大米品種特性與面窩品質的相關分析

余 晨，李 雪，李秀娟*，潘思軼，徐曉云

(華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070)

大米品種特性與面窩品質的相關分析

余 晨，李 雪，李秀娟*，潘思軼，徐曉云

(華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070)

對大米的品種特性及其加工的面窩的感官品質和質構特性進行研究，并對二者的相關性進行探討，確定面窩生產用原料大米的選擇標準。結果表明：大米中蛋白質含量、直鏈淀粉含量和堊白度是評價大米品種的主要指標；大米直鏈淀粉含量與面窩品質呈顯著正相關關系，可以作為面窩生產用原料大米的選擇指標。

面窩；大米；感官；質構；相關性

面窩是具有武漢特色的傳統風味小吃，它中心酥脆，外圈柔軟，價格低廉，長久以來深受人們喜愛[1]。本實驗室對面窩的生產工藝進行了優化，確定了主要工藝參數[2]。大米是面窩制作中最主要的原料，其品種特性對面窩的加工和品質特性有很大影響。但在傳統的手工作坊中，對大米原料的選擇全憑經驗(感官評價)，并沒有嚴格的原料選擇指標，而且我國大米品種繁多，品質差異較大。因此確定面窩加工用大米選擇標準對于提高面窩食用品質和實現標準化生產極其重要。

本實驗對原料大米的特性及其加工面窩的品質特性進行分析，研究不同品種大米對面窩食用品質(感官評價和質構特性)的影響，尋找確定大米品種特性的主要指標及面窩生產原料選擇指標，進一步優化面窩加工工藝，為面窩原料選擇提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆 華中農業大學菜市場；稻米 湖北省富悅農業科學研究所；大豆油 湖北中昌植物油有限公司；泡打粉 桂林市紅星化工有限責任公司；食鹽、姜、蔥 市售；直鏈淀粉標樣、支鏈淀粉標樣 美國Sigma公司。

無水乙醇、碘液、氫氧化鉀、3,5-二硝基水楊酸、麝香草酚藍等均為分析純。

1.2 儀器與設備

JL-100型電動多用磨漿機 重慶友昌機械制造有限公司；752紫外-可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司；SH045恒定濕熱實驗箱 上海實驗儀器總廠；3D型快速黏度分析儀 澳大利亞 Newport Scientific Pty 公司；TA2i型物性測試儀 英國TA公司；自動凱氏定氮儀 意大利VELP公司。

1.3 方法

1.3.1 大米特性指標測定

大米特性指標包括蛋白質含量、總淀粉含量、直鏈淀粉含量、膠稠度和堊白度[3]。蛋白質含量按GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白質的測定》測定；總淀粉含量：采用酸水解-3,5-二硝基水楊酸比色法，參照 GB/T5009.9—1985《食品中淀粉的測量方法》；直鏈淀粉含量：按GB/T15683—1995《食品中直鏈淀粉等額測量方法》測定；膠稠度測定按GB/T 17891—1999《優質稻谷》方法測定；堊白度測定根據農業部標準NY 147—88《米質測定方法》測定。

1.3.2 糊化特性的測定

采用RVA快速黏度分析儀檢測糊化特性，按照國際谷物科學與技術協會[4]和美國谷物化學協會[5]的方法，測定大米淀粉的糊化特性。

1.3.3 面窩加工工藝[2]

原料(稻米、大豆)→浸泡→添加配料(姜)→打漿→添加配料(蔥、黑芝麻)→油炸→冷卻→成品

1.3.4 面窩物性測試

將成品面窩在室溫下放置10min后，切成長(1cm)、寬(1cm)、高(8mm)一致的規則小塊進行物性測試。

測定模式：TPA；測量探頭：下壓探頭P/36R；測試前速度：5mm/s；測試速度：2mm/s；測試后速度：5mm/s；應變位移：60%；引發力：5g；引發類型：自動；獲取速率：200pps[6-7]。測得數據經軟件處理，得到面窩的硬度、彈性、內聚性、黏性和咀嚼性5個特征指標。

1.3.5 面窩品質綜合評價標準

[2]。

2 結果與分析

2.1 糯米、粳米和秈米品種的篩選

國際市場根據粒形和粒質將大米分為糯米、粳米和秈米。本實驗以糯米、粳米(超級晚粳)和秈米(中優3566)為原料制作面窩，對其感官品質和質構特性進行分析。

圖1 不同品種大米加工的面窩感官得分Fig.1 Sensory evaluations of salty doughnut samples based on glutinous rice, japonica rice or indica rice

圖2 不同品種大米加工的面窩質構特性Fig.2 Texture evaluations of salty doughnut samples based on glutinous rice, japonica rice or indica rice

