大米品质评价技术的开发研究_米饭含水率及糊化度对米饭品质的影

1、四川工业学院学报文章编号:100025722(2003 0120045205J o u r n a l of S i c h u a n U n i v e r s i t y of S c i e n c e a n d T e c h n ol og y大米品质评价技术的开发研究米饭含水率及糊化度对米饭品质的影响徐润琪(四川工业学院工业设计系, 四川成都610039摘要:文章研究的目的在于弄清米饭含水率及糊化度对米饭品质的影响, 获得以米饭物性参数为指标的大米品质评价基准。由于米饭水分含量对米饭品质影响极大, 供试的长粒型米和短粒型米均将其米饭水分统一调整到63%w. b. 。米粒中糊化淀

2、粉比例越高, 其硬度越底。可以推断, 这是因为米饭粒中残存的细胞壁对米饭硬度产生的影响。关键词:米饭; 水分; 糊化度; 加热吸水率; 物性; 品质; ; 中图分类号:TS21011:A0绪论品质的重要因素法非常困难。在对米饭评价的有关文章中, 采用数据再现性高的技术, 对短粒型米以及长粒型米进行物性测定的评价报道很少。因此, 有关米饭物性的理化标准尚不明确, 可以代表米饭物性的所谓指标的可信度也不够高。本研究以短粒型米和长粒型米为对象, 试图开发以米饭物性为主体的大米品质评价技术, 探明与米饭物性有关的理化指标, 以期得到以米饭物性为基准, 对大米的品质进行评价的基本方法。本文作者旨在利用物

3、性测定装置, 用米饭硬度和粘结力定义米饭的品质, 明确米饭的水分和糊化度对米饭品质带来的影响, 得出以米饭品质为指标对大米品质进行评价的技术方法。, 用叶轮式砻谷机(大竹制作所制,FCI 型 去壳, 所得糙米用摩擦式精米机(山本制作所制,V P -150型 以成品率90%捣精, 制得精白米。再用滚筒式选别机(佐竹制作所制, TR G 型 去除碎粒, 以完整粒为试料进行理化指标测定。1. 2理化指标测定精白米的水分:用5g 试料粉碎, 在105条件下5小时干燥法测定水分。直链淀粉含量:用简易碘比色法为基准测定直链淀粉含量。米饭糊化度:根据Beta 2Amylase 2Pullulanase (B

4、A P 法 进行糊化度测定。米饭的水分:用135、24小时干燥法测定。加热吸水率:用改进的Batcher 等人的炊饭实验法测定。米饭品质测定:物性测定装置采用品质分析仪XT2(Stable Micro Systems L t d 制 , 测定其一粒米饭的外观硬度(以下简称硬度 , 以及粘结力。即, 将一粒米饭以3. 0mm/s 的压缩、拉伸速度, 压缩率为80%进行拉压实验, 所得特性数据如图1所示, 根据品质评定法, 图1中a 点表示硬度,b 点表示粘接力(负数值 。这就是米饭硬度和粘接力的定义。1供试材料及实验方法111供试材料短粒型品种以1995年山形县产的贵代锦(Kiyon 2ishi

5、ki 、秋田小町(Akitakomati 和茨城县产的越光(K oshihikari 、初星(Hat suboshi , 从稻谷形态开始研究; 长粒型品种以伊朗产的Amol ,Sep het , Khazer , 从精米形态开始研究, 茨城县产的长粒型品种Bellepa 2tona 则从稻谷形态开始研究。上述稻谷和精白米均2米饭品质的指标化及米饭加工要将米饭的品质指标化, 面临的问题是如何设定米饭粒的加工、测试条件。这是因为米饭的含水率和以5条件冷藏保管。从稻谷形态入手的试料在进行收到日期:2002206221本文译自日本农业机械学会志第59卷第6号(1997年11月 , 清水直人等著。作者简

