大米品种特性与面窝品质的相关分析

余 晨，李 雪，李秀娟*，潘思轶，徐晓云

(华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070)

大米品种特性与面窝品质的相关分析

余 晨，李 雪，李秀娟*，潘思轶，徐晓云

(华中农业大学食品科学技术学院，湖北 武汉 430070)

对大米的品种特性及其加工的面窝的感官品质和质构特性进行研究，并对二者的相关性进行探讨，确定面窝生产用原料大米的选择标准。结果表明：大米中蛋白质含量、直链淀粉含量和垩白度是评价大米品种的主要指标；大米直链淀粉含量与面窝品质呈显著正相关关系，可以作为面窝生产用原料大米的选择指标。

面窝；大米；感官；质构；相关性

面窝是具有武汉特色的传统风味小吃，它中心酥脆，外圈柔软，价格低廉，长久以来深受人们喜爱[1]。本实验室对面窝的生产工艺进行了优化，确定了主要工艺参数[2]。大米是面窝制作中最主要的原料，其品种特性对面窝的加工和品质特性有很大影响。但在传统的手工作坊中，对大米原料的选择全凭经验(感官评价)，并没有严格的原料选择指标，而且我国大米品种繁多，品质差异较大。因此确定面窝加工用大米选择标准对于提高面窝食用品质和实现标准化生产极其重要。

本实验对原料大米的特性及其加工面窝的品质特性进行分析，研究不同品种大米对面窝食用品质(感官评价和质构特性)的影响，寻找确定大米品种特性的主要指标及面窝生产原料选择指标，进一步优化面窝加工工艺，为面窝原料选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆 华中农业大学菜市场；稻米 湖北省富悦农业科学研究所；大豆油 湖北中昌植物油有限公司；泡打粉 桂林市红星化工有限责任公司；食盐、姜、葱 市售；直链淀粉标样、支链淀粉标样 美国Sigma公司。

无水乙醇、碘液、氢氧化钾、3,5-二硝基水杨酸、麝香草酚蓝等均为分析纯。

1.2 仪器与设备

JL-100型电动多用磨浆机 重庆友昌机械制造有限公司；752紫外-可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司；SH045恒定湿热实验箱 上海实验仪器总厂；3D型快速黏度分析仪 澳大利亚 Newport Scientific Pty 公司；TA2i型物性测试仪 英国TA公司；自动凯氏定氮仪 意大利VELP公司。

1.3 方法

1.3.1 大米特性指标测定

大米特性指标包括蛋白质含量、总淀粉含量、直链淀粉含量、胶稠度和垩白度[3]。蛋白质含量按GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白质的测定》测定；总淀粉含量：采用酸水解-3,5-二硝基水杨酸比色法，参照 GB/T5009.9—1985《食品中淀粉的测量方法》；直链淀粉含量：按GB/T15683—1995《食品中直链淀粉等额测量方法》测定；胶稠度测定按GB/T 17891—1999《优质稻谷》方法测定；垩白度测定根据农业部标准NY 147—88《米质测定方法》测定。

1.3.2 糊化特性的测定

采用RVA快速黏度分析仪检测糊化特性，按照国际谷物科学与技术协会[4]和美国谷物化学协会[5]的方法，测定大米淀粉的糊化特性。

1.3.3 面窝加工工艺[2]

原料(稻米、大豆)→浸泡→添加配料(姜)→打浆→添加配料(葱、黑芝麻)→油炸→冷却→成品

1.3.4 面窝物性测试

将成品面窝在室温下放置10min后，切成长(1cm)、宽(1cm)、高(8mm)一致的规则小块进行物性测试。

测定模式：TPA；测量探头：下压探头P/36R；测试前速度：5mm/s；测试速度：2mm/s；测试后速度：5mm/s；应变位移：60%；引发力：5g；引发类型：自动；获取速率：200pps[6-7]。测得数据经软件处理，得到面窝的硬度、弹性、内聚性、黏性和咀嚼性5个特征指标。

