云南軟米及其熱風(fēng)干燥方便米飯的食用品質(zhì)

趙建秋,林致通,張東霞,張淑蓉,鐘耕,3*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715) 2(重慶糧油集團(tuán)公司，重慶，401120) 3(食品科學(xué)與工程國(guó)家級(jí)本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中心，重慶，400716)

隨著人們生活節(jié)奏的加快，方便食品成為生活中不可或缺的產(chǎn)品，而在人們的健康理念指引下，方便米飯由于其不經(jīng)過油炸工藝，受到更多消費(fèi)者的青睞。目前市場(chǎng)上方便米飯的產(chǎn)品種類繁多，大致可以分為脫水米飯和非脫水米飯兩大類。根據(jù)包裝及貯藏方式的不同，又可分為罐裝米飯、冷凍米飯、蒸煮袋米飯、冷藏米飯和無菌灌裝米飯等幾種。脫水方便米飯較其他類的方便米飯如冷凍米飯、自熱米飯等，攜帶、食用方便、經(jīng)濟(jì)性等更佳，是未來最有前途的方便主食之一[1-2]。但目前市場(chǎng)上的方便米飯大多存在產(chǎn)品復(fù)水性差，光澤度不好，復(fù)水后米飯口感和普通蒸煮米飯差異較大的問題。影響方便米飯品質(zhì)的因素很多，其中，原料大米的組成成分和加工特性是最主要的因素[3]。

軟米是云南特有的優(yōu)質(zhì)米資源，其米飯質(zhì)地柔軟、富有彈性，冷后不硬心，回生程度小，冷飯口感好[4]，以其獨(dú)特的蒸煮、食味品質(zhì)在國(guó)際市場(chǎng)上備受矚目。目前我國(guó)對(duì)云南軟米的研究多集中于遺傳育種和栽培方面，對(duì)其食味品質(zhì)的研究較少[5-6]。因此，本研究將云南軟米的蒸煮食用品質(zhì)與人們?nèi)粘Ｆ毡槭秤玫木?、普通秈米、糯米進(jìn)行系統(tǒng)分析比較，對(duì)我國(guó)稻米品質(zhì)的研究和改良具有重要作用。同時(shí)基于云南軟米米飯冷后不硬心，探究其制作的熱風(fēng)干燥方便米飯的復(fù)水性、糊化度和體外消化性等，并與市售粳米方便米飯相比較。軟米方便米飯的研究與開發(fā)不僅能滿足人們快節(jié)奏生活的需要，而且能為軟米的深度加工及利用開辟新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

云南軟米(八寶米)，云南文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，文山州八寶香米優(yōu)質(zhì)米開發(fā)中心提供；粳米(東北粳米，園中緣牌)，秈米(重慶市綦江區(qū)橫山貢米)，重慶人和米業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)，均為標(biāo)一米；糯米(秈型，渝香糯1號(hào))，重慶再生稻研究中心。

1.2 試劑

I2、KI、NaCl、HCl、蒽酮、H2SO4、NaOH、CuSO4、K2SO4、無水乙醇、3,5-二硝基水楊酸、酒石酸鉀鈉，成都市科龍化工試劑廠；Tris試劑，美國(guó)Sigma公司；結(jié)晶酚，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)有限公司。均為分析純。

1.3 儀器和設(shè)備

質(zhì)構(gòu)儀TA.XT2i型，英國(guó)Stable Micro System公司；高速離心機(jī)5810，德國(guó)Eppendorf公司；紫外可見分光光度計(jì)UV-2450，日本島津公司；自動(dòng)電位滴定儀ZDJ-4A，上海雷磁儀器有限公息；移液槍100～1 000 μL，Eppendorf公司；粉碎機(jī)BM251，美的集團(tuán)公司；純水機(jī)MiLLi-Qbiocel，美國(guó)密理博公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱DHG-9070 A，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；pH計(jì)PHS-3C，上海盛磁儀器有限公司；電子天平FA 2004 A，上海恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.4 方便米飯的生產(chǎn)工藝流程

