采用质构仪测定米粉条表面黏性的方法研究

周显青，邵 珂，张玉荣

河南工业大学 粮油食品学院，河南粮食作物协同创新中心，粮食储藏安全河南省协同创新中心，河南 郑州 450001

米粉条是一种大米加工产品，因其具有方便、适口、营养等特点，深受我国及东南亚地区人民的喜爱[1-2]。在加工过程中，若表面黏性过大会引起米粉条之间相互粘连，出现“并条现象”，严重影响其商品价值和烹饪食用价值。对于米粉条的品质评价目前尚缺乏统一而权威的标准，实际生产操作过程中，米粉条的粘连程度常通过目测或触摸等感官评价方法来判断，准确度不高。质构仪能够对食品的质地特性进行量化，灵敏度高、客观性强，可避免感官评价中主观因素对结果的影响[3]，近年来在小麦粉制品[4-6]、肉制品[7-8]及米制品[9-10]等品质特性评价方面已得到广泛应用。

基于质构仪测定生面团[11]、鲜面条[12-13]、熟面条[14-17]等产品表面黏性的研究已有许多，而对于米粉条表面黏性的测定鲜有报道，且测定时通常选用默认的条件，没有对参数进行优化。前人的研究表明，面条煮后的静置时间、烹煮水的硬度、干燥温度、测试区域的温湿度、探头的撤回速度、压缩力等因素对表面黏性均存在一定的影响[15-17]。作者利用质构仪在Adhesive test模式下对米粉条的表面黏性进行测定，考察不同烹煮及测试条件对测定结果的影响，进而确定精密度高、重现性好的测定条件，以期为米粉条的品质评价提供数据支持，为解决实际生产中米粉条的“并条”问题提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以市售9种干米粉条为原料，样品信息见表1。

表1 干米粉条信息

1.2 仪器与设备

MP2002电子天平：上海恒平科学仪器有限公司；电磁炉：九阳股份有限公司；TA.XT Plus质构仪：英国Stable Micro Systems公司。

1.3 试验方法

1.3.1 米粉条的烹煮

取15根10 cm长的干米粉条，以1∶100(g/mL)的粉水比例，水沸后开始烹煮。从9 min开始，每隔30 s取出一根，放在两块玻璃板中间按压，观察硬芯，记录硬芯消失的时间即为最佳蒸煮时间。本试验所用的江西米粉条最佳蒸煮时间为12.5 min，其在不同蒸煮时间的状态如图1所示。

注：A、B分别为煮至9、12.5 min时的米粉条。

1.3.2 米粉条表面黏性的测定

将江西米粉条煮至最佳蒸煮时间后，捞出，开始计时，逐根摆放在架子上，静置数分钟后进行质构黏性测试。每次取3根米粉条，并排摆放在测试平台上，每组测试重复5次。利用质构仪进行黏性测试时，选用P36R圆柱形探头，测试程序为Cooked lasagne-PTA4 PFS. PRG，测试模式为Adhesive test。米粉条表面黏性初始测定条件为：测前速度5 mm/s，测试速度0.5 mm/s，测后速度10 mm/s，触发力20 g，压缩力500 g，压缩时间2 s, 撤回距离10 mm, 数据收集速率500 pps。具体的测试过程：探头先以测前速度向下运动，接触到米粉条表面后，当探头感应到设定的触发力时，开始采集数据，测前速度转换成测试速度并以设定的压缩力对米粉条进行压缩，压缩一定时间后最终以测后速度撤离。测试结束，即可得到米粉条黏性测试情况,结果如图2所示，峰值即为探头与样品表面分离时最大的黏性值。

图2 米粉条黏性测试结果

分别对其他8种不同干米粉条进行烹煮，并在优选的测试条件下进行表面黏性测试，考察测试条件的灵敏度。

1.3.3 烹煮条件对米粉条表面黏性的影响

蒸煮特性是反映米粉条品质的重要方面，烹煮条件不同，米粉条的品质也会随之变化。试验以江西干米粉条为原料，分别采用沸水煮、沸水浸泡至无干芯后再用沸水煮两种方式进行烹煮，通过比较变异系数，选择合适的烹煮方式。在此基础上探索不同的静置时间对米粉条表面黏性的影响，煮熟后的静置时间分别为0、5、10、15、20 min。