1.3.5 面窝品质综合评价标准

[2]。

2 结果与分析

2.1 糯米、粳米和籼米品种的筛选

国际市场根据粒形和粒质将大米分为糯米、粳米和籼米。本实验以糯米、粳米(超级晚粳)和籼米(中优3566)为原料制作面窝，对其感官品质和质构特性进行分析。

图1 不同品种大米加工的面窝感官得分Fig.1 Sensory evaluations of salty doughnut samples based on glutinous rice, japonica rice or indica rice

图2 不同品种大米加工的面窝质构特性Fig.2 Texture evaluations of salty doughnut samples based on glutinous rice, japonica rice or indica rice

由图1可知，糯米制品因其独特的风味使其在滋味和香气上与籼米面窝相近，在其他方面籼米面窝得分均高于糯米面窝。从感官总分看，籼米、粳米、糯米面窝得分依次降低。感官评价说明籼米更适合制作面窝。由图2可知，以3种大米制作的面窝在质构特性上有明显不同，而籼米面窝的质构特性与其他两种面窝差别最大。

不同原料大米制作的面窝品质特性的不同，主要是由于大米中淀粉含量(直链淀粉和支链淀粉含量)的不同所引起。大米淀粉油炸后，直链淀粉容易形成脂质——直链淀粉复合物[8-9]，使淀粉结构紧密；而支链淀粉极易糊化，糊化后黏性大。在这3种大米中，籼米直链淀粉含量最高，油炸时形成脂质——直链淀粉复合物的能力强，淀粉结构比较紧密，制作的面窝在各指标上比其他品种大米制作的面窝的品质要好。糯米支链淀粉含量最高，糊化后形成比较多的糊精、麦芽糖等成分，因此糯米面窝在滋味和香气上风味独特。粳米由于直链淀粉和支链淀粉含量都居于中间，因此在面窝品质的各个指标上都不占优势。在色泽上，粳米和籼米呈现半透明，糯米不透光、呈乳白色，因此糯米面窝在色泽上不如籼米和粳米制作的面窝。而在传统手工作坊生产中，面窝制作所选用的大米原料即直链淀粉含量较高的籼米，这也与实验中感官结果相符。

2.2 不同品种籼米的特性指标分析及评价指标的确定

2.2.1 不同品种籼米的特性指标

收集了7个品种的籼米，对其理化特性进行测定，结果见表1。大米中直链淀粉和蛋白质含量是影响籼米食用品质的最重要因素[10-11]。在7个籼米品种中，直链淀粉含量比较低的是扬两优6号(7.41%)、其余品种的直链淀粉含量在15%～27%之间，属于中等至高直链淀粉含量的范围[12]。7个品种的大米蛋白质含量在7%～11.6%之间。

表1 不同品种籼米的特性指标Table 1 Characteristic indicators of 7 indica rice cultivars

垩白度越高，大米外观品质越差。所有品种中，中优3566的垩白度为1.0%，而金优402垩白度高达10.56%。胶稠度即柔软性，胶稠度越高，米饭越软[13]。胶稠度在60mm以上为软胶稠度品种，40～60mm为中等胶稠度品种，40mm 以下为硬胶稠度品种。其中金优402为硬胶稠度品种，而其余均为中软胶稠度品种。

由表1可知，不同品种籼米的特性指标之间存在较大差异，说明本次研究所选用的籼米原料具有广泛的代表性。

2.2.2 不同品种籼米的糊化特性

表2 不同品种籼米的糊化特性Table 2 Pasting properties of 7 indica rice cultivars

表2为不同籼米淀粉糊化过程中的特征值。其中扬两优6号峰值黏度最大，中优3566峰值黏度最小。这可能是由于在升温过程中大米淀粉颗粒膨胀程度不同所致[14]。在保温期，淀粉颗粒吸水溶胀后变软，在剪切力作用下破碎，黏度下降。降落值反映淀粉的热糊稳定性，中优3566的降落值较小，表明其淀粉颗粒溶胀后强度大，不易破裂，扬两优6号降落值相对较大。回生值与大米中直链淀粉聚合度和支链淀粉结构有关，直链淀粉聚合度高，支链淀粉外链长的淀粉易于老化[15]。大米淀粉的回生值以鄂早18最小。

