,*

(1.天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院,天津 300457;2.國(guó)家粳稻工程技術(shù)研究中心,天津 300457)

糙米是稻谷脫殼后仍保留了皮層和胚的米粒,是一種富含營(yíng)養(yǎng)素的食品原料,含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等成分[1],其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值已被越來越多的人所接受[2]。和白米相比,糙米含有更多的蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、谷維素、谷維醇及維生素等營(yíng)養(yǎng)成分,這些成分都對(duì)人體健康起著不同的促進(jìn)作用[3]。美國(guó)參議院營(yíng)養(yǎng)特別委員會(huì)對(duì)飲食與疾病的關(guān)系進(jìn)行了全球調(diào)查,得出“先進(jìn)國(guó)家的疾病是食源病”的結(jié)論[4],號(hào)召人們改變飲食習(xí)慣,盡量攝取谷物,如糙米、全麥等食品[3,5]。隨著新米種開發(fā)強(qiáng)度的增加,許多學(xué)者進(jìn)行了積極的嘗試和探索,采用碾削、浸泡、發(fā)芽、干燥、輻射、酶解、超高壓、擠壓膨化等多種技術(shù)方法來改善糙米的食用品質(zhì)[6],糙米的蒸煮性質(zhì)也成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

隆粳軟1號(hào),俗稱“空心米”,是河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所與天津天隆種業(yè)科技有限公司合作選育的新型米種,是以冀粳13、特優(yōu)1號(hào)和吉粳88為親本,通過雜交、復(fù)交和多年系譜選育出具有耐寒性強(qiáng),抗病性好,米質(zhì)上等,蒸煮后味道好等特點(diǎn)的新型米種。通過初步研究得知,隆粳軟1號(hào)具有較小的比重,米粒內(nèi)部較為中空,有著易蒸煮,口味甘甜的特點(diǎn),可以制成速食糙米滿足人們當(dāng)前快節(jié)奏的生活狀態(tài)以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求,提高人們對(duì)糙米食用的接受度。本實(shí)驗(yàn)對(duì)隆粳軟1號(hào)的成分、斷面結(jié)構(gòu)、RVA特征譜以及蒸煮性質(zhì)做了研究并優(yōu)化最佳蒸煮條件,為更好的探究新型米種的性質(zhì)及其應(yīng)用前景提供了研究思路和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

隆粳軟1號(hào)、津原51、津原58、京西784、天農(nóng)粳1號(hào)、津稻1045、津原85 國(guó)家粳稻工程技術(shù)研究中心;氫氧化鈉 天津市北科化學(xué)品有限責(zé)任公司;鹽酸 新光化工試劑廠;乙酸鉛 天津市北科化學(xué)品有限責(zé)任公司;硫酸鈉 天津市化學(xué)試劑一廠;溴甲酚綠指示劑 天津市北科化學(xué)品有限責(zé)任公司;可溶性淀粉 廊坊鵬彩化工;五水硫代硫酸鈉 天津市恒興化學(xué)試劑。

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 上海精密儀器廠;TA-XT2i物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable MicroSystems公司;FA1004精密電子天平 上海天平儀器廠;FW100型萬能粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司;JsMT-300掃描電子顯微鏡 長(zhǎng)沙科美分析儀器有限公司;RVA-TecMaster快速粘度分析儀 澳大利亞Newport Scientific Pty.Ltd;全自動(dòng)凱氏定氮儀 上海沛歐。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 蒸煮條件 將糙米樣品經(jīng)淘洗,浸泡,蒸煮制成米飯,使用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定,具體操作如下:

稱取20.00 g糙米放入蒸飯小鋁盒中,每個(gè)試驗(yàn)條件點(diǎn)做6個(gè)樣,加入25 ℃左右的蒸餾水12 mL浸泡30 min,浸泡完成后用電飯煲的燜制40 min,電飯煲功率設(shè)定為600 W,冷卻到室溫進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定。