由圖1可知，糯米制品因其獨特的風味使其在滋味和香氣上與秈米面窩相近，在其他方面秈米面窩得分均高于糯米面窩。從感官總分看，秈米、粳米、糯米面窩得分依次降低。感官評價說明秈米更適合制作面窩。由圖2可知，以3種大米制作的面窩在質構特性上有明顯不同，而秈米面窩的質構特性與其他兩種面窩差別最大。

不同原料大米制作的面窩品質特性的不同，主要是由于大米中淀粉含量(直鏈淀粉和支鏈淀粉含量)的不同所引起。大米淀粉油炸后，直鏈淀粉容易形成脂質——直鏈淀粉復合物[8-9]，使淀粉結構緊密；而支鏈淀粉極易糊化，糊化后黏性大。在這3種大米中，秈米直鏈淀粉含量最高，油炸時形成脂質——直鏈淀粉復合物的能力強，淀粉結構比較緊密，制作的面窩在各指標上比其他品種大米制作的面窩的品質要好。糯米支鏈淀粉含量最高，糊化后形成比較多的糊精、麥芽糖等成分，因此糯米面窩在滋味和香氣上風味獨特。粳米由于直鏈淀粉和支鏈淀粉含量都居于中間，因此在面窩品質的各個指標上都不占優勢。在色澤上，粳米和秈米呈現半透明，糯米不透光、呈乳白色，因此糯米面窩在色澤上不如秈米和粳米制作的面窩。而在傳統手工作坊生產中，面窩制作所選用的大米原料即直鏈淀粉含量較高的秈米，這也與實驗中感官結果相符。

2.2 不同品種秈米的特性指標分析及評價指標的確定

2.2.1 不同品種秈米的特性指標

收集了7個品種的秈米，對其理化特性進行測定，結果見表1。大米中直鏈淀粉和蛋白質含量是影響秈米食用品質的最重要因素[10-11]。在7個秈米品種中，直鏈淀粉含量比較低的是揚兩優6號(7.41%)、其余品種的直鏈淀粉含量在15%～27%之間，屬于中等至高直鏈淀粉含量的范圍[12]。7個品種的大米蛋白質含量在7%～11.6%之間。

表1 不同品種秈米的特性指標Table 1 Characteristic indicators of 7 indica rice cultivars

堊白度越高，大米外觀品質越差。所有品種中，中優3566的堊白度為1.0%，而金優402堊白度高達10.56%。膠稠度即柔軟性，膠稠度越高，米飯越軟[13]。膠稠度在60mm以上為軟膠稠度品種，40～60mm為中等膠稠度品種，40mm 以下為硬膠稠度品種。其中金優402為硬膠稠度品種，而其余均為中軟膠稠度品種。

由表1可知，不同品種秈米的特性指標之間存在較大差異，說明本次研究所選用的秈米原料具有廣泛的代表性。

2.2.2 不同品種秈米的糊化特性

表2 不同品種秈米的糊化特性Table 2 Pasting properties of 7 indica rice cultivars

表2為不同秈米淀粉糊化過程中的特征值。其中揚兩優6號峰值黏度最大，中優3566峰值黏度最小。這可能是由于在升溫過程中大米淀粉顆粒膨脹程度不同所致[14]。在保溫期，淀粉顆粒吸水溶脹后變軟，在剪切力作用下破碎，黏度下降。降落值反映淀粉的熱糊穩定性，中優3566的降落值較小，表明其淀粉顆粒溶脹后強度大，不易破裂，揚兩優6號降落值相對較大。回生值與大米中直鏈淀粉聚合度和支鏈淀粉結構有關，直鏈淀粉聚合度高，支鏈淀粉外鏈長的淀粉易于老化[15]。大米淀粉的回生值以鄂早18最小。

2.2.3 不同秈米特性指標的主成分分析

表3 前3個主成分的系數、方差貢獻、貢獻率及累計貢獻率Table 3 Coefficients, variance contribution, contribution ratios and cumulative contribution ratios of first three principal components

由表3可知，方差貢獻越大，其對應主成分所包含的原指標的信息就越多，貢獻率也就越大，前三個主成分的貢獻率分別為75.05%、16.60%、7.24%，并且第一個主成分所占的貢獻率遠遠超過第二、三主成分所占的貢獻率，因此在主成分分析中，只需考慮第一個主成分即可。第一主成分主要反映的特性指標是蛋白質含量、直鏈淀粉含量和堊白度，指向大米中含有的主要成分。因此，不同品種大米的特性指標可由大米中主要成分(蛋白質、直鏈淀粉含量)和堊白度來評價。

2.3 面窩品質特性與秈米品種特性的相關性

表4 7種原料米制作的面窩感官品質評分表Table 4 Sensory evaluation of salty doughnut samples based on 7 indica rice cultivars

表5 7種原料米制作的面窩質構分析表Table 5 Textural properties of salty doughnut samples based on 7 indica rice cultivars