6、介:徐润琪(19472 , 男, 四川省宜宾市人, 四川工业学院工业设计系副教授, 博士, 主要从事粮食工程、食品工程、食品机械等方面的研究。 46四川工业学院学报2003年图2米饭品质及糊化度的测定顺序3实验结果及分析图1一粒米饭的品质特性3. 1米饭水分对米饭品质的影响糊化度对米饭品质有很大的影响, 而米饭的流变学特性不能完全由米饭的成分决定。要得到再现性(即同条件重复实验时数据的准确性 较高的米饭物性值, 必须首先确定提供物性测定的米饭加工条件。本研究所进行的实验中, 供品质测试的米饭粒是用少量炊饭法做成的, 1所示。加热装置为电饭煲(3150型, L 100ml 的烧杯, 20g 放入

7、烧杯, 注入定量的蒸馏水, 160ml 蒸馏水, 在30条件下浸泡60分钟, 然后在电饭图3所示为米饭水分对米饭粘结力的影响。米饭水分在52%62%w. b. 之间时, 随着米饭水分的增加, 粘结力也相应增加; 而米饭水分在62%66%w. b. 之间时粘结力反而降低了。, 但, b. 左右时有较大的 煲中加热约14分钟后, 用热电偶传感器进行控制保温约14分钟。控制温度不低于90。然后将烧杯取出, 迅速用铝箔将烧杯上部密封, 以防止饭粒中水分的蒸发。在多次反复的米饭加工操作中, 加入水量的多少对米饭品质评价的影响最大。因此, 本实验设定了5个加水值(分别为28. 0,32. 0,36. 0,

8、40. 0,44. 0g 对米饭进行加工, 以调查加入水量的多少对米饭品质的影响。表1供品质测定的精白米的炊饭工艺取样精白米20g36,40,44g操作流程图3米饭含水率对米饭粘结力的影响图4所示为米饭水分对米饭硬度的影响。随着米饭水分的增加, 米饭硬度相应减小, 这是由于加水量的增加造成米饭动弹性率降低。根据涩谷的研究, 米饭的细胞壁反映饭粒的弹性, 而糊化淀粉则显示饭粒的粘性。由此可以推断, 水分低的米饭, 炊饭中对细胞壁的破坏较少, 其硬度显示高值; 随着米饭水分的增加, 细胞壁的破坏加速, 而糊化淀粉的比例增加, 因此, 米饭的硬度随之减小。如上所述, 米饭粒内残存的细胞壁和糊化淀粉的

9、比例与米饭硬度有很大关系, 另外, 检测头表面与米饭表面的界面情况又对米饭的粘结力产生影响。因此, 可以断定, 与米饭硬度有关的因素和与米饭粘结力有加水量28,32, 温度30炊饭蒸气温度30室温时间60分时间14分时间14分时间50分时间10分米饭粒理化实验进行的顺序如图2所示。将米饭试料在30条件下保持50分钟后, 在常温下测定米饭品质。相同品种试料用一个烧杯炊饭, 从每个烧杯中取10粒米饭逐一进行测定, 将其平均值作为米饭品质的代表。但品质测定的时间限定为10分钟。品质测定结束后, 接着测定饭粒的含水率, 然后将其余饭粒用酒精脱水, 制得可供糊化度测定的米粉 。 第22卷第1期徐润琪:大

10、米品质评价技术的开发研究关的因素是不同的。根据平田的研究, 米饭含水率在62%65%w. b. 之间的时候, 味道最好, 因此, 希望能在63%w. b. 左右条件下进行米饭品质的测定。从本研究结果来看, 米饭的粘结力最大时的含水率为62%w. b. , 这两者的结果是吻合的。因此, 我们以含水率63%w. b. 为基准, 加工做成各种米饭, 测定其品质参数。并以此参数为主对米饭进行品质评价 。47炊饭加工, 可得到含水率63%w. b. 左右的米饭。而用同样的条件加工长粒型米, 却得到60%w. b. 左右低水分米饭。因此, 长、短粒型大米米饭含水率差异很大。且长粒型米的三品种米饭含水率都随

