不同类别大米糊化特性和直链淀粉含量的差异研究
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籼稻主产于我国南方各省 。由于早籼稻米的食 用品质较差 ,近年来通过调整农业种植结构 ,大幅度
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
第 16 卷第 6 期
杨晓蓉等 不同类别大米糊化特性和直链淀粉含量的差异研究
大米的糊化特性与大米的蒸煮品质和食用品质 有密切的相关 。为了满足消费的需求和稻谷育种工 作的需要 ,人们采用各种方法来评价大米的糊化特 性 ,其中胶稠度 、运动粘度 (毛细管粘度) 、布拉班德 糊化特性试验和大米的蒸煮特性 (包括品尝试验) 评 价试验都是最常选用的方法〔4〕,但是这些方法或操 作过于繁琐 ,或评价结果缺乏客观性 ,不便于使用 。
起始糊化温度 62. 5 ℃(见表 3) 。
表 3 粳米试样的糊化特性曲线特征值 3
来源
峰值粘 最低粘度 衰减值 最终粘度 回生值 起始糊化 度 (cP) (cP) (cP) (cP) (cP) 温度 ( ℃)
江苏 1 2932 1263 1668 2448 1184 54. 05
江苏 2 2858 1239 1620 2402 1162 62. 80
本研究利用快速粘度分析仪 ( Rapid Visco Anal2 yser ,简称 RVA ,下同) 测试不同类别的市售大米 ,对 它们的 糊 化 特 性 曲 线 及 主 要 特 征 值 进 行 了 分 析 比 较 ,并对影响大米糊化特性的主要因素作了初步探 讨。
1 仪器设备
1. 1 快 速 粘 度 分 析 仪 RVA —3D + 型 : ( 澳 大 利 亚 Newport Scientific Pty Ltd. ) ,备有专用搅拌器和铝质样 品筒 。 1. 2 计算机 :Compaq 40/ 25 型笔记本式 ,装有糊化特 性测试专用软件 ( Thermocline for Windows) 。 1. 3 喷墨打印机 :Canon BJ - 200ex 型 。
3 结果与讨论
3. 1 典型的糊化特性曲线 快速粘度分析仪是澳大利亚科研人员于二十世
纪 80 年代为在田间研究小麦穗上发芽的快速检测技 术而研制开发的一种由计算机和专用软件控制的现 代化旋转式粘度测试仪器 , 用于替代降落值仪 (Falling Number) 。由于 RVA 具有样品用量少 (3 ~ 5g) 、操作简便 、测试快速 、试样的温度变化均匀 、测量 结果可用厘泊 (cP) 或快速粘度分析仪单位 ( RVU) 表 示 、对环境条件的要求简单 、可按需要通过计算机对
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
38
中国粮油学报
2001 年第 6 期
1. 4 样品磨 : Falling Number 3100 型 。 1. 5 天平 :称量精度 0. 01g。
2 试验材料与方法
2. 1 样品来源
本研究中使用的大米 (稻谷) 样品包括 4 份纯品
种粳稻谷 ,38 份市售大米 (其中 1 份泰国香米) 及 2
份江苏省出口大米样品 。样品的类别和来源详见表
2~8 。
2. 2 试样制备
稻谷样品在实验室内制成大米试样 。所有大米
试样均以 Falling Number 3100 型样品磨粉碎至足够的
要特征值的平均值为 : 峰值粘度 3776 cP、最终粘度
3847 cP、回生值 1826 cP、起始糊化温度 64. 3 ℃(见表
2) 。
表 2 籼米试样的糊化特性曲线特征值 3
来源
四川 1 四川 2 四川 3 江苏 平均值
峰值粘 最低粘度 衰减值 最终粘度 回生值 起始糊化
