王宇凡，張文斌*，徐琳娜

1(江蘇省食品安全與質(zhì)量控制協(xié)同創(chuàng)新中心(江南大學(xué))，江蘇 無(wú)錫，214122) 2(蘇州市糧油質(zhì)量監(jiān)測(cè)所，江蘇 蘇州，215007) 3(江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫，214122)

世界范圍內(nèi)約一半人口食用稻米，主要集中分布在亞洲、歐洲南部、美洲及非洲部分地區(qū)[1]。稻米作為我國(guó)的主要糧食作物之一，具有悠久的種植歷史和廣袤的種植面積。21世紀(jì)以來(lái)隨著生活水平的提高，人們對(duì)食用大米的觀念從追求飽腹感向追求更高的品質(zhì)和更全面的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)變。如何快速準(zhǔn)確評(píng)價(jià)大米的品質(zhì)成為人們廣泛關(guān)注的問題，感官評(píng)價(jià)法作為最直接的方法，評(píng)價(jià)結(jié)果較為準(zhǔn)確，但也存在很多弊端，如需要長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)感官評(píng)定員，周期較長(zhǎng)、流程繁瑣等。

實(shí)驗(yàn)指標(biāo)法和儀器分析法也是常用的方法。實(shí)驗(yàn)指標(biāo)法主要有理化蒸煮指標(biāo)和風(fēng)味成分分析等。理化蒸煮指標(biāo)通過(guò)測(cè)定樣品直鏈淀粉、蛋白含量、吸水率和碘藍(lán)值等理化指標(biāo)，間接反映稻米的食味品質(zhì)[2]。趙春芳等[3]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),較低的直鏈淀粉含量是其優(yōu)良食味品質(zhì)形成的主要原因，而蛋白質(zhì)含量和支鏈淀粉分支鏈比例主要對(duì)糊化和回生特性起作用。夏凡等[4]研究發(fā)現(xiàn),大米的直鏈淀粉含量是影響米飯品質(zhì)最關(guān)鍵的因素，其余理化指標(biāo)也與米飯的食用品質(zhì)具有一定相關(guān)性。近些年來(lái)關(guān)于食品風(fēng)味的研究是一大熱門，米飯也不例外[5]。固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀是最方便有效的方法，它通過(guò)對(duì)預(yù)處理后的米飯富集濃縮，再展開分析，具有高效無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)[6]。儀器分析法主要是使用米?；蛎罪埵澄队?jì)。近年來(lái)，日本佐竹公司利用近紅外反射透過(guò)的原理研制出了米飯食味計(jì)，它能夠在幾秒內(nèi)快速測(cè)定出米飯的食味品質(zhì)，如外觀、口感和綜合評(píng)分等[7]。佐竹米飯食味計(jì)通過(guò)對(duì)米飯制備流程和預(yù)處理的標(biāo)準(zhǔn)化，再借助特定波長(zhǎng)的近紅外光產(chǎn)生的吸光度的差異，精確測(cè)定了有關(guān)成分，同時(shí)結(jié)合在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的有關(guān)大米食味的基礎(chǔ)資料和與日本谷物協(xié)會(huì)的官能檢查實(shí)驗(yàn)調(diào)查結(jié)果相關(guān)的食味資料，開發(fā)了配套的食味計(jì)算軟件[8]。我國(guó)也在隨后引進(jìn)了這套設(shè)備，蘇光輝等[9]使用米飯食味計(jì)對(duì)優(yōu)質(zhì)稻米進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，為水稻的生產(chǎn)流通提供了重要的參數(shù)。賴穗春等[10]利用米飯食味計(jì)對(duì)華南秈稻的食味品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明食味回歸方程的預(yù)測(cè)值與感觀品嘗綜合評(píng)分之間不存在顯著性差異，即食味預(yù)測(cè)回歸方程能較好地預(yù)測(cè)秈稻的食味品質(zhì)。