11、着加水量的增加而增加 。图4米饭含水率对米饭硬度的影响3. 2长粒型米以及短粒型米的炊饭加工特性图5炊饭加水量与米饭含水率的关系供试的长粒型米以及短粒型米的精白米含水率和直链淀粉含量如表2所示。精白米的含水率分布在12. 014. 9%w. b. 的范围。供试精白米的直链淀粉含量为8%27. 7%d. b. 。如果按直链淀粉含量对大米进行分类的话, 含量在12. 1%20. 0%d. b. 为低直链淀粉米, 含量在20. 0%25. 0%d. b. 为中直链淀粉米, 含量在25. 0%d. b. 以上为高直链淀粉米。供试的短粒型米属于低型, 长粒型米属于中、高型直链淀粉米。表2精白米的含水率及

12、直链淀粉含量品种K oshihikari Akitakomachi Kiyonishiki Khazer Sep het Amol通常, 由于长粒型米比短粒型米的直链淀粉含量高, 所以, 糊化开始温度和糊化完成温度都较高。因此, 在加水量相同的情况下, 长粒型米比短粒型米在炊饭过程中蒸发掉的水量要多, 而米粒中吸收的水量则相对减少。如前所述, 即使是同一品种, 米饭的含水率对其品质特性也有很大的影响(图3、图4 , 所以, 在测定米饭品质参数时, 必须保持其水分的一致。由此, 图5中曲线设定为近似于对数曲线, 以此推定使米饭含水率保持63%w. b. 所需的加水量。这样,Amol 品种的加水量

13、应为31. 5g ,Sep het 为32. 0g , Khazer 为33. 0g , 即是说, 要使长粒型米在炊饭后水分保持63%w. b. 所需的加水量比短粒型的日本大米要多。根据以上结果, 按水分含量63%w. b. 对各品种大米进行炊饭加工, 得到米饭糊化度和精白米直链淀粉含量的关系如图6所示。直链淀粉含量高的精白米, 其米饭糊化度低。在以糊化度为指标评价米饭品质的时候, 如果米饭糊化度低于90%, 感官鉴定时会感觉不够滋润柔软, 这是难以接受的。两个短粒型品种的米饭糊化度均在90%以上, 而长粒型的糊化度值则大大低于短粒型米的糊化度水平(图6 。含水率直链淀粉含量长粒型米的炊饭加水

14、量与米饭含水率之间的关系如图5所示。采用少量炊饭法, 用设定的加水重量比(精白米20. 0g :蒸流水28. 0g 对短粒型日本米进行 483. 3加热吸水率及糊化度与米饭品质的关系四川工业学院学报2003年中, 是预先设定了相同的水分, 来比较各品种间米饭的品质差异的, 在米饭粒中有固定的水分含量。因此, 可以人为, 这是水分以外的因素对米饭的硬度产生了影响。图8是品质测定后米饭的糊化度与米饭硬度的关系。品质测定后再测米饭的糊化度与图6所示的刚蒸熟后的米饭的糊化度相比, Sep het 、Khazer 、贵代锦(Kiyonishiki 的糊化度增加,Amol 、越光(K oshihikar

15、2i 、秋田小町(Akitakomat hi 的糊化率则减少 。按照长粒型米各自的加工特性进行炊饭加工, 得到含水率为63%w. b. 的米饭。其饭粒硬度与米的加热吸水率的关系如图7所示。由炊饭特性实验求得的长粒型精白米的加热吸水率为自重的2. 53倍, 而短粒型米的加热吸水率却停留在1. 72. 3倍的水平。从图7中可知, 长粒型米的米饭硬度高于短粒型米, 而且加热吸水率高的精白米的硬度大于吸水率低的 。图8米饭糊化度与米饭硬度的关系图6 精白米淀粉含量与米饭糊化度的关系在测定米饭的品质参数时, 为了保持米饭水分和糊化度等形状的稳定, 米饭粒在30条件下保持了50分钟, 即使这样, 米饭的糊