度 (cP) (cP) (cP) (cP) (cP) 温度 ( ℃) 3440 1681 1759 3208 1527 62. 55 3509 1786 1724 3373 1588 63. 90 4091 2388 1702 4199 1810 64. 95 4066 2238 1829 4610 2378 65. 75 3776 2024 1754 3847 1826 64. 3
996 62. 55
千代锦3 3 2997 1094 1903 2037
943 64. 00
辽优 7 号3 3 3025 1224 1801 2228 1004 63. 20
津稻 779 3 3 3041 1131 1910 2022
892 63. 65
细度 ( ≤40 目) 。
2. 3 试验方法
2. 3. 1 大米的糊化特性
按照国际谷物科学与技术协会的方法 ( ICC Stan2 dard No. 162)〔5〕和美国谷物化学家协会的方法 (AACC 66 —21)〔6〕进行测定 。测试条件见下表 。为了保证测
wenku.baidu.com
试结果的可靠性 , 应根据大米试样的实际水分 , 按
14 %水分校正 ,以确定称样量 。
表 1 糊化特性的测试条件
时间
00∶00∶00 00∶00∶00 00∶00∶10 00∶01∶00 00∶04∶42 00∶07∶12 00∶11∶00 00∶13∶00 3
项目 温度 搅拌器转速 搅拌器转速 温度 温度 温度 温度 温度
设定值
50 ℃
960 r/ min
160 r/ min 50 ℃ 95 ℃ 95 ℃ 50 ℃ 50 ℃
3 仪器的空载温度为 50 ℃,测试结束时间为 13. 0min
温度和转速进行准确的调节与控制等一系列优点 , 而且 其 测 试 结 果 与 传 统 的 Brabender 粘 度 测 定 仪 (Viscograph 或 Amylograph) 有良好的可比性 ,特别适 用于测定各种粮食以及含淀粉试样的糊化特性 ,已 被各国科学家广泛用于各种与粘度变化相关的粮食 品质研究 ,例如评价大米 、小麦粉 、玉米天然淀粉和 变性淀粉的质量 、研究配料对烘焙产品质量的影响 、 研究挤压膨化物料的熟化过程与熟化度 、小麦育种 过程中的品质评价 、淀粉酶和纤维素酶的活性分析 以及大麦储存品质和储存寿命的预测等〔8〕。有些测 试方法已被国际谷物化学家协会 ( ICC) 和美国谷物 化学家协会 (AACC) 等国际知名专业化组织批准作为 标准方法使用 。澳大利亚科研人员为满足对中国和 日本出口小麦的需要 ,开展了小麦粉的 RVA 糊化特 性与面条和馒头食用品质关系的研究 ,用以指导面 条与馒头专用小麦的选育种研究 ,并已取得明显的 成效〔9~11〕。国内目前已有若干单位拥有快速粘度分 析仪 ,并开始用于小麦〔12〕、玉米 、稻谷 、甘薯的品质评 价和育种及小麦粉〔13〕产品质量评价的研究 。
收稿日期 :2001 - 08 - 02 杨晓蓉 :女 1956 年出生 ,实验师 ,粮油食品检验
香味的香米品种 ,它们实际上都是籼稻或粳稻的变 种 ,个别变种可以同时兼有黑色 、香味或糯性特征 。 国家并 未 对 这 些 特 殊 品 种 的 大 米 另 行 规 定 质 量 标 准 ,其收购或销售价格由市场需求决定 。我国地域 辽阔 ,农业种植特点和历史习惯的差异使人们对大 米的食用品质的喜好有一定程度的差别 。不同品种 大米的加工品质和食用品质也有明显的差异 。
摘 要 对不同类别的市售大米样品 (籼米 、粳米 、杂交稻米 、籼糯米 、粳糯米 、黑米和香米) 的糊化特性和 直链淀粉含量进行测定并进行了比较研究 。结果表明 ,籼型 、粳型和糯型大米的直链淀粉含量和糊化特性曲 线及主要特征值 (峰值粘度 、最终粘度 、回生值) 均有明显的差异 ,并与其食用品质有密切相关 。糊化特性曲线 和相关特征值可用于鉴别市售大米的品质也可用于判别依直链淀粉含量划分的大米类型 。
关键词 大米 直链淀粉 RVA 糊化特性曲线 峰值粘度 最终粘度 回生值
0 前言
