加速陳化對稻谷制備米飯和米粉品質(zhì)的影響

張玉榮，錢冉冉，周顯青，王游游

河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，糧食儲藏安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心, 河南 鄭州 450001

稻谷是我國主要的糧食作物之一，其食用方式主要有米飯、米粉(米線)等傳統(tǒng)米制品。在儲藏過程中稻谷的品質(zhì)會隨著儲藏時間的延長而發(fā)生變化即陳化，不同陳化程度的稻谷制成的米飯和米粉擁有不同的食味品質(zhì)，也就是說不同的稻谷品質(zhì)適用于不同的食用方式[1]。相關(guān)研究表明，陳化后的稻谷制成的米飯硬度增大，黏性和彈性降低，影響了米飯的食味品質(zhì)[2]，從而影響陳化稻谷在市場上的流通[3-4]。對于我國湖南、廣東等南方地區(qū)備受歡迎的米粉(米線)等傳統(tǒng)米制品，儲藏1 a以上的稻谷做出的米粉品質(zhì)優(yōu)于新收獲的稻谷，主要表現(xiàn)為米粉的黏性降低、不易斷條等[5]。張玉榮等[6]研究表明一定陳化時間的秈稻會使米粉的食用品質(zhì)有所提高。范運(yùn)乾等[7]研究表明隨著大米陳化時間延長，米粉的咀嚼度和彈性上升，增加了米粉的適口性。為了探討不同陳化程度稻谷的最佳食用方式，作者選用高溫高濕環(huán)境下進(jìn)行加速陳化的稻谷，探究陳化過程中米飯蒸煮特性，米飯及米粉的質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)的變化規(guī)律，討論稻谷的陳化對米飯、米粉食用品質(zhì)的影響，為尋找不同陳化程度下的稻谷所對應(yīng)的最佳食用方式提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2017年收獲的秈稻：中央儲備糧賀州直屬庫。參照GB/T 5491—1985進(jìn)行采樣，并參考張玉榮等[8]的方法，模擬我國典型高溫高濕儲藏生態(tài)區(qū)的氣候條件(35 ℃，RH75%)，設(shè)置人工氣候箱的溫度、濕度后空載2周，穩(wěn)定氣候箱內(nèi)環(huán)境條件后將樣品放入進(jìn)行模擬儲藏。每月取1次樣品進(jìn)行測定。將儲藏的稻谷礱谷、碾白，制備成GB/T 1354—2009規(guī)定的一等精度大米，置于4 ℃下保存。

1.2 儀器與設(shè)備

JXFM110錘式旋風(fēng)磨：上海嘉定糧油食品有限公司；NSART100型碾米機(jī)、SY88-TH礱谷機(jī)：雙龍機(jī)械產(chǎn)業(yè)株式會社；HWS-300恒溫恒濕培養(yǎng)箱：寧波東南儀器有限公司；101C-3電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；T6新世紀(jì)紫外可見光分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；HHS電熱恒溫水浴鍋：金壇市華峰儀器有限公司；DT5-4B型低速臺式離心機(jī)：北京時代北利離心機(jī)有限公司；DDS-11At電導(dǎo)率儀：上海雷磁新涇儀器有限公司；HY-4調(diào)速多用振蕩器：江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；JWXL型物性測試儀：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；PHS-3C精密酸度計(jì)：上海虹益儀器儀表有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 制作方法

按照GB/T 20569—2006中附錄B進(jìn)行米飯的制作。

按照文獻(xiàn)[6]中的方法進(jìn)行米粉的制作。大米經(jīng)錘式旋風(fēng)磨磨粉后，過100目篩，制得米粉原料。將米粉與水按質(zhì)量比1∶1.6(干基35%米漿)混合并攪拌均勻，靜置1 min左右去除氣泡。將直徑24 cm的不銹鋼圓盤放于水平面，向其中倒入80 g米漿，靜置1 min左右使米漿均勻鋪滿圓盤。將保鮮膜蒙鋪在盛有米漿的不銹鋼圓盤上以防止蒸制過程中水滴落入，放入已沸騰的蒸鍋內(nèi)，汽蒸5 min后，取出冷卻至室溫。放置4 ℃條件下老化10 h，切成寬10 mm、長15 cm的米粉條以測定品質(zhì)指標(biāo)。

