《米饭品质评价及蒸煮工艺优化研究 》研究报告.doc

米饭品质评价及蒸煮工艺优化研究 研究报告研 究 报 告课题名称： 米饭食用科学研究 研究单位： *电器制造有限公司 华中农业大学食品科学技术学院 时 间： 一、 前 言中国是世界稻谷主要生产国，年产量达到1.9亿吨，占我国粮食总产量的38%左右，是我国最主要的粮食品种。除少量出口外，我国生产的大米绝大部分被国内消费者以口粮的形式消费掉。米饭是我国人民最喜爱的主食，以米饭为主食的人群占我国总人口的70%，米饭是我国食用人数最多、消费量最大的食品之一。因此，如何改善米饭的食用品质、满足消费者的需求，一直是我国育种学家、工程技术人员以及烹饪专家研究的热点之一。米饭的食用品质是指满足人们食用目的的程度，米饭的食用品质一般包括外观(粒形、色泽)、口感(硬度、粘度、粘度/硬度比值)、香味、滋味以及营养成分的含量等，其中口感、香味和滋味是最主要的食用品质指标。米饭的食用品质与大米的品种、化学组成、物理化学特性等有密切关系。大米的支链淀粉含量、胶稠度、糊化温度对米饭的硬度、粘度及粘度/硬度比值的影响显著，一般是直链淀粉含量高、胶稠度小、糊化温度高则米饭口感较硬，粘度小，米饭比较松散；反之直链淀粉含量低、胶稠度大、糊化温度低，则米饭的口感较软、粘度较大、米饭比较粘连。因此低直链淀粉含量、胶稠度适中的米饭具有较好的口感。米饭的香味与大米中所含的化学物质以及加工过程中形成的挥发性化合物有关，这些挥发性化学物质包括烃类、醇类、酚类、醛类、酮类、有机酸、酯类、吡啶、吡嗪及硫化物等化合物，一般新鲜米饭的挥发性成分总含量较高，且挥发性硫化物含量较高，而在陈米米饭中3-6个碳原子的羰基化合物占总气味成分的比例显著高于新鲜米饭的，这些羰基化合物对米饭的气味有不良影响。米饭的滋味除受大米直链淀粉含量、胶稠度的影响外，还与米饭中的还原糖含量、蛋白质含量、脂肪含量和总游离氨基酸组成和含量有关，米饭中含有较高还原糖、蛋白质、脂肪和总游离氨基酸，则米饭具有较好的滋味(食味)。米饭的食用品质除与大米的品种、化学组成、物理化学特性有关外，还与米饭的烹饪条件有密切关系，烹饪方式、加水量、加热温度以及加热时间等会对米饭的食用品质产生明显影响。就米饭的烹饪方式而言，现在主要有常压蒸煮(常规加热煮饭、电饭煲煮饭)、蒸汽蒸煮(蒸饭)、压力蒸煮(压力锅蒸煮)等。常规加热蒸煮、电饭煲蒸煮，是大米在水完全浸没下常压加热煮饭法，蒸汽蒸煮则是预先让大米浸泡吸水、沥干后用蒸汽加热蒸熟的一种煮饭法，而压力蒸煮则是将大米完全浸没在水下的加热加压煮饭法。加水量影响米饭的硬度、粘度和粘度/硬度比值，加水量增加有利于提高米饭的熟透速率，但不影响完全熟透时间，加水量过大，米饭含水量大，米饭口感软烂，加水量过少，米饭含水量少，则米饭的口感生硬。因此加水量适当才能获得理想的口感，此外大米品种特性和烹饪方法不同，最佳加水量是不同的，就籼稻米与粳稻米而言，籼稻米的吸水能力较强，所以加水量要比粳稻米的高，胶稠度大的稻米比胶稠度小的稻米的吸水能力相对较弱，因此加水量要少一些；而采用压力蒸煮时，加水量较少时就能获得较好的口感。无论采用哪种烹饪方式，米饭的蒸煮过程都包括了吸水、加热升温、沸腾、焖饭等四个阶段。在现有设备中，吸水、升温和沸腾三个阶段基本上是连成一体的，米粒在加热过程中迅速吸水糊化，焖饭则是以沸腾为分界线的一个保温过程，其目的主要是使米粒中淀粉进一步吸水、使米饭均匀熟透并产生香味。烹饪方式不同，加热温度和加热所需时间不同；采用相同烹饪方式时，吸水、加热升温、沸腾、焖饭工艺条件会对米饭品质产生显著影响。采用电饭煲煮饭时，有无浸泡吸水过程、浸泡温度和时间、加热沸腾功率以及焖饭功率和时间的不同，都会影响米饭的理化品质和感官品质，因此研究蒸煮工艺与米饭感官品质和理化指标的关系，对优化电饭煲蒸煮工艺参数、开发高质量的自控电饭煲具有重要意义。 二、试验材料与设备1. 试验材料1.1 大米样品从武汉市场上收集购买到商品食用大米11种，品种名称和生产厂家见下表。表1. 试验用大米品种及生产厂家序号大米品种稻米类型生产厂家1国宝桥米籼米湖北京山轻机集团国宝桥米有限公司2金健天然香米籼米湖南金健米业股份有限公司3天发天润香米籼米湖北天荣现代农业股份有限公司4润珠粒粒晶米籼米湖北中香米业有限公司5隆迪东北香米粳米沈阳隆迪食品有限公司6泰国香米籼米泰国正明火砻有限公司7小站米粳米天津市国瑞谷物科技发展有限公司8洪森大米籼米湖北沙洋县洪森实业有限公司9白莲河源米籼米湖北中江(浠水)米业有限公司10散装东北大米粳米市售散装11桃花香米籼米湖南金健米业股份有限公司1.2 主要试剂亮氨酸：分析纯，上海人发综合利用厂抗坏血酸：分析纯，中国上海惠兴生化试剂有限公司茚三酮：分析纯，上海三爱思试剂有限公司无水乙醇：分析纯，上海振兴化工一厂冰醋酸：分析纯，国药集团化学试剂有限公司正丁醇：分析纯，北京益利精细化学品有限公司乙二醇：分析纯，上海试剂一厂正丙醇：分析纯，天津化学试剂有限公司醋酸钠：分析纯, 天津市博迪化工有限公司盐酸：分析纯，武汉市亚泰化工试剂有限公司氢氧化钠：分析纯，天津市化学试剂三厂碘：分析纯，中国医药集团上海化学试剂公司碘化钾：分析纯，中国医药集团上海化学试剂公司异丙醇：分析纯，中国医药集团上海化学试剂有限公司3，5-二硝基水杨酸：分析纯，新医学卫生应用研究所重蒸酚：分析