孔進喜　王曉香　文雅　許雪燕

珠海格力電器股份有限公司　廣東珠海　519000

1　引言

米飯的食味特性是大米食用品質評價中最重要的指標之一，因此，開展對米飯食味品質的研究對米飯的批量生產有實際的指導意義。米飯感官評價即通過人的眼觀（米飯外觀形態(tài)）、鼻聞（風味）、口嘗（口感）等方法對所蒸煮的米飯的形態(tài)、色澤、風味和適口性的綜合評價[1]。米飯的質構特性在食味評價中占有相當大的比重，其反映了米飯的適口性（軟硬度、彈性、粘性等）。在現(xiàn)行有效的標準中規(guī)定[2]：口感較佳的米飯應具備軟硬度適中、彈性大、爽滑、具有粘性但不粘牙的特性。米飯食味品質評價主要包括感官指標評價和物理化學指標評價，感官評價具有人為因素主觀性強，評價流程麻煩，耗費時間長，評定結果離散性大等缺點，另外，理化評價則是對稻米的化學成分含量進行測定，并與米飯的食味品質建立相關性分析，進而得出這些指標與食味特性的相互關系[3]。但是，稻米由生米經過加水加熱制成熟米飯后，其化學組成成分發(fā)生了一系列的變化，若采用理化指標對米飯食用特性進行評價，較難直觀、準確地反應米飯的整體食用品質。因此，如何應用儀器設備對米飯的食用品質進行評價，越來越受到學者的重視。

測定米飯質地的儀器主要有TPA質構儀、硬度粘度儀、通用實驗儀等，質構儀通過模仿人的咀嚼過程，對米飯的質構做出客觀評價。本文研究在不同的觸發(fā)力、壓縮量和測試速度下，對米飯口感指標測試值（硬度、粘附性、彈性和咀嚼性）的平均值和變異系數(shù)進行分析，以考查米飯物性測試結果的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，從而為質構儀能夠快速、準確地評價米飯?zhí)峁├碚撘罁?jù)。

2　材料與方法

2.1　材料與設備

大米，當?shù)厥惺坶L粒米；電飯煲，額定功率1200W；TMS-TOUCH質構儀，選擇圓柱形探頭，北京盈盛恒泰科技有限責任公司；UMA-M型電子稱，廈門聯(lián)貿易有限公司。

2.2　樣品制備

電子稱稱取600g大米放入容器中，加入室溫水，清洗2-3次，淘洗過的米從容器轉移至電飯煲內鍋，按照1:1.5的水米比添加水，并蓋好鍋蓋，選擇“煮飯”功能的“勁道”口感，按下“開始”按鈕，進行蒸煮，直至烹飪結束。

2.3　試驗方法

為了確定口感測試方法中參數(shù)的最佳匹配，選取觸發(fā)力、壓縮量、測試速度三個因素，分別記為1、2、3。樣品制備好后，趁熱從上層中心和邊緣以及下層中心和邊緣各取米飯80g，分別放入塑料盒中，作為待測樣品，并通過質構儀測定米飯的硬度、粘附性、彈性和咀嚼性，分析每個因素對米飯口感指標的影響。每個因素選取四個水平，進行正交試驗，通過變異系數(shù)，選擇三個因素的最優(yōu)組合，確定口感測試參數(shù)。樣品在不同參數(shù)下分別進行8次平行試驗，并分析各個口感指標的平均值和變異系數(shù)。

圖1　觸發(fā)力對米飯口感指標的影響

圖2　壓縮量對米飯口感指標的影響

2.3.1 單因素試驗

單因素試驗方案如表1所示。

2.3.2 正交試驗

三因素四水平正交試驗方案如表2所示。

2.4　數(shù)據(jù)處理與分析

利用Microsoft Office Excel 2007，SASS8.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理與分析。以米飯口感指標測定值的平均值和變異系數(shù)判斷米飯質構儀個設置參數(shù)條件下測試結果的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。

3　結果分析

3.1　單因素試驗

由圖1可知，隨著觸發(fā)力的增加，米飯的硬度和粘附性變化趨勢相同，均呈先增大后減小的變化趨勢，當觸發(fā)力為1.5N時，為硬度和粘附性變化的拐點；而米飯的彈性和咀嚼性均隨著觸發(fā)力的增加而下降。當觸發(fā)力小于1.5N時，隨著觸發(fā)力的增加米飯的咀嚼性和彈性顯著降低，而當其值超過1.5N時，兩個指標的變化趨于平緩。

