張 凡，李書(shū)田，王顯瑞，沈 群,*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，植物蛋白與谷物加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心，北京 100083;2.赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院谷子研究所，內(nèi)蒙古 赤峰 024031）

小米是禾本科、狗尾草屬的一年生草本植物，營(yíng)養(yǎng)豐富，各種營(yíng)養(yǎng)素比例適宜。數(shù)據(jù)顯示，小米是我國(guó)居民攝入量第二多的雜糧，食用形式包含小米粥、小米飯、小米干面等[1]。隨著消費(fèi)水平的提升，大眾的消費(fèi)觀已從“吃得飽”轉(zhuǎn)變?yōu)椤俺缘煤谩?，?duì)小米的食用品質(zhì)有了更高的要求，因而對(duì)不同品種的小米蒸煮食味品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)十分重要。

谷物的蒸煮品質(zhì)包括谷物在蒸煮過(guò)程中表現(xiàn)的各種理化性質(zhì)，而食味品質(zhì)則為谷物蒸煮后的感官評(píng)定[2]。普通的感官評(píng)價(jià)主觀因素影響大，評(píng)價(jià)結(jié)果不具有一定的穩(wěn)定性和確定性。而模糊感官綜合評(píng)價(jià)可將感官評(píng)價(jià)中的定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，借助數(shù)學(xué)工具將復(fù)雜不確定的感官指標(biāo)轉(zhuǎn)化為準(zhǔn)確的數(shù)字，從而得到更加科學(xué)和客觀的評(píng)價(jià)結(jié)果，因此被廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域[3-6]。除此之外，借助諸如電子鼻、電子舌等儀器與感官評(píng)價(jià)的聯(lián)合應(yīng)用進(jìn)行研究，可獲得較為全面、準(zhǔn)確的樣品品質(zhì)分析結(jié)果[7-8]。

本研究以10 種小米為對(duì)象，先分析其蒸煮品質(zhì)的差異，再通過(guò)感官模糊綜合評(píng)價(jià)聯(lián)合質(zhì)構(gòu)儀，對(duì)不同品種的小米的食味品質(zhì)進(jìn)行分析，最后利用偏最小二乘回歸（partial least squares regression，PLSR）分析、電子舌對(duì)不同品種小米粥的滋味信號(hào)響應(yīng)值和感官評(píng)價(jià)中小米粥滋味得分，建立一種小米粥的食味品質(zhì)評(píng)價(jià)方法。將10 種小米的蒸煮品質(zhì)與食味品質(zhì)間建立相關(guān)性分析，找到影響小米蒸煮食味品質(zhì)的因素，為品種改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實(shí)驗(yàn)中共選取10 種小米進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)，其中‘紅苗壓破車(chē)’、‘黃金谷’、‘峰紅谷’、‘赤谷6號(hào)’、‘赤谷8號(hào)’、‘赤谷17號(hào)’、‘張雜谷10號(hào)’、‘昭農(nóng)21號(hào)’小米由赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院提供，‘中谷2號(hào)’、‘豫谷18號(hào)’小米由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所提供。實(shí)驗(yàn)中所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

碾米機(jī) 韓國(guó)雙龍公司;電熱鍋 中山市海馬電器有限公司;BD(E2)型熱風(fēng)循環(huán)箱 德國(guó)Binder儀器公司;TA.XT.plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司;ASTREE電子舌 法國(guó)Alpha M.O.S公司。

1.3 方法

實(shí)驗(yàn)前使用碾米機(jī)碾米兩次去掉小米的皮層。

1.3.1 小米物理性質(zhì)的測(cè)定

10 種小米的顆粒硬度、籽粒大小參照李星[9]的方法進(jìn)行測(cè)定。千粒重參照GB/T 5519—2008《谷物與豆類(lèi)千粒重的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 小米化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定

小米水分、粗淀粉、蛋白、脂肪、灰分及粗纖維素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定分別參照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》、GB 5009.9—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測(cè)定》、GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》、GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》、GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》、GB 5009.88—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膳食纖維的測(cè)定》進(jìn)行。

1.3.3 小米蒸煮品質(zhì)的測(cè)定

1.3.3.1 小米粥的制備

稱(chēng)取40 g小米，蒸餾水清洗5 次，放入盛有1 000 mL蒸餾水的電熱鍋中，100 ℃煮沸20 min，即得小米粥。

1.3.3.2 蒸煮特性的測(cè)定

10 種小米粥的吸水率、膨脹率、米湯pH值、米湯固形物含量按照李星[9]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3.3 米粥稠度測(cè)定

