大米—黃米混米品質(zhì)特性

任 靜 姜雯倩 趙 寧 姬小惠 李夢卿 杜雙奎,2

(1. 西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 咸陽 712100；2. 糧油功能化加工陜西省高校工程研究中心，陜西 咸陽 712100)

大米是中國人的主食之一，伴隨飲食結(jié)構(gòu)的精細(xì)化，消費者對主食的營養(yǎng)特性與食味品質(zhì)越來越關(guān)注[1]。大米口感優(yōu)良，香氣濃，但隨著加工精度的提高，其營養(yǎng)物質(zhì)損失嚴(yán)重，特別導(dǎo)致核黃素與硫胺素降低[2-3]。黃米作為營養(yǎng)價值較高的一種雜糧，備受消費者青睞，其蛋白含量高于大米與玉米等，且為無麩質(zhì)蛋白，是患有乳糜瀉患者與麩質(zhì)敏感者的理想優(yōu)選食品[4]。黃米中必需氨基酸含量較高，可與大米、玉米搭配，互補其氨基酸不足[5]。此外，黃米含有豐富的B族維生素、礦物質(zhì)，脂肪含量高且具有特殊香氣等優(yōu)點，其鐵含量是大米的3.13倍，鈣磷含量高于大米[6-7]。相對于精米、精面，黃米米飯口感粗糙，適口性較差，不能滿足消費者需求[6]。因此，將黃米與大米混合搭配食用可實現(xiàn)營養(yǎng)與品質(zhì)方面的互補，不僅利于日常攝入營養(yǎng)均衡的蛋白質(zhì)與改善黃米口感不佳等問題，同時也為黃米的利用提供了新的思路和方向。但目前黃米添加對大米品質(zhì)特性、香氣特征的影響尚不明確。

研究擬以榆黍1號、榆糜2號黃米和寧粳50大米為試驗材料，在對其基本組分分析的基礎(chǔ)上，從氨基酸評分、感官評分、質(zhì)構(gòu)特性及風(fēng)味特性方面評價混米米飯的品質(zhì)特性，以期為大米、黃米的混和復(fù)配提供指導(dǎo)，為不同糧食搭配混搭改善品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

寧粳50(粳性大米)：陜西榆林上鹽灣；

榆黍1號(糯性黃米)、榆糜2號(粳性黃米)：陜西府谷；

總淀粉含量測定試劑盒：愛爾蘭Megazme公司；

溴化鉀：光譜級，天津科密歐化學(xué)試劑公司；

無水乙醇、石油醚等均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

高速萬能粉碎機：FW-100型，天津泰斯特儀器有限公司；

全自動凱氏定氮儀：UPT-K1600型，瑞典FOSS公司；

氨基酸自動分析儀：L-89001001A型，日立(中國)有限公司；

低速離心機：KDC-40型，科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司；

氣質(zhì)聯(lián)用儀：TRALE DSQII03030706型，賽默飛世爾公司；

電飯煲：HAOLTONCFXB20-B型，1.5 L，350 W，廉江市長程電器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 混合米制備

(1) 榆黍1號與大米混合：混合配比(m榆黍1號∶m大米)分別為10∶90，20∶80，30∶70，依次記為榆黍1號10%、榆黍1號20%、榆黍1號30%，攪拌混勻。

(2) 榆糜2號與大米混合：混合配比(m榆糜2號∶m大米)分別為10∶90，20∶80，30∶70，依次記為榆糜2號10%、榆糜2號20%、榆糜2號30%，攪拌混勻。

1.3.2 米飯樣品制備 稱取米樣100 g，按m水∶m米=1∶2, 加入蒸餾水，電飯鍋蒸煮，煮熟后保溫20 min，備用。

1.3.3 理化指標(biāo)測定

(1) 水分含量：參照GB 5009.3—2016恒重法。

(2) 總淀粉含量：采用淀粉檢測試劑盒測定。

(3) 粗蛋白含量：參照GB 5009.5—2010凱氏定氮法。

(4) 粗脂肪含量：參照GB 5009.6—2016索氏抽提法。

(5) 灰分含量：參照GB 22427.1—2008高溫灼燒法。

(6) 氨基酸含量：參照GB 5009.124—2016。

(7) 氨基酸評分(AAS)：按式(1)進行計算。

(1)