稻谷 ( Oryza sativa) 在我国有悠久的栽培历史 ,根 据浙江 河 姆 渡 出 土 的 实 物 可 以 证 实 中 国 在 公 元 前 7000 年已有稻谷的栽培 。到夏 、商时代 ,在黄河流域 的中下游已经广泛种植〔1〕。现在 ,从北方的黑龙江 到南方的海南岛均有稻谷种植 。稻谷经砻碾加工制 成的大米是中国以及整个东亚地区人民最主要的口 粮之一 。2000 年我国的粮食总产量为 4. 53 亿吨 ,其 中稻谷近 2 亿吨 ,约占 43. 8 %
江苏 3 2936 1244 1692 2326 1082 64. 40
江苏 4 2856 1278 1583 2546 1274 63. 60
江苏 5 3072 1230 1843 2289 1060 64. 20
江苏 6 3047 1202 1846 2230 1028 62. 65
吉林
2836 1168 1667 2165
我国的栽培稻种主要为籼稻 ( Oryza sativa L . ssp. shien) 和粳稻 ( Oryza sativa L . ssp. keng) 两个亚种 ,其 粒形 、胚乳的透明度或米粒的白垩质比例有明显的 区别 ,直链淀粉含量也有一定程度的差异 。收购时 通常采 用 感 官 识 别 的 方 法 区 分 。国 家 标 准 ( GB/ T 1350 - 1999 稻谷)〔2〕中规定由粮食部门收购的稻谷 分为早籼稻谷 、晚籼稻谷 、粳稻谷 、籼糯稻谷和粳糯 稻谷五类 。实际上 ,籼糯稻谷和粳糯稻谷分别为籼 稻和粳稻的糯性变种 ,它们均极少 、甚至不含有直链 淀粉 。考虑到直链淀粉含量对米质的影响和在不同 品种稻谷中的差异 ,新制定的国家标准 ( GB/ T 17891 - 1999 优质稻谷)〔3〕中规定 :优质籼稻谷的直链淀粉 含量为 15 %~24 % ,优质粳稻谷的直链淀粉含量为 15 %~20 % ,优质籼糯稻谷和粳糯稻谷的直链淀粉含 量均 ≤2. 0 %。我国劳动人民在长期的栽培实践中 , 还培育出一些米色呈黑红色的黑米品种和具有特殊
3 表列数据均为二次测试的平均值
3. 2. 2 粳米的糊化特性
我国粳米主产于华东与华北各省 ,特点是米粒
外观圆润 ,米饭晶莹透亮 、爽滑柔软 、食用品质较高 。
测得的糊化特性曲线表明 ,除少数试样 (天津粳米和
兴之梦粳稻) 外 ,粳米试样主要特征值的平均值为 :
峰值粘度 2960 cP、最终粘度 2269 cP、回生值 1062 cP、
2001 年 12 月 第 16 卷第 6 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol . 16 ,No. 6 Dec. 2001
不同类别大米糊化特性和直链淀粉含量的差异研究
杨晓蓉1 李 歆2 凌家煜2
(南京经济学院食品科学与工程系1 ,南京 210003) (国家粮食局科学研究院2 ,北京 100037)
图 1 典型的糊化特性曲线
3. 2 大米的糊化特性 各种大米均有其特征性的糊化特性曲线 。同一
品种的大米 ,由于种植 、收获和储藏过程中各种环境 因素的影响 ,其糊化特性曲线也会有某些变化 。表 2 ~7 分别列示了籼米 、粳米 、杂交稻米 、籼糯米与粳糯 米 、香米和黑米的糊化特性曲线特征值 。 3. 2. 1 籼米的糊化特性
39
减少了早籼稻的种植面积 ,但其产量仍然占有相当
大的比例 。本研究采集的是市售籼米样品 ,难以区
分其具体类别 , 而且由于试样份数较少 , 缺乏代表
性 。但根据试样的糊化特性曲线特征值可以看出 ,
峰值粘度较高 , 最终粘度接近 、甚至大于其峰值粘
度 ,衰减值与回生值均较高是籼米的特征 ,这表明籼
米饭的口感较差并且易于回生 (变硬) 。籼米试样主
使用 RVA 并按规定方法进行测试所获得的糊化 特性曲线可以清晰地反映试样的水悬浮物在加热糊 化过程中的粘度变化 。图 1 所示即为典型的糊化特 性曲线及相关的特征值 。
