張玉榮，劉舒嫻，梅雪麗，陶華堂，王游游，張咚咚，吳 瓊,*

（1.河南工業(yè)大學糧食和物資儲備學院，國家糧食和物資儲備局糧油食品工程技術(shù)研究中心/河南省重點實驗室，糧食儲藏與安全教育部工程研究中心，河南省糧食產(chǎn)后減損工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450001；2.中央儲備糧駐馬店直屬庫有限公司，河南 駐馬店 463000）

為滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枨蠛蛧覒?zhàn)略物資儲備的需要，我國每年需儲存大量的糧食[1]，其中稻谷是我國政府四大主要儲備糧種之一，但其耐儲性較差[2]，且其儲藏過程中的陳化會對其儲藏品質(zhì)、糊化特性及食用品質(zhì)造成較大影響。米飯和米粉是稻谷常見的加工產(chǎn)品，米飯的食用品質(zhì)隨著稻谷陳化時間的延長而下降[3]，而米粉的食用品質(zhì)隨著稻谷陳化程度的增強先上升后下降[4]，因此不同陳化程度的稻谷對應的最佳食用方式不同?，F(xiàn)行的稻谷陳化度判定相關(guān)標準中，GB/T 20569—2006《稻谷儲存品質(zhì)判定規(guī)則》[5]主要用于判斷稻谷是否宜儲存，DB12/T 245—2005《大米新陳度快速測定方法》[6]主要用于判斷大米的儲存時間，LS/T 6118—2017《糧油檢驗稻谷新鮮度測定與判別》[7]主要用于國產(chǎn)粳稻和秈稻新鮮度的測定與判別。目前針對不同食用方式下稻谷食用品質(zhì)優(yōu)劣判定方法系統(tǒng)性研究較少。

稻谷的食用品質(zhì)評價指標較多，包括蒸煮品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)等，在評價食用品質(zhì)優(yōu)劣時難以從單一指標進行評價，而主成分分析法可通過將少量的主成分與多個品質(zhì)指標建立方程，以不同權(quán)重計算綜合評分，最終用較少的因子變量代表原有變量的大部分信息，以達到識別數(shù)據(jù)集中最顯著特征的目的[8-9]。這種分析方法已廣泛應用于小麥、玉米、大豆等多種糧食品質(zhì)評價[10-12]，在稻谷及其制品的品質(zhì)評價中也有應用。雷月等[13]利用主成分分析和聚類分析建立不同品種稻谷制備蒸谷米的品質(zhì)評價體系。雷婉瑩等[14]將米粉的綜合評分通過聚類分析法進行分類，得到品質(zhì)優(yōu)、一般和差的3 類米粉。

本研究根據(jù)稻谷在儲藏過程中儲藏品質(zhì)、糊化特性和最終食用品質(zhì)的變化規(guī)律，探討稻谷制品的食用品質(zhì)與原糧特性之間的關(guān)系，結(jié)合稻谷的不同食用方式對其原糧品質(zhì)的適用性要求，對不同陳化程度稻谷適宜的食用方式進行分析，并在相應的食用方式下對其食用品質(zhì)的分級標度和閾值區(qū)間進行研究，最后結(jié)合酸堿指示劑檢測稻谷陳化度的方法，確定基于稻谷食用品質(zhì)的比色卡，旨在為稻谷原糧的合理加工利用提供依據(jù)和指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

秈稻由廣西省賀州市中央儲備糧賀州直屬庫有限公司提供，按照GB/T 5491—1985《糧食、油料檢驗 扦樣、分樣法》[15]進行扦樣與混樣，樣品經(jīng)過除雜后用紗袋包裝，每袋約2 kg，在恒溫恒濕箱中35 ℃、相對濕度75%的條件下模擬高溫高濕條件儲藏12 個月，以加速稻谷陳化，獲得不同陳化程度的稻谷，期間每隔1 個月取樣1 次，進行稻谷原糧生化指標的測定。將測定生化指標后的稻谷礱谷、碾白，制備成國家標準的一等精度大米，置于4 ℃下保存。