式中：

SAAS——氨基酸評分值,%；

P1——某必需氨基酸含量，mg/g·粗蛋白；

P2——FAO/WHO評分模式氨基酸含量，mg/g·粗蛋白。

1.3.4 米飯TPA特性 稱取50 g米飯于100 mL燒杯中，用物性測定儀測定。探頭采用P50R，測前、中速度為1 mm/s，測后速度為2 mm/s，壓縮比90%。

1.3.5 米飯感官特性 參照陳靜等[8]的方法。當(dāng)米飯溫度降至40～50 ℃時，由5位評價員參照表1進行感官評價，滿分100分。

表1 米飯感官評價表Table 1 Sensory evaluation table of rice

1.3.6 米飯香氣特性 參照Rohleder等[9]的方法。氣相色譜條件：PEG-200 mol/L毛細(xì)管柱；載氣流量(He) 0.8 mL/min，不分流；柱初溫40 ℃，保持4 min，以6 ℃/min 升溫至80 ℃，以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持7 min。質(zhì)譜條件：接口溫度250 ℃、離子源溫度200 ℃、離子化方式EI、電子能量70 eV、檢測電壓350 V、發(fā)射電流200 μA。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本組分分析

由表2可知，榆黍1號、榆糜2號兩種黃米的總淀粉、直鏈淀粉、粗蛋白、粗脂肪以及灰分含量顯著高于大米(P<0.05)。黃米的粗蛋白含量是大米的2倍多，達12%左右，食用可改善中國居民的食源蛋白，尤其是動物蛋白不足的現(xiàn)狀[10]；其粗脂肪含量是大米的13倍以上，灰分含量是大米的2倍左右，表明黃米中含有豐富的蛋白質(zhì)、粗脂肪和礦物質(zhì)元素，若將黃米與大米混配，可提高大米的營養(yǎng)價值，達到營養(yǎng)互補的效果。

表2 樣品基本組分含量(干基)?Table 2 Proximate composition contents of samples(dry basis)(n=2) %

2.2 氨基酸組分

由表3可知，榆黍1號(14.89 mg/g·粗蛋白)、榆糜2號(13.71 mg/g·粗蛋白)的氨基酸總量明顯高于大米(6.76 mg/g·粗蛋白)，必需氨基酸、非必需氨基酸總含量均是大米的2倍多。大米中除甘氨酸(0.29 mg/g·粗蛋白)、賴氨酸(0.23 mg/g·粗蛋白)與精氨酸(0.53 mg/g·粗蛋白)外，其他氨基酸含量均低于黃米，脯氨酸、丙氨酸和亮氨酸含量不足黃米的1/3。雖然黃米與大米的第一限制性氨基酸均為賴氨酸，但大米的賴氨酸含量仍是黃米的近1.9倍，與Anitha等[11]的結(jié)果一致。黃米與大米的EAA/TAA和EAA/NEAA比值無明顯差別，而托列霍加·加吾提等[12]研究表明黃米的EAA/TAA和EAA/NEAA比值均低于大米，可能與原料品種間遺傳基因、加工方式不同等因素有關(guān)。

表3 樣品氨基酸組分含量Table 3 Amino acids contents of samples mg/g·粗蛋白

由表4可知，兩種黃米的蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸含量均高于大米，大米的賴氨酸、組氨酸含量高于黃米。除賴氨酸、組氨酸外，兩種黃米的其他必需氨基酸的AAS均高于大米的，其中榆黍1號(97.89%)、榆糜2號(90.53%)亮氨酸的AAS最高，且明顯高于大米(29.47%)的，亮氨酸具有調(diào)節(jié)中樞，降低血糖值的作用[13]。大米的氨基酸評分較低，導(dǎo)致其氨基酸的生物效價不高，因此可利用黃米中氨基酸評分高的優(yōu)點與大米混合搭配，從而提高大米蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。