由表4可知，用中優3566制作的面窩感官得分最高，而中雜927、鄂早18、揚兩優6號之間感官得分差別不大。從表5可以看出，由不同品種秈米制作的面窩在硬度、黏性和咀嚼性上差異比較大。以揚兩優6號制作的面窩其硬度只有1437g，而金優402的高達2326g；中優3566的黏性最大(1060g)，咀嚼性也最大(885g·s)。但所有面窩的內聚性、彈性值在中心值±0.15g的范圍內變化，差異不大。

由表6可知，大米理化指標中直鏈淀粉含量和糊化時間對面窩品質有一定影響。直鏈淀粉含量與硬度和感官得分呈顯著正相關，表明直鏈淀粉含量越高，面窩的硬度值相應增大，感官得分也越高。一方面，由大米淀粉的凝膠網絡模型[16]可知：直鏈淀粉基質貫穿整個凝膠網絡，是構成凝膠的主體，其含量越高所形成的凝膠網絡越緊密；另一方面，大米淀粉油炸后，易形成脂質-直鏈淀粉復合物，直鏈淀粉含量越高，所形成的復合物就越多，二者都對面窩的硬度有一定的影響[17-18]。

表6 大米特性與面窩品質的簡單相關分析Table 6 Simple correlation analysis between indica rice characteristics and sensory and texture properties of salty doughnut

糊化時間與面窩的內聚性呈顯著負相關。內聚性是樣品經第一次壓縮后所表現出的對第二次壓縮的相對抵抗能力，可以理解為淀粉糊化后在應對外力擠壓時分子之間的排斥力。可能的解釋是：生淀粉分子間氫鍵越多，排列越緊密交錯，糊化時間則越長[19]，而大米油炸后淀粉顆粒破裂所形成的聚集體[20]就越大，致使相互之間的排斥力減小。

大米特性對面窩品質特性的影響，涉及到多個變量的問題。其中任意兩個指標都可能存在著程度不同的線性關系，因此大米中任意特性指標的變化，都會引起其他特性指標的變化，同時也受到其他特性指標變化的影響。偏相關分析就是在其他特性指標不變的情況下，只考慮其中兩個變量之間的關系，因此它反映的是多個變量中其中兩個變量之間實在的相關關系。由表7可知，直鏈淀粉含量與面窩品質呈現顯著正相關關系。在表4中，以直鏈淀粉含量高的大米制作的面窩感官得分也較高；通過對市售面窩調研發現，市售面窩都是選用直鏈淀粉含量高的秈米制作而成。這也與實驗所得出的結論相符。

表7 大米特性與面窩品質的偏相關分析Table 7 Partial correlation analysis between indica rice characteristics and comprehensive sensory evaluation of salty doughnut

3 結 論

3.1 對以秈米、糯米和粳米為原料制作的面窩進行品質分析，發現這3種面窩在感官評價和質構分析各指標中均有區別，并且秈米面窩的品質特性要優于粳米和糯米面窩，這也為傳統手工作坊中以秈米為原料制作面窩提供了參考。

3.2 對所選擇大米的特性指標進行主成分分析，發現大米中蛋白質含量、直鏈淀粉含量和堊白度在主成分中所占的方差貢獻最大，因此確定大米中主要成分(蛋白質和直鏈淀粉含量)和堊白度是大米品種特性的評價指標。

3.3 大米中直鏈淀粉含量與面窩品質特性呈現顯著正相關，因此直鏈淀粉含量可作為面窩加工用大米的選擇指標；結合大米直鏈淀粉含量與其加工面窩的品質特性，可以看出直鏈淀粉含量≥18%的大米制作的面窩品質特性好。

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Correlation Analysis between Indica Rice Characteristics and Salty Doughnut Quality

YU Chen，LI Xue，LI Xiu-juan*，PAN Si-yi，XU Xiao-yun
(College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

Comparisons on quality characteristics and textural properties of salty doughnut samples based on glutinous rice,japonica rice or indica rice were conducted. Based on this, physico-chemical characteristics of different cultivars of indica rice and sensory and texture properties of processed salty doughnut were determined and meanwhile, an investigation to analyze correlations between indica rice characteristics and sensory and texture properties of processed salty doughnut was studied in order to provide evidence for selection of rice material for salty doughnut. The results showed that chalkiness degree and the contents of protein and amylose were major characteristic indicators of rice cultivars. The content of amylase had significantly positive correlation with the quality of salty doughnut. Thus, it can be used an indicator for selection of rice material for salty doughnut.

salty doughnut；rice；sensory evaluation；texture；correlation

TS201.2

A

1002-6630(2011)05-0075-04

2010-05-12

余晨(1986—)，女，碩士研究生，研究方向為農產品加工及貯藏工程。E-mail：yuchen860518@163.com

*通信作者：李秀娟(1978—)，女，副教授，博士，研究方向為農產品質量與安全、農產品加工與貯藏。

E-mail：lixiujuan@mail.hzau.edu.cn