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 浸泡時(shí)間對(duì)隆津軟1號(hào)糙米飯硬度/黏度的影響:取100 g糙米在25 ℃下用蒸餾水浸泡20、30、40、50、60 min,后用1∶1.8的蒸餾水在600 W電飯煲中蒸煮35 min用TA.XT2i測(cè)定硬度和黏度;浸泡溫度對(duì)隆津軟1號(hào)糙米飯硬度/黏度的影響:取100 g糙米在20、30、40、50 ℃下浸泡40 min后加入1∶1.8的蒸餾水用600 W電飯煲蒸煮35 min用TA.XT2i測(cè)定硬度和黏度;蒸煮時(shí)加水量對(duì)隆津軟1號(hào)糙米飯硬度/黏度的影響:取100 g糙米在40 ℃下浸泡40 min后加入1∶1.2、1∶1.4、1∶1.6、1∶1.8、1∶2.0的蒸餾水用600 W電飯煲蒸煮35 min后用TA.XT2i測(cè)定硬度和黏度。

1.2.3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn) 根據(jù)以上單因素試驗(yàn)的優(yōu)化結(jié)果,選取浸泡時(shí)間(A)、浸泡溫度(B),蒸煮加水量(C)為影響因素,蒸煮后的糙米飯硬度/黏度為響應(yīng)值,每個(gè)因素取3個(gè)水平,軸向點(diǎn)設(shè)為±1,進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)。每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3,取其平均值,各試驗(yàn)因素水平、編碼見表1。

表1 Box-Benhnken Design實(shí)驗(yàn)的因素與水平Table 1 Factors and levels ofbox-benhnken Design experiments

數(shù)據(jù)處理:在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,利用Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,選擇浸泡時(shí)間、浸泡溫度、蒸煮加水量3個(gè)因素作為響應(yīng)變量,進(jìn)行響應(yīng)面法分析。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)3次,取平均值。采用Origin 8.0 軟件和Design Expert 10.0.7 軟件進(jìn)行作圖分析和數(shù)據(jù)處理。

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定

1.2.4.1 成分的測(cè)定 水分的測(cè)定:參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3-2016[7]中的直接干燥法;蛋白質(zhì)的測(cè)定:參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5-2016[8]中的凱氏定氮法;脂肪的測(cè)定:參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.6-2016[9]中的索氏抽提法;淀粉的測(cè)定:參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT 15683-2008[10]以及GB 5009.9-2016[11]。

1.2.4.2 斷面電鏡 將糙米垂直固定,橫向敲斷,取中部斷面粘在樣品臺(tái)上,在JFC-1100離子濺射儀上鍍金膜約100 ?,用JsM-T300掃描電子顯微鏡觀察[12-13]。每個(gè)材料觀察5粒糙米中段面的腹、中、背3個(gè)部位[14]。

1.2.4.3 淀粉黏滯性分析 本研究采用RVA-Super4快速粘度分析儀進(jìn)行隆粳軟1號(hào)糙米粉糊化特性的快速測(cè)定。樣品測(cè)定2次,取平均值。稻米淀粉RVA譜特征參數(shù)除用糊化起始溫度(pasting temperature,PT)、最高黏度(peak paste viscosity,PKV)、熱漿黏度(hot paste viscosity,HPV)和冷膠黏度(cool paste viscosity,CPV)描述外,還用崩解值(BDV=PKV-HPV)、回復(fù)值(consistency viscosity,CSV=CPV-HPV)和消減值(SBV=CPV-PKV)表示[15]。

1.2.4.4 硬度和黏度的測(cè)定 米飯的質(zhì)構(gòu)特性在食味評(píng)價(jià)中占有相當(dāng)大的比重。利用質(zhì)構(gòu)儀或通用試驗(yàn)儀等儀器模仿口腔咀嚼時(shí)的機(jī)械運(yùn)動(dòng),可測(cè)出米飯質(zhì)地的各項(xiàng)物理特性,如硬度、黏性、彈性(松馳性)、凝聚性和黏附性等,由這些特性值可對(duì)米飯食味作出間接比較和正確評(píng)價(jià)[16-17]。日本學(xué)者文夫、和田潔志在1991年的研究表明:米飯硬度小,黏度大,硬度與黏著性比值小,則食味較佳[18]。選取蒸煮糙米飯樣品中的4顆米粒,平行排放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)面中心圓處,測(cè)試條件:測(cè)試步驟及測(cè)試參數(shù):稱取17 g制備的米飯置于擠壓裝置中,并用刮刀刮至裝置底部,將測(cè)試探頭移至55 mm處,點(diǎn)擊開始后進(jìn)行測(cè)試。物性測(cè)試儀設(shè)置的測(cè)試參數(shù)為:測(cè)試模式:Compression,測(cè)試速率:1.60 mm/s,測(cè)試后速率:5.0 mm/s,目標(biāo)模式:Distance,Distance:52 mm,觸發(fā)類型:Button,數(shù)據(jù)獲得速度500 pps,探頭下降距離75%,兩次壓縮之間停留5.0 s,測(cè)試重復(fù)3次[19]。