2. 3. 2 大米的直链淀粉含量 按国家标准方法 ( GB/ T 15683 - 1995 稻米直链
淀粉含量的测定)〔7〕测定 。
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
第 16 卷第 6 期
杨晓蓉等 不同类别大米糊化特性和直链淀粉含量的差异研究
大米的糊化特性与大米的蒸煮品质和食用品质 有密切的相关 。为了满足消费的需求和稻谷育种工 作的需要 ,人们采用各种方法来评价大米的糊化特 性 ,其中胶稠度 、运动粘度 (毛细管粘度) 、布拉班德 糊化特性试验和大米的蒸煮特性 (包括品尝试验) 评 价试验都是最常选用的方法〔4〕,但是这些方法或操 作过于繁琐 ,或评价结果缺乏客观性 ,不便于使用 。
起始糊化温度 62. 5 ℃(见表 3) 。
表 3 粳米试样的糊化特性曲线特征值 3
来源
峰值粘 最低粘度 衰减值 最终粘度 回生值 起始糊化 度 (cP) (cP) (cP) (cP) (cP) 温度 ( ℃)
江苏 1 2932 1263 1668 2448 1184 54. 05
江苏 2 2858 1239 1620 2402 1162 62. 80
本研究利用快速粘度分析仪 ( Rapid Visco Anal2 yser ,简称 RVA ,下同) 测试不同类别的市售大米 ,对 它们的 糊 化 特 性 曲 线 及 主 要 特 征 值 进 行 了 分 析 比 较 ,并对影响大米糊化特性的主要因素作了初步探 讨。
1 仪器设备
1. 1 快 速 粘 度 分 析 仪 RVA —3D + 型 : ( 澳 大 利 亚 Newport Scientific Pty Ltd. ) ,备有专用搅拌器和铝质样 品筒 。 1. 2 计算机 :Compaq 40/ 25 型笔记本式 ,装有糊化特 性测试专用软件 ( Thermocline for Windows) 。 1. 3 喷墨打印机 :Canon BJ - 200ex 型 。
3 结果与讨论
3. 1 典型的糊化特性曲线 快速粘度分析仪是澳大利亚科研人员于二十世
纪 80 年代为在田间研究小麦穗上发芽的快速检测技 术而研制开发的一种由计算机和专用软件控制的现 代化旋转式粘度测试仪器 , 用于替代降落值仪 (Falling Number) 。由于 RVA 具有样品用量少 (3 ~ 5g) 、操作简便 、测试快速 、试样的温度变化均匀 、测量 结果可用厘泊 (cP) 或快速粘度分析仪单位 ( RVU) 表 示 、对环境条件的要求简单 、可按需要通过计算机对
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
38
中国粮油学报
2001 年第 6 期
1. 4 样品磨 : Falling Number 3100 型 。 1. 5 天平 :称量精度 0. 01g。
2 试验材料与方法
2. 1 样品来源
本研究中使用的大米 (稻谷) 样品包括 4 份纯品
种粳稻谷 ,38 份市售大米 (其中 1 份泰国香米) 及 2
份江苏省出口大米样品 。样品的类别和来源详见表
2~8 。
2. 2 试样制备
稻谷样品在实验室内制成大米试样 。所有大米
试样均以 Falling Number 3100 型样品磨粉碎至足够的
要特征值的平均值为 : 峰值粘度 3776 cP、最终粘度
3847 cP、回生值 1826 cP、起始糊化温度 64. 3 ℃(见表
2) 。
表 2 籼米试样的糊化特性曲线特征值 3
来源
四川 1 四川 2 四川 3 江苏 平均值
峰值粘 最低粘度 衰减值 最终粘度 回生值 起始糊化
度 (cP) (cP) (cP) (cP) (cP) 温度 ( ℃) 3440 1681 1759 3208 1527 62. 55 3509 1786 1724 3373 1588 63. 90 4091 2388 1702 4199 1810 64. 95 4066 2238 1829 4610 2378 65. 75 3776 2024 1754 3847 1826 64. 3