使用質(zhì)構(gòu)儀中的反擠壓稠度測(cè)試裝置對(duì)10 種小米粥進(jìn)行稠度測(cè)定。將煮好的小米粥晾置10 min后盛裝在圓柱體樣品杯中，樣品高度為杯高度的75%，選用直徑為45 mm的盤(pán)型擠壓部件，盤(pán)型部件中心和樣品杯中心對(duì)齊。質(zhì)構(gòu)參數(shù)設(shè)定：選用A/BE探頭，測(cè)試前、中、后速率分別為1、1、10 mm/s，下壓距離20 mm，觸發(fā)力5.0 g。

1.3.3.4 米粥色澤測(cè)定

用攪拌機(jī)將蒸煮后的小米粥進(jìn)行勻漿，隨后倒入石英皿中，使用色差儀測(cè)定不同品種小米粥的色澤[8]。

1.3.3.5 小米凝膠的制備及質(zhì)構(gòu)測(cè)定

將小米通過(guò)高速萬(wàn)能粉碎機(jī)進(jìn)行粉粹，隨后過(guò)40 目篩得到小米粉，測(cè)定不同品種小米粉水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。將蒸餾水加入小米粉中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)（干基）為20%的淀粉乳，并與80 ℃水浴中加熱攪拌30 s成懸濁液，攪拌均勻后倒入玻璃培養(yǎng)皿中并用保鮮膜進(jìn)行覆蓋，蒸制15 min，取出冷卻至室溫，于4 ℃冰箱中放置24 h，即獲得小米凝膠。

用刀片將制備好的凝膠切割成20 mm×20 mm×10 mm的長(zhǎng)方體進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試。選用TPA模式，探頭為選用P36/R，變形量45%，操作類(lèi)型為壓縮，測(cè)定循環(huán)次數(shù)2 次，實(shí)驗(yàn)前、中、后速率分別為2、1、10 mm/s。測(cè)定參數(shù)指標(biāo)：硬度和彈性。

1.3.4 小米食味品質(zhì)的測(cè)定

1.3.4.1 小米粥感官模糊綜合評(píng)價(jià)

結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)方法，選擇色澤、氣味、外觀、黏性、彈性、硬度，滋味及分層共7 個(gè)因素對(duì)10 種小米粥的口感進(jìn)行評(píng)價(jià)，具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1[10]。邀請(qǐng)30 名感官靈敏的食品專(zhuān)業(yè)研究生組成評(píng)定小組，按照表1對(duì)以上10 種小米粥感官的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行等級(jí)評(píng)定并統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果。

表 1 小米粥感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of foxtail millet porridge

1.3.4.2 電子舌滋味測(cè)定

按1.3.3.1節(jié)方法制備不同品種小米粥，冷卻10 min后于4 000 r/min下離心20 min，并用普通濾紙進(jìn)行抽濾，取濾液備用。

本實(shí)驗(yàn)采用ASTREE電子舌系統(tǒng)，共配有7 根傳感器。具體參照Feng Lei等[11]的方法并略作改動(dòng)。測(cè)定前用相應(yīng)溶液對(duì)傳感器進(jìn)行活化、校準(zhǔn)及診斷，隨后取100 mL小米粥濾液放入電子舌專(zhuān)用燒杯中。實(shí)驗(yàn)設(shè)置參數(shù)：采樣時(shí)間120 s，清洗時(shí)間60 s，攪拌速率3 r/s，平行測(cè)定6 次。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，使用SPSS Statistics 25軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用Origin Pro 2015軟件進(jìn)行繪圖。電子舌測(cè)試數(shù)據(jù)用系統(tǒng)自帶軟件進(jìn)行處理。采用電子舌判別因子分析（discriminant factorial analysis，DFA）法對(duì)樣品進(jìn)行定性的判別分析，并使用PLSR分析對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種小米食味品質(zhì)分析結(jié)果

2.1.1 10 種小米粥的感官模糊綜合評(píng)價(jià)

目前谷物食味品質(zhì)大多采用感官分析。本實(shí)驗(yàn)將模糊數(shù)學(xué)分析法同感官分析相結(jié)合，將感官評(píng)價(jià)中存在的各種不確定性以精確的數(shù)字形式表現(xiàn)出來(lái)，從而得到更為準(zhǔn)確的感官評(píng)價(jià)結(jié)果。