1.2.4.5 感官評(píng)定 參考國(guó)標(biāo)及其相關(guān)文獻(xiàn)制定米飯感官評(píng)價(jià),選取5名食品相關(guān)專業(yè)學(xué)生和5名食品相關(guān)行業(yè)的公司員工對(duì)米飯進(jìn)行感官評(píng)價(jià),具體評(píng)價(jià)表見表2。

表2 感官評(píng)價(jià)表Table 1 Sensory evaluation

2 結(jié)果與分析

2.1 成分測(cè)定結(jié)果

表3 各米種成分測(cè)定結(jié)果Table 3 Measurement results for each rice species

注:上述數(shù)值均為干基含量,值是平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。列中具有相同字母的平均值沒有顯著差異(P>0.05)反之,具有不同字母的平均值有顯著性差異。由表3可知,隆粳軟1號(hào)中水分高于屬于秈稻的津原51、津原58、津原85和屬于粳稻的京西784、天農(nóng)粳1號(hào)、津稻1045。而總淀粉含量高于屬于秈稻的津原51、津原58、津原85,低于屬于粳稻的京西784、天農(nóng)粳1號(hào)、津稻1045。隆粳軟1號(hào)的蛋白質(zhì)含量和脂肪含量均低于秈稻津原津原51、津原58、津原85和粳稻京西784、天農(nóng)粳1號(hào)、津稻1045。經(jīng)SPSS軟件分析,隆粳軟1號(hào)的直鏈淀粉含量明顯高于秈稻津原51、津原58、津原85,但略低于粳稻京西784、天農(nóng)粳1號(hào)、津稻1045。粳稻隆粳軟1號(hào),是以冀粳13、特優(yōu)1號(hào)和吉粳88為親本,通過雜交、復(fù)交和多年系譜選育出來,表現(xiàn)出強(qiáng)大的雜交優(yōu)勢(shì),其成分與普通秈稻和粳稻相比表現(xiàn)出一定的差異性。7種大米中脂肪的含量在0.58%～0.85%之間波動(dòng);粳稻京西784、天農(nóng)粳1號(hào)、津稻1045總淀粉含量在79.4%～82.41%,秈稻津原系列總淀粉含量在72.14%～73.88%之間波動(dòng)。隆粳軟1號(hào)總膳食纖維含量高于津源51、津源85、京西784、津稻1045,低于津原58、天農(nóng)粳1號(hào)。隆粳軟1號(hào)灰分含量高于津原51、津原85、京西784、天農(nóng)粳1號(hào),低于津原58、津稻1045。成分之間的差異是由植物來源的不同以及氣候和土壤條件的不同造成的。綜上,可以得知新型米種隆粳軟1號(hào)與其他米種相比,其直鏈淀粉含量處于粳稻和秈稻之間,水分含量較高,總膳食纖維含量差異不明顯。

2.2 稻米內(nèi)部結(jié)構(gòu)的觀察

圖1顯示了隆粳軟1號(hào)米粒以及天津地區(qū)種植的秈稻津原51背部、中部和腹部中淀粉的形態(tài)特征。秈稻津原51(圖1D,E,F)背部和心部的淀粉粒排列比較緊密,淀粉粒間間隙小,胚乳中、背部復(fù)粒淀粉為非裸型淀粉粒,形狀近圓,外表粗糙,排列緊密,表面披有帶紋的膜;腹部的復(fù)粒淀粉為非裸與半裸露型參半。單粒淀粉為多角形多面體,棱角銳利,集聚致密,表面有明顯的飾紋,在胚乳中背部尤其明顯復(fù)合淀粉體的數(shù)目多于腹部。與秈稻相比隆粳軟1號(hào)(圖1A,B,C)復(fù)粒淀粉以半裸露型為主。胚乳腹部的復(fù)粒淀粉以半裸露或裸露型為多;中、背部則半裸露和非裸露兩種類型并存。單粒淀粉多數(shù)為近方形的多面體,棱角較鈍少數(shù)呈淀粉近圓形,排列疏松,有明顯的間隙。