1.3.4 质构测试条件对米粉条表面黏性的影响

固定其他初始测定条件不变，分别探究不同的压缩力、测试速度和测后速度对米粉条表面黏性的影响。其中，压缩力分别为400、500、600、700、800 g，测试速度分别为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 mm/s，测后速度分别为6、7、8、9、10 mm/s。

1.3.5 重复性试验

在单因素试验的基础上，选择变异系数较小、精密度较高的测试条件，对同种干米粉条(江西米粉)在同一天进行5个批次的烹煮及黏性试验，考察测试条件的重现性。

1.3.6 数据处理

每组测试重复5次，去掉最大值与最小值后，结果以平均值表示。使用SPSS 20.0进行T检验和单因素方差分析。

2 结果与讨论

2.1 烹煮条件对米粉条表面黏性的影响

2.1.1 烹煮方式

常用的米粉条烹煮方式有沸水浸泡、沸水煮、沸水浸泡后再用沸水煮等，试验以江西干米粉条为原料，采用沸水浸泡的方式烹煮耗时较长，因此仅考察后两种方式对米粉条表面黏性的影响，结果见表2。

表2 烹煮方式对米粉条表面黏性的影响

注：表面黏性为平均值±标准差，同一列不同小写字母表示数据之间存在显著性差异(P<0.05)，表3、表4、表6同。

由表2可知，烹煮方式不同，米粉条的表面黏性之间存在显著性差异(P<0.05)。浸泡的过程中，米粉条变软后，每隔30 s取出一根后切断，观察到截面不再有白色干芯时停止浸泡。本试验米粉条在沸水中浸泡21 min后再在沸水中煮7.5 min可熟透，而直接用沸水煮的最佳蒸煮时间为12.5 min，可能是由于沸水煮时水分子剧烈运动，加速淀粉的溶胀导致其排出，而浸泡过程相对较为温和，导致仅用沸水煮时表面黏性较大。对比变异系数发现，结果均小于10%，沸水煮的精密度相对较高，综合考虑选择沸水煮米粉条作为合适的烹煮方式。

2.1.2 煮熟静置时间

江西米粉条煮熟静置时间对表面黏性的影响结果见表3。

表3 煮熟静置时间对米粉条表面黏性的影响

由表3可知，静置时间不同，米粉条表面黏性之间存在显著性差异(P<0.05)。米粉条表面黏性在39.02～77.44 g之间，随着静置时间的延长，黏性整体上呈增大的趋势，这与Dexter等[16,18]的研究结果一致。米粉条煮熟后立即捞出时，表面的水分较多，米粉条表面较为光滑，因此黏性相对较小，随着静置时间的延长，表面的水分蒸发或被吸收到米粉中，由于缺乏水分的润滑作用，黏性相对增大。此外，Dexter等[16]在测定意大利面的黏性时发现，当静置时间超过10 min时，测试结果的精确度下降。本试验米粉条煮熟捞出后立即进行变异系数测试,静置时间为0 min时最大(CV>10%)，静置5 min时最小，而当静置20 min时变异系数明显增大，精确度下降，因此，选择米粉条煮后静置5 min再进行黏性测试。

2.2 质构测试条件

测试压缩力、测试速度及测后速度对江西米粉条表面黏性的影响，结果见表4。

2.2.1 压缩力

在预试验中发现当压缩力大于800 g时，米粉条表面发生明显的形变，且易粘到探头上，因此设置压缩力在400～800 g之间，考察其对江西米粉条表面黏性的影响。

由表4可知，压缩力不同，米粉条的表面黏性之间存在显著性差异(P<0.05)，黏性值在41.76～53.57 g之间，随压缩力的增大整体上呈增大趋势，这与王晓彬等[5,10]的研究结果一致。可能是因为在压缩的过程中，压缩力较小时，探头与试样之间的接触不够完全[17]，随着压缩力的增加，接触面积增大，当探头向上运动时，样品对其黏附作用增大[10]。Dexter等[16]发现，当压缩力小于2 500 N/m2时，黏性减小，大于12 500 N/m2时，黏性增加，且测定意大利面黏性最合适的压缩力为5 200 N/m2(相当于400 g)。本试验范围内，不同压缩力下黏性的变异系数均小于10%，数据重现性较好，当压缩力为600 g时变异系数最小。因此，选取压缩力600 g作为适宜的测试条件。