確定評(píng)價(jià)對(duì)象集A：評(píng)價(jià)對(duì)象集A，即在本次研究中需要進(jìn)行感官評(píng)價(jià)的小米粥集合，A={a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,a10}，其中a1...a10分別代表本次研究中的10 種小米粥（排序如表2所示），Aj代表對(duì)10 種小米粥感官的綜合評(píng)價(jià)，其中j=1, 2, 3... 10。具體編號(hào)情況見(jiàn)表3。

確定評(píng)價(jià)因素X：評(píng)價(jià)因素集X即對(duì)小米粥評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的因素集合。X={x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7}，其中x1…x7分別代表本次實(shí)驗(yàn)中在評(píng)價(jià)小米粥時(shí)需要評(píng)價(jià)的指標(biāo)，故X={色澤，氣味，外觀，黏性，彈性，硬度，滋味及分層}。

確定評(píng)價(jià)得分集U：評(píng)價(jià)得分集U，即為對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果的等級(jí)組成的集合。U={u1,u2,u3}，其中u1、u2、u3分別是好、中、差3 個(gè)等級(jí)，本實(shí)驗(yàn)中3 個(gè)等級(jí)分別對(duì)應(yīng)90、70、50。即U={好，中，差}={90, 70, 50}。

確定感官模糊綜合評(píng)價(jià)中各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重集Y：對(duì)食品的感官進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)時(shí)，評(píng)價(jià)因素的權(quán)重分配對(duì)整體評(píng)判結(jié)果具有很重要的影響[12]。權(quán)重集Y，即各評(píng)價(jià)因素的權(quán)重系數(shù)組成的集合。Y={y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7}，y1…y7分別代表色澤、氣味、外觀、黏性、彈性、硬度、滋味及分層的權(quán)重系數(shù)。采用二元對(duì)比決定法確定色澤、氣味、外觀、黏性、彈性、硬度、滋味及分層7 項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重。由表2可知，小米粥感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重Y={0.16,0.18, 0.13, 0.13, 0.06, 0.11, 0.23}。從評(píng)價(jià)員給出的最終感官評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重可知，小米粥的滋味及分層最影響小米粥的整體感官評(píng)價(jià)，其次分別是氣味和色澤。

表 2 小米粥的感官模糊綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重Table 2 Weight of quality indicators used for fuzzy sensory evaluation of foxtail millet porridge

小米粥模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果：運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)原理，由30 名評(píng)價(jià)員對(duì)10 種小米粥進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。根據(jù)評(píng)價(jià)因素集分別進(jìn)行等級(jí)確定，記錄各個(gè)因素在每個(gè)等級(jí)中的票數(shù)分布。模糊評(píng)定矩陣根據(jù)評(píng)價(jià)人員的評(píng)定結(jié)果確定，即將表2中得到的結(jié)果除以總?cè)藬?shù)，得到10 個(gè)如Rj的模糊矩陣。

表 3 不同品種小米粥感官評(píng)定結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of different varieties of foxtail millet porridge

其中j=1, 2, 3…, 10為樣品編號(hào);i=1, 2, 3…7為小米粥的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo);ri1、ri2、ri3分別表示第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)分?jǐn)?shù)項(xiàng)所得票數(shù)。

以編號(hào)為1的‘張雜谷10’為例：

根據(jù)模糊變換原理，用權(quán)重Y乘以模糊矩陣R1得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Y1。Y1=Y×R1={0.502, 0.455, 0.043}，同理可得其他組樣品的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，同時(shí)將評(píng)價(jià)中好、中、差對(duì)應(yīng)的分值分別乘以Y1中的各分量并進(jìn)行加和，最后得到感官模糊綜合評(píng)分（表4）。

表 4 不同品種小米粥感官模糊綜合評(píng)定結(jié)果Table 4 Comprehensive fuzzy sensory evaluation of different varieties of foxtail millet porridge

由表4可知，‘中谷2號(hào)’小米粥綜合評(píng)分最高，隨后依次是‘黃金谷’和‘峰紅谷’，具體排名順序?yàn)樾∶字喔泄倬C合評(píng)價(jià)排序：‘中谷2號(hào)’＞‘黃金谷’＞‘峰紅谷’＞‘張雜谷10號(hào)’＞‘豫谷18號(hào)’＞‘昭農(nóng)21號(hào)’＞‘赤谷8號(hào)’＞‘赤谷6號(hào)’＞‘赤谷17號(hào)’＞‘紅苗壓破車(chē)’。這與前期調(diào)研消費(fèi)者對(duì)小米品種的接受程度相吻合。