結(jié)合前人的熱風(fēng)干燥方便米飯生產(chǎn)工藝，并通過試驗(yàn)進(jìn)一步改進(jìn)工藝程序及工藝參數(shù)。采用二次蒸煮工藝對(duì)軟米方便米飯進(jìn)行加工。

工藝流程為[7-8]：原料大米→清洗→ 40 ℃水浸泡60 min→ 1次蒸煮(常壓,15 min)→70 ℃水浸泡30 min→ 2次蒸煮(常壓,20 min) →熱水中離散→80 ℃干燥90 min→搓散→包裝→成品方便米飯。

1.5 測(cè)定方法

1.5.1 大米主要成分的測(cè)定

分別按照GBT15683—2008《大米直鏈淀粉含量的測(cè)定》，GB5009.9—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中淀粉的測(cè)定》，GB5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，GB5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》對(duì)大米理化性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。

1.5.2 大米蒸煮品質(zhì)的測(cè)定

樣品準(zhǔn)備：大米挑選整理，去雜，分別稱取7 g試樣，置于已知質(zhì)量的圓柱形金屬籠中，置流水中淘洗3遍以淘去米糠，再用蒸餾水洗1次。將金屬籠置于200 mL的高型燒杯中，加50 ℃蒸餾水至120 mL，在沸水浴中蒸煮20 min，取出金屬籠置燒杯上靜置至不再有米湯滴下，然后置于潔凈紗布上，冷卻30 min后進(jìn)行測(cè)定[9]。

1.5.2.1 大米吸水率

稱取蒸煮后的米飯質(zhì)量，按公式(1)計(jì)算。

(1)

式中：W1為蒸煮后米飯質(zhì)量；W0為原料米質(zhì)量。

1.5.2.2 膨脹體積

量出蒸煮前大米的體積和蒸煮后米飯的體積，按公式(2)計(jì)算。

(2)

1.5.2.3 米湯pH值

取出金屬籠，待高型燒杯中的米湯冷卻至室溫后，用pH計(jì)測(cè)定其pH值。

1.5.2.4 米湯固形物含量

測(cè)定米湯pH值后，將米湯稀釋并定容至100 mL，量取10 mL稀釋液置于玻璃稱量瓶中，于105 ℃下干燥8 h，烘干稱重，固形物含量按公式(3)計(jì)算：

(3)

1.5.2.5 米湯碘蘭值

將測(cè)定pH后的米湯稀釋液在3 000 r/min離心10 min，用移液管移取離心液1.0 mL于50 mL蒸餾水中，加入5 mL 0.5 mol/L HCl溶液及1 mL 0.2 g/100 mL碘試劑，稀釋定容至100 mL，靜置15 min后于 620 nm 波長(zhǎng)下比色，測(cè)定吸光值。以加5 mL 0.5 mol/L HCl溶液、1 mL 0.2 g/100 mL碘試劑，稀釋定容至100 mL 做空白。

1.5.3 不同放置時(shí)間下米飯質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

蒸煮后的米飯?jiān)? ℃冰箱中放置0、12、24 h后用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定米飯的硬度和黏度，從而分析4種米飯的回生情況。質(zhì)構(gòu)儀運(yùn)行模式：測(cè)前速度 0.5 mm/s；測(cè)中速度 0.5 mm/s；下壓比例 90%；測(cè)后速度 10 mm/s。測(cè)定時(shí)，每次于樣品中間層的不同部位取3粒米，置于載物臺(tái)上進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)樣品測(cè)定5次，去掉硬度和黏度最大及最小的2個(gè)測(cè)定結(jié)果，取其余3次測(cè)定結(jié)果，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差[10]。

1.5.4 方便米飯復(fù)水性質(zhì)的測(cè)定

1.5.4.1 方便米飯復(fù)水時(shí)間的測(cè)定

稱取約10 g方便米飯成品置于燒杯中，加入5倍量的沸水后立即加蓋。密閉 5 min后，從燒杯中取出1粒米飯放于玻璃板上，再蓋上另外一塊玻璃板并對(duì)其施壓，觀察玻璃板上的米粒有無白芯，如有白芯出現(xiàn)，再間隔0.5 min測(cè)定1次，如此直至無白芯為止，此時(shí)記錄時(shí)間即為方便米飯的復(fù)水時(shí)間。設(shè)3組平行[11]。