甲基紅、三氯乙酸 天津科密歐化學試劑有限公司；溴酚藍 上海三愛思試劑有限公司；無水乙醇、冰乙酸 天津天力化學試劑有限公司；氫氧化鉀洛陽昊華化學試劑有限公司；硫代巴比妥酸 國藥集團化學試劑有限公司；碘試劑 洛陽化學試劑廠；所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JXFM110錘式旋風磨 上海嘉定糧油食品有限公司；NSART100碾米機、SY88-TH礱谷機 雙龍機械產(chǎn)業(yè)株式會社；HWS-300恒溫恒濕培養(yǎng)箱 寧波東南儀器有限公司；101C-3電熱鼓風干燥箱 上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HY-4調(diào)速多用振蕩器 江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；PHS-3C精密酸度計 上海虹益儀器儀表有限公司；WSC-S測色色差計 上海儀電物理光學儀器有限公司；T6新世紀紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；HHS電熱恒溫水浴鍋 金壇市華峰儀器有限公司；DT5-4B低速臺式離心機 北京時代北利離心機有限公司；DDS-11At電導率儀 上海雷磁新涇儀器有限公司；CNS-2100B直鏈淀粉測定儀 長春長光思博光譜技術(shù)有限公司；JWXL物性測試儀 北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 稻谷原糧生化指標的測定

1.3.1.1 發(fā)芽率的測定

參照GB/T 5520—2011《糧油檢驗 籽粒發(fā)芽試驗》[16]的方法。

1.3.1.2 脂肪酸含量的測定

參照GB/T 20569—2006[5]附錄A 稻谷脂肪酸測定方法。

1.3.1.3 直鏈淀粉含量的測定

采用分光光度法進行直鏈淀粉含量的測定，參照韓旭[17]的方法，將壟谷、碾白后的精米樣品經(jīng)旋風磨粉碎后過80 目篩并制備測試樣品溶液，用空白調(diào)零后測定720 nm波長處吸光度，根據(jù)標準曲線（0.00～0.35 mg/mL）計算樣品中直鏈淀粉含量。

1.3.1.4 糊化特性的測定參照Maria等[18]的方法，將壟谷、碾白后的精米經(jīng)旋風磨粉粹后過CQ23號篩網(wǎng)制備成試樣。量取25.0 mL水于樣品筒后，稱?。?.00±0.01）g試樣于樣品筒中快速攪拌至試樣完全分散。使用快速黏度分析儀進行測定，根據(jù)顯示的黏度變化曲線，記錄峰值黏度、最低黏度、最終黏度、衰減值和回生值。

1.3.1.5 丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量的測定參考李行[19]的方法并稍作修改，稱取稻谷脫殼粉碎后的糙米粉（2.00±0.01）g，在10 mL 10 g/100 mL三氯乙酸溶液中研磨勻漿，4 000 r/min離心10 min后將上清液定容至10 mL。取上清液4 mL（空白加4 mL蒸餾水），加入4 mL 0.6 g/100 mL硫代巴比妥酸溶液，混勻。將混合物放置沸水浴15 min，冷卻后離心。然后將混合物于450、532、600 nm波長處測定吸光度，通過式（1）、（2）計算MDA含量。

式中：V為提取液體積/mL；m為糙米粉質(zhì)量/g。

1.3.1.6 電導率的測定

參考周顯青等[20]的方法并稍作修改，稻谷脫殼后取40 粒外形完整的糙米并稱質(zhì)量，用蒸餾水清洗3 次，用濾紙擦干表面水分后置于帶塞試管中，加50 mL蒸餾水于30 ℃下浸泡13 h，同時做空白實驗。在25 ℃條件下用電導率儀分別測定浸泡液和空白液電導率，通過式（3）計算稻谷的電導率。

