3种不同粒型“适碾”大米的食用品质分析与评价

刘 洁, 吴亚妮, 费小吉, 黄 清, 安红周,2, 杨 柳

(河南工业大学粮油食品学院1,郑州 450001)

(河南省谷物品质分析与加工国际联合实验室2,郑州 450001)

(丰益(上海)生物技术研发中心有限公司3,上海 200137)

米饭的食用品质是稻米品质的一个重要方面,糙米碾去皮层可明显改善其食用品质[1,2]。虽然加工碾除米粒皮层可提升大米的感官品质,但当加工精度升高到一定程度时,再进一步碾磨,增加了对胚乳的损伤从而产生碎米,米饭的食味值下降[3,4]。随着碾磨过程中糊粉层、果皮和种皮的去除,蛋白质含量、脂肪含量、矿物质和灰分含量降低,淀粉胚乳暴露出来,米饭的黏附性、黏聚性、长度膨胀率、体积膨胀率和吸水率等发生改变[5-7]。因此稻米的适度加工是节粮减损、提质增效的有效途径。

稻米的加工精度可以用碾减率或留皮度表示。碾减率是指糙米在碾白过程中被碾除的皮层及胚的质量占糙米质量的百分比[8,9]。留皮度是指试样平放, 残留皮层、米胚投影面积之和占试样投影面积的百分比[10]。GB/T 1354—2018在提倡适度加工的背景下提出了“精碾”“适碾”的概念和判定标准,确定“适碾”留皮度为2.0%～7.0%,“精碾”留皮度小于2.0%。“适碾”的意义在于尽可能保留大米营养成分、保证大米品质的情况下,对大米进行适度碾磨。另一方面,从消费者的购买观来看,因为精米的外观色泽、适口性更好,大多数消费者喜欢残留很少或没有皮层的精米。虽然食用品质在日常消费中占重要地位,但随着适度加工以及大健康全局理念的提出,应在保证大米具有可接受感官品质的前提下,尽可能多地保留富含生物活性物质的糊粉层[11]。稻米的最佳碾磨精度需要综合考虑大米的食用品质、适度加工以及利润[6]。目前关于“适碾”范围内的食味值和感官评价分析是缺乏的。同时,不同粒型米粒之间食用品质也有所差异[5, 12]。采用客观仪器分析和主观感官评价2种不同的手段,对长、中、短粒米不同加工精度的大米进行食用品质的分析、比较和评价,提出评价方法,为确定适度加工大米的最佳留皮度提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

3种不同粒型的糙米:吉宏(长宽比为1.83,短粒型)黑龙江产地采购;稻花香(长宽比为2.65,中粒型)吉林产地采购;野香优莉丝(长宽比为4.67,长粒型)江西产地采购。所有糙米均经过18目筛过筛和手工挑除不完善粒以得到净糙,放置在4 ℃的冰箱中冷藏备用。

1.2 仪器与设备

TM05C砂辊碾米机,CBS550AS(2) 精米机,JMJT-12大米加工精度检测仪,STA1B米饭食味计,RHS1A硬度黏度仪,GRC-03101杂粮迷你电饭锅,ⅠH电饭煲,MCZ203蒸锅。

1.3 方法

1.3.1 不同加工精度大米的碾制

稻花香和吉宏糙米采用砂辊和铁辊组合碾白的方法进行碾制,首先用砂辊碾米机(40#型号砂辊)进行开糙,每次进机量为200.00 g,转速为1 060 r/min,得到碾减率分别为2.50%和2.01%的开糙大米;然后用CBS550AS(2)铁辊米机调整不同的碾磨时间和碾磨压力,每次进机量为1 000.00 g,得到不同碾减率的样品,重复3次实验并取平均值。野香优莉丝用砂辊碾米机(40#型号砂辊)按照上述相同进机量和转速碾制不同时间,得到不同碾减率的样品,重复3次实验并取平均值。以留皮度表征大米的不同加工精度,测定3次取平均值。碾磨出来的大米样品需用18目筛子筛出糠粉,放置在4 ℃下进行存放。不同加工精度的3种大米的留皮度如表1所示。