1.3.2 蒸煮特性指標(biāo)的測定方法

參照文獻(xiàn)[9]測定大米的米湯干物質(zhì)、米湯pH值和米湯碘藍(lán)值。

參考SN/T 0395—2018并加以修改測定米粉的吸水率、蒸煮損失率、熟斷條率和粉湯濁度。

1.3.2.1 米粉水分含量的測定

將鋁盒烘至恒質(zhì)量，取米粉約5 g(m1)，105 ℃下烘3～5 h至恒質(zhì)量 (m2)。

1.3.2.2 米粉蒸煮損失率的測定

取約10 g (M1)米粉于漏網(wǎng)，放入300 mL的微沸水中3 min，取出米粉并用20 mL蒸餾水淋洗，放置5 min左右至無水滴落。用玻璃棒攪勻米粉湯，量取1/10放入已恒質(zhì)量的燒杯中，再放入105 ℃烘箱內(nèi)烘至恒質(zhì)量 (M)。

1.3.2.3 米粉吸水率的測定

測定蒸煮損失率的米粉放置5 min無水滴落時立刻稱質(zhì)量 (M2)。

1.3.2.4 米粉熟斷條率的測定

取10根米粉條放入盛有750 mL微沸水的燒杯中，浸泡3 min，濾去湯汁，將米粉條放入瓷盤中，將長度<10 cm和≥10 cm的米粉條分別稱質(zhì)量 (M3和M4)。

1.3.2.5 米粉粉湯濁度的測定

取測定熟斷條率的米粉湯，放在波長460 nm處測定其吸光度，重復(fù)3次取平均值。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)特性的測定方法

米飯質(zhì)構(gòu)特性的測定參考張玉榮等[10]的方法。測試模式采用TPA模式，設(shè)定測前速度為1.0 mm/s，測試速度0.5 mm/s，測后速度1.0 mm/s，觸發(fā)力5.0 g，兩次壓縮間隔5.0 s，壓縮比75%。

米粉的質(zhì)構(gòu)特性測定需要先將米粉條放入沸騰的水中煮3 min，再用漏勺將其撈出，并立刻放入室溫下的蒸餾水中快速冷卻，將冷卻后的米粉條撈出并放于室溫20 min左右，在表面水分揮發(fā)后進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定[11]。

1.3.4 感官評定方法

按照GB/T 20569—2006中附錄B對米飯進(jìn)行感官評價。由8人組成感官評價小組，在米粉制作完成后10 min內(nèi)對米粉的色澤、氣味、外觀結(jié)構(gòu)、筋道感和爽滑感進(jìn)行感官評價[12]，評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 米粉感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2013、Origin 2018、SPSS 22.0等軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸煮特性的變化

2.1.1 米飯蒸煮特性的變化

大米的蒸煮品質(zhì)是評價大米食用品質(zhì)的重要方面之一，蒸煮品質(zhì)也與大米的感官品質(zhì)有重要的聯(lián)系。通過測定大米在蒸煮過程中的米湯干物質(zhì)、米湯pH值和米湯碘藍(lán)值來評價大米在蒸煮過程的品質(zhì)。米飯蒸煮特性的變化如圖1所示。

圖1 米飯蒸煮特性在稻谷儲藏過程中的變化

米湯干物質(zhì)是指在蒸煮過程中溶解在水中的物質(zhì)，米粒的表面會被這種溶出物包裹而逐漸形成保水膜，干物質(zhì)越多，米飯的口感、氣味越好。由圖1a可以看出，隨著儲藏時間的延長，米湯干物質(zhì)整體呈現(xiàn)下降的趨勢，除儲藏第3個月后開始出現(xiàn)短暫的小幅上升外，在儲藏前7個月下降速率均較快，在儲藏7個月后呈緩慢下降的趨勢。根據(jù)Zhou等[13]研究結(jié)果，陳化能使稻谷形成更具有組織性的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在蒸煮過程中抑制了淀粉的逸出，從而使米湯中的干物質(zhì)逐漸減少。