大量研究已經(jīng)表明單一的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)法或者儀器法不能夠很好地體現(xiàn)感官評(píng)定的結(jié)果。因此，本研究針對(duì)江南地區(qū)粳米的感官評(píng)定結(jié)果，探究氣味、外觀、口感和滋味4個(gè)方面與實(shí)驗(yàn)指標(biāo)法和儀器法結(jié)果的關(guān)系，為缺乏感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的場(chǎng)所評(píng)價(jià)多種不同江南地區(qū)粳米的食味品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金墅水源米、金香溢大米，蘇州市迎湖農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司；禾中旺南粳大米，北大荒米業(yè)(蘇州)有限公司；潤(rùn)眾大米，張家港市糧食購(gòu)銷總公司潤(rùn)眾米業(yè)分公司；沙家浜大米，常熟市糧油購(gòu)銷有限公司；亭林大米，昆山市巴城振興米廠；江南味稻，蘇州市臨湖農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社；虎丘大米，江蘇蘇州國(guó)家糧食儲(chǔ)備庫(kù)有限公司；常熟003，吳江市北庫(kù)糧油有限公司；濃H2SO、濃HCl,KI-I2溶液，國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司。

STA1A RHS1A RFDM1A米飯食味計(jì)，佐竹機(jī)械(蘇州)有限公司；小熊DZG-D40A1電蒸鍋，小熊電器股份有限公司；分析天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；水浴鍋，上海恒科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 米飯的制備

不銹鋼罐里加入大米30 g，接上洗米裝置，用水沖洗約30 s，瀝干余水。按米水質(zhì)量比1∶1.3加水，并在不銹鋼罐上蓋上濾紙，用橡皮筋封好蓋。將蓋好濾紙蓋的不銹鋼罐放入蒸鍋內(nèi)，預(yù)約浸泡30 min，蒸飯時(shí)間30 min。蒸煮完成后，保溫燜飯10 min，之后拿下濾紙蓋用小勺輕輕攪拌罐中的米飯使之蓬松。攪拌好后，將濾紙蓋重新蓋好，放入冷卻箱冷卻20 min。

1.2.2 米飯的感官評(píng)定

參照GB/T 15682—2008進(jìn)行感官評(píng)定，5人小組共重復(fù)評(píng)定3次。

1.2.3 米飯的蒸煮指標(biāo)與理化指標(biāo)

1.2.3.1 吸水率

煮飯前的原料米總質(zhì)量記為m0，蒸飯皿質(zhì)量記為m1，蒸飯結(jié)束后米飯和蒸飯皿的總質(zhì)量記為m2，吸水率按公式(1)計(jì)算：

(1)

1.2.3.2 膨脹率

原料米總質(zhì)量為m0，從中稱取10 g 左右原料米質(zhì)量記為m3，置于50 mL量筒中，加入25 mL自來(lái)水，用玻璃棒快速攪拌后讀數(shù)記為1，則原料米總體積為2=(1-25)×(m0/m3)；蒸煮完的米飯總質(zhì)量為m2-m1，從中稱取10 g左右煮熟的米飯質(zhì)量記為m4，同法量取體積，記為3，則米飯總體積為4=(3-25)×(m2-m1)/m4，膨脹率按公式(2)計(jì)算：

膨脹率/%=(4-2)/2×100

(2)

1.2.3.3 碘藍(lán)值

稱取 25 g 米飯樣品，裝入 25 mL 具塞比色管中，加入 10 mL 去離子水，置于 40 ℃水浴中浸提 1 h，浸提過(guò)程中每間隔 10 min 充分振蕩 1 次。將浸提后的樣品加水定容至 25 mL,3 000 r/min 離心15 min。取 0.5 mL 上清液于 25 mL 具塞比色管中，依次加入 0.25 mL KI-I2和 0.25 mL 濃HCl 溶液，加水定容至 25 mL，溶液靜置 15 min，在 620 nm 處測(cè)定吸光度，用蒸餾水代替上清液作為空白對(duì)照，A620即為碘藍(lán)值。