996 62. 55
千代锦3 3 2997 1094 1903 2037
943 64. 00
辽优 7 号3 3 3025 1224 1801 2228 1004 63. 20
津稻 779 3 3 3041 1131 1910 2022
892 63. 65
细度 ( ≤40 目) 。
2. 3 试验方法
2. 3. 1 大米的糊化特性
按照国际谷物科学与技术协会的方法 ( ICC Stan2 dard No. 162)〔5〕和美国谷物化学家协会的方法 (AACC 66 —21)〔6〕进行测定 。测试条件见下表 。为了保证测
wenku.baidu.com
试结果的可靠性 , 应根据大米试样的实际水分 , 按
14 %水分校正 ,以确定称样量 。
表 1 糊化特性的测试条件
时间
00∶00∶00 00∶00∶00 00∶00∶10 00∶01∶00 00∶04∶42 00∶07∶12 00∶11∶00 00∶13∶00 3
项目 温度 搅拌器转速 搅拌器转速 温度 温度 温度 温度 温度
设定值
50 ℃
960 r/ min
160 r/ min 50 ℃ 95 ℃ 95 ℃ 50 ℃ 50 ℃
3 仪器的空载温度为 50 ℃,测试结束时间为 13. 0min
温度和转速进行准确的调节与控制等一系列优点 , 而且 其 测 试 结 果 与 传 统 的 Brabender 粘 度 测 定 仪 (Viscograph 或 Amylograph) 有良好的可比性 ,特别适 用于测定各种粮食以及含淀粉试样的糊化特性 ,已 被各国科学家广泛用于各种与粘度变化相关的粮食 品质研究 ,例如评价大米 、小麦粉 、玉米天然淀粉和 变性淀粉的质量 、研究配料对烘焙产品质量的影响 、 研究挤压膨化物料的熟化过程与熟化度 、小麦育种 过程中的品质评价 、淀粉酶和纤维素酶的活性分析 以及大麦储存品质和储存寿命的预测等〔8〕。有些测 试方法已被国际谷物化学家协会 ( ICC) 和美国谷物 化学家协会 (AACC) 等国际知名专业化组织批准作为 标准方法使用 。澳大利亚科研人员为满足对中国和 日本出口小麦的需要 ,开展了小麦粉的 RVA 糊化特 性与面条和馒头食用品质关系的研究 ,用以指导面 条与馒头专用小麦的选育种研究 ,并已取得明显的 成效〔9~11〕。国内目前已有若干单位拥有快速粘度分 析仪 ,并开始用于小麦〔12〕、玉米 、稻谷 、甘薯的品质评 价和育种及小麦粉〔13〕产品质量评价的研究 。
收稿日期 :2001 - 08 - 02 杨晓蓉 :女 1956 年出生 ,实验师 ,粮油食品检验
香味的香米品种 ,它们实际上都是籼稻或粳稻的变 种 ,个别变种可以同时兼有黑色 、香味或糯性特征 。 国家并 未 对 这 些 特 殊 品 种 的 大 米 另 行 规 定 质 量 标 准 ,其收购或销售价格由市场需求决定 。我国地域 辽阔 ,农业种植特点和历史习惯的差异使人们对大 米的食用品质的喜好有一定程度的差别 。不同品种 大米的加工品质和食用品质也有明显的差异 。
摘 要 对不同类别的市售大米样品 (籼米 、粳米 、杂交稻米 、籼糯米 、粳糯米 、黑米和香米) 的糊化特性和 直链淀粉含量进行测定并进行了比较研究 。结果表明 ,籼型 、粳型和糯型大米的直链淀粉含量和糊化特性曲 线及主要特征值 (峰值粘度 、最终粘度 、回生值) 均有明显的差异 ,并与其食用品质有密切相关 。糊化特性曲线 和相关特征值可用于鉴别市售大米的品质也可用于判别依直链淀粉含量划分的大米类型 。
关键词 大米 直链淀粉 RVA 糊化特性曲线 峰值粘度 最终粘度 回生值
0 前言