表1 不同碾减率的大米样品对应的留皮度

1.3.2 米饭的制备

用于仪器分析的米饭制备:称取150 g 大米放入蒸饭皿中,用自来水进行淘洗,顺时针搅拌10圈,逆时针搅拌10圈,如上操作2次,然后淋洗1次,最后倒尽余水。洗过的米加常温水常温浸泡30 min,加水量与大米质量之比为1.0∶1.3。浸泡后放入小容量杂粮电饭锅蒸煮40 min。蒸煮好的米饭用铲子沿蒸饭皿的边缘从外向内推动米饭,使得米饭与蒸饭皿的侧边边缘分离开,防止米饭在冷却过程中侧边边缘的冷却水浸泡靠近边缘的米饭而影响结果。取出蒸饭皿,用大张厨房纸盖住蒸饭皿口,并用电饭锅盖盖住,放到通风地方自然冷却100 min。

感官评价米饭制备方法:参照GB/T 15682—2008的方法制备米饭。

1.3.3 米饭食味值的测定

食味值和质构的测定采用直接取样法,粳米饭称取8 g,压成圆形饭饼[13,14],置入米饭食味计中测定食味值。每个样品的食味值测定12次。食味计可以得到3个指标:外观、口感、食味值,其中食味值是用米饭食味仪、硬度黏度仪对米饭样品得出的综合评价值,满分为100分,是把米饭的外观、口感与官能实验评价相结合的综合值[15]。

1.3.4 米饭质构的测定

将测定食味值后的标准饭饼放入硬度黏度仪中测定米饭质构特性。每个样品硬度黏度仪测定10次。硬度黏度仪得到蒸煮后米饭的4个指标:硬度、黏度、弹性、平衡度。

1.3.5 米饭感官评价

依据食味值的实验结果,从每种大米中选取6个不同加工精度的米样进行后续的感官评价。由30名受过专业训练的人员组成感官评价员,避免评价员产生评审疲劳感官,每人每次5份试样,试样用不同的3位随机数字编号。感官评分参照GB/T 15682—2008中的米饭感官评价评分规则和评分记录表。感官评价指标有5个,分别为气味(20分)、外观结构(20分)、适口性(30分)、滋味(25分)、冷饭质地(5分)。

1.3.6 米饭的喜爱度评价

依据“极度喜欢”“非常喜欢”“一般喜欢”“稍微喜欢”“既没有喜欢,也没有不喜欢”“稍微不喜欢”“一般不喜欢”“非常不喜欢”“极度不喜欢”共9个等级,分别以9、8、7、6、5、4、3、2、1分值表示喜爱评分,其中:大于并等于6分的判定为喜欢,大于并等于5分的判定为可接受,小于5分的判定为不喜欢。喜爱度评价包括喜爱平均分,“喜欢”占比和“接受”占比。等级分值乘以对应等级人数之和为喜爱评分总分,喜爱平均分= 喜爱评分总分/总人数;“喜欢”占比为选择大于并等于6分的人数占总人数的比例;“接受”占比为选择大于并等于5分的人数占总人数的比例。

1.3.7 数据处理及分析

感官评价以及喜爱度评价是以评价小组的综合评分的平均值作为实验结果。食味值和质地的测定实验重复3次。采用Origin 2019软件作图,用SPSS 16.0软件对数据进行Pearson相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同加工精度米饭质构特性

3种粒型大米的不同加工精度大米的质构特性如图1所示,长粒米野香优莉丝米饭具有最高的弹性和最低的黏度,短粒米吉宏6和中粒米稻花香米饭的硬度和平衡度高于野香优莉丝。这可能是由于不同粒型大米之间米粒组成成分、籽粒厚度、比表面积的不同而导致米饭的质构特性有所差异。作为大米主要成分的淀粉组成以及结构的不同会影响米饭的质构特性,通常籼稻具有比粳稻高的直链淀粉含量[16,17]。米粒的比表面积和厚度是决定水在烹饪过程中扩散的重要因素,从而影响与米饭硬度、黏度相关的蒸煮时间[18]。