式中：EC1為浸泡液電導率/（μS/cm）；EC0為空白液電導率/（μS/cm）；m為糙米質(zhì)量/g。

1.3.2 陳化度的測定

參考趙代彬等[21]的方法并稍作修改，利用酸堿指示劑法檢測稻谷的陳化度，以12%乙醇溶液為溶劑，分別配制0.015、0.002 g/100 mL的甲基紅溶液、溴酚藍溶液，取2 g糙米加入上述試劑5 mL，反應2 min后，測定反應液的亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。

1.3.3 米飯和米粉的制作

米飯的制作按照GB/T 20569—2006[5]附錄B進行。

米粉的制作參考張玉榮等[22]的方法，大米經(jīng)錘式旋風磨磨粉后，過100 目篩，制得米粉原料。將米粉與水按照質(zhì)量比1∶1.6混合并攪拌均勻，靜置1 min左右去除氣泡。將直徑24 cm的不銹鋼圓盤放于水平面，向其中倒入80 g米漿，靜置1 min左右使米漿均勻鋪滿圓盤。將保鮮膜蒙鋪在盛有米漿的不銹鋼圓盤上以防止蒸制過程中水滴落入，放入沸騰的蒸鍋內(nèi)汽蒸5 min，取出冷卻至室溫。于4 ℃下老化10 h，切成寬10 mm、長15 cm的米粉。

1.3.4 質(zhì)構(gòu)特性的測定

米飯質(zhì)構(gòu)特性的測定：選擇TPA模式，測前速率1.0 mm/s，測試速率0.5 mm/s，測后速率1.0 mm/s，觸發(fā)力5.0 g，2 次壓縮間隔5.0 s，壓縮比75%[23-24]，測定米飯的硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復性。

米粉質(zhì)構(gòu)特性的測定：將制作好的米粉條放入沸水中煮制3 min，用漏勺將其撈出后置于蒸餾水中快速冷卻，將冷卻后的米粉條撈出并于25 ℃條件下靜置20 min，待其表面水分揮發(fā)后進行質(zhì)構(gòu)測定。采用TPA模式，探頭為P/36R，測前速率1.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s，測后速率10.0 mm/s，觸發(fā)力5.0 g，2 次壓縮間隔5.0 s，壓縮比50%[25-26]，測定米粉的硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復性。

1.3.5 感官評價

按照GB/T 20569—2006[5]附錄B對米飯進行感官評價。

由8 人組成感官評價小組，在米粉制作完成后10 min內(nèi)對米粉的色澤、氣味、外觀結(jié)構(gòu)、勁道感和爽滑感進行感官評價[27]，評價標準見表1。

表1 米粉感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of rice noodles

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有指標測定進行3 次平行實驗，結(jié)果以平均值±標準差表示。采用SPSS 27.0軟件，選用方差分析對原糧品質(zhì)指標進行相關(guān)性分析，選用因子分析法對米飯和米粉的感官指標和質(zhì)構(gòu)指標進行主成分分析，選用層次聚類分析法對米飯和米粉的綜合評分進行分類；采用DPS V18.10軟件，選用逐步回歸法對米飯和米粉建立綜合評分和相應原糧品質(zhì)之間的數(shù)學方程；采用Photoshop CS6圖像處理軟件將L*、a*和b*所對應的顏色還原，制作比色卡。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻谷原糧生化指標和糊化特性