表4 必需氨基酸組分對比評價Table 4 Comparative evaluation of essential amino acid components

2.3 米飯品質(zhì)分析

2.3.1 TPA特性 大米蒸煮質(zhì)構(gòu)特性是反映大米食用品質(zhì)的重要因素，特別是硬度和黏附性[14]。Meullenent等[15]研究發(fā)現(xiàn)，硬度、黏附性和咀嚼性可較好反映米飯的質(zhì)地結(jié)構(gòu)。由表5可知，大米米飯的硬度和黏附性顯著高于榆黍1號、榆糜2號米飯，而榆糜2號米飯的硬度、黏附性和咀嚼性均高于榆黍1號米飯。黃米添加量對米飯TPA特性有顯著影響(P<0.05)，與大米米飯相比，添加榆黍1號后，混米米飯的硬度和黏附性均顯著降低(P<0.05)，可能因為混米在蒸煮糊化過程中，黃米的吸收速度大于大米，當(dāng)黃米混合比例達到30%時，黃米的吸水速度快，成熟度高，占主導(dǎo)作用，影響了大米的完全吸水熟化，從而影響了混米米飯的成熟度，導(dǎo)致米飯偏硬。當(dāng)榆黍1號混配比例為20%時，米飯硬度最小、黏附性和咀嚼性最大，食用品質(zhì)較好，可能是榆黍1號添加量超過20%時，混米米飯糊化溫度升高，米飯難以均勻熟化，大米、黃米成熟度不一，導(dǎo)致感官得分降低，這可能與大米、黃米吸水蒸煮熟化程度不一有關(guān)，所以榆黍1號添加量以20%為宜。添加榆糜2號后，混米米飯硬度下降，黏附性、咀嚼性增大，這與混米中的直鏈淀粉含量增大有關(guān)，因直鏈淀粉含量與咀嚼性呈極顯著正相關(guān)[16-17]；當(dāng)榆糜2號混配比例為10%時，米飯硬度、黏附性適中，較為接近純大米米飯，食用品質(zhì)好。Zhu等[18]研究指出，中國消費者更喜歡硬度低、黏性大，咀嚼度適中的米飯。綜上，當(dāng)榆黍1號和榆糜2號添加量分別為20%和10%時，混米米飯的硬度和黏附性適中，質(zhì)構(gòu)特性較好。

表5 米飯的TPA特性?Table 5 TPA characteristics of rice

2.3.2 米飯感官特性 由表6可知，純大米米飯的形態(tài)和口感得分高于黃米米飯，榆黍1號米飯的滋味、香氣得分高于大米和榆糜2號米飯；榆糜2號米飯的色澤得分最高，但滋味、口感不及榆黍1號米飯。這是因為粳性品種榆糜2號直鏈淀粉、蛋白質(zhì)含量高，阻礙了蒸煮過程中水的擴散作用，影響了蒸煮效果，導(dǎo)致榆糜2號米飯硬度較高，黏度較低，質(zhì)地松散，使口感和滋味評分偏低[19]。榆黍1號的添加會使混米米飯除外觀形態(tài)變差外，其他指標(biāo)評分均升高，當(dāng)其添加量為10%時，混米米飯的總感官評分最高，食用品質(zhì)最好；而榆糜2號的添加會使混米米飯除香氣評分增加外，其他指標(biāo)評分均下降，混米米飯的總感官評分小于純大米米飯，榆糜2號混米米飯的感官評分也低于榆黍1號，表明榆糜2號不適宜與大米復(fù)配。

表6 米飯感官評分Table 6 Sensory evaluation score of rice

2.3.3 相關(guān)性分析 由表7可知，混米米飯的硬度與吸水率存在極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，即吸水率越高，混米米飯硬度越小，這與混米的直鏈淀粉含量、米粒吸水特性有關(guān)?；烀字兄辨湹矸酆慷?，其緊密的封閉型螺旋結(jié)構(gòu)利于其形成較強的分子內(nèi)氫鍵，導(dǎo)致難與水分子接觸，所以米粒間松散且相對較硬[19]。米飯的黏附性與黃米混配比例呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與吸水率、透光率呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)；米飯的咀嚼性與黃米比例呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與碘藍值和透光率呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。米飯的感官評價與碘藍值和透光率呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與黃米比例呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，米飯色值與其他指標(biāo)間無顯著相關(guān)性。綜上，混米米飯的黏附性、咀嚼性以及感官評分受黃米比例以及吸水率影響，吸水率越高，米飯的硬度、黏附性越??；黃米混配比例越大，米飯的黏附性、咀嚼度越高，但感官評分會下降，即黃米適度比例添加是可行的。米飯的碘藍值、透光率越高，米飯的咀嚼性越低，但感官評分會提高，這與混米中的直鏈淀粉含量高低有關(guān)，說明適當(dāng)提高混米直鏈淀粉含量，有利于提高米飯品質(zhì)。