1.2.3.4 水分含量

按GB 5009.3—2016 方法測(cè)定。

1.2.3.5 蛋白含量

按GB 5009.5—2016 方法測(cè)定。

1.2.4 米飯的食味計(jì)測(cè)定

將成型器具置于天平上稱取粳米(8±0.1)g，注意使米飯完全裝入測(cè)定圈并不溢出。將成型器具倒置于壓片機(jī)平臺(tái)上，測(cè)定圈向下，取下輔助圈，將壓片機(jī)的手柄壓到最下方，保持10 s。取出測(cè)定圈并翻轉(zhuǎn)再次放在平臺(tái)上，再次壓制10 s。食味計(jì)開機(jī)預(yù)熱30 min。進(jìn)入程序，先進(jìn)行黑白標(biāo)準(zhǔn)板的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完畢后將成型好的測(cè)定圈放入測(cè)定槽內(nèi)，將測(cè)定槽完全插入主機(jī)樣品口內(nèi)，點(diǎn)擊程序中的“測(cè)定”進(jìn)行測(cè)定。

1.2.5 固相微萃取與GC-MS聯(lián)用分析

稱取約20 g樣品米于蒸飯皿中，加入足以沒過(guò)大米的水浸泡20 min。浸泡完畢后，淘洗2次并將水瀝干，按米水質(zhì)量比1∶1.3加入約26 g水，放入蒸鍋中選擇蒸飯程序蒸煮30 min。蒸煮完畢后燜飯10 min。準(zhǔn)確稱取10 g米飯于攪拌機(jī)中，加入30 g飽和NaCl溶液，打漿。每次打漿10 s，共打漿10次。取8 g打漿后的米飯樣液于氣質(zhì)瓶中，加入4 μL 1,2-二氯苯作為內(nèi)標(biāo)物。在氣質(zhì)瓶中加入一顆小轉(zhuǎn)子，置于70 ℃恒溫磁力攪拌器中保溫吸附30 min。吸附完畢后取出萃取頭，插入GC-MS進(jìn)樣口，解析8 min。

氣相色譜條件：DB-WAX 毛細(xì)管柱;載氣流量(He)0.80 mL/min，不分流；柱初溫 40 ℃，保持 4 min;以 6 ℃/min 程序升溫到 70 ℃，再以 10 ℃/min 程序升溫到 230 ℃，保持 8 min。

質(zhì)譜條件：接口溫度 250 ℃;離子源溫度200 ℃;離子化方式EI;電子能量 70 e ; 檢測(cè)電壓350 ;發(fā)射電流200 mA。

1.2.6 米飯中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)分析

采用相對(duì)氣味活度值(relati e odor acti ity alue, ROA )評(píng)價(jià)各化合物對(duì)米飯風(fēng)味的貢獻(xiàn)，對(duì)氣味活度值(odor acti ity alue, OA )最大的化合物的ROA 值定義為100，同時(shí)結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)確定關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。OA 按公式(3)計(jì)算：

(3)

式中：OAi,各化合物的氣味活度值；Cri，各化合物的絕對(duì)濃度，mg/kg；Ti，各化合物的感覺閾值，mg/kg。

各物質(zhì)的ROA 按公式(4)計(jì)算：

(4)

式中：ROAi,各化合物的相對(duì)氣味活度值；OAm,OA 最大的化合物的OA 值。ROA 值越大，說(shuō)明該化合物對(duì)樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)越大。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的方式表示，所有指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次，利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，利用SPSS 20.0進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)定

感官評(píng)價(jià)法是評(píng)價(jià)米食用品質(zhì)最普遍和原始的方法。采用國(guó)標(biāo)法5人小組評(píng)定，結(jié)果如表1所示。10種樣品總分最高為85.3分，最低為73.1分。

表1 樣品粳米的感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 1 Sensory e aluation results of samples

2.2 食味計(jì)評(píng)價(jià)與感官評(píng)定

用食味計(jì)對(duì)10種江南地區(qū)粳米進(jìn)行評(píng)定，得出食味計(jì)綜合評(píng)分與食味感官、口感評(píng)分，并將其與感官評(píng)價(jià)分作比對(duì)，結(jié)果如表2所示。