2.1.1 稻谷生化指標變化

由表2可知，稻谷發(fā)芽率在0～6 個月呈現(xiàn)顯著下降趨勢，第9個月降為0，可能是因為稻谷籽粒胚部在高溫高濕儲藏環(huán)境下受到破壞，致使其發(fā)芽率逐漸下降。直鏈淀粉含量隨儲藏時間的延長呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，儲藏前期由于支鏈淀粉的α-1,6糖苷鍵斷開，使其轉(zhuǎn)化為直鏈淀粉，儲藏后期由于脂肪酸含量增多，直鏈淀粉與脂肪酸結(jié)合，導致直鏈淀粉含量下降[28]。MDA含量和電導率在整個儲藏期間內(nèi)呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，經(jīng)過12 個月儲藏，其最終值分別為初始值的1.25、2.21 倍。在0～9 個月內(nèi)，儲藏溫度較高，膜脂過氧化，進一步分解為MDA，使其含量增加；而稻谷生理活性不斷下降，細胞膜通透性不斷增加，使電導率不斷上升[29]。9 個月后，稻谷的發(fā)芽率為0，細胞死亡，氧化游離脂肪酸能力減弱，導致MDA含量減少；同時細胞膜屏障喪失，導致電導率下降[30]。脂肪酸含量在整個儲藏過程中逐步上升，最終達到50.41 mg/100 g，為初始值的2.98 倍，這與Wang Qiyang等[31]的研究結(jié)果一致，主要原因是脂肪在脂肪酶的作用下水解為脂肪酸[32]。

表2 貯藏期間稻谷生化指標變化Table 2 Changes in biochemical indexes of rice during storage

2.1.2 稻谷糊化特性變化

由表3可知，隨稻谷儲藏時間延長，大米粉糊化特性指標均有顯著變化，這與周顯青等[33]的研究結(jié)果一致。峰值黏度先升高后降低，隨著儲藏時間的延長，淀粉酶活性降低導致峰值黏度先升高，而支鏈淀粉的部分支鏈生長抑制了淀粉的膨脹，可能是峰值黏度下降的原因[34]。最低黏度整體呈現(xiàn)上升趨勢，最終達到2 288.5 cP，最低黏度的增加表明經(jīng)過12 個月的加速陳化，稻谷淀粉顆粒并未達到溶脹破裂的程度[35]。最終黏度隨稻谷儲藏時間的延長整體呈波動上升趨勢，可能是由于糊化降溫期間直鏈淀粉聚集并形成凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)[36]，導致黏度增加至最終黏度。衰減值呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，在第2個月達到峰值后開始下降，下降的原因可能與淀粉結(jié)構(gòu)逐漸加強且淀粉表面的電荷特性阻礙了糊化作用有關(guān)?；厣嫡w呈現(xiàn)上升趨勢，直鏈淀粉的聚合度和支鏈淀粉的結(jié)構(gòu)都會影響回生值的大小[37]。

表3 貯藏期間稻谷糊化特性變化Table 3 Changes in gelatinization characteristics of rice during storage

通過稻谷原糧品質(zhì)指標的變異系數(shù)可知，生化指標和糊化特性指標對稻谷品質(zhì)的影響順序為：發(fā)芽率＞衰減值＞電導率＞脂肪酸含量＞MDA含量＞回生值＞峰值黏度＞直鏈淀粉含量＞最終黏度＞最低黏度。

2.1.3 稻谷原糧指標相關(guān)性分析

由表4可知：MDA含量、電導率、脂肪酸含量、最低黏度、最終黏度及回生值與儲藏時間均極顯著正相關(guān)；發(fā)芽率、峰值黏度及衰減值與儲藏時間均極顯著負相關(guān)。其中脂肪酸含量與儲藏時間之間的相關(guān)性最高（P＜0.01、r＝0.998），即稻谷越陳，脂肪酸含量越高。同時，各指標之間有正相關(guān)也有負相關(guān)，且多數(shù)相關(guān)系數(shù)絕對值大于0.5，表明各指標間均存在不同程度的相關(guān)性，需要對各品質(zhì)指標進行分類和簡化，以達到提高品質(zhì)綜合評價的準確性。

表4 稻谷原糧指標相關(guān)性Table 4 Correlation between biochemical indexes and gelatinization characteristics of rice