米湯pH值反映了米湯中酸性物質(zhì)的含量，其會影響米飯的食用品質(zhì)。由圖1a可知，新鮮稻谷的米湯pH值最高，為7.28，偏中性。儲藏12個月后下降至最低值6.12，呈酸性。正常大米中含有的酸性物質(zhì)較少，但在儲藏過程中，稻谷非淀粉脂質(zhì)在內(nèi)源酶或表面微生物的作用下水解形成游離脂肪酸導(dǎo)致米湯的pH值發(fā)生變化[14]，最終導(dǎo)致米飯口感偏酸，食味品質(zhì)降低。

米湯碘藍(lán)值能反映出溶解在米湯中直鏈淀粉的含量，米湯碘藍(lán)值越大表明米湯中可溶性直鏈淀粉含量越多，而直鏈淀粉含量直接影響稻谷的食用品質(zhì)。米湯的碘藍(lán)值小表明大米的品質(zhì)開始變差，蒸煮時米湯稀，適口性、黏彈性都較差[15-18]。由圖1b可知，米湯碘藍(lán)值隨儲藏時間的延長呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，說明米粒中可溶性直鏈淀粉含量逐漸降低，原因可能是稻谷經(jīng)過儲藏后，其蛋白分子會包裹淀粉，淀粉難以溶出，導(dǎo)致米湯中的不溶性直鏈淀粉含量增加[19]。

2.1.2 米粉蒸煮特性的變化

米粉在蒸煮過程中的變化是反映米粉食用品質(zhì)的重要指標(biāo)，通過測定米粉在蒸煮過程中的吸水率、蒸煮損失率、熟斷條率和粉湯濁度對米粉的蒸煮品質(zhì)進(jìn)行評價。米粉蒸煮特性的變化如圖2所示。

圖2 米粉蒸煮特性在稻谷儲藏過程中的變化

米粉在制作過程中初蒸時水分含量會達(dá)到最高值，在凝膠形成階段會將凝膠網(wǎng)絡(luò)中的水分?jǐn)D出，經(jīng)靜置后水分揮發(fā)導(dǎo)致米粉水分含量下降，再次蒸煮時會重新吸收水分，吸水率能夠反映米粉的硬度和黏性，吸水率過高表明米粉過于黏軟，吸水率過低會使米粉口感較硬。由圖2a可知，米粉吸水率隨儲藏時間的延長先上升，儲藏3～10月時相對穩(wěn)定，儲藏10個月后吸水率下降明顯，因此用新鮮稻谷做出的米粉吸水率較低，口感較硬。隨著儲藏時間的延長，吸水率不斷上升，即米粉的口感逐漸改善，至儲藏末期，吸水率下降，米粉的品質(zhì)發(fā)生劣變。

蒸煮損失率是米粉在蒸煮過程中固形物溶出的百分率，蒸煮損失率大說明米粉在蒸煮過程中易渾湯、不耐煮。蒸煮損失率越小說明米粉的品質(zhì)越好[20]。由圖2a可知，蒸煮損失率隨儲藏時間的延長而逐漸下降，在前4個月下降速率較快，后8個月下降速率開始放緩，在整個儲藏期間，蒸煮損失率的下降幅度不大。下降的原因可能是儲藏過程中直鏈淀粉的增多，所以糊化過程中形成了三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)，淀粉顆粒被包裹其中，不易逸出[21-22]。

熟斷條率是衡量米粉蒸煮品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，能反映形成米粉凝膠的強(qiáng)度。由圖2b可知，熟斷條率隨儲藏時間的延長呈下降的趨勢，同蒸煮損失率一樣在儲藏的前4個月下降速率較快，從4個月后至第7個月變化趨于穩(wěn)定，而后又開始逐步下降，至第10個月達(dá)到最低值，儲藏的第11個月時熟斷條率又有所回升。熟斷條率下降的原因可能主要是米粉凝膠強(qiáng)度的加大，與蛋白質(zhì)分子的巰基氧化為二硫鍵有關(guān)[23]；熟斷條率再次上升的原因可能是稻谷品質(zhì)劣變較嚴(yán)重，無法形成有序的凝膠結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蒸煮過程中易斷裂。

粉湯濁度是指米粉蒸煮時湯渾濁的程度，能反映米粉在蒸煮過程中可溶性物質(zhì)的溶出情況。由圖2b可知，儲藏初期至第3個月粉湯濁度逐漸上升，可能是由于可溶性的糖、蛋白質(zhì)以及淀粉等物質(zhì)逸出，從儲藏第4個月開始粉湯濁度開始下降，尤其是在儲藏的第5個月粉湯濁度較之前驟降。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是隨著儲藏時間的延長，淀粉與這些物質(zhì)相結(jié)合導(dǎo)致逸出難度加大，粉湯的濁度才逐漸下降。從儲藏第7個月開始粉湯濁度開始小幅度下降并有所波動。

