大米淀粉晶体特性对湿米粉质构的影响

2013年广东省食品学会年会论文集
大米淀粉晶体特性对湿米粉质构的影响
梁兰兰P，吴军辉11幸芳2陈威11陈
嘉东1(1．广东省粮食科学研究所，广州510050；2
广州市番禺区质量技术监督检测所，广州511400)
摘要：采用8种不同产地，混合品种以及不同储存时间的早籼稻米制备湿米粉，采用质构仪测定湿米粉的硬度、咀嚼性、最大剪切力和黏性，并采用感官评价法评价湿米粉的感官品质，同时采用广角X谢线衍射(XRD)测定了籼米淀粉的晶体特性，对湿米粉质构特性和晶体特性进行了相关性分析。

研究结果表明：上述8种湿米粉在感官品质和质构特性上均有明显差异，但是湿米粉质构特性(硬度、咀嚼性、抗剪切力以及黏性)与米粉直链淀粉含量之间不存在显著相关性(P>O．05)：湿米粉硬度、咀嚼性和黏性与旱籼米淀粉结晶度、相对结晶度以及锐锋强度比值之间也不存在显著相关性(P>0．05)，但是湿米粉最大剪切力与早籼米淀粉23。

20角的锐锋强度比值显著负相关(F．0．716，P<0．05)，这为根据早籼米淀粉晶体特性预测湿米粉的品质提供了依据。

关键词：湿米粉；质构；晶体特性；X射线衍射光谱；品质预测
Effect of Rice Starch Crystal Properties o n Wet Rice Noodles Textural
Properties
L I A N G Lanlanl．,WU J unh uil，XI NG fan92，CHEN Weil，CHEN Jiadon91
(Gua ngd ong Institute ofCere al S cienc e，G uangz hou510050；
G u a n gz h o u Pa n y u Quality Techn olo gy Su per vi si on&Te st in g I n st i t u te2，G u a n gz h o u 5 11400)
Abstract：Wet rice noodles w er e made by8 k i n ds of e a rl y in dic a r i c e，w h i c h were台om di ff er ent v ar ie t ie s，p ro du ct io n z o ne and s t or a g e ti m e．T e xt ur al p ro pe rt ie s in c l ud i ng hardness，chewiness，max cut tin g fo rc e an d s tic ki nes s we re d e te ct e d b y St a bl e Micro Syst ems
T A—X T p lu s T e x t u r e Analyger，and cr yst al pr o pe rt i es of i nd i ca rice st ar ch were d e te c te d by X-my diffraction(XRD)．The re la ti on sh ip b et we en cry st al pr op er ti es an d t ext ural p ro pe rt ie s were stu d i ed t o o．Re s ul ts sh o w ed th at th er e w as n o si gn i f ie a m rela tio n between
am yl os e content and tex tur al pro per tie s，the re w ere als o n o significant relat ions be tw ee n in di c a rice s tar ch crystal p ro p er t ie s
and wet rice
n o o d le s’h a r d n e s s，c h e w i n e s s and stickine ss，bu t max cut tin g fo rc e o f w et rice noodle s w a s sig nif ic ant ly aff ec te d by 23。

2一Theta
ang le、S
peakratioofindicarice starch(r=-0．716，P<O，05)，which c o u ld b e us e d fo r p ro p e rt y p re v i ew o f we t
ric en oo dl es．
Key w ord s：wet rice noodles，textural properties，crystal p ro p er t ie s，X-r a y d if f r ac t i on，
p ro p e rt y p rev iew
作为南方地区的传统主食品，湿米粉有广泛的和状态依赖度高，存在较大的随意性和偏差llJ。