表2 樣品粳米的感官總分與食味計(jì)評(píng)分Table 2 Sensory e aluation results and taste alues of samples

通過(guò)相關(guān)性分析可知(表3)，感官評(píng)定總分與食味計(jì)總分呈顯著正相關(guān)，感官外觀與食味計(jì)外觀評(píng)分呈顯著正相關(guān)，然而感官口感與食味計(jì)口感相關(guān)性不顯著。分析具體數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)部分米種(如虎丘和潤(rùn)眾大米)食味計(jì)評(píng)分較低，感官評(píng)分卻很高。由感官評(píng)分具體分值發(fā)現(xiàn)，這2種粳米的氣味和滋味評(píng)分較高，說(shuō)明食味計(jì)并不能很好地表征米飯的這2項(xiàng)指標(biāo)，由此造成評(píng)分偏低。李蘇紅等[11]對(duì)14種粳米秈米的研究發(fā)現(xiàn)，食味計(jì)測(cè)定結(jié)果均與感官評(píng)定結(jié)果呈顯著相關(guān)性，可進(jìn)一步建立儀器分析方法和主要評(píng)價(jià)指標(biāo)聯(lián)用快速評(píng)價(jià)大米食味品質(zhì)的預(yù)測(cè)模型。

表3 食味計(jì)評(píng)分與感官評(píng)分的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of sensory e aluation results and taste alues

食味計(jì)實(shí)驗(yàn)表明，利用米飯食味計(jì)可以較好地評(píng)價(jià)江南地區(qū)粳米的外觀品質(zhì)，食味計(jì)外觀評(píng)分越高，則該粳米的外觀品質(zhì)越好。

2.3 理化和蒸煮指標(biāo)與感官評(píng)定

10種江南地區(qū)粳米的相關(guān)理化與蒸煮指標(biāo)測(cè)定結(jié)果如表4所示。對(duì)理化與蒸煮指標(biāo)和感官評(píng)定分?jǐn)?shù)進(jìn)行相關(guān)性分析(表5)可知，水分高的大米滋味較差，但口感較好；吸水率與滋味和外觀均呈顯著正相關(guān)，吸水率高的米種感官評(píng)定總分也高；膨脹率與評(píng)定指標(biāo)的相關(guān)性不顯著；碘藍(lán)值可表征米飯中直鏈淀粉含量，可以看出直鏈淀粉高的米飯滋味和外觀較差，口感較好，感官評(píng)定總分低；蛋白總量與感官指標(biāo)相關(guān)性不顯著。程愛華等[12]研究發(fā)現(xiàn)，黑龍江粳稻品種的直鏈淀粉、堿消值等理化指標(biāo)與米飯食味的相關(guān)性不顯著, 而膠稠度與米飯食味呈顯著正相關(guān)性。李貞[13]研究發(fā)現(xiàn)，大米的碘藍(lán)值或直鏈淀粉含量對(duì)米飯的食味起著非常關(guān)鍵的作用，而蛋白質(zhì)的含量對(duì)米飯的食味影響并不明顯，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為一致。林建榮等[14]的研究卻表明蛋白質(zhì)與食味品質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異可能是由于稻米品種和品質(zhì)的差異造成的，具體原因還需進(jìn)一步研究。

表4 理化指標(biāo)與蒸煮指標(biāo)Table 4 Physicochemical indexes and cooking indexes

表5 理化與蒸煮指標(biāo)和感官評(píng)定的相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of physicochemical indexes and sensory e aluation results

其中水分、吸水率和碘藍(lán)值能較好地體現(xiàn)滋味和口感評(píng)分，可一定程度上彌補(bǔ)食味計(jì)的不足。滋味方面，通過(guò)橫向比較樣品間的水分含量、吸水率和碘藍(lán)值可知，水分含量低、吸水率高、碘藍(lán)值低的樣品具有更高的滋味品質(zhì)；口感方面，通過(guò)橫向比較樣品間水分含量和碘藍(lán)值可知，水分含量高、碘藍(lán)值高的樣品具有更好的口感。