1.5.4.2 方便米飯復(fù)水率的測(cè)定

定量稱取成品方便米飯Ag置于燒杯中，加入5倍的沸水后立即加蓋。密閉5 min后，立即瀝干水并用濾紙吸干表面水分，稱重為Bg，則:

(4)

1.5.5 米飯的感官特性比較

按照GB /T15682—2008《稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法》，由10人組成評(píng)審小組對(duì)復(fù)水后

方便米飯的氣味、外觀、適口性、滋味、冷飯質(zhì)地進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，總分為100。

1.5.6 方便米飯α-化度的測(cè)定

分別稱取經(jīng)粉碎、過80目篩的試樣1 g，置于2個(gè)100 mL的錐形瓶中，分別標(biāo)記為A1和A2，另取一個(gè)三角瓶為空白，記為B，向3個(gè)錐形瓶中分別加入50 mL蒸餾水。將A1置于沸水浴中煮沸20 min，取出，迅速冷卻。然后向3個(gè)三角瓶中分別加入5 mL 5%的葡萄糖淀粉酶液，在37～38 ℃水浴中保溫2 h， 每15 min攪拌1次，然后向3個(gè)三角瓶中迅速加入2 mL 1 mol/L 的鹽酸溶液，用蒸餾水定容至100 mL，過濾。

各取濾液10 mL，分別置于3個(gè)100 mL具塞磨口錐形瓶中，各加入0.1mol/L的碘液10 mL， 0.1 mol/L的NaOH溶液18 mL，加塞靜置15 min。然后向上述3個(gè)錐形瓶中各加入2 mL 10%的硫酸，用0.1 mol/L 的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，待試樣顏色變?yōu)榈S色時(shí)加入1%淀粉液作指示劑，繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失，記錄消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積[12-13]。

方便米飯α-化度的計(jì)算公式如式(5)：

(5)

式中：q，空白樣品消耗的Na2S2O3溶液的體積,mL；p1，完全糊化的樣品消耗的Na2S2O3溶液的體積,mL；p2，待測(cè)的樣品消耗的Na2S2O3溶液的體積,mL

1.5.7 體外消化及GI的測(cè)定

將干燥粳米方便米飯和軟米方便米飯粉碎過100目篩，米粉備用。依據(jù)Englyst描述的方法分析建立體外消化模型稍加改良應(yīng)用，測(cè)定2種米粉的體外消化性[14-15]。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件繪圖，SPSS17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和顯著性分析，P<0.05。試驗(yàn)重復(fù)3次，數(shù)據(jù)用(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差) 表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 大米中主要化學(xué)成分分析

如表1所示，4個(gè)大米品種中直鏈淀粉含量存在顯著性差異。

表1 大米中主要化學(xué)成分 單位：%Table 1 Main chemical composition of rice

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差；列中不同字母表示顯著性差異(P<0.05)。

秈米淀粉中直鏈淀粉含量最高，為(29.62±0.31)%，軟米淀粉中直鏈淀粉含量為(14.20±0.48)%，顯著低于粳米淀粉及秈米淀粉，糯米中直鏈淀粉含量非常低((0.12±0.05)%)，幾乎可以忽略不計(jì)。有研究表明[16]，米飯的黏度、硬度等食味和感官品質(zhì)品質(zhì)與大米直鏈淀粉含量有直接關(guān)系。遲明梅[17]指出當(dāng)大米直鏈淀粉含量在12%～19%時(shí)，米飯蒸煮吸水率低，柔軟度好，黏性較大，脹性小，冷卻后仍能維持柔軟的質(zhì)地，食味品質(zhì)良好。4個(gè)大米品種中的脂類、蛋白質(zhì)、淀粉含量無顯著性差異。