2.2 米飯品質(zhì)與稻谷原糧品質(zhì)的相關(guān)性分析

2.2.1 主成分分析

為避免感官評價主觀性帶來的影響，采用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的因子分析法對米飯的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)進行綜合評定。

令X1為氣味、X2為滋味、X3為色澤、X4為外觀結(jié)構(gòu)、X5為品嘗評分、X6為硬度、X7為黏性、X8為彈性、X9為內(nèi)聚性、X10為咀嚼性、X11為回復性，通過因子分析得到方差貢獻率和累計方差貢獻率，根據(jù)特征值大于1的原則進行提取[38-39]。由表5可知，特征值大于1的主成分共2 個，累計方差貢獻率為85.837%，說明所提取的這2 個主成分已反映米飯品質(zhì)的絕大部分信息，各主成分具體的特征向量如表6所示。

表5 米飯品質(zhì)的主成分特征值及方差貢獻率Table 5 Principal component characteristic values and variance contribution rates for cooked rice quality

表6 米飯品質(zhì)的主成分特征向量Table 6 Principal component eigenvectors for cooked rice quality

主成分與各變量對應的關(guān)系式如下：F1＝0.339X1+0.327X2+0.327X3+0.319X4+0.342X5-0.327X6+0.337X7+0.290X8+0.231X9-0.255X10-0.172X11；F2＝-0.001X1-0.039X2-0.021X3+0.082X4-0.012X5-0.053X6+0.017X7+0.418X8+0.391X9+0.492X10+0.647X11。根據(jù)方差貢獻率獲得米飯品質(zhì)的綜合評分與2 個主成分的關(guān)系式為：Y＝0.885F1+0.115F2。

由上述公式計算以不同儲藏時間稻谷制作的米飯主成分得分和綜合評分。由表7可知，米飯綜合評分隨稻谷儲藏時間延長而下降，說明米飯的綜合品質(zhì)隨稻谷陳化度的增強而降低。

表7 米飯的主成分得分和綜合評分Table 7 Principal component scores and comprehensive scores of cooked rice

2.2.2 聚類分析

由圖1可知，根據(jù)歐氏平方距離為10可以將米飯品質(zhì)分為3 類。第1類綜合評分為2.361～4.150，包括儲藏時間為0～2 個月的稻谷加工制得的米飯，此類稻谷制得的米飯綜合評分最高；第2類綜合評分為-1.039～1.814，包括儲藏時間為3～8 個月稻谷加工制得的米飯，此類稻谷加工的米飯綜合評分中等；第3類綜合評分為-3.671～-2.516，包括儲藏時間為9～12 個月的稻谷加工制得的米飯，此類稻谷加工的米飯綜合評分較低。

基于聚類分析結(jié)果，將儲藏12 個月不同陳化程度的稻谷制得的米飯品質(zhì)分為優(yōu)、中和差3 個等級，即Y≥2.361，米飯品質(zhì)等級為優(yōu)；-1.039≤Y＜2.361，米飯品質(zhì)等級為中；Y＜-1.039，米飯品質(zhì)等級為差。

2.2.3 米飯品質(zhì)與稻谷原料特性的數(shù)學關(guān)系模型

稻谷原料的品質(zhì)特性對其加工制得的米飯品質(zhì)有直接影響，但原料的品質(zhì)指標較多，可選擇對米飯綜合評分影響顯著的指標進行測定，從而判斷米飯的品質(zhì)。以米飯的綜合評分為因變量（Y），以稻谷原料生化指標直鏈淀粉含量（X1）、發(fā)芽率（X2）、脂肪酸含量（X3）、MDA含量（X4）、電導率（X5）和糊化特性指標峰值黏度（X6）、最低黏度（X7）、衰減值（X8）、最終黏度（X9）、回生值（X10）為自變量，通過多重線性逐步回歸，建立米飯品質(zhì)與稻谷原糧特性的數(shù)學模型，結(jié)果如表8所示。