有消费区域和多个种类。

消费区域包括湖南、广东、研究认为，直链淀粉含量对米粉的品质有显著影响，广西、福建、湖北、江西等省份，种类和名称更加可以作为一种预测方法【2j。

但是对于相同品种，直多种多样。

广东地区消费者常吃的沙河粉就是其中链淀粉含量几乎不变的不同储存时间的稻谷，由这
的一种。

湿米粉的主要原料一大米，其品质直接些稻谷制备的米粉品质却有显著差异；与米粉品质影响了米粉的品质。

长期以来企业主要依靠米饭蒸相关的因素不再是直链淀粉含量，而是米粉的热特煮试验，通过品尝米饭的硬度和黏性等感官特性来性和晶体特性f3一钉。

对由相同储存时间、不同品种的预测湿米粉的品质。

然而这种方法对品尝者的经验稻谷制备的米粉凝胶而言，其质构特性和直链淀粉
基金项目：广东省科技计划项目(20108020316001)
+作者简介：梁兰兰，女，1973年出生，高级工程师，粮油食品加工专业
大米淀粉晶体特性对湿米粉质构的影响
含量显著相关，也和稻谷的热特性和晶体特性相关1．I仪器与材料[I’4】。

对于用不同品种、不同储
存时间稻谷制备的湿8个稻谷样品的来源及具体情况见表1。

米粉，其品质特性与大米直链淀粉含量、热特性、THU35C砻谷机：日本Satake Corporation；晶体特性之间的关系尚未见报道。

LTJM．8型精米机：上海青浦绿洲检测仪器有限公本试验选择了不同产区、混合品种、不同储存司；3100型粮食试验粉碎机：波通瑞华；CYCLOTEC 时间的稻谷8种，用这些稻谷制备湿米粉，研究湿1093旋风粉碎磨：瑞士
Tecator Sample mill；TA—XT 米粉硬度、最大剪切力等品质特性与大米直链淀粉p lus质构仪：英国Stable Mic r o S ystems；Rig aku，含量、晶体特性之间的关系，为湿米粉的品质预测D／Max．IIIA 自动广角X射线衍射仪：日本理光。

提供试验依据。

1材料与方法
表l稻谷来源及理化指标
1．2试验方法度为10．0删n／s。

湿米粉剪切变形度设定为100％。

1．2．1米粉的制备最大剪切力、黏性的计算参考Inglett等17]的方法。

稻谷经过砻谷机脱壳，精米机碾自后用粉碎机每个样品重复测试8次。

在数据处理时，去掉一个
粉碎，过80目筛，再经旋风粉碎磨碾磨后的米粉过最大值和一个最小值。

每个数据以6次测试的平均100目筛备用。

值以及它们的标准偏差表示。

1．2．2湿米粉的制作方法1．2．4大米淀粉晶体特
性用外形尺寸为(I)40 mm x25mi ll的铝盒称取101．2．4．1淀粉的制备
g米粉，经过加水(水与米粉比例为1．5：1，w／w)、籼米经漂洗，室温浸泡24h，磨浆，沉淀24h，调浆后，放入蒸笼中蒸5 min，即得湿米粉。

撇去上清液，过滤，用40℃热风干燥至含水量低于1．2．3质构测试13％，粉碎机粉碎后过80目筛，再经旋风粉碎磨碾以下质构特性均采用TA．XT plus质构仪进行磨后，得到的米粉99．6％过100目筛，即得稻米淀测试。

用Texture Exponent32软件进行质构数据分粉(粗级)i4】。

析。

1．2．4．2米淀粉相对结晶度测定
1．2．3．1挤压测试采用广角x射线衍射仪测量5g米粉的淀粉晶选用P／36探头。

探头测试前的下压速度、测试体特性。

测量条件为电压30kV，电流30mA，扫
速度均为1nqm／s。

测试后的上升速度为10 mm／s。

描速度8。

／rain，纸速度4 c耐min，时间常数1下压初始距离设定为5cm，变形度设定为50％。

湿起始角度5 o，终止角度50 o。

得到一条籼米米粉
S，
的米粉硬度、咀嚼性参考Charles等酗1的方法。

每次广角X射线衍射曲线，用MDI Jade5．0软件对曲线测试一个湿米粉样品的挤压特性，每个样品重复测进行非晶衍射区和亚微晶区的背景去除，相对结晶试8次。

在数据处理时，去掉一个最大值和一个最度的计算采用陈玲等【8‘9】的方法。

小值。

每个数据
以6次测试的平均值以及它们的标1．2．4．3敏锐峰高比值
准偏差表示。

设定样品5个敏锐峰高中的最大值为100，某I．2．3．2剪切测试衍射角的敏锐峰高比值等于该衍射角敏锐峰高与敏选用A／LKB—F探头。

探头测试前的下压速度为锐峰高最大值的百分比191。

2．0 mm／s，测试速度为O．8删耐s，测试后的上升速1．2．5湿米粉感官评价
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评分过程应在烹煮结束后15～30 min内完成。