2.3 隆粳軟1號(hào)的RVA譜參數(shù)

從表4可知,秈稻津原51、粳稻天農(nóng)粳1號(hào)、隆粳軟1號(hào),不同的品種,其米粉黏滯譜參數(shù)值不同,有研究表明稻米R(shí)VA參數(shù)表現(xiàn)為隨著直鏈淀粉含量升高,糊化起始溫度、最高黏度、熱漿黏度、冷膠黏度和崩解值逐漸降低[20],但對(duì)于隆粳軟1號(hào),其直鏈淀粉含量高于秈稻,低于粳稻,糊化起始溫度,和最高黏度卻低于秈稻津原51和粳稻天農(nóng)粳1號(hào),熱漿黏度、冷膠黏度高于粳稻和秈稻,崩解值低于粳稻津原51和粳稻天農(nóng)粳1號(hào)而消減值卻高于津原51和天農(nóng)粳1號(hào)。津原51和粳稻天農(nóng)粳1號(hào)的消減值均隨直鏈淀粉含量減少而降低。而隆粳軟1號(hào)的直鏈淀粉含量高于秈稻津原51,低于粳稻天農(nóng)粳1號(hào),其消減值卻顯著大于其他兩種米種?？傮w來說這種直鏈含量較高的新型米種,并沒有表現(xiàn)出具有低最高黏度與崩解值的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

表4 隆粳軟1號(hào)與其他品種稻米R(shí)VA譜參數(shù)Table 4 The RVA Spectrum Parameters of japonica LONG JING NO.1 and Other Rice

圖1 不同品種稻米胚乳中的淀粉體結(jié)構(gòu)(2000倍)Fig.1 The amyloplasts in the endosperm ofdifferent rice cultivars(2000×)注:A,B,C為隆粳軟1號(hào)的背、中和腹部;D,E,F為秈稻津原51的背、中和腹部。

注:上述數(shù)值均為干基含量,值是平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。列中具有相同字母的平均值沒有顯著差異(P>0.05)反之,具有不同字母的平均值有顯著性差異。

2.4 蒸煮品質(zhì)測(cè)定

2.4.1 蒸煮條件測(cè)定 對(duì)各個(gè)因素不同水平下對(duì)隆粳軟1號(hào)進(jìn)行感官評(píng)定,評(píng)分結(jié)果如圖2～圖4。

由圖2可知,浸泡時(shí)間在10～40 min范圍時(shí),隆粳軟1號(hào)糙米感官評(píng)分隨浸泡時(shí)間的增加而逐漸增高;當(dāng)浸泡時(shí)間在40 min時(shí),感官評(píng)分達(dá)到了最高;隆粳軟1號(hào)糙米浸泡時(shí)間在40～60 min范圍時(shí),其感官評(píng)分隨浸泡溫度的增加而逐漸降低。

圖2 隆粳軟1號(hào)浸泡時(shí)間對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of soaking time of japonicaLONGJING NO.1 on sensory score

由圖3可知,隆粳軟1號(hào)糙米浸泡溫度在20～40 ℃范圍時(shí),其感官評(píng)分隨浸泡溫度的升高而逐漸增高;隆粳軟1號(hào)糙米當(dāng)浸泡溫度在40 ℃時(shí),其感官評(píng)分達(dá)到最高分;隆粳軟1號(hào)糙米浸泡溫度在40～50 ℃范圍時(shí),其感官評(píng)分隨浸泡溫度升高而降低。

圖3 隆粳軟1號(hào)浸泡溫度對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of soaking temperature ofjaponica LONGJING NO.1 on sensory score