表8 米飯綜合品質(zhì)對原糧品質(zhì)的逐步回歸分析預測模型Table 8 Prediction models built by stepwise regression analysis for comprehensive quality of cooked rice as a function of rice grain quality attributes

在逐步回歸的過程中，對米飯的綜合品質(zhì)與X3、X4、X6建立線性回歸方程，3 個模型的R值顯示均已達到極顯著水平。與Y線性關(guān)系最強的是X3，其一元線性模型的相關(guān)系數(shù)高達0.989，說明米飯的綜合評分與X3為強線性相關(guān)，這與夏凡等[40]研究結(jié)果一致。模型引入X4后，建立Y與X3、X4的二元線性回歸模型，相關(guān)系數(shù)為0.994，進一步引入X6后，相關(guān)系數(shù)提升至0.996，因此線性回歸方程引入的自變量越多，模型越理想化，但考慮到變量的增加會使每個自變量的區(qū)間誤差積累，從而影響總體誤差，降低方程的穩(wěn)定性[41]，因此選用模型1為最優(yōu)回歸模型，其方程如式（4）所示：

2.2.4 米飯品質(zhì)優(yōu)劣所對應稻谷脂肪酸含量閾值區(qū)間的確定

由2.2.3節(jié)結(jié)果可知，米飯的綜合評分與稻谷的脂肪酸含量具有顯著相關(guān)性，由2.2.2節(jié)米飯的綜合品質(zhì)優(yōu)劣劃分，結(jié)合米飯綜合評分與脂肪酸含量的最優(yōu)回歸模型，可得脂肪酸含量所對應米飯品質(zhì)的閾值區(qū)間，即X3≤23 mg/100 g，米飯品質(zhì)等級為優(yōu)；23 mg/100 g＜X3≤37 mg/100 g，米飯品質(zhì)等級為中；X3＞37 mg/100 g，米飯品質(zhì)等級為差。

2.3 米粉品質(zhì)與稻谷原糧品質(zhì)的相關(guān)性分析

2.3.1 主成分分析

令X1為色澤、X2為氣味、X3為外觀、X4為筋道、X5為爽滑、X6為品嘗評分、X7為硬度、X8為黏性、X9為彈性、X10為內(nèi)聚性、X11為咀嚼性、X12為回復性，通過因子分析得到方差貢獻率和累計方差貢獻率，根據(jù)特征值大于1的原則進行提取。由表9可知，特征值大于1的主成分共3 個，累計方差貢獻率為87.280%，說明所提取的這3 個主成分已反映米粉品質(zhì)的絕大部分信息，各主成分具體的特征向量如表10所示。

表9 米粉品質(zhì)的主成分特征值及方差貢獻率Table 9 Principal component characteristic values and variance contribution rates for rice noodle quality

主成分與各個變量對應的關(guān)系式如下：F1＝0.363X1+0.365X2+0.325X3+0.259X4+0.345X5+0.368X6+0.281X7-0.288X8+0.075X9-0.249X10+0.272X11-0.072X12；F2＝0.116X1+0.146X2+0.284X3+0.328X4-0.108X5+0.167X6-0.378X7+0.320X8+0.534X9+0.066X10-0.394X11+0.216X12；F3＝-0.138X1-0.002X2+0.021X3+0.259X4+0.014X5+0.029X6+0.200X7-0.019X8-0.264X9+0.227X10+0.140X11+0.855X12。根據(jù)方差貢獻率獲得米粉品質(zhì)的綜合評分，計算公式為：Y＝0.647F1+0.254F2+0.099F3。

由上述公式，計算以不同儲藏時間稻谷制作的米粉主成分得分和綜合評分。由表11可知，米粉綜合評分隨稻谷儲藏時間延長呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，說明米粉的綜合品質(zhì)隨儲藏時間延長得到改善而后又發(fā)生劣變。