2.4 風(fēng)味物質(zhì)與感官評(píng)定

利用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS的方法，對(duì)10種江南地區(qū)粳米進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味成分分析，10種樣品共檢測(cè)出了164種揮發(fā)性成分，包括烴類、醛類、酯類、醇類、酮類、芳香族化合物和雜環(huán)類化合物等，其中主要為烴類和醛類物質(zhì)，分別占總揮發(fā)性成分的51.99%和30.29%。

烴類物質(zhì)雖然在風(fēng)味物質(zhì)中占多數(shù)，但是大多數(shù)烴類物質(zhì)的閾值較高，對(duì)米飯的香氣貢獻(xiàn)較少[15]；相反，閾值較低的物質(zhì)是米飯香氣的主要來(lái)源[16]。這些物質(zhì)主要是醛類、酮類和醇類[17]，如2-乙酰吡咯啉、己醛、壬醛、2-戊基呋喃和1-辛烯-3-醇等，其中2-乙酰吡咯啉賦予米飯爆米花香氣，2-戊基呋喃賦予米飯焙烤香味等[18-19]。選擇感官風(fēng)味評(píng)分較高的潤(rùn)眾和虎丘大米分析米飯中幾種典型的風(fēng)味物質(zhì)的ROA 值，結(jié)果表明2-乙酰吡咯啉、壬醛和2-戊基呋喃對(duì)米飯風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度最大。

表6 米飯的典型風(fēng)味化合物Table 6 Typical fla or compounds of rice

為了驗(yàn)證2-乙酰吡咯啉、壬醛和2-戊基呋喃的含量與感官評(píng)定風(fēng)味分值的相關(guān)性，選取各樣品中3種物質(zhì)的含量與感官評(píng)定風(fēng)味分值作對(duì)比(表7)，發(fā)現(xiàn)感官評(píng)定風(fēng)味分值較高的樣品，對(duì)應(yīng)的3種物質(zhì)含量均偏高；相反感官評(píng)定風(fēng)味分值較低的樣品，對(duì)應(yīng)的3種物質(zhì)含量均偏低甚至缺少其中的1或2種揮發(fā)性成分。

表7 三種典型風(fēng)味物質(zhì)與感官評(píng)定風(fēng)味評(píng)分 單位：mg/kg

進(jìn)一步對(duì)感官風(fēng)味評(píng)分和3種風(fēng)味物質(zhì)含量進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)兩者呈顯著正相關(guān)(R=0.880,P<0.05)。由此可推斷，利用固相微萃取聯(lián)用GC-MS的方法檢測(cè)江南地區(qū)粳米中某些特定揮發(fā)性風(fēng)味成分，以判斷米飯的風(fēng)味品質(zhì)是可行的。

3 結(jié)論

通過(guò)食味計(jì)實(shí)驗(yàn)表明，利用米飯食味計(jì)可較好地評(píng)價(jià)江南地區(qū)粳米的外觀品質(zhì)，食味計(jì)外觀評(píng)分越高，則該粳米的外觀品質(zhì)越好。水分含量、吸水率和碘藍(lán)值能較好地體現(xiàn)滋味和口感評(píng)分，可以從一定程度上彌補(bǔ)食味計(jì)的不足。滋味方面，通過(guò)橫向比較樣品間的水分含量、吸水率和碘藍(lán)值可知，水分含量低、吸水率高、碘藍(lán)值低的樣品具有更高的滋味品質(zhì)；口感方面，通過(guò)橫向比較樣品間水分含量和碘藍(lán)值可知，水分含量高、碘藍(lán)值高的樣品具有更好的口感。通過(guò)固相微萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀測(cè)定各樣品中2-乙酰吡咯啉、壬醛和2-戊基呋喃的含量可知，可比較各樣品的風(fēng)味品質(zhì)。綜上，感官評(píng)定中氣味、外觀、口感和滋味4個(gè)方面與指標(biāo)法和儀器法結(jié)果均有一定的相關(guān)性，對(duì)缺乏感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的情況下評(píng)價(jià)不同江南地區(qū)粳米的食味品質(zhì)具有重大意義。