由圖4可知,隆粳軟1號(hào)糙米的蒸煮加水比例在1∶1.2～1∶1.8范圍時(shí),其感官評(píng)分隨蒸煮加水比例的升高而逐步增高;隆粳軟1號(hào)糙米蒸煮加水比例為1∶1.8時(shí),其感官評(píng)分達(dá)到最高分;隆粳軟1號(hào)糙米蒸煮加水比例在1∶1.8～1∶2.0范圍時(shí),其感官評(píng)分隨之上升稍有下降。

圖4 隆粳軟1號(hào)蒸煮加水比例對(duì)感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of water ratio of japonicaLONGJING NO.1 on sensory score

表5 質(zhì)構(gòu)特性與感官評(píng)定之間的相關(guān)性Table 5 Correlation between texture characteristics and sensory evaluation

注:*表示P<0.05表示水平上顯著相關(guān),**表示P<0.01水平上極顯著相關(guān),表7同。由以上感官評(píng)價(jià),初步確定隆粳軟1號(hào)糙米的蒸煮基本條件,浸泡時(shí)間大致在40 min,浸泡溫度大致在40 ℃,蒸煮加水比例大致在1∶1.8。

2.4.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 為研究不同浸泡溫度、浸泡時(shí)間、蒸煮米水比例下隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏著性的變化規(guī)律,確定每個(gè)因素最佳的提取條件,對(duì)每個(gè)因素不同水平的硬度與黏度數(shù)值按照上述1.2.2所示的方法進(jìn)行測(cè)定。

由圖5a可知,糙米的硬度會(huì)隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著降低,但在浸泡時(shí)間超過40 min后硬度下降的趨勢(shì)明顯減緩,同時(shí),糙米飯的黏著性會(huì)隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)而且逐漸上升,但在浸泡時(shí)間超過40 min后上升趨勢(shì)也明顯減緩。由圖5b可知,糙米在蒸煮過程中,米粒的硬度會(huì)隨著浸泡溫度的升高而逐漸降低,米粒的黏著性會(huì)隨浸泡溫度的升高而逐漸升高,但硬度和黏著性的變化并不顯著(P>0.05)。米粒硬度在浸泡溫度在20～40 ℃期間,其下降趨勢(shì)較為明顯,在40～60 ℃期間硬度的下降趨于平緩。米粒黏著性在浸泡溫度在20～40 ℃期間,其上升趨勢(shì)較為明顯,在40～60 ℃期間黏著性基本保持穩(wěn)定。由圖5c可知。糙米的硬度隨著蒸煮米水比例的增加呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)(P<0.05),糙米飯的黏著性隨著蒸煮米水比例的增加呈現(xiàn)顯著上升趨勢(shì)(P<0.05)。在蒸煮米水比到1∶1.6時(shí),糙米的黏著性上升趨勢(shì)變得平緩,而在蒸煮米水比達(dá)到1∶1.6時(shí)糙米飯硬度下降趨勢(shì)更為劇烈,當(dāng)蒸煮米水比達(dá)到1∶1.8時(shí)這種下降趨勢(shì)又有所平緩,說明在蒸煮加水量1∶1.2到1∶1.6期間,蒸煮加水量的不足未能使米粒物性發(fā)生完全的變化。過高或者過低的浸泡溫度都不利于隆粳軟1號(hào)的食味品質(zhì)的提高,浸泡時(shí)間太短,水分進(jìn)入米粒內(nèi)的含量少,在蒸煮過程后,米粒硬度高,黏度小,浸泡時(shí)間太長(zhǎng),在蒸煮后米粒硬度低,但黏度太高。

圖5 各因素對(duì)硬度和黏著性的影響Fig.5 Influence of various factors on hardness and viscosity

2.4.3 感官評(píng)價(jià)與質(zhì)構(gòu)特性的相關(guān)性分析 為了以質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)為速食糙米飯食用主要的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),本文進(jìn)行了物性指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)各指標(biāo)之間相關(guān)性研究,表5為質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)與感官評(píng)價(jià)之間的相關(guān)性分析,從表中可以看出各質(zhì)構(gòu)指標(biāo)和感官評(píng)鑒具有一定的相關(guān)性。日本學(xué)者研究認(rèn)為:米飯硬度小,黏度大,硬度/黏度比值小,則食味較佳[18],因此本研究以硬度和黏度比值作為指標(biāo)來確定最優(yōu)的制作工藝,為了后續(xù)響應(yīng)面法確定最優(yōu)速食糙米飯工藝的實(shí)驗(yàn),我們同時(shí)也分析了硬度與黏度比值的相關(guān)性。