表11 米粉的主成分得分和綜合評分Table 11 Principal component scores and comprehensive scores of rice noodles

2.3.2 聚類分析

由圖2可知，根據(jù)歐氏平方距離為15可以將米粉品質(zhì)分為3 類。第1類綜合評分為0.244～2.635，包括儲藏時間為4、5、6、7、8、9、10 個月的稻谷加工制得的米粉，此類稻谷加工的米粉綜合評分最高；第2類綜合評分為-1.589～-0.893，包括儲藏時間為2、3、11、12 個月的稻谷加工制得的米粉，此類稻谷加工的米粉綜合評分適中；第3類綜合評分為-2.586～-2.515，包括儲藏時間為0、1 個月的稻谷加工制得的米粉，此類稻谷加工的米粉綜合評分較低。

圖2 米粉綜合評分聚類分析樹狀圖Fig.2 Cluster analysis dendrogram for comprehensive scores of rice noodles

基于聚類分析結(jié)果，將儲藏12 個月不同陳化程度的稻谷制得的米粉品質(zhì)分為優(yōu)、中和差3 個等級，即Y≥0.244，米粉品質(zhì)等級為優(yōu)；-1.589≤Y＜0.244，米粉品質(zhì)等級為中；Y＜-1.589，米粉品質(zhì)等級為差。

2.3.3 米粉品質(zhì)與稻谷原糧特性的數(shù)學關(guān)系模型

以米粉的綜合評分為因變量（Y），以稻谷原糧生化指標直鏈淀粉含量（X1）、發(fā)芽率（X2）、脂肪酸含量（X3）、MDA含量（X4）、電導率（X5）、峰值黏度（X6）、最低黏度（X7）、衰減值（X8）、最終黏度（X9）、回生值（X10）為自變量，通過多重線性逐步回歸建立數(shù)學模型，結(jié)果如表12所示。

表12 米粉綜合品質(zhì)對原料品質(zhì)的逐步回歸分析預測模型Table 12 Prediction models built by stepwise regression analysis for comprehensive quality of rice noodles as a function of rice grain quality attributes

對米粉的綜合品質(zhì)與X1、X3、X7建立線性回歸方程，3 個模型均已達到極顯著水平。Y與X1建立的模型相關(guān)系數(shù)為0.972，引入X3后，相關(guān)系數(shù)為0.978，再加入X7后，相關(guān)系數(shù)達到最高，為0.989。考慮到將米飯、米粉的品質(zhì)評價方法相統(tǒng)一，選用模型2為最優(yōu)模型，其方程式如式（5）所示：

2.3.4 稻谷的直鏈淀粉含量與脂肪酸含量的數(shù)學關(guān)系模型

由2.3.3節(jié)可知，米粉的綜合評分與稻谷的直鏈淀粉含量具有強線性關(guān)系。這也與Srikaeo等[42]研究結(jié)果一致，其認為米粉的彈性與直鏈淀粉有顯著的相關(guān)性。通過建立稻谷的直鏈淀粉含量與脂肪酸含量的關(guān)系可將稻谷的食用品質(zhì)評價相統(tǒng)一。因此，以直鏈淀粉含量（X1）為因變量，脂肪酸含量（X3）為自變量，采用SPSS軟件數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的曲線估計建立回歸方程，結(jié)果如表13所示。

由X1與X3之間建立的曲線模型可知，二次曲線模型的R2最大，因此選用二次模型為最優(yōu)擬合模型。由常數(shù)項以及b1和b2可得X1與X3之間的關(guān)系式，如式（6）所示：