上述8种米粉由不同储存期的稻谷制备而成，样品用随机数进行编号，每次评定样品数不超过4相关性分析结果显示，米粉品质特性(包括硬度、个，样品量为30g／人。

评分员分为两个小组，每组咀嚼性、抗剪切力和黏性)与稻谷储存期并无显著
6人。

相关性(胗O．05)。

前期研究发现，对于由不同储存对所有评分进行双因素方差分析，对评分员和期相同品种的稻谷制备而来的米粉，延长稻谷储存样品间的差异进行评价。

若评分员间出现显著差异，时间可以改善米粉品质，表现在拉伸特性、抗剪切则对结果进行标准化处理，以消除评分员的影响。

性能和弯曲特性都更好，表面黏性、碎粉率和断条若没有显著差异，则取评分的平均值作为结果。

综率均呈现降低的趋势[3】。

这一结果在本次实验中并合评分为前六项的加合得分，湿米粉感官评价标准没有得到证实，说明稻谷品种对米粉品质的影响也如表2所示【IoJ。

是一个不可忽略的因素。

因此对于不同储存期而且1．2．6数据统计分析是混合品种的稻谷，不能单纯根据稻谷储存期预测采用SPSSl7．0数据处理软件进行相关系数r米粉品质。

和显著性(双侧)P值计算和统计分析。

随着大米直链淀粉含量的升高，湿米粉硬度、
2结果与讨论咀嚼性、抗剪切力和黏性都没有随之升高。

相关性2．1湿米粉感官品质分析也表明，米粉直链淀粉含量与湿米粉质构特性对由8个稻谷样品制作而得的湿米粉进行感官(包括硬度、咀嚼性、抗剪切力和黏性)间不存在评价，结果见表3。

显著相关性(尸>0．05)。

前期研究发现，对于由相同从表3可以看出，8个湿米粉在黏性、硬度、储存期不同品种的稻谷制备而来的米粉凝胶，其最筋道感等各个感官品质方面的差异很大。

其中大剪切力与直链淀粉含量极显著相关(r=O．536，07QY的综合评分最高，达到11分，表现为硬度高、P<O．01，n=27)[41，但是研究还发现，对于由不同黏性低；而06MZ的综合评分最低，仅为3分，不储存期相同品种的稻谷制各而来的米粉，其质构特仅软、烂，而且黏性高。

性(包括硬度、咀嚼性、抗剪切力和黏性)与直链2．2湿米粉质构特性淀粉含量之间不存在显著相关性(胗0．05)13】。

本由于米粉凝胶质构特性(包括硬度、咀嚼性、次试验采用的稻谷原料由不同品种混合而来。

这8 最大剪切力和黏性)与湿米粉感官品质的显著和极个稻谷样本品种不同，储存期也不同，湿米粉品质显著相关性[3，10】，在检测湿米粉感官品质基础上，特性与直链淀粉含量之间不存在显著相关性。

这个对由8个稻谷样品制作而得的湿米粉进行质构测非显著相关性并没有否定直链淀粉含量与湿米粉质试，检测了样品的硬度、咀嚼性、最大剪切力和黏构之间的显著相关性。

这个结果的意义在于，对于性，结果见表4。

那些直链淀粉含量差异不大的稻谷，比如实验采用由表4看出，上述8种湿米粉在硬度、咀嚼性、的8个品种(直链淀粉含量在23．1％～26．3％之间)，最大剪切力和黏性方面有显著差异，结果与感官评而且又是不同储存期、不同品种的稻谷的品质预测，价的结果一致。

其中07QY号湿米粉的硬度最大，就不能简单地通过测定直链淀粉含量的方法来预测达到6873g；最大剪切力也最大，为16．56 N，咀嚼湿米粉的品质。

性较高，黏性较低。

表2米粉感官评定标准
4大米淀粉晶体特性对湿米粉质构的影响
表3湿米粉感官评价
表4湿米粉硬度与抗剪切性
注：不同字母标识的同列数据之问有显著性差异(P<o．05)。

