米粉凝膠強度與米粉品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性研究

卿明義，林 瑩

（廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004）

米粉是我國歷史悠久、深受人們喜愛的一類傳統(tǒng)食品，其以大米為原料，經(jīng)過浸泡、粉碎、糊化、成型等一系列工序制作而成[1]。米粉的彈韌性主要來自于大米淀粉糊化后所形成的凝膠，因此，米粉品質(zhì)很大程度上取決于大米淀粉的凝膠品質(zhì)[2]。在米粉加工過程中，至關(guān)重要的一道工序就是靜置老化，它可使部分糊化且無序排列的大米淀粉重新得到有序排列，達到一定的凝膠程度，形成良好的大米淀粉凝膠[3]。目前，對于米粉加工中凝膠品質(zhì)的評價，包括主觀評價和客觀評價兩種。其中主觀評價主要以感官評價為主；客觀評價包括對蒸煮損失、斷條率、碘藍值等理化指標(biāo)的分析以及借助質(zhì)構(gòu)儀對硬度、彈性等指標(biāo)的測定[4-7]，通過測定凝膠的品質(zhì)進而衡量米粉的品質(zhì)。由此可見，就米粉制作過程中凝膠品質(zhì)的評價而言，其指標(biāo)繁多，且這一系列指標(biāo)都難以直觀反映米粉的凝膠化程度。

本研究借助質(zhì)構(gòu)儀對市售的不同品牌米粉的凝膠強度以及質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進行測定，并將米粉凝膠強度與米粉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)、蒸煮指標(biāo)、感官指標(biāo)進行比較，分析米粉凝膠強度與米粉多個指標(biāo)的參數(shù)之間的相關(guān)性，旨在利用凝膠強度這一指標(biāo)代替米粉品質(zhì)以往的部分評價指標(biāo)，以簡化米粉繁雜的評價指標(biāo)體系。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

不同品牌米粉（編號：A、B、C、D、E、F、G、H），均為市售。

1.1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT.Plus質(zhì)構(gòu)儀，722型可見分光光度計。

1.2 方法

1.2.1 米粉感官品質(zhì)評價

取20 g、長約10 cm的米粉，加入600 mL煮沸的蒸餾水，觀察米粉，待米粉即將煮好時，每隔10 s取一段米粉夾在兩塊透明的玻璃塊中間進行輕輕按壓，當(dāng)米粉的白芯消失且米粉軟化后認為米粉已煮好。由12名專業(yè)人員組成感官評定小組對米粉進行評分，結(jié)果取平均值。參照文獻[8]制定米粉感官評分細則，詳見表1。

1.2.2 理化指標(biāo)的測定

1.2.2.1 米粉體積膨脹率

使用游標(biāo)卡尺測定米粉蒸煮前后直徑，高取1 cm，然后計算蒸煮前米粉體積V1，蒸煮后米粉體積V2，根據(jù)下列公式計算：

式中：V1為米粉蒸煮前體積，cm3；V2為蒸煮后米粉體積，cm3。

1.2.2.2 蒸煮時間

取20 g、長約10 cm的米粉，加入600 mL煮沸的蒸餾水，觀察米粉，待米粉即將煮好時，每隔10 s取一段米粉夾在兩塊透明的玻璃塊中間進行輕輕按壓，當(dāng)米粉的白芯消失且米粉軟化后認為米粉已煮好，記錄蒸煮時間t[9]。

表1 米粉感官評分細則Table 1 Sensory evaluation standard of rice noodles

1.2.2.3 斷條率

根據(jù)文獻[10]，修改如下：將蒸煮時間修改為“1.2.2.2”所測定的蒸煮時間。取長度約為20 cm米粉3份，每份質(zhì)量100 g，置于500 mL的燒杯中，加入米粉15倍質(zhì)量煮沸的蒸餾水，根據(jù)所測定的米粉蒸煮時間進行蒸煮，蒸煮好后將米粉置于濾網(wǎng)上用蒸餾水淋洗30 s，瀝干水，將米粉倒入白色瓷盤中，將長度10 cm以上和不足10 cm的米粉分開，然后稱重，按下公式進行計算：

式中：m1為長度小于10 cm的米粉質(zhì)量（g）；m2為長度大于10 cm的米粉質(zhì)量（g）。

1.2.2.4 蒸煮損失

準(zhǔn)確稱量5 g米粉（米粉干重為m0），將米粉放入250 mL燒杯中，加入200 mL煮沸的蒸餾水，按照“1.2.2.2”所測定的蒸煮時間進行蒸煮，蒸煮好后將米粉置于濾網(wǎng)上用50 mL蒸餾水淋洗30 s，瀝水5 min，稱量米粉的濕重（m1），然后將米粉放在干燥皿中于105℃干燥至恒重（m2）[9,11]，按照下列公式計算：

1.2.2.5 碘藍值

取米粉2.5 g放入50 mL煮沸的蒸餾水中5 min，取0.25 g煮后的米粉，加50 mL蒸餾水研磨，過濾，取濾液10 mL，加入0.5 mL 0.1 mol/L鹽酸及0.5 mL碘試劑，定容至50 mL，在波長為620 nm處測定吸光值，即為米粉碘藍值[12]。