表4 测试条件对米粉条表面黏性的影响

2.2.2 测试速度

固定压缩力为600 g，在0.1～0.9 mm/s之间改变测试速度大小，考察测试速度对江西米粉条表面黏性的影响。在TPA模式中，黏附性指标与adhesive test模式中的黏性有较高的相关性[19]， 黏附性为探头与样品接触时克服两者表面间吸引力所作的功[20]，结果以曲线面积表示，两者在一定程度上可以相互反映。王晓彬等[5]在研究面条的质构特性时发现测试速度对面条的黏附性影响显著，由表4可知，测试速度不同，米粉条表面黏性之间无显著性差异(P>0.05)，这可能与试验考察的水平不同有关。试验考察的范围内，米粉条的表面黏性值在46.43～54.57 g之间，黏性随测试速度的增加无明显变化。其中，当测试速度0.5 mm/s时变异系数最小，其他测试速度下得到的变异系数均大于10%，精密度小，重现性差，因此，选取测试速度0.5 mm/s作为适宜的测试条件。

2.2.3 测后速度

当压缩过程结束，探头离开样品表面时，瞬间的速度改变可能会对测定结果产生一定的影响。固定压缩力600 g，测试速度0.5 mm/s，在6～10 mm/s之间改变测后速度，考察测后速度对江西米粉条表面黏性的影响。

由表4可知，测后速度不同，米粉条表面黏性之间存在显著性差异(P<0.05)，随测后速度的增加，黏性整体上呈增大趋势，在41.37～53.32 g之间。当测后速度为6 mm/s时，测试结果的变异系数大于10%，可能是由于探头运动速度较小，米粉条与探头接触时间相对较长，从而导致测试结果重现性差。当测后速度为10 mm/s时，变异系数最小，因此选取测后速度10 mm/s作为适宜的测试条件。

2.3 重复性试验结果

通过比较变异系数大小，确定较为适宜的黏性测试条件：江西米粉条在沸水中煮至最佳蒸煮时间后捞出，静置5 min后进行黏性测试，测试压缩力600 g，测试速度0.5 mm/s，测后速度10 mm/s。在优选的测定条件下，进行5次重复性试验，结果如表5所示。黏性测定值在52.83～55.35 g之间，变异系数均小于10%，说明在此条件下测试结果的精密度较高，重现性较好。

表5 重复性试验结果

2.4 其他米粉条表面黏性测定结果

在优选的测定条件下，测定其他8种米粉条表面黏性，结果见表6。由表6可知，8种米粉条表面黏性测定结果的变异系数均小于10%，说明在此条件下测试结果的精密度较高，重现性较好。此外，不同米粉条的表面黏性之间存在显著性差异(P<0.05)，黏性范围为34.64～65.62 g，说明该测试方法灵敏度较高，能够反映出不同品种之间的差异性。

表6 8种米粉条表面黏性测定结果

3 结论

对江西米粉条烹煮后用质构仪对其表面黏性进行测定，得到不同的烹煮方式、煮熟后静置时间、压缩力和测后速度对米粉条的表面黏性均存在显著性影响，而测试速度对结果影响不显著。在优选的测定条件下，其他8种米粉条黏性测定结果的变异系数均小于10%，精密度较高，重现性较好，且不同米粉条的表面黏性之间的差异显著。综上，基于质构仪测定米粉条表面黏性较为适宜的条件：米粉条在沸水中煮至最佳蒸煮时间后捞出，静置5 min后进行黏性测试，压缩力600 g，测试速度0.5 mm/s，测后速度10 mm/s。