質(zhì)構(gòu)參數(shù)中的硬度、黏度與感官評(píng)定參數(shù)中的口感、滋味、綜合評(píng)分均在P<0.01水平上呈現(xiàn)極顯著的相關(guān)性,其中硬度與口感、滋味、綜合評(píng)分成負(fù)相關(guān);黏著性與滋味、綜合評(píng)分成極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.892、-0.997、-0.989;0.949、0.923。黏著性、彈性、回復(fù)值與感官評(píng)定中口感在P<0.05水平上呈現(xiàn)顯著的正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.906、0.895、0.852。質(zhì)構(gòu)參數(shù)中彈性、回復(fù)值與感官評(píng)定中滋味成正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.877、0.888。本研究通過硬度與黏著性的比值和感官評(píng)定中綜合評(píng)分相關(guān)性分析可以得出,硬度與黏著性的比值與綜合評(píng)分呈極其顯著的負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.967,因此,硬度與黏著性的比值可以作為糙米蒸煮食味品質(zhì)的重要衡量指標(biāo)之一。

2.4.4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)與結(jié)果分析按照Design-Expert軟件(V8.0.6)設(shè)計(jì)的三因素三水平實(shí)驗(yàn)方案。

表6 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果Table 6 Response surface experiment scheme and results

Design-Expert軟件對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,得到隆津軟1號(hào)糙米飯硬度與黏度比值(Y)相對(duì)于浸泡時(shí)間(A)、浸泡溫度(B),蒸煮加水量(C)的多項(xiàng)回歸方程為:Y=708.73250-3.622A-9.692B-4.448C+0.037AB-4.25000E-003AC+9.5000E-003BC+0.0333A2+0.0783B2+0.0118C2。

表7 隆粳軟1號(hào)糙米蒸煮回歸模擬方差分析Table 7 Analysis of the simulated variance of japonica LONGJING NO.1brown rice cooking regression

通過分析表7得出以下結(jié)論。由表7的分析結(jié)果可以知,在一次項(xiàng)中,A對(duì)隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值影響不顯著(P>0.05),B,C對(duì)隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值影響為極顯著(P<0.01);在二次項(xiàng)中A2,B2,C2對(duì)隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值影響為極顯著(P<0.01),AB,AC,BC這三對(duì)交互作用的分析中均為不顯著(P>0.05),由此可知各個(gè)因素與響應(yīng)值不僅是單純的線性關(guān)系。在該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi),R2=0.9920,實(shí)驗(yàn)誤差較小,模型為極顯著(P<0.01),說明模型與實(shí)際實(shí)驗(yàn)擬合良好。

2.4.5 兩因素之間的交互作用 由以上得出的模型可以做出響應(yīng)面圖和等高線圖(圖6～圖8),各因素及其交互作用對(duì)響應(yīng)值的影響可以通過組圖直觀的表現(xiàn)出來。等高線圖反映了交互作用的強(qiáng)弱,通過分析等高線圖可以得出每?jī)蓚€(gè)因素中硬度與黏度比值的絕對(duì)值大小影響較大的因素。

由圖6A可知,浸泡溫度不變時(shí),隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值先下降后上升;當(dāng)浸泡時(shí)間不變時(shí),隨著浸泡溫度的上升隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值先下降后上升。說明過高和過低的浸泡時(shí)間都不利于蒸煮隆粳軟1號(hào)糙米。浸泡溫度時(shí)間不變,隨著浸泡溫度的升高,隆粳軟1號(hào)糙米的口感先下降后上升;由圖7A可知,當(dāng)浸泡時(shí)間不變時(shí),隨著蒸煮加水量的增加隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值先升高后下降,當(dāng)蒸煮加水量不變時(shí),隨著浸泡時(shí)間的增加,硬度與黏度比值先下降后上升,說明過高的浸泡時(shí)間和蒸煮加水量都不利于隆粳軟1號(hào)糙米口感的提升。圖6B表示浸泡時(shí)間與浸泡溫度之間的交互作用,該高線趨于橢圓形,可見隆粳軟1號(hào)糙米的浸泡時(shí)間與浸泡溫度交互作用明顯;圖7B表示浸泡時(shí)間與蒸煮加水量之間的交互作用,該高線趨于橢圓形,可見隆粳軟1號(hào)糙米的浸泡時(shí)間與蒸煮加水量交互作用明顯。