2.2 質(zhì)構(gòu)特性的變化

質(zhì)構(gòu)儀通過模擬口腔咀嚼食物的運(yùn)動測得質(zhì)構(gòu)特性，質(zhì)構(gòu)特性能夠反映消費(fèi)者對稻谷的最終接受程度[13]。稻谷在儲藏過程中制備米飯和米粉的質(zhì)構(gòu)特性變化見表2和表3。

表2 米飯的質(zhì)構(gòu)特性在稻谷儲藏過程中的變化

由表2和表3可知，米飯和米粉的硬度都隨儲藏時間的延長逐漸增大。在稻谷儲藏1個月時米飯的硬度開始出現(xiàn)顯著性差異，儲藏2～5月時硬度增大的幅度減緩，無顯著性差異，在儲藏12個月后硬度達(dá)到最大值。由于在儲藏過程中稻谷籽粒中淀粉大分子與蛋白質(zhì)結(jié)合形成淀粉-蛋白質(zhì)復(fù)合體，阻止了大米在糊化過程中淀粉顆粒表面或間隙直鏈淀粉和支鏈淀粉的溶出，糊化溫度升高進(jìn)而導(dǎo)致大米蒸煮后硬度增加[24]。在稻谷儲藏的第1、2月米粉的硬度增大速度較快，而后增長速度變緩。Tulyathan等[25]研究表明淀粉與游離脂肪酸形成淀粉-脂質(zhì)化合物，使糊化的水分難以進(jìn)入，從而使米粉硬度增強(qiáng)。

黏性是指模擬咀嚼過程中牙齒與固體之間的摩擦形成局部固態(tài)連接的現(xiàn)象，黏性越低越松散。由表2可知，米飯?jiān)诘竟鹊恼麄€儲藏期內(nèi)的黏性逐漸降低。由表3可知，米粉的黏性隨稻谷儲藏時間的延長呈下降趨勢，但期間黏性仍在不斷波動。米粉黏性下降的原因主要是糊化過程中胚乳細(xì)胞膨脹而細(xì)胞壁未膨脹，導(dǎo)致糊化不完全，出現(xiàn)米粉潰散的現(xiàn)象[23]。在稻谷儲藏第4個月時米粉的黏性又出現(xiàn)了除新鮮稻谷黏性外的最大值，并在儲藏的第7個月達(dá)到黏性的最小值而后又開始回升。

表3 米粉的質(zhì)構(gòu)特性在稻谷儲藏過程中的變化

彈性是指固體經(jīng)過質(zhì)構(gòu)儀探頭壓縮后能夠恢復(fù)的程度，是衡量米飯與米粉口感的重要指標(biāo)，彈性越大說明越有嚼勁。由表2和表3可知，新鮮稻谷制作成的米飯和米粉彈性最大，在稻谷的整個儲藏期內(nèi)兩者彈性均呈現(xiàn)波動變化，總體呈現(xiàn)下降的趨勢，但下降趨勢并不顯著。

咀嚼性是指將固體咀嚼成可吞咽狀態(tài)時所需要的能量大小。由表2可知，米飯的咀嚼性隨儲藏時間的延長呈現(xiàn)無顯著性差異的小幅度波動，直至稻谷儲藏第10個月時達(dá)到最大值。由表3可知，米粉的咀嚼性隨儲藏時間的延長而逐漸增大，在稻谷儲藏第11個月時達(dá)到最大值。

內(nèi)聚性能反映米飯或米粉內(nèi)部黏結(jié)的緊密程度以及抵抗外界抗破壞的能力，內(nèi)聚性越大說明食物在口中越難以破碎，內(nèi)聚性大小與淀粉顆粒的抗破壞性以及不溶物含量相關(guān)[26]。回復(fù)性表示形變恢復(fù)的情況。由表2和表3可知，米粉與米飯的內(nèi)聚性和回復(fù)性整體變化不大，無明顯規(guī)律。因此，內(nèi)聚性和回復(fù)性受儲藏時間的影響不大。