2.3.5 米粉品質(zhì)優(yōu)劣所對應稻谷脂肪酸含量閾值區(qū)間的確定

由式（5）、（6）可得，米粉綜合評分與脂肪酸含量的回歸方程式如式（7）所示：

由2.3.2節(jié)對米飯的綜合品質(zhì)優(yōu)劣劃分，結(jié)合米粉綜合評分與脂肪酸含量的最優(yōu)回歸模型，可得脂肪酸含量所對應米粉品質(zhì)的閾值區(qū)間，由2.2 節(jié)可知脂肪酸含量較低的稻谷更適合做米飯，因此脂肪酸含量＜31 mg/100 g的稻谷不考慮作為米粉。即31 mg/100 g≤X3≤37 mg/100 g，米粉品質(zhì)等級為優(yōu)；37 mg/100 g＜X3≤45 mg/100 g，米粉品質(zhì)等級為中；X3＞45 mg/100 g，米粉品質(zhì)等級為差。

2.4 稻谷脂肪酸含量與顏色特征值的數(shù)學關(guān)系模型

由2.2節(jié)和2.3節(jié)可知，米飯品質(zhì)與米粉品質(zhì)的優(yōu)劣均與脂肪酸含量相關(guān)，而酸堿指示劑法檢測稻谷陳化度的溶液顏色明顯，因此建立稻谷脂肪酸含量（X）與酸堿指示劑法中溶液的顏色特征值L*、a*和b*之間的關(guān)系，如表14所示。

表14 L*、a*和b*與脂肪酸含量（X）之間的回歸方程Table 14 Regression equations between L*,a* and b* and fatty acid content (X)

2.5 稻谷食用品質(zhì)比色卡的制作

由表15和圖3可知，當?shù)竟茸鳛槊罪埵秤脮r，脂肪酸含量≤23 mg/100 g，檢測溶液為綠色時，米飯的品質(zhì)為優(yōu)；23 mg/100 g＜脂肪酸含量≤37 mg/100 g，檢測溶液的綠色變淺，米飯的品質(zhì)為中；脂肪酸含量＞37 mg/100 g，檢測溶液的顏色為黃色時，米飯的品質(zhì)為差。當?shù)竟茸鳛槊追凼秤脮r，31 mg/100 g≤脂肪酸含量≤37 mg/100 g，檢測溶液呈現(xiàn)黃綠色，米粉的品質(zhì)為優(yōu)；脂肪酸含量≤45 mg/100 g時，檢測溶液呈現(xiàn)桔黃色，米粉品質(zhì)為中；脂肪酸含量＞45 mg/100 g時，檢測溶液開始發(fā)紅，米粉品質(zhì)為差。

圖3 稻谷食用品質(zhì)顏色對照圖Fig.3 Color comparison among different grades of rice eating quality

表15 稻谷食用品質(zhì)的顏色劃分Table 15 Color-based grading of rice eating quality

綜合米飯和米粉的品質(zhì)變化及顏色對照圖可知，當?shù)竟戎舅岷枯^小時，稻谷適宜做米飯；當?shù)竟戎舅岷繛?3～37 mg/100 g時，稻谷既可做米飯，也可做米粉，若達到優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的效果，則脂肪酸含量在31～37 mg/100 g時更適宜做米粉；當脂肪酸含量較大時，即大于37 mg/100 g，則不適合做米飯，制作米粉更加合適。

3 結(jié)論

本研究通過稻谷加速陳化儲藏實驗，將測得稻谷的原糧指標及其加工成大米和米粉的食用品質(zhì)指標進行測定，并通過主成分分析法、聚類分析法和逐步回歸法將米飯和米粉的食用品質(zhì)綜合評分與對應的稻谷脂肪酸含量進行擬合，劃定出優(yōu)、中、差3 個水平的米粉和米飯對應的稻谷原糧的脂肪酸含量閾值范圍，最后結(jié)合酸堿指示劑檢測稻谷陳化度的方法制作出稻谷食用品質(zhì)比色卡，用于快速判別米飯和米粉的食用品質(zhì)，研究結(jié)果為稻谷原糧的合理加工利用提供了依據(jù)和指導。