表7 米飯理化指標(biāo)和食用品質(zhì)相關(guān)性分析?Table 7 Correlation analysis of physicochemical indexes and edible quality of rice

2.3.4 米飯風(fēng)味物質(zhì) 研究[20-21]表明，揮發(fā)性物質(zhì)會受到直鏈淀粉含量、品種、環(huán)境條件等因素的影響。直鏈淀粉是一種長鏈型聚合物，可與揮發(fā)性物質(zhì)形成絡(luò)合物，從而提高揮發(fā)性物質(zhì)的含量。目前米飯中已鑒定出100多種風(fēng)味物質(zhì)，大部分是一些醛、酮、酸、酯、醇、烷烴以及雜環(huán)等化合物，其中醛類物質(zhì)是米飯中評價米飯香氣的主要指標(biāo)[22]。

由表8可知，純大米米飯中共鑒定出5種醛類、2種酮類、2種酯類、2種酸類、1種呋喃類和1種苯類，其中醛類和酮類含量較高，總相對含量均為2.12%，酸類和酯類總相對含量分別為1.31%，0.77%，而呋喃類和苯類物質(zhì)的含量相對較低。榆黍1號混米米飯中增加了6種風(fēng)味化合物，分別為二苯甲酮(玫瑰香)、乙醛(刺激氣味)、乙醇(酒味)、戊醇(水果香)、2-甲基呋喃(醚樣氣味)、二甲基硫醚(海鮮味)；其中醛類和酸類含量較高，總相對含量分別為5.00%，3.22%；其次是酮類和呋喃類，總相對含量分別為1.55%，2.25%，其余物質(zhì)含量相對較低。榆糜2號混米米飯中增加了8種風(fēng)味化合物，分別為庚醛(水果香)、甲基叔丁醚(萜烯味)、L-谷氨酸(酸味)、琥珀酸(酸味)、3-戊醇(特殊氣味)、已醇(水果香)、甲硫醇(爛菜心味)、戊烷(薄荷香)；其中醛類和酸類含量較高，總相對含量分別為3.22%，2.78%，其次是酮類和呋喃類，總相對含量分別為1.07%，0.96%，其余物質(zhì)含量相對較低。但米飯的關(guān)鍵風(fēng)味化合物2-乙?；量┻形礄z出，可能由品種、檢測儀器精度等不同因素造成[23]。

表8 米飯中鑒定出的風(fēng)味化合物?Table 8 Analysis list of flavor compounds identified in rice

黃米中存在的醇類與酚類物質(zhì)可為黃米米飯?zhí)峁┮欢ǖ姆枷?、花香等良好的香氣[24]，雜環(huán)類物質(zhì)中的呋喃類成分對米飯香氣也有重要作用[25]；酮類賦予米飯?zhí)鹞杜c微酸；酯類一般沒有芳香氣味，但對米飯的香氣起到強化作用，還可增加米飯飽滿溫潤的口感。綜上，黃米的添加增加了大米米飯中的風(fēng)味化合物種類及含量。

3 結(jié)論

試驗表明，大米的蛋白質(zhì)、粗脂肪及氨基酸含量、氨基酸評分較低，與黃米合理搭配可提高其營養(yǎng)價值?；烀酌罪埖酿じ叫?、咀嚼性與黃米復(fù)配比例呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，但黃米復(fù)配比例與感官評分呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)；榆黍1號的添加明顯提高了大米米飯的感官評分，且添加量為10%～20%時，混米米飯有較好的質(zhì)構(gòu)特性，食用品質(zhì)好。黃米的添加增加了大米米飯中的風(fēng)味化合物種類及含量，但蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪組分與結(jié)構(gòu)及其相互作用對風(fēng)味和質(zhì)地的影響尚未涉及，后續(xù)可重點研究。