2.3 感官品質(zhì)變化

蒸煮特性與質(zhì)構(gòu)特性不能完整評價米飯與米粉的適口性，應(yīng)結(jié)合感官評分做出綜合評價。每個人對大米的喜愛程度不同，不以大米為主食的人群更喜歡硬、非黏性的米飯，而有些人則更偏愛米飯的香氣[27]。米粉的感官品質(zhì)從色澤、氣味、外觀、筋道和爽滑感等5個方面評價。當(dāng)米粉的色澤為米白色、無異味、結(jié)構(gòu)緊密不破裂、有嚼勁且不粘牙視為品質(zhì)較好的米粉。

圖3 稻谷儲藏時間對米飯和米粉感官評價的影響

由圖3可知，在12個月的儲藏期內(nèi)，米飯的感官評分呈現(xiàn)不斷下降的趨勢，而米粉的感官評分呈先上升后下降的趨勢。米飯的口感變劣與其黏度下降、酸度增加等有關(guān)[28]。由新收獲的稻谷制成的米飯感官評分為93.12分，在儲藏前期制成的米飯的感官評分均較高，說明稻谷越新鮮，其制成的米飯的適口性越好。儲藏7個月后制成的米飯感官評分為69.12分，達(dá)到稻谷儲存判定規(guī)則中的輕度不宜存標(biāo)準(zhǔn)，在儲藏第12個月時為56.13分，達(dá)到重度不宜存標(biāo)準(zhǔn)。新收獲的稻谷做出的米粉感官評分為63.62分，至第8個月時達(dá)到峰值92.52分。儲藏9～12月，感官評分又開始驟降。在儲藏前期米粉的感官評分不斷上升的原因是其硬度與筋道感增大，提高了適口性，而在儲藏后期，米粉出現(xiàn)異味，且顏色變暗導(dǎo)致感官評分下降。顏色變深的原因是微生物產(chǎn)生色素，清香味變淡可能與儲藏中巰基轉(zhuǎn)化為H2S有關(guān)[23]。

3 結(jié)論

米飯的蒸煮、質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)在稻谷儲藏期內(nèi)都發(fā)生了一定程度的變化。加速陳化后的稻谷導(dǎo)致米飯的米湯干物質(zhì)、米湯pH值和米湯碘藍(lán)值呈現(xiàn)不斷下降的趨勢。米飯的硬度隨著稻谷的陳化而變大，黏性和彈性則呈下降趨勢，內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性則無明顯規(guī)律。同時米飯的感官評分也隨著儲藏時間的延長不斷下降。綜合米飯的品質(zhì)變化可知，隨儲藏時間的延長，稻谷的陳化導(dǎo)致米飯的食用品質(zhì)不斷下降，適口性也開始變差。所以若將稻谷制成米飯食用，新收獲的稻谷相比之下會有更好的食用品質(zhì)。經(jīng)過一定時間儲藏后的稻谷制成的米飯各指標(biāo)都開始大幅度變化，制成的米飯依然達(dá)不到人們對米飯口感的要求。

米粉的蒸煮、質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)的變化與米飯不盡相同。米粉的吸水率和粉湯濁度隨著儲藏時間的延長呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢，蒸煮損失率和熟斷條率先下降后基本保持穩(wěn)定。米粉的硬度和咀嚼性隨著儲藏期間稻谷陳化程度的加強(qiáng)而不斷增大，黏性呈下降趨勢，彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性呈現(xiàn)波動變化。米粉的感官評分隨著儲藏時間的延長先升后降，在第8個月達(dá)到最高評分。綜合米粉的食用品質(zhì)變化可知，新鮮稻谷制成米粉口感較硬，達(dá)不到人們對米粉口感軟糯適宜的要求。隨儲藏時間的延長，米粉的適口性呈現(xiàn)先升后降的趨勢。較米飯不同的是，稻谷經(jīng)過一定時間的儲藏后可制得更好食用品質(zhì)的米粉。

通過研究得知稻谷在不同儲藏時間其不同的食用方式有著不同的食用品質(zhì)，但本研究試樣樣本有限，對于稻谷在儲藏期間其食用品質(zhì)的變化與其品種有無關(guān)系值得未來做更進(jìn)一步探討。