圖6 隆粳軟1號(hào)浸泡時(shí)間(A)、浸泡溫度(B)的響應(yīng)面及等高線Fig.6 response surface and contour line of japonicaLONGJING NO.1soaking time(A),soaking temperature(B)

圖7 隆粳軟1號(hào)浸泡時(shí)間(A)、蒸煮加水比例(B)的響應(yīng)面及等高線Fig.7 The response surface and contour line ofjaponica LONGJING NO.1 soaking time(A),steaming and adding water ratio(B)

由圖8A可知,浸泡時(shí)間一定條件下,在浸泡溫度不變時(shí),隨著蒸煮加水量的增加,隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值先下降后上升;當(dāng)蒸煮加水量不變時(shí),隨著浸泡溫度的上升隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值先下降后上升。說明過高的蒸煮加水量不利于隆粳軟1號(hào)糙米口感的提升。圖8B表示糙米的浸泡溫度與蒸煮加水量之間的交互作用,該高線趨于圓形,可見隆粳軟1號(hào)糙米的浸泡溫度與蒸煮加水量交互作用不明顯。

圖8 隆粳軟1號(hào)浸泡溫度(A)、蒸煮加水比例(B)的響應(yīng)面及等高線Fig.8 The response surface and contour line ofjaponica LONGJING NO.1 soaking temperature(A),boiling and adding water ratio(B)

2.4.6 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)所得模型分析可得,對(duì)隆粳軟1號(hào)糙米蒸煮食味品質(zhì)優(yōu)化的蒸煮條件為:浸泡時(shí)間39.8 min,浸泡溫度37.7 ℃,蒸煮加水量為1∶1.78,隆粳軟1號(hào)糙米硬度與黏度比值預(yù)測(cè)值可達(dá)到32.86。為驗(yàn)證響應(yīng)面結(jié)果所得可靠性,根據(jù)實(shí)際操作,將蒸煮條件修正為浸泡時(shí)間40 min,浸泡溫度38 ℃,蒸煮加水量為1∶1.8;實(shí)際測(cè)得硬度與黏度比值為32.98,與模型相差0.61%。

3 結(jié)論

隨著人們對(duì)糙米口味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值要求的日益提高,對(duì)新型米種的開發(fā)及其蒸煮條件的優(yōu)化將成為研究的熱點(diǎn),因此有必要從多種角度改進(jìn)糙米的食味品質(zhì),建立完善的評(píng)價(jià)模型,使人們對(duì)糙米的接受度進(jìn)一步提高。

本文主要探討新型米種隆粳軟1號(hào)成分、斷面、RVA特征譜、以及探索了隆粳軟1號(hào)糙米蒸煮條件。通過分析可知隆粳軟1號(hào)的蛋白質(zhì),脂肪,水分等含量較其他米種沒有明顯優(yōu)勢(shì),但其總淀粉含量較高,其中直鏈淀粉含量明顯高于秈稻,略低于粳稻,這一特性使該糙米黏性較大,漲性小,冷卻后仍能維持柔軟的質(zhì)地[21],同時(shí)因?yàn)槊琢?nèi)部結(jié)構(gòu)疏松,提高了米粒吸水性,將其加工成糙米飯與其他米種相比,更為有效的縮短了蒸煮時(shí)間。本文以硬度與黏著性比值作為衡量指標(biāo)來優(yōu)化隆粳軟1號(hào)的蒸煮條件,優(yōu)化后的條件為:浸泡時(shí)間40 min,浸泡溫度38 ℃,蒸煮加水量為1∶1.8。