2.2 大米蒸煮品質(zhì)比較

由表2可以看出，4種米飯的蒸煮特性差異明顯。

表2 四種米飯蒸煮特性指標(biāo)Table 2 The cooking charactrisics of four rices

注：表中數(shù)據(jù)同一行中不同上標(biāo)字母表示顯著性差異(P<0.05)。

秈米的加熱吸水率及膨脹率較粳米高，米湯固形物含量較粳米低，這與阮少蘭[18]的研究結(jié)果一致。而同為秈型大米的軟米在蒸煮過程中，表現(xiàn)出與粳米相近的吸水率及較低的膨脹率。同時(shí)，軟米的米湯pH值最高，米湯固形物含量、米湯碘蘭值與粳米及秈米之間都存在顯著性差異，表明軟米的蒸煮特性與普通秈米和粳米有著較大區(qū)別。一般認(rèn)為，加熱吸水率、膨脹體積、固形物含量及米湯碘蘭值小的米飯食味品質(zhì)較好[19]。

2.3 米飯的感官特性比較

由品評(píng)結(jié)果可知，軟米米飯香氣濃郁，咀嚼強(qiáng)度和適口性適中，冷飯質(zhì)地柔軟不結(jié)團(tuán)。綜合分析各項(xiàng)感官特性指標(biāo)，品評(píng)者對(duì)軟米米飯的接受程度要高于其他3種米飯中，說明其感官品質(zhì)較好，由表3所示。

表3 四種米飯感官特性 單位：分Table 3 The sensory characteristic of four cooked rices

2.4 不同放置時(shí)間下大米質(zhì)構(gòu)特性

對(duì)大米質(zhì)構(gòu)特性的研究表明，硬度和黏度與米飯感官品質(zhì)關(guān)系極為密切，可作為米飯品質(zhì)測(cè)試的主要指標(biāo)。由于蒸煮后的米飯?jiān)诜胖?d內(nèi)回生速度最快，后期趨于平緩[20]，所以本試驗(yàn)測(cè)定分析了米飯?jiān)诘蜏貤l件下貯存24 h 內(nèi)的硬度和黏度變化。

由圖1可知，冷卻后軟米米飯的硬度與粳米、秈米無顯著性差異，隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，粳米和秈米的硬度明顯增大，且增大速率高于軟米和糯米；在放置12 h后，糯米和軟米的硬度與粳米、秈米間的差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，當(dāng)放置時(shí)間達(dá)到24 h時(shí)，軟米的硬度為(4 267.41±50.00) g，明顯小于秈米((6 363.78±244.85) g)及粳米((6 318.17±284.53) g)硬度，但高于糯米的硬度((3 375.77±240.79) g)。

圖1 米飯放置24 h內(nèi)的硬度變化Fig.1 The hardness changes of cooked rices in 24 h

由圖2可知，在整個(gè)放置過程中，軟米的黏度高于粳米和秈米，低于糯米，且隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，秈米黏度的下降速度最快，其次為粳米。

圖2 米飯放置24 h內(nèi)的黏度變化Fig.2 The viscosity changes of cooked rices in 24 h

軟米黏度的下降趨勢(shì)略高于糯米。米飯?jiān)诜胖眠^程中的質(zhì)構(gòu)特性可以反映米飯的回生情況，由此推斷，軟米米飯?jiān)诜胖眠^程中的回生程度遠(yuǎn)低于粳米和普通秈米，但要比糯米高。

2.5 方便米飯的性質(zhì)

干燥方便米飯的復(fù)水性是評(píng)價(jià)方便米飯質(zhì)量的重要指標(biāo)，反映了其速食性能的優(yōu)劣，其復(fù)水時(shí)間越短、復(fù)水率越高，其品質(zhì)越優(yōu)。2種干燥型方便米飯放入復(fù)水性及α-化度測(cè)定結(jié)果見表4。

表4 兩種方便米飯品質(zhì)比較Table 4 The preparation of two instant rices

軟米方便米飯的復(fù)水時(shí)間為(8.5±0.5) min，較市售粳米方便米飯的平均復(fù)水時(shí)間短2.5 min，同周國(guó)燕等[21]研究中的真空冷凍干燥方便米飯的復(fù)水時(shí)間相近(8.5～9 min)，說明軟米方便米飯米粒膨脹度較高，在煮制過程中水分充分滲透到米粒內(nèi)部；而軟米方便米飯有較高的復(fù)水率，達(dá)到(3.36±0.13)%，高于粳米方便米飯的復(fù)水率(2.74±0.15)%。表明軟米方便米飯的復(fù)水性優(yōu)于市售的粳米方便米飯。