1.2.3 米粉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的測定

根據(jù)文獻[13-14]，根據(jù)試驗條件，進行適當(dāng)修改。測前速度：1 mm/s，測中速度：1 mm/s，測后速度：1 mm/s，形變量：75%，探頭P100，其他條件不變測定米粉的硬度、彈性、黏性以及咀嚼性。

1.2.4 凝膠強度的測定

參考GB 28304—2012[15]，將按照所測定的米粉蒸煮時間進行蒸煮，蒸煮好后將米粉置于濾網(wǎng)上用蒸餾水淋洗30 s，瀝干水，使用質(zhì)構(gòu)儀進行測定，測定探頭：P0.5，測定速度，前、中、后：1 mm/s。

計算方法說明：測定探頭12 mm，將經(jīng)過壓縮后的米粉視作矩形，長12 mm，寬約等于米粉直徑。因此：

壓縮后面積（S）＝長×寬；

凝膠強度＝破裂強度/壓縮后面積

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)進行顯著性及相關(guān)性分析，采用Origin 9.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 市售米粉感官品質(zhì)評分

通過感官評價可以直觀地了解到人們對市售米粉的感受或喜歡程度，當(dāng)某項感官指標(biāo)超過了消費者能接受的范圍時，其評分值就會偏低。由表2、表3可見，對市售的8種米粉感官評分進行了分析，感官總分最高的為樣品B（75.05分），最低的為樣品E（60.09分）；不同品牌米粉在色澤、氣味、組織形態(tài)等某一項感官指標(biāo)上，評分各有優(yōu)劣，且均存在差異?？梢?，人們利用某單一感官指標(biāo)來判斷對米粉的接受喜好程度并不合適。但因樣品A總分為63.57分，樣品E總分為60.09分，評分值均偏低，與其他米粉存在較大差異，可知人們對其品質(zhì)接受程度很低，后期研究中對其舍棄。

表2 不同品牌米粉感官評分Table 2 Sensory score of rice noodles with different brands 單位：分

表3 不同品牌米粉口感評分Table 3 Taste score of rice noodles with different brands 單位：分

2.2 米粉理化性質(zhì)的測定

米粉的蒸煮時間可以反映米粉復(fù)水的快慢程度，米粉的蒸煮損失、碘藍值、熟斷條率、體積膨脹率這些理化特性可以反映米粉的感官特性，可用于評價米粉的品質(zhì)。由表4可知，米粉蒸煮時間范圍為3.15～21.34min，樣品之間均存在顯著性差異（P＜0.05）。常用評價米粉品質(zhì)指標(biāo)的蒸煮損失為1.39%～7.45%，碘藍值為0.133～0.333，熟斷條率除樣品D及F超過1%，其他樣品均小于1%；樣品B、C、F蒸煮前后體積膨脹率不存在顯著性差異，其他米粉均存在顯著性差異。上述結(jié)果表明，不同品牌米粉的蒸煮品質(zhì)存在一定的差異。

表4 不同品牌米粉理化性質(zhì)比較Table 4 The physical-chemical properties of rice noodles

2.3 米粉凝膠強度及質(zhì)構(gòu)指標(biāo)測定結(jié)果分析

由表5可知，不同品牌米粉的凝膠強度范圍為：19.22～39.73 g·mm-2，樣品 B、G 的凝膠強度不存在顯著性差異，樣品D、F差異性不顯著，其他米粉的凝膠強度均有顯著性差異（P＜0.05）。米粉樣品的硬度從大到小依次為：C＞H＞G＞D＞B＞F，最大為7786.09±101.96 g，最小為 3 734.97±93.85 g，除樣品 B、F 無顯著性差異，其他米粉硬度均差異顯著（P＜0.05）；黏性除樣品C和F無顯著性差異外，其他米粉存在顯著性差異（P＜0.05）；彈性值范圍為 0.89～0.93，不同品牌米粉差異性不顯著；咀嚼性方面樣品B、D不存在顯著性差異，其他米粉差異性顯著（P＜0.05）。上述結(jié)果表明，不同品牌市售米粉在質(zhì)構(gòu)特性上存在一定的差異性。

表5 不同品牌米粉質(zhì)構(gòu)品質(zhì)比較Table 5 Comparison of the texture quality of rice noodles with different brands

2.4 不同品牌米粉凝膠強度與蒸煮品質(zhì)的相關(guān)性分析

由表6可知，市售米粉的凝膠強度與蒸煮品質(zhì)存在一定的相關(guān)性。米粉的凝膠強度與米粉的蒸煮損失、碘藍值、熟斷條率呈顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為：-0.869、-0.823、-0.814。