2.1.2 不同品種小米粥DFA結(jié)果

圖 1 10 種小米粥樣品的DFA得分圖Fig. 1 DFA score plot for 10 varieties of foxtail millet porridge

由圖1可知，數(shù)字1～10依次代表小米粥的感官得分排序，結(jié)合感官評(píng)價(jià)結(jié)果，可以看出電子舌可以很好地將10 種小米粥進(jìn)行區(qū)分和歸類(lèi)。樣品之間的差異性與其代表點(diǎn)間的距離成正比，距離越小，樣品差異性越小[13]?！泄?號(hào)’作為感官評(píng)價(jià)得分最高的小米粥，與其他9 個(gè)樣品均有一定的距離;排名前三的‘中谷’、‘黃金谷’和‘峰紅谷’分布在第二象限，其余幾種樣品分布在第一、三、四象限;排名第4及第5的‘張雜谷’和‘豫谷’也表現(xiàn)出了一定的聚集性，且與其他品種小米粥存在差異;排名靠后的‘赤谷’系列及‘紅苗壓破車(chē)’在圖中明顯聚集，說(shuō)明電子舌不能很好地區(qū)分‘赤谷8號(hào)’、‘赤谷6號(hào)’、‘赤谷17’，這可能與‘赤谷’系列的育種有關(guān)，且‘紅苗壓破車(chē)’與‘赤谷8號(hào)’區(qū)分度不高，但是從整體區(qū)分結(jié)果來(lái)看，電子舌能夠很好地區(qū)分并分類(lèi)出不同口感等級(jí)的小米。

2.1.3 不同小米粥PLSR分析結(jié)果

由于小米粥成分復(fù)雜，而電子舌傳感器又具有選擇性、交互敏感性等特點(diǎn)，因而實(shí)驗(yàn)中7 根傳感器響應(yīng)值之間存在多重相關(guān)性，普通的多元線(xiàn)性回歸無(wú)法獲得誤差小且穩(wěn)定性高的模型[14]。然而PLSR法可通過(guò)交互分解篩選數(shù)據(jù)信息，辨識(shí)系統(tǒng)噪聲，克服上述問(wèn)題，獲得穩(wěn)定可靠的預(yù)測(cè)模型。

將10 種小米粥在電子舌實(shí)驗(yàn)中由7 根傳感器得到響應(yīng)值為自變量，以模糊感官評(píng)價(jià)得到的綜合評(píng)分為因變量進(jìn)行PLSR預(yù)測(cè)模型的建立。其中，對(duì)PLSR主因子數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)比選取前5 個(gè)主因子建立模型，此時(shí)5 個(gè)主因子包含的方差貢獻(xiàn)率累計(jì)為0.99，模型擬合相關(guān)系數(shù)為0.91，擬合效果良好（圖2）。結(jié)果表明電子舌檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食味品質(zhì)有所差別的小米品種區(qū)分，其信號(hào)值可以預(yù)測(cè)小米粥的感官評(píng)價(jià)得分。

圖 2 10 種小米粥感官評(píng)價(jià)PLSR擬合結(jié)果Fig. 2 PLSR fitting plot for sensory scores of 10 varieties of foxtail millet porridge

2.2 不同品種小米蒸煮品質(zhì)分析結(jié)果

谷物在蒸煮的過(guò)程中，顆粒內(nèi)部的淀粉、蛋白、纖維素等物質(zhì)會(huì)發(fā)生吸水、膨脹的現(xiàn)象，直鏈淀粉、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、礦物質(zhì)、可溶性糖等物質(zhì)溶出[15]。研究表明谷物吸水率越高，蒸煮時(shí)間越短，口感越好。較高的吸水率使得谷物在蒸煮后也具有較高的膨脹率，而吸水率的大小多與谷物顆粒硬度及所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)，且多對(duì)蒸煮后谷物顆粒彈性產(chǎn)生影響[16]。前期研究表明，小米吸水率越高，其顆粒硬度小、黏性大，最適宜做粥[9]。

表 5 10 種小米粥的蒸煮特性Table 5 Cooking quality of different varieties of foxtail millet porridge