2．3大米淀粉晶体特性的品质特性非显著相关，而是同20角为20。

的衍射前期研究发现，对于由不同储存期同品种稻谷峰强度显著相关[41，提示了特征峰强度与米粉凝胶制成的米粉条，大米淀粉晶体特性(包括微晶相相品质特性间的相关性。

为探讨这种相关性在不同品对结晶度、亚微晶相相对结晶度、晶相相对结晶度)种、不同储存期稻谷与湿米粉质构特性间是否存在，与品质特性显著或极显著相关【31；对于相同储存期检测了8个稻谷样品的大米淀粉晶体特性，结果
见不同品种的稻谷，大米淀粉的微晶相相对结晶度、表
5。

亚微晶相相对结晶度、晶相相对结晶度与米粉凝胶
表5大米淀粉相对结晶度与敏锐峰高比值
样品名称结晶相对结晶度敏锐峰高比值
度15171820231517182023 01BL51．370．875．9 75．732．510070．6 92．1100．0 15．590．3
02G Z41．364．768．4 68．2 15．110066．4 78．4 85．87．1100．0
03HN51．4 71．878．177．O 32．310064．7 90．6 100．0 14．388．0
04J XA Y53．0 82．286．581．635．5 10065．8 91．5 100．9 12．586．9
05．JXDY55．971．173．376．2 16．210083．2 92．9 100．0 6．090．8
06MZ49．5 68．372．6 72．18．210079．6 97．6 100．0 3．595．2
07QY47。

7 65．563．874．31，510059．565．4 100．0 0．580．5
08S G54．182．376．178．336．7 10080．576．7 91．614．7100．0
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从表5得知，8个大米淀粉在20角为15。

、17。

、(r=-0．716,P<0．05)。

180、230四个A型特征峰的相对结晶度并没有规律早籼稻米淀粉是个多晶体系，籼稻支链淀粉的外性变化。

相关分析也表明，这四个特征峰的相对结链较长，形成的结晶比粳稻和糯稻复杂【111。

早籼稻晶度与湿米粉质构特性(包括硬度、咀嚼性、抗剪米淀粉在20为150、170、180、230有强的吸收峰，因切力、黏性)没有显著相关性(扮0．05)。

因此，对此早籼稻米淀粉晶体结构属于A型晶体结构。

同时，于由不同储存期、不同品种稻谷制备的湿米粉，其早籼稻米淀粉在20为200附近有弱的吸收峰，说明其品质特性不能通过测定20角为15。

、17。

、18。

、230 中有少量v型晶体结构存在18】。

这些V型晶体与A
型晶四个A型特征峰的相对结晶度的方法来预测湿米粉体的热焓不同，导致淀粉晶体在糊化过程中A型晶体的质构。

这一现象在由相同储存期、不同品种稻谷先发生熔融，而V型晶体后发生熔融，二者熔融的
速
制备的米粉凝胶中也同样存在一J。

率不一致18】。

A型晶体结构中的直链淀粉和支链淀粉8个大米淀粉在20角为200的V型特征峰相对在水中首先发生分子链问氢键结合，形成支链淀粉外结晶度也没有发现规律性变化，相关分析表明，20链与直链淀粉间的相互交叉和缠绕，构成淀粉凝胶网角为200的特征峰相对结晶度与湿米粉硬度、咀嚼络。