從圖2可知，米飯的硬度、粘附性和咀嚼性均隨著壓縮量的增大而增大，其中硬度、咀嚼性增加的幅度明顯大于粘附性；當壓縮量大于85%時，米飯的硬度、咀嚼性和粘附性顯著增大。而彈性指標隨壓縮量的增大變化不大，這表明彈性受壓縮量的影響不大。這與鄧靈珠[4]的研究結果相一致。

物性測試壓縮量是樣品被壓縮的距離與樣品原尺寸的比值，表征樣品被壓縮后內部結構的變化。不同的壓縮量使被測樣品發(fā)生的形變程度及其內部結構變化各異。另一方面，因測試樣品自身特性的原因，不同的壓縮量對質構測試結果產生較大影響，使得測試結果波動性較大。譬如，測試硬度較大的樣品（如面包、饅頭等），若設置的壓縮量太小，則測得的彈性、硬度等口感指標偏小；反之，容易使樣品形變劇烈，硬度、彈性等指標偏大。所以，應根據(jù)研究對象的特性選擇合適的壓縮量。

表1　單因素試驗方案

表3　質構測定參數(shù)對米飯口感指標的影響

測試速度對米飯硬度、粘附性、彈性和咀嚼性的影響如圖3所示。由圖可得，與壓縮量相比，測試速度對米飯硬度、粘附性、彈性和咀嚼性的測試結果影響較小。隨著測試速度的加快，米飯的硬度呈先增大后降低的變化趨勢，咀嚼性的變化與硬度變化相反，呈先降低后增加的變化趨勢；而米飯的粘附性和彈性隨測試速度的增加變化幅度很小，說明米飯粘附性和彈性不受測試速度的影響。

測試速度是質構指標測定時需要設定的另一重要參數(shù)。如果測試速度設置過大，則測試樣品在第一次被壓縮時瞬間形變，會影響樣品的恢復以及隨后進行的第二次壓縮；反之，測試速度設置過小，則樣品在相對較長的時間內壓縮產生各種形變，由此獲得的測試曲線變得彎曲不平滑，產生的誤差較大。因此，選擇恰當?shù)臏y試速度也是質構指標測試的關鍵設置參數(shù)。

3.2　正交試驗

觸發(fā)力、壓縮量和測試速度對米飯硬度、粘附性、彈性和咀嚼性的影響程度如表3所示，從中可知：壓縮量對米飯的口感指標硬度、粘附性、彈性和咀嚼性均有極顯著影響；測試速度對米飯的硬度、彈性和咀嚼性也有極顯著影響，而對粘附性有顯著影響；觸發(fā)力對米飯的彈性和咀嚼性有極顯著影響，但對米飯的硬度和粘附性的影響不顯著。

可以通過變異系數(shù)的大小來衡量試驗測量結果的準確與否，變異系數(shù)越小，則表明測量結果的重現(xiàn)性越好，實驗結果越準確；反之，變異系數(shù)越大，表明測量結果較離散，重現(xiàn)性不好，測試結果越不準確。圖4是16組正交試驗的變異系數(shù)，第12組的變異系數(shù)最小，表明測試結果越準確。基于本實驗測試條件，米飯口感測試參數(shù)為：壓縮量85%、觸發(fā)力2N、測試速度60mm/min。

4　總結

根據(jù)各個參數(shù)設置條件下米飯口感指標硬度、粘附性、彈性和咀嚼性的測定結果平均值和變異系數(shù)表明：觸發(fā)力、壓縮量和測試速度的變化對米飯質構指標的硬度和咀嚼性影響程度較大，而對米飯的粘附性和彈性影響較小；設置壓縮量為85%、觸發(fā)力為2N、測試速度為60mm/min，米飯的質構特性指標測定結果重現(xiàn)性較好。

圖3　測試速度對米飯口感指標的影響

圖4　十六組正交試驗變異系數(shù)

[1] 周顯青， 王學鋒， 張玉榮， 等. 米飯食味品質評價技術進展[J]. 糧油食品科技， 2013，21（1）：56-61.

[2] 中華人民共和國國家標準GB/T15682-2008. 稻谷、大米蒸煮食用品質感官評價方法[J]. 北京：中國標準出版社，2008.

[3] Yu L.， Turner M.S.， Fitzgerald M.，et al. Review of the effects of different processing technologies on cooked and convenience rice quality[J]. Trend in Food&technology.2017，59：124-138.

[4] 鄧靈珠. 大米蒸煮與米飯物性及食味形成機理[D]. 河南：河南工業(yè)大學，2012.