從表5中可以看出，‘峰紅谷’具有最高的吸水率以及膨脹率，且感官得分較高;而口感品質(zhì)得分較低的‘赤谷’系列和‘紅苗壓破車(chē)’具有低吸水率、低膨脹率的特點(diǎn)。小米在蒸煮過(guò)程中的吸水、膨脹、固形物溶出情況均對(duì)最終米粥的稠度產(chǎn)生影響，其中米湯固形物含量與稠度呈顯著正相關(guān)（P＜0.01）?！泄?號(hào)’及‘黃金谷’在煮制過(guò)程中，米粒吸水膨脹情況雖不及‘峰紅谷’及‘張雜谷10號(hào)’，但兩者米湯固形物含量最高，因此，較好的米粒吸水膨脹性及高的米湯固形物含量保證了‘中谷2號(hào)’和‘黃金谷’的稠度，進(jìn)一步影響其食味品質(zhì)。10 種小米粥的米湯pH值沒(méi)有顯著區(qū)別。研究認(rèn)為，米湯pH值主要受到谷物中蛋白質(zhì)及脂肪酸含量的影響，兩者呈顯著負(fù)相關(guān)[17]。

圖 3 10 種小米粥色澤L*、a*、b*空間分布Fig. 3 L*, a*, b* spatial distribution of different varieties of foxtail millet porridge

小米粥是否具有金黃的色澤十分影響消費(fèi)者的接受程度。圖3展示了感官得分不同的小米粥色澤L*a*b*空間分布情況，圖中圓圈的大小及顏色深淺與10 種小米粥的感官得分成正比?？梢钥闯?，感官評(píng)價(jià)得分高的‘中谷2號(hào)’、‘黃金谷’、‘峰紅谷’、‘張雜谷10號(hào)’具有較高黃度（b*），得分最低的‘紅苗壓破車(chē)’小米粥黃色色澤最差。此外，圖3中還反映出米粥亮度在一定程度上也影響了其感官評(píng)分，得分高的米粥往往具有更高的亮度（L*）。10 種小米粥的紅綠度（a*）差異不大。

圖 4 10 種小米凝膠硬度及彈性氣泡圖Fig. 4 Bubble chart for hardness and elasticity of different varieties of foxtail millet porridge gels

不同品種小米凝膠硬度及彈性如圖4所示，圓圈邊數(shù)字1～10依次代表小米粥的感官得分排序，1號(hào)為最受歡迎的‘中谷2號(hào)’，10號(hào)為口感最差的‘紅苗壓破車(chē)’。小米凝膠的蒸煮、食味品質(zhì)與其凝膠特性密切相關(guān)，其中凝膠的質(zhì)構(gòu)特性反映了其強(qiáng)度、黏彈性等特征，這對(duì)包括小米粥在內(nèi)的小米制品有一定影響[18-19]。

由圖4可知，‘中谷2號(hào)’小米凝膠硬度最大，‘張雜谷10號(hào)’小米凝膠硬度最小，硬度大小分布無(wú)法體現(xiàn)出小米粥的食味品質(zhì);‘中谷2號(hào)’、‘黃金谷’凝膠彈性適中，‘峰紅谷’最高，‘赤谷17號(hào)’最低，且食味品質(zhì)靠前的小米品種，其凝膠彈性均大于0.7，排名后3 位小米，其凝膠彈性小于0.7。小米凝膠的硬度主要來(lái)源于凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，硬度越大，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越強(qiáng)，說(shuō)明在糊化過(guò)程中有更多的直鏈淀粉溶出?？梢钥闯?，食味品質(zhì)最佳的‘中谷2號(hào)’具有最大的凝膠硬度，且‘中谷2號(hào)’小米粥具有最大的稠度，這可能都與蒸煮過(guò)程中更多的直鏈淀粉分子溶出有關(guān)。當(dāng)然，除加工方式外，谷物本身所含的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、纖維素等都會(huì)影響其凝膠強(qiáng)度[20-21]。因此對(duì)其他小米品種來(lái)講，凝膠硬度與其蒸煮品質(zhì)間的關(guān)系規(guī)律不明顯，但不能因此否認(rèn)凝膠硬度對(duì)蒸煮品質(zhì)產(chǎn)生的影響。如大米粉的凝膠硬度被認(rèn)為是影響面條蒸煮品質(zhì)的主要因素[22]。

2.3 不同品種小米理化特性分析結(jié)果

表 6 不同品種小米理化特性Table 6 Physicochemical characteristics of different varieties of foxtail millet

如表6所示，根據(jù)不同理化指標(biāo)的變異系數(shù)可知，不同品種間硬度差異最大，脂肪、粗纖維及灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)也存在較大的差異程度，粗淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異最小。感官得分最高的‘中谷2號(hào)’蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，且隨著食味品質(zhì)的下降，小米中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈上升趨勢(shì)，‘中谷2號(hào)’和‘紅苗壓破車(chē)’兩者蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)相差3.31%。