图1 吉宏6、稻花香、野香优莉丝不同加工精度大米的质构特性

随着加工精度的提高,3种大米的米饭硬度不断降低,而吉宏6留皮度1.23%的“精碾”米的米饭硬度(6.84 N)却高于留皮度2.05%的“适碾”米的米饭硬度(6.45 N),稻花香留皮度1.95%的精碾米的米饭硬度(8.32 N)大于其所有“适碾”米的米饭硬度(7.30～8.23 N);野香优莉丝留皮度1.20%的“精碾”米的米饭硬度(4.13 N)高于留皮度分别为6.00%和3.02%的“适碾”米的米饭硬度(3.78 N和3.77 N)。随着加工精度的提高,3种大米的米饭黏度、平衡度不断升高,而吉宏6留皮度1.23%的“精碾”米的米饭黏度(0.58 N)和平衡度(0.08)却小于留皮度2.05%的“适碾”米的米饭黏度(0.71 N)和平衡度(0.11)。从“等外”米到“精碾”米,碾磨使得3种大米的米饭弹性变化小于0.09 N,这说明碾磨对于米饭弹性的影响较小。可见部分“适碾”大米也可能会具有“精碾”大米相似的质构特性。

2.2 不同加工精度米饭食味值

食味值是米饭品质的重要评价指标,可以反映米饭的食味情况[19-21]。将吉宏6、稻花香、野香优莉丝的米饭食味值分别与留皮度以2为底的对数之间进行拟合,3种大米的米饭食味值分别与留皮度以2为底的对数之间呈现出良好的线性关系。方程分别为:

Y吉宏6=-0.08(log2X)3-0.16 (log2X)2-2.11(log2X)+81.29,R2=0.964 0;

Y稻花香=-0.006(log2X)3-0.44(log2X)2-3.61(log2X)+74.53,R2=0.996 1;

Y野香优莉丝=0.04(log2X)3-0.19 (log2X)2-5.54(log2X)+62.02,R2=0.962 9。

由图2可得,糙米的米饭食味值最低,说明碾去皮层在一定程度上能改善大米的米饭食味值。相同加工精度下,3种大米的米饭食味值大小关系是:吉宏6>稻花香>野香优莉丝,表明不同粒型之间食味值之间有所差异,这与不同粒型大米之间米粒组成成分不同有关,如淀粉[22]、蛋白质[23]、脂肪[24]等。随着加工精度的提高,3种大米的米饭食味值不断增加,但在“精碾”范围内,留皮度的降低对米饭食味值的影响减弱。加工精度对吉宏6、稻花香“适碾”米的米饭食味值的影响大于“精碾”米,在“精碾”范围内米饭食味值变化逐渐平缓,这表明大米过度加工并不会使得米饭食味值一直提高。随着加工精度的增加,当达到“精碾”时,留皮度变化缓慢,同时米粒组成成分稳定,使得食味值变化相对变缓[25,26]。甚至过度加工大米米粒胚乳表面破损可能会导致食味值下降。

图2 吉宏6、稻花香、野香优莉丝不同加工精度大米的食味值

2.3 大米食用品质的相关性分析

3种粒型大米的留皮度、碾减率、硬度、黏度、平衡度、弹性及食味值之间的相关性如表2所示。3种大米仅在“适碾”范围内留皮度与碾减率之间均存在强相关性(>0.8)。3种大米的“精碾”米和“适碾”米的米饭食味值与留皮度、碾减率强相关,米饭黏度与平衡度强相关。

表2 3种粒型大米仪器分析相关指标的相关性分析

“适碾”范围内,对于短粒米吉宏6、中粒米稻花香、长粒米野香优莉丝,与大米米饭食味值相关性最强的质构特性指标分别是:硬度、硬度、平衡度。在“精碾”范围内,短粒米吉宏6、长粒米野香优莉丝大米的米饭黏度和平衡度与碾减率呈显著正相关(P<0.05);对于短粒米吉宏6、中粒米稻花香、长粒米野香优莉丝,与大米米饭食味值相关性最强的质构特性指标分别是:平衡度、硬度、黏度。

3种大米留皮度与碾减率之间相关性为“适碾”米大于“精碾”米,以及短粒米吉宏6、长粒米野香优莉丝大米留皮度、碾减率分别与米饭硬度的相关性为“适碾”米大于“精碾”米,说明 “适碾”米留皮度的变化对大米加工品质和米饭食用品质的影响大于“精碾”米。

2.4 感官评价

依据食味值对样品进行初筛,在“适碾”范围和“精碾”范围内分别选择3个留皮度作为主观感官评价样品。吉宏6、稻花香、野香优莉丝的感官评价总分最高的米饭,对应的大米留皮度分别为1.23%(83.45分)、0.10%(76.80分)、0.31%(83.45分),均为“精碾”大米。3种大米不同加工精度的米饭感官评价结果如图3所示。将各指标得分与对应指标总分进行百分比计算,以其贡献度表示。

