期研究發(fā)現(xiàn)，對于由不同儲存期相同品種的稻谷制備而來的米粉，延長稻谷儲存時間可以改善米粉品質(zhì)，表現(xiàn)在拉伸特性、抗剪切性能和彎曲特性都更好，表面黏性、碎粉率和斷條率均呈現(xiàn)降低的趨勢［3］。這一結(jié)果在本次試驗中并沒有得到證實，說明稻谷品種對米粉品質(zhì)的影響也是一個不可忽略的因素。因此對于不同儲存期而且是混合品種的稻谷，不能單純根據(jù)稻谷儲存期預(yù)測米粉品質(zhì)。

隨著大米直鏈淀粉含量的升高，濕米粉硬度、咀嚼性、抗剪切力和黏性都沒有隨之升高。相關(guān)性分析也表明，米粉直鏈淀粉含量與濕米粉質(zhì)構(gòu)特性（包括硬度、咀嚼性、抗剪切力和黏性）間不存在顯著相關(guān)性（P＞0.05）。前期研究發(fā)現(xiàn)，對于由相同儲存期不同品種的稻谷制備而來的米粉凝膠，其最大剪切力與直鏈淀粉含量極顯著相關(guān)（r＝0.536，P＜0.01，n＝27）［4］，但是研究還發(fā)現(xiàn)，對于由不同儲存期相同品種的稻谷制備而來的米粉，其質(zhì)構(gòu)特性（包括硬度、咀嚼性、抗剪切力和黏性）與直鏈淀粉含量之間不存在顯著相關(guān)性（P＞0.05）［3］。本次試驗采用的稻谷原料由不同品種混合而來。這8個稻谷樣本品種不同，儲存期也不同，濕米粉品質(zhì)特性與直鏈淀粉含量之間不存在顯著相關(guān)性。這個非顯著相關(guān)性并沒有否定直鏈淀粉含量與濕米粉質(zhì)構(gòu)之間的顯著相關(guān)性。這個結(jié)果的意義在于，對于那些直鏈淀粉含量差異不大的稻谷，比如試驗采用的8個品種（直鏈淀粉含量在23.1%～26.3%之間），而且又是不同儲存期、不同品種的稻谷的品質(zhì)預(yù)測，就不能簡單地通過測定直鏈淀粉含量的方法來預(yù)測濕米粉的品質(zhì)。

2.3 大米淀粉晶體特性

前期研究發(fā)現(xiàn)，對于由不同儲存期同品種稻谷制成的米粉條，大米淀粉晶體特性（包括微晶相相對結(jié)晶度、亞微晶相相對結(jié)晶度、晶相相對結(jié)晶度）與品質(zhì)特性顯著或極顯著相關(guān)［3］；對于相同儲存期不同品種的稻谷，大米淀粉的微晶相相對結(jié)晶度、亞微晶相相對結(jié)晶度、晶相相對結(jié)晶度與米粉凝膠的品質(zhì)特性非顯著相關(guān)，而是同2θ角為20°的衍射峰強度顯著相關(guān)［4］，提示了特征峰強度與米粉凝膠品質(zhì)特性間的相關(guān)性。為探討這種相關(guān)性在不同品種、不同儲存期稻谷與濕米粉質(zhì)構(gòu)特性間是否存在，檢測了8個稻谷樣品的大米淀粉晶體特性，結(jié)果見表5。

表5 大米淀粉相對結(jié)晶度與敏銳峰高比值

從表5得知，8個大米淀粉在2θ角為15°、17°、18°、23°4個A型特征峰的相對結(jié)晶度并沒有規(guī)律性變化。相關(guān)分析也表明，這4個特征峰的相對結(jié)晶度與濕米粉質(zhì)構(gòu)特性（包括硬度、咀嚼性、抗剪切力、黏性）沒有顯著相關(guān)性（P＞0.05）。因此，對于由不同儲存期、不同品種稻谷制備的濕米粉，其品質(zhì)特性不能通過測定 2θ角為 15°、17°、18°、23°4個 A型特征峰的相對結(jié)晶度的方法來預(yù)測濕米粉的質(zhì)構(gòu)。這一現(xiàn)象在由相同儲存期、不同品種稻谷制備的米粉凝膠中也同樣存在［4］。

8個大米淀粉在2θ角為20°的V型特征峰相對結(jié)晶度也沒有發(fā)現(xiàn)規(guī)律性變化，相關(guān)分析表明，2θ角為20°的特征峰相對結(jié)晶度與濕米粉硬度、咀嚼性、抗剪切力和黏性間無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。這說明采用分析大米淀粉特征峰相對結(jié)晶度的方法無法預(yù)測由不同儲存期、不同品種稻谷制備的濕米粉的品質(zhì)特性。

特征峰相對結(jié)晶度表征了淀粉晶體特性，相對結(jié)晶度越高，則晶型越完整。而銳峰相對比值則表征了大米淀粉X射線圖譜中各特征峰的相對變化。對于由相同儲存期、不同品種制備的米粉凝膠，其抗剪切力與大米淀粉2θ角為20°的敏銳峰高比值極顯著相關(guān)（P＜0.01）。為探討這一相關(guān)性在不同儲存期、不同品種稻谷與濕米粉間是否存在，計算了2θ角為 15°、17°、18°、20°、23°的銳鋒衍射強度比值，結(jié)果見表5，并對其與濕米粉的硬度等品質(zhì)特性進行了相關(guān)性分析，結(jié)果見表6。