凝胶网络中包裹的V型晶体阻碍了直链淀粉和支性、抗剪切力和黏性间无显著相关性(P>0．05)。

这链淀粉之间形成连续而不间断的网络结构，造成凝胶说明采用分析大米淀粉特征峰相对结晶度的方法无强度下降，米粉凝胶剪切力降低，米粉条容易断条。

法预测由不同储存期、不同品种稻谷制备的湿米粉上述情况发生在由相同储存期、不同品种稻谷制
备的的品质特性。

米粉凝胶中【4J。

特征峰相对结晶度表征了淀粉晶体特性，相对对于由不同储存期、不同品种稻谷制备的湿米结晶度越高，则晶型越完整。

而锐峰相对比值则表粉，这种由V型晶体结构造成的熔融速率不一致不再征了大米淀粉x射线图谱中各特征峰的相对变化。

是米粉均一性凝胶形成的主要障碍，决定湿米粉最大对于由相同储存期、不同品种制各的米粉凝胶，其剪切力的是20角为23。

的敏锐峰高比值。

这个比值可抗剪切力与大米淀粉20角为20。

的敏锐峰高比值极能与大米淀粉在某个区域的晶体排列有关。

具体情况显著相关(P<0．01)。

为探讨这一相关性在不同储存还有待进一步研究。

总体而言，湿米粉最大剪切力和期、不同品种稻谷与湿米粉间是否存在，计算了2020角为230的敏锐峰高比值之间的显著负相关性为湿角为150、170、180、200、230的锐锋衍射强度比值，米粉的品质预测提供了一定的试验依据。

结果见表4，并对其与湿米粉的硬度等品质特性进
3结
行了相关性分析，结果见表6。

论
对于由混合品种、直链淀粉含量差异不大和不表6大米淀粉敏锐峰高比值与湿米粉品质相关性分析同储存时间制备的湿米粉，其硬度、最大剪切力等(n=8)品质特性与直链淀粉含量之间未发现显著相关性
伊>0．05)。

20角为15。

、170、180、200的敏锐峰高比值与
湿米粉的硬度、咀嚼性、最大剪切力、黏性之间均
无显著相关-tO-(P>O．05)，20角为230的敏锐峰高
比值与湿米粉的硬度、咀嚼性、黏性之间也无显著
相关性(P>0．05)。

20角为230的敏锐峰高比值与湿米粉的最大剪注：·表示在o．05水平(双侧)上显著相关。

切力之间存在显著相关性(r=-0．716，P<0．05)。

从表6可以看出，20角为150、170、180、20。

的敏锐峰高比
值与湿米粉的硬度、咀嚼性、最大剪切力、参考文献
黏性之间均无显著相关性(扮O．05)，20角为230的敏[1]1梁兰兰．稻谷储存时间及品种对米排粉品质影响机理锐峰高比值与湿米粉的硬度、咀嚼性、黏性之间也无研究【D]．广州：华南理工大学，2010．显著相关性
(p0．05)。

但是，20角为230的敏锐峰高[2]吴卫国，张喻，肖海秋，等．原料大米特性与米粉产品比值与湿米粉的最大剪切力之间存在显著相关性品质关系的研究[J】．粮食与饲料工业，2005，9：
6 大米淀粉晶体特性对湿米粉质构的影响
2I-24．[7】Barber,S．M illed rice and changes during agei ng [3】梁兰兰，赵志敏，吴军辉，等．稻谷陈化时间对米粉制[M]／／B arbe r,S．Ri ce：Ch emis try and Techn olog y,St．Pa ul．品品质特性的影响[J]．华南理工大学学报(自然科学MN．U．S．A．American A s s o c i a t i o n of Cereal
Chemists，版)，2010，38(04)：65．70．1972：215-263．
[4]梁兰兰，吴军辉，陈威，等．华南籼稻早造稻米品质特[8]陈玲，黄嫣然，李晓玺，等．红外光谱在研究改性淀粉
性与米粉凝胶质构的相关性研究(英文)[J】．陕西科技结晶结构中的应用【J】．中国农业科学，2007，40(12)：大学学报(自然科学版)，2009，(6)：23．28．2821．2826，
[5]Charlesa A，Huangb T，L a i只e t．a1．St ud y of wh ea t[9】祁景玉主编．现代分析测试技术【M]．上海：同济大学
f l o u r-c a s s a v a st ar ch co mpo sit e mi x a nd the f u nc t i on o f出版社，2006．
c a s s a v a muci lag e in Chin ese noodles[J]．Food【10]成明华，李里特，辰已英三．非发酵型米粉的品质评价
Hy d r oc o ll o i ds，2007，21：368—378．体系[J】．中国粮油学报，2000，15(5)：14-18．
[6】Col la d o，L．S．，C o r k e，H．P ro p e rt i e s of sta rc h noo dles a s[11]赵思明，姚松年，刘友明，等．稻米淀粉及其级分的结af f ec te d by s wee t p o ta t o geno t yp e明．C er e al Chemistry,晶特性研究[cF中国农业工程学院主编．农业工程青1997，74(21：182—187．年科技论坛论文集．北京：2002：195，19。