注:自变量是大米的留皮度。图3 3种大米不同加工精度的米饭感官评价分析

由图3可知,感官评价中气味对米饭的贡献度最高,吉宏6、稻花香、野香优莉丝的气味和滋味贡献度最高的米饭样品有“适碾”米,对应的大米留皮度分别为:1.23%、3.40%、6.00%和2.50%、0.10%、2.21%,说明适当皮层的留存可能有利于气味和滋味的丰富。3种粒型大米的留皮度为0.10%时,外观结构贡献度最高,主要是由于加工精度会提高米饭的白度,且更加富有光泽。冷饭质地对米饭的贡献度最低,吉宏6、稻花香、野香优莉丝的冷饭质地贡献度最高的米饭样品均为“精碾”米,对应的大米留皮度分别为:1.23%、0.80%、0.31%。从适口性来看,吉宏6留皮度在1.23%的米饭贡献度最高。从感官评价的5个指标贡献度来看,加工精度的提高,并不能使5个指标贡献度一直都增加。对于同一种大米,气味、滋味、外观结构、冷饭质地、适口性的贡献度值最高的米饭,既有“精碾”米也有“适碾”米。

虽然从感官评价得到的3种大米食用品质评分最高的是“精碾”米,但是依据感官评价中贡献度最大的气味评分,稻花香和野香优莉丝得分最高的米饭均为“适碾”米。因此应用喜爱度评价进一步量化分析消费者对米饭的喜好偏向程度[27-29]。

2.5 喜爱度评价分析

由图4不同加工精度的3种粒型大米的米饭喜爱度评价结果显示,当加工精度提高时(留皮度由6%降低到1%),“喜欢”占比、“接受”占比和喜欢平均分都有所提高。短粒米吉宏6、中粒米稻花香、长粒米野香优莉丝均为“精碾”米米饭的“喜欢”占比和“接受”占最高,其对应的留皮度分别是1.23%、1.60%、1.20%。

野香优莉丝(除了留皮度6.00%的大米)、吉宏6、稻花香用于感官评价的大米米饭“接受”占比都在70%以上;其中稻花香适碾米(留皮度2.60%)米饭的“接受”占比与其“精碾”米有相同的最高“接受”占比(83.33%);吉宏6“适碾”米(留皮度2.05%)米饭的“接受”占比高达92.86%;野香优莉丝“适碾”米(留皮度2.21%)米饭的“接受”占比竟为100%。

稻花香、吉宏6和野香优莉丝“喜欢”占比在70%以上的最高留皮度分别为1.60%、2.05%、2.21%,其中稻花香为“精碾”米。但从感官评价可知,稻花香“适碾”米(留皮度为2.60%)米饭的感官评价总分和气味评分均大于“精碾”米(留皮度为1.60%)米饭得分。

可见,70%以上的评价员接受和喜欢“适碾”大米。

3 结论

3种粒型大米中,长粒米野香优莉丝的米饭弹性最高,短粒米吉宏6和中粒米稻花香的米饭硬度、黏度、平衡度和食味值高于野香优莉丝。加工精度的提高对短粒米吉宏6、中粒米稻花香“适碾”米的米饭食味值的影响大于“精碾”米。3种粒型大米在“适碾”和“精碾”范围内,留皮度与弹性、平衡度、食味值之间相关性结果说明,“适碾”米的米饭食用品质对留皮度变化的依赖性较高。虽然3种不同粒型大米感官评分总分最高的均为“精碾”米,但是当短粒米吉宏6留皮度为2.05%,中粒米稻花香留皮度为2.60%,长粒米野香优莉丝留皮度为2.21%时,具有较“精碾”米相当的“接受”占比和“喜欢”占比。结合仪器客观分析和主观感官评价可得,留皮度小于3%的“适碾”大米具有与“精碾”大米相当的竞争优势。

“适碾”大米具有较“精碾”大米高的营养价值和经济效益,研究不同粒型“适碾”大米食用品质符合适度加工的研究方向,但本研究只选取了3种不同粒型大米进行研究,未来应研究更多不同粒型大米“适碾”大米食用品质规律,为大米的适度加工提供更多参考。