稻谷 ( Oryza sativa) 在我国有悠久的栽培历史 ,根 据浙江 河 姆 渡 出 土 的 实 物 可 以 证 实 中 国 在 公 元 前 7000 年已有稻谷的栽培 。到夏 、商时代 ,在黄河流域 的中下游已经广泛种植〔1〕。现在 ,从北方的黑龙江 到南方的海南岛均有稻谷种植 。稻谷经砻碾加工制 成的大米是中国以及整个东亚地区人民最主要的口 粮之一 。2000 年我国的粮食总产量为 4. 53 亿吨 ,其 中稻谷近 2 亿吨 ,约占 43. 8 %
江苏 3 2936 1244 1692 2326 1082 64. 40
江苏 4 2856 1278 1583 2546 1274 63. 60
江苏 5 3072 1230 1843 2289 1060 64. 20
江苏 6 3047 1202 1846 2230 1028 62. 65
吉林
2836 1168 1667 2165
我国的栽培稻种主要为籼稻 ( Oryza sativa L . ssp. shien) 和粳稻 ( Oryza sativa L . ssp. keng) 两个亚种 ,其 粒形 、胚乳的透明度或米粒的白垩质比例有明显的 区别 ,直链淀粉含量也有一定程度的差异 。收购时 通常采 用 感 官 识 别 的 方 法 区 分 。国 家 标 准 ( GB/ T 1350 - 1999 稻谷)〔2〕中规定由粮食部门收购的稻谷 分为早籼稻谷 、晚籼稻谷 、粳稻谷 、籼糯稻谷和粳糯 稻谷五类 。实际上 ,籼糯稻谷和粳糯稻谷分别为籼 稻和粳稻的糯性变种 ,它们均极少 、甚至不含有直链 淀粉 。考虑到直链淀粉含量对米质的影响和在不同 品种稻谷中的差异 ,新制定的国家标准 ( GB/ T 17891 - 1999 优质稻谷)〔3〕中规定 :优质籼稻谷的直链淀粉 含量为 15 %~24 % ,优质粳稻谷的直链淀粉含量为 15 %~20 % ,优质籼糯稻谷和粳糯稻谷的直链淀粉含 量均 ≤2. 0 %。我国劳动人民在长期的栽培实践中 , 还培育出一些米色呈黑红色的黑米品种和具有特殊
3 表列数据均为二次测试的平均值
3. 2. 2 粳米的糊化特性
我国粳米主产于华东与华北各省 ,特点是米粒
外观圆润 ,米饭晶莹透亮 、爽滑柔软 、食用品质较高 。
测得的糊化特性曲线表明 ,除少数试样 (天津粳米和
兴之梦粳稻) 外 ,粳米试样主要特征值的平均值为 :
峰值粘度 2960 cP、最终粘度 2269 cP、回生值 1062 cP、
2001 年 12 月 第 16 卷第 6 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol . 16 ,No. 6 Dec. 2001
不同类别大米糊化特性和直链淀粉含量的差异研究
杨晓蓉1 李 歆2 凌家煜2
(南京经济学院食品科学与工程系1 ,南京 210003) (国家粮食局科学研究院2 ,北京 100037)
图 1 典型的糊化特性曲线
3. 2 大米的糊化特性 各种大米均有其特征性的糊化特性曲线 。同一
品种的大米 ,由于种植 、收获和储藏过程中各种环境 因素的影响 ,其糊化特性曲线也会有某些变化 。表 2 ~7 分别列示了籼米 、粳米 、杂交稻米 、籼糯米与粳糯 米 、香米和黑米的糊化特性曲线特征值 。 3. 2. 1 籼米的糊化特性
39
减少了早籼稻的种植面积 ,但其产量仍然占有相当
大的比例 。本研究采集的是市售籼米样品 ,难以区
分其具体类别 , 而且由于试样份数较少 , 缺乏代表
性 。但根据试样的糊化特性曲线特征值可以看出 ,
峰值粘度较高 , 最终粘度接近 、甚至大于其峰值粘
度 ,衰减值与回生值均较高是籼米的特征 ,这表明籼
米饭的口感较差并且易于回生 (变硬) 。籼米试样主
使用 RVA 并按规定方法进行测试所获得的糊化 特性曲线可以清晰地反映试样的水悬浮物在加热糊 化过程中的粘度变化 。图 1 所示即为典型的糊化特 性曲线及相关的特征值 。
2. 3. 2 大米的直链淀粉含量 按国家标准方法 ( GB/ T 15683 - 1995 稻米直链
淀粉含量的测定)〔7〕测定 。