從表6中可以看出，小米粒的千粒重和顆粒直徑之間存在一定的正相關(guān)性。‘中谷2號(hào)’的千粒重及顆粒直徑最小，‘紅苗壓破車(chē)’顆粒最大最重。不同小米品種的顆粒硬度存在顯著差異。谷物的硬度主要取決于胚乳具體的結(jié)構(gòu)及成分，其中細(xì)胞和細(xì)胞壁中的淀粉及蛋白是主要影響因素，而谷物中的淀粉和蛋白質(zhì)又主導(dǎo)了蒸煮過(guò)程中水分、熱量的吸收從而影響后續(xù)的糊化過(guò)程，由此可見(jiàn)顆粒硬度一定程度上也會(huì)影響谷物的蒸煮食味品質(zhì)[23-24]。

2.4 不同品種小米理化特性與蒸煮食味品質(zhì)相關(guān)性分析結(jié)果

由表7可知，顆粒直徑、硬度、千粒重與所有蒸煮品質(zhì)指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)，且與感官評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。感官評(píng)分與蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），與灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)。

表 7 小米主要成分與其蒸煮食味品質(zhì)間的相關(guān)系數(shù)Table 7 Correlation coefficients between main components of foxtail millet and its cooking and eating quality

以上結(jié)果表明，顆粒直徑過(guò)大、過(guò)硬的小米往往無(wú)法獲得較好的蒸煮食味品質(zhì)。這是因?yàn)轭w粒直徑越大、硬度越高，越不利于小米在蒸煮過(guò)程中的吸水、吸熱、膨脹及糊化過(guò)程[23]。通常而言，淀粉含量（尤其是直鏈淀粉含量）、直支鏈淀粉比值、淀粉的精細(xì)結(jié)構(gòu)等是影響谷物蒸煮品質(zhì)的主要因素[25-26]，但是許多研究者也認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量是影響谷物蒸煮食味品質(zhì)的另一重要因素，蛋白含量越高，蒸煮品質(zhì)越差，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)論相一致。這是因?yàn)樵谂呷榧?xì)胞中，蛋白體與淀粉粒緊密鑲嵌，因而蛋白體的存在會(huì)抑制蒸煮過(guò)程中淀粉顆粒的糊化過(guò)程，淀粉糊化不完全從而影響其蒸煮品質(zhì);除蛋白質(zhì)含量外，蛋白質(zhì)的組成、分子質(zhì)量、特性（如水合性質(zhì)）等也影響谷物的蒸煮性質(zhì)[27-30]。本實(shí)驗(yàn)中小米蒸煮食味品質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān)。王鵬躍等[31]認(rèn)為脂肪和游離氨基酸含量對(duì)米飯食用品質(zhì)影響較大，當(dāng)這兩者含量低時(shí)，米飯質(zhì)構(gòu)特性更優(yōu)良。然而也有研究認(rèn)為，稻米中淀粉脂含量的增加可顯著提高其外觀品質(zhì)及蒸煮品質(zhì)，研究體系、淀粉脂和非淀粉脂比例以及脂肪酸具體組成的不同可能導(dǎo)致了結(jié)果的差異[32-33]。

3 結(jié) 論

采用感官模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)10 種小米粥進(jìn)行食味品質(zhì)分析，‘中谷2號(hào)’為口感最優(yōu)品種，‘紅苗壓破車(chē)’最差。使用電子舌自帶軟件對(duì)10 種小米粥進(jìn)行DFA，結(jié)果表明DFA能夠很好地區(qū)分并分類(lèi)出不同口感等級(jí)的小米粥。采用PLSR建立小米粥感官評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型，電子舌信號(hào)值與小米粥感官評(píng)價(jià)結(jié)果存在相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.91，說(shuō)明電子舌用于評(píng)價(jià)小米粥的口感評(píng)價(jià)是可行的。比較10 種小米粥的蒸煮品質(zhì)可知，‘中谷2號(hào)’小米粥具有最高的固形物含量、稠度以及誘人的金黃色澤，同時(shí)低蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及低顆粒硬度、直徑等理化性質(zhì)，以及高吸水率和膨脹率特點(diǎn)，保證了‘中谷2號(hào)’淀粉的充分糊化，使其具有最佳的食味品質(zhì)。后期還需對(duì)小米營(yíng)養(yǎng)組分如何影響其蒸煮食味品質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步探究。