2.2.3 不同籼米特性指标的主成分分析

表3 前3个主成分的系数、方差贡献、贡献率及累计贡献率Table 3 Coefficients, variance contribution, contribution ratios and cumulative contribution ratios of first three principal components

由表3可知，方差贡献越大，其对应主成分所包含的原指标的信息就越多，贡献率也就越大，前三个主成分的贡献率分别为75.05%、16.60%、7.24%，并且第一个主成分所占的贡献率远远超过第二、三主成分所占的贡献率，因此在主成分分析中，只需考虑第一个主成分即可。第一主成分主要反映的特性指标是蛋白质含量、直链淀粉含量和垩白度，指向大米中含有的主要成分。因此，不同品种大米的特性指标可由大米中主要成分(蛋白质、直链淀粉含量)和垩白度来评价。

2.3 面窝品质特性与籼米品种特性的相关性

表4 7种原料米制作的面窝感官品质评分表Table 4 Sensory evaluation of salty doughnut samples based on 7 indica rice cultivars

表5 7种原料米制作的面窝质构分析表Table 5 Textural properties of salty doughnut samples based on 7 indica rice cultivars

由表4可知，用中优3566制作的面窝感官得分最高，而中杂927、鄂早18、扬两优6号之间感官得分差别不大。从表5可以看出，由不同品种籼米制作的面窝在硬度、黏性和咀嚼性上差异比较大。以扬两优6号制作的面窝其硬度只有1437g，而金优402的高达2326g；中优3566的黏性最大(1060g)，咀嚼性也最大(885g·s)。但所有面窝的内聚性、弹性值在中心值±0.15g的范围内变化，差异不大。

由表6可知，大米理化指标中直链淀粉含量和糊化时间对面窝品质有一定影响。直链淀粉含量与硬度和感官得分呈显著正相关，表明直链淀粉含量越高，面窝的硬度值相应增大，感官得分也越高。一方面，由大米淀粉的凝胶网络模型[16]可知：直链淀粉基质贯穿整个凝胶网络，是构成凝胶的主体，其含量越高所形成的凝胶网络越紧密；另一方面，大米淀粉油炸后，易形成脂质-直链淀粉复合物，直链淀粉含量越高，所形成的复合物就越多，二者都对面窝的硬度有一定的影响[17-18]。

表6 大米特性与面窝品质的简单相关分析Table 6 Simple correlation analysis between indica rice characteristics and sensory and texture properties of salty doughnut

糊化时间与面窝的内聚性呈显著负相关。内聚性是样品经第一次压缩后所表现出的对第二次压缩的相对抵抗能力，可以理解为淀粉糊化后在应对外力挤压时分子之间的排斥力。可能的解释是：生淀粉分子间氢键越多，排列越紧密交错，糊化时间则越长[19]，而大米油炸后淀粉颗粒破裂所形成的聚集体[20]就越大，致使相互之间的排斥力减小。

大米特性对面窝品质特性的影响，涉及到多个变量的问题。其中任意两个指标都可能存在着程度不同的线性关系，因此大米中任意特性指标的变化，都会引起其他特性指标的变化，同时也受到其他特性指标变化的影响。偏相关分析就是在其他特性指标不变的情况下，只考虑其中两个变量之间的关系，因此它反映的是多个变量中其中两个变量之间实在的相关关系。由表7可知，直链淀粉含量与面窝品质呈现显著正相关关系。在表4中，以直链淀粉含量高的大米制作的面窝感官得分也较高；通过对市售面窝调研发现，市售面窝都是选用直链淀粉含量高的籼米制作而成。这也与实验所得出的结论相符。

表7 大米特性与面窝品质的偏相关分析Table 7 Partial correlation analysis between indica rice characteristics and comprehensive sensory evaluation of salty doughnut