米粉的凝膠強度主要取決于大米淀粉直鏈淀粉老化形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一般來說，米粉的凝膠強度越大，則其蒸煮損失就會越小[16-18]。所以當(dāng)米粉凝膠的強度較低時，米粉中淀粉分子間作用力較弱，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不夠緊密，其在蒸煮過程中熱穩(wěn)定性不好，不耐煮，直鏈淀粉容易溶出，造成米粉的蒸煮損失、碘藍值及熟斷條率高。

表6 米粉凝膠強度與蒸煮品質(zhì)相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis between gel strength and cooking quality of rice noodles

2.5 不同品牌米粉凝膠強度與質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的相關(guān)性分析

由表7可知，市售米粉的凝膠強度與米粉的硬度、彈性呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.850、0.881，與咀嚼性呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.933。淀粉凝膠的彈性與淀粉分子形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)交聯(lián)點有關(guān)，交聯(lián)點越多，彈性越大。所以，米粉凝膠的強度越大，米粉中淀粉分子形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密，交聯(lián)點多，從而米粉硬度、彈性則越大[19-20]。通過米粉凝膠強度與米粉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的相關(guān)性分析，進一步說明了米粉的凝膠強度可以用來表征米粉品質(zhì)。

2.6 凝膠強度與米粉感官品質(zhì)的相關(guān)性分析

由表8可知，米粉的凝膠強度與米粉感官指標(biāo)的彈性呈極顯著正相關(guān)，與組織形態(tài)、糊湯性呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.928、0.812、0.816。

米粉的蒸煮損失越大，碘藍值越高，則米粉的糊湯性越嚴(yán)重，通過對米粉凝膠強度與米粉感官糊湯性相關(guān)性分析可知，米粉的凝膠強度與感官糊湯性呈顯著正相關(guān)，這與前邊對米粉的凝膠強度與米粉蒸煮品質(zhì)相關(guān)性分析結(jié)果一致。

表7 米粉凝膠強度與質(zhì)構(gòu)參數(shù)相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis between gel strength and texture parameters of rice noodles

表8 凝膠強度與米粉感官品質(zhì)相關(guān)性分析Table 8 Correlation analysis between gel strength and sensory quality of rice noodles

2.7 凝膠強度與米粉感官總分的二次回歸分析

根據(jù)對米粉感官評分及凝膠強度分析可知，并非米粉的凝膠強度越大，人們對米粉的接受程度越高，人們對米粉凝膠強度的接受程度存在一定范圍。為了進一步明確米粉凝膠強度與米粉感官總分的關(guān)系，制作散點圖，并進行二次回歸分析，以期得出米粉凝膠強度最佳范圍。由圖1可見，得到二次回歸方程：y=37.456+2.538x-0.043 2x2，R2=0.901，說明米粉通過質(zhì)構(gòu)儀測定的米粉凝膠強度與米粉感官總分有較好的二項式關(guān)系。米粉的凝膠強度在一定范圍內(nèi)（＜29.89 g·mm-2），米粉感官總分會隨著米粉凝膠強度的提高而改善，但超過該范圍后，就會對感官總分產(chǎn)生一定的負向作用。

要使得人們對米粉有較高的接受程度，其感官評分最好不低于不同品牌米粉口感總平均分：72.44分，根據(jù)得到的擬合方程計算可知，米粉凝膠強度范圍：22.09～36.66 g·mm-2，結(jié)合對米粉凝膠強度與米粉蒸煮品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)分析結(jié)果，可知在該范圍內(nèi)，米粉的蒸煮損失小于7%，熟斷條率小于2%，碘藍值＜0.300，硬度小于 8 000 g，咀嚼性：2 500～5 100 g，米粉彈性＞0.89。

3 結(jié)論

通過對市售不同品牌米粉的凝膠強度與米粉品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，米粉的凝膠強度與米粉品質(zhì)指標(biāo)存在一定的相關(guān)關(guān)系。米粉的凝膠強度與米粉的蒸煮損失、碘藍值、熟斷條率呈顯著負相關(guān)，可以用米粉凝膠強度這一指標(biāo)間接反映米粉蒸煮品質(zhì)。米粉的凝膠強度與米粉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)中硬度、彈性及咀嚼性與米粉感官品質(zhì)中彈性、組織形態(tài)及糊湯性呈顯著或極顯著的正相關(guān)，可以用凝膠強度評價米粉的品質(zhì)。

通過對米粉凝膠強度與感官總分的二次回歸分析發(fā)現(xiàn)，要制作出人們接受程度較高的米粉，可將米粉的凝膠強度控制在22.09～36.66 g·mm-2的范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)，米粉的蒸煮損失＜7%，熟斷條率＜2%，碘藍值＜0.300，米粉彈性＞0.89，咀嚼性：2500～5100g，硬度＜8 000 g，米粉有較好的品質(zhì)。

綜合分析可知，只要將米粉凝膠強度控制在一定范圍內(nèi)，結(jié)合質(zhì)構(gòu)中硬度、黏性等指標(biāo)的測定，可不對蒸煮損失、熟斷條率、碘藍值進行測定，即可對米粉的品質(zhì)進行評價，從而有效地簡化了米粉品質(zhì)評價指標(biāo)體系。