16、化度也随时间发生了很大变化。可见, 要想使品质测定结果再现性高非常困难, 这也是其原因之一。此外, 对照图6和图8的结果可知, 要用这种方式作为糊化度的指标, 对蒸熟后的米饭和在30条件下保持了50分钟后的米饭的糊化度之间的差异作出适当的评价十分困难。因此, 以糊化度为指标跟踪炊饭后米饭变化的方法, 有再探讨的必要。从图8的结果, 可以确认的是, 糊化度高的米饭其图7加热吸水率与米饭硬度的关系米的加热吸水率与米饭外观膨胀体积都是与米饭的烹饪增殖率有关的指标。因此, 在用相同加水量炊饭时, 烹饪增殖率大的米, 其硬度较高。换言之, 加热吸水率高的米, 在限制加水量炊饭时, 米饭的硬度将增加。从以

17、上结果可知, 在一般情况下长粒型米的米饭比短粒型米的饭硬, 米饭的糊化度也大大低于在品质要求上不允许的90%的界限。随着米饭含水率的增加, 米饭的硬度减小, 这是在米饭粒中细胞壁残留较多的情况下, 米饭表现出较大弹性的证据。但在本实验图9米饭湖化度与米饭粘结力的关系第22卷第1期徐润琪:大米品质评价技术的开发研究硬度较低。由于糊化度高的米饭在炊饭时细胞壁破坏较多, 所以可以说, 米粒内残存的细胞壁与米饭的硬度有很大的关系, 这显示米饭粒的糊化淀粉比例与米饭硬度有明显的关系, 以加热吸水率以及糊化度为指标可以代表米饭的硬度。米饭的糊化度与米饭粘结力的关系如图9所示。与图3所示的日本产长粒型米Be

18、llepatona 相比较伊朗产的长粒型米的粘结力较低。由此可以断定, 这是由于Bellepatona 在日本栽培, 栽培环境对其品质产生了很大的影响。其结果, 尽管Bellepatona 属于长粒型品种, 却具有和短粒型米相近的性质。关于长粒型米和短粒型米的米饭糊化度与粘结力之间的关系, 糊化度在80%以上时, 米饭的粘结力显著增加。由此可知, 水分含量在63%w. b. 时随着米49饭内糊化淀粉含量的增加, 米饭粘结力也相应增加, 糊化淀粉的比例在80%左右时, 存在米饭粘结力显著变化的可能性。4结束语本文对长粒型和短粒型米的炊饭加工特性进行了探讨, 以设定的炊饭顺序将加工成含水率63%w

19、. b. 的米饭进行了品质参数测定。探讨米饭水分以及糊化度与米饭品质之间关系的结果, 米饭粒中糊化淀粉比例高的, 其米饭硬度较低, 此外还可断定, 米饭粒内的残存细胞壁等对米饭硬度的增加有很大的影响。由此可知, 以加热吸水率以及糊化度为指标代表长粒型米和短粒型米的米饭硬度是可能的。以米饭的品质参数为指标的这一结果也可考。Study on qi(of University of Science and Technology ,Chengdu 610039Sichuan China Abstract :In order to develop rice qualit y evaluating tec

20、hnique by p hysical p roperties of coked rice such as moist ure content and degree of gelatinization , t he present paper deals wit h t he effect of cooked rice p roperties on t he text ure of capped rice. A grain of cooked rice wit h 63%w.b. moist ue level f rom each indicia and japonica t ype sample is provided for text ure measurement , because t he text ure of coked rice is affected by t he moist ure in cooked rice. It is found t hat t he hardness of cooked rice decrease wit h increasin g t he degree of gelatiniza