3 结 论

3.1 对以籼米、糯米和粳米为原料制作的面窝进行品质分析，发现这3种面窝在感官评价和质构分析各指标中均有区别，并且籼米面窝的品质特性要优于粳米和糯米面窝，这也为传统手工作坊中以籼米为原料制作面窝提供了参考。

3.2 对所选择大米的特性指标进行主成分分析，发现大米中蛋白质含量、直链淀粉含量和垩白度在主成分中所占的方差贡献最大，因此确定大米中主要成分(蛋白质和直链淀粉含量)和垩白度是大米品种特性的评价指标。

3.3 大米中直链淀粉含量与面窝品质特性呈现显著正相关，因此直链淀粉含量可作为面窝加工用大米的选择指标；结合大米直链淀粉含量与其加工面窝的品质特性，可以看出直链淀粉含量≥18%的大米制作的面窝品质特性好。

参考文献：

[1] 董宏猷. 面窝[J]. 武汉文字资料, 2006(5): 48-49.

[2] 周静舫. 面窝加工工艺参数优化研究[J]. 食品科学, 2008, 29(5): 238-240.

[3] 周显青. 稻米精深加工技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006: 35-36.

[4] 李云波, 许金东, 涂丽华, 等. 不同品种籼米的特性研究[J]. 粮食与饲料工业, 2007(11): 4-6.

[5] American Association of Cereal Chemistry ( AACC). AACC Method 61-02.01 Determination of the pasting properties of rice with the rapid visco analyser[S].1995.

[6] 楚炎沛. 物性测试仪在食品品质评价中的应用研究[J]. 粮食与饲料工业, 2003(7): 40-42.

[7] 王海鸥, 姜松. 质构分析(TPA)及测试条件对面包品质的影响[J]. 粮油食品科技, 2004, 12(3): 1-4.

[8] 蔡丽明, 高群玉. 淀粉:脂类复合物的研究现状及展望[J]. 粮油加工,2007(2): 85-87.

[9] KAUR K, SINGH N. Amylose-lipid complex formation during cooking of rice flour[J]. Food Chemistry, 2000, 71: 511-517.

[10] 杨晓蓉, 李歆, 凌家煜. 不同类别大米糊化特性和直链淀粉含量的差别研究[J]. 中国粮油学报, 2001,16(6): 37-42.

[11] 孙庆杰, 丁文平, 丁霄霖, 等. 米粉(米线)原料标准的选择[J]. 中国粮油学报, 2004, 19(1): 12-15.

[12] 刘友明. 方便米粉加工原料的选择研究[J]. 食品科技, 2008(3): 133-136.

[13] 吴卫国, 张喻, 肖海秋, 等. 原料大米特性与米粉产品品质关系的研究[J]. 粮食与饲料工业, 2005(9): 21-24.

[14] 张喻, 杨泌泉, 吴卫国, 等. 大米淀粉特性与米线品质关系的研究[J].食品科学, 2003, 24(6): 35-38.

[15] 余世锋, 马莺. 米饭品质影响因素及其老化机制研究进展[J]. 食品工业科技, 2008(12): 285-288.

[16] LUO Zhigang, HE Xiaowei, FU Xiong, et al. Effect of microwave radiation on the physicochemical properties of normal maize,waxy maize and amylomaize V starches[J].2006, 58: 468-474.

[17] TANG M, COPELANG L. Analysis of complexes between lipids and wheat starch analysis of complexes between lipids and wheat starch[J].Carbohydrate Polymer, 2007, 67: 80-85.

[19] 许永亮, 程学勋, 陈建峰, 等. 大米淀粉的微波糊化特性研究[J]. 食品工业科技, 2006(12): 98-101.

[20] SINGH J, SINGH N, SAXENA S K. Effect of fatty acids on the rheological properties of corn and potato starch[J]. Journal of Food Engineering,2002, 52: 9-16.

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，硕士研究生，研究方向为农产品加工及贮藏工程。E-mail：yuchen860518@163.com

*通信作者：李秀娟(1978—)，女，副教授，博士，研究方向为农产品质量与安全、农产品加工与贮藏。

E-mail：lixiujuan@mail.hzau.edu.cn