2種方便米飯的α-化度分別為(89.56±1.25)% 和(86.40±0.74)%，軟米方便米飯的α-化度較高，但較蒲彪等[22]研究的凍干方便米飯的α-化度(86%～92%)略低，可能是蒸煮條件和干燥工藝不同所引起。

2.6 感官評(píng)價(jià)

對(duì)復(fù)水后的軟米方便米飯進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并與市售的粳米方便米飯和新鮮米飯進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表5所示。由米飯感官評(píng)價(jià)結(jié)果可知，軟米方便米飯?jiān)跉馕?、口感和滋味等方面都?yōu)于市售的粳米方便米飯，與新鮮米飯品質(zhì)更接近。

表5 米飯感官評(píng)價(jià)結(jié)果 單位：分Table 5 The sensory characteristic of cooked rices

2.7 方便米飯?bào)w外消化性能和血糖指數(shù)

由圖3可知，2個(gè)受試樣品的水解曲線趨勢(shì)相似。

圖3 兩種方便米飯的體外水解速率Fig.3 In vitro hydrolysis rate of two instant rice

淀粉在前60 min快速水解，60～90 min，水解進(jìn)行緩慢，在90 min后，水解基本達(dá)到平衡。軟米方便米飯淀粉的水解速率整體略高于粳米方便米飯。由于影響淀粉消化的因素有很多，例如淀粉來源、顆粒大小、淀粉中直鏈淀粉含量、產(chǎn)品加工工藝及水解所用酶的來源等，都會(huì)在不同程度影響被測(cè)樣品中淀粉水解速率[23]，因此引起二者消化差異的原因還需進(jìn)一步探討。

根據(jù)GI計(jì)算公式計(jì)算所得的方便米飯的GI值見表6，二者的GI值在90以上。依據(jù)血糖指數(shù)(GI值)的大小對(duì)富含碳水化合物的食品不同等級(jí)的劃分，2種方便米飯都屬于高血糖食品。大米經(jīng)預(yù)糊化之后更易被人體消化，對(duì)血糖影響更大。軟米方便米飯的GI高于粳米方便米飯，表明前者更易引起血糖反應(yīng)，出于健康考慮，糖尿病人應(yīng)盡量避免食用方便米飯[24]。

表6 兩種方便米飯的水解百分率(H90)和血糖指數(shù)(GI)Table 6 The hydralysis rate(H90) and Glycemic index(GI) of two instant rices

3 結(jié)論

(1) 通過對(duì)大米吸水率、膨脹率、米湯pH值、米湯固形物含量以及米湯碘蘭值5個(gè)指標(biāo)的測(cè)定，表明軟米的蒸煮特性與普通秈米及粳米有著較大區(qū)別。對(duì)米飯的感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，軟米米飯香氣濃郁，咀嚼強(qiáng)度和適口性適中，冷飯質(zhì)地柔軟不結(jié)團(tuán)，軟米綜合感官品質(zhì)優(yōu)于其他3種米，品評(píng)者對(duì)軟米表現(xiàn)出更高的喜愛程度。在4 ℃下放置24 h，軟米米飯的硬度增加和黏度下降速度顯著低于粳米和秈米米飯，即冷飯回生程度遠(yuǎn)低于后兩者。

(2) 軟米方便米飯和市購(gòu)的粳米方便米飯相比，其復(fù)水時(shí)間比市售方便米飯更短，復(fù)水率更高，表現(xiàn)出更好的復(fù)水性能，同時(shí)軟米方便米飯的α-化度較高。綜合感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，軟米方便米飯優(yōu)于市售的粳米方便米飯，與新鮮米飯品質(zhì)更接近。

(3) 軟米方便米飯和市購(gòu)的粳米方便米飯的體外水解速率模式相似，且前者的水解速率整體略高于后者。二者的血糖指數(shù)均在90以上，表明2種方便米飯都屬于高血糖食品，糖尿病人應(yīng)當(dāng)慎重選擇此類食品。