表6 大米淀粉敏銳峰高比值與濕米粉品質(zhì)相關(guān)性分析（n＝8）

從表6可以看出，2θ角為15°、17°、18°、20°的敏銳峰高比值與濕米粉的硬度、咀嚼性、最大剪切力、黏性之間均無顯著相關(guān)性（P＞0.05），2θ角為23°的敏銳峰高比值與濕米粉的硬度、咀嚼性、黏性之間也無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。但是，2θ角為23°的敏銳峰高比值與濕米粉的最大剪切力之間存在顯著相關(guān)性（r＝－0.716，P＜0.05）。

早秈稻米淀粉是個多晶體系，秈稻支鏈淀粉的外鏈較長，形成的結(jié)晶比粳稻和糯稻復(fù)雜［11］。早秈稻米淀粉在2θ為15°、17°、18°、23°有強的吸收峰，因此早秈稻米淀粉晶體結(jié)構(gòu)屬于A型晶體結(jié)構(gòu)。同時，早秈稻米淀粉在2θ為20°附近有弱的吸收峰，說明其中有少量V型晶體結(jié)構(gòu)存在［8］。這些V型晶體與A型晶體的熱焓不同，導(dǎo)致淀粉晶體在糊化過程中A型晶體先發(fā)生熔融，而V型晶體后發(fā)生熔融，二者熔融的速率不一致［8］。A型晶體結(jié)構(gòu)中的直鏈淀粉和支鏈淀粉在水中首先發(fā)生分子鏈間氫鍵結(jié)合，形成支鏈淀粉外鏈與直鏈淀粉間的相互交叉和纏繞，構(gòu)成淀粉凝膠網(wǎng)絡(luò)。凝膠網(wǎng)絡(luò)中包裹的V型晶體阻礙了直鏈淀粉和支鏈淀粉之間形成連續(xù)而不間斷的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，造成凝膠強度下降，米粉凝膠剪切力降低，米粉條容易斷條。上述情況發(fā)生在由相同儲存期、不同品種稻谷制備的米粉凝膠中［4］。

對于由不同儲存期、不同品種稻谷制備的濕米粉，這種由V型晶體結(jié)構(gòu)造成的熔融速率不一致不再是米粉均一性凝膠形成的主要障礙，決定濕米粉最大剪切力的是2θ角為23°的敏銳峰高比值。這個比值可能與大米淀粉在某個區(qū)域的晶體排列有關(guān)。具體情況還有待進一步研究?？傮w而言，濕米粉最大剪切力和2θ角為23°的敏銳峰高比值之間的顯著負相關(guān)性為濕米粉的品質(zhì)預(yù)測提供了一定的試驗依據(jù)。

3 結(jié)論

3.1 對于由混合品種、直鏈淀粉含量差異不大和不同儲存時間制備的濕米粉，其硬度、最大剪切力等品質(zhì)特性與直鏈淀粉含量之間未發(fā)現(xiàn)顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

3.2 2θ角為 15°、17°、18°、20°的敏銳峰高比值與濕米粉的硬度、咀嚼性、最大剪切力、黏性之間均無顯著相關(guān)性（P＞0.05），2θ角為23°的敏銳峰高比值與濕米粉的硬度、咀嚼性、黏性之間也無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

3.3 2θ角為23°的敏銳峰高比值與濕米粉的最大剪切力之間存在顯著相關(guān)性（r＝－0.716，P＜0.05）。

［1］梁蘭蘭，稻谷儲存時間及品種對米排粉品質(zhì)影響機理研究［D］.廣州：華南理工大學(xué)，2010

［2］吳衛(wèi)國，張喻，肖海秋，等.原料大米特性與米粉產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)系的研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，2005，9：21－24

［3］梁蘭蘭，趙志敏，吳軍輝，等.稻谷陳化時間對米粉制品品質(zhì)特性的影響［J］.華南理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，38（04）：65－70

［4］梁蘭蘭，吳軍輝，陳威，等.華南秈稻早造稻米品質(zhì)特性與米粉凝膠質(zhì)構(gòu)的相關(guān)性研究（英文）［J］.陜西科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009（06）：23－28

［5］Charlesa A，Huangb T，Lai P，et.al.Study of wheat flourcassava starch composite mix and the function of cassava mucilage in Chinese noodles［J］.Food Hydrocolloids，2007，21：368－378

［6］Collado L S，Corke H.Properties of starch noodles as affected by sweet potato genotype［J］.Cereal Chemistry，1997，74（2）：182－187

［7］Barber S.Milled rice and changes during ageing［M］／／Barber S.Rice：Chemistry and Technology，St.Paul.MN.U.S.A.：A-merican Association of Cereal Chemists，1972：215－263

［8］陳玲，黃嫣然，李曉璽，等.紅外光譜在研究改性淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40（12）：2821－2826

［9］祁景玉主編.現(xiàn)代分析測試技術(shù)［M］.上海：同濟大學(xué)出版社，2006

［10］成明華，李里特，辰已英三.非發(fā)酵型米粉的品質(zhì)評價體系［J］.中國糧油學(xué)報，2000，15（5）：14－18

［11］趙思明，姚松年，劉友明，等.稻米淀粉及其級分的結(jié)晶特性研究［C］／／中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)院主編.農(nóng)業(yè)工程青年科技論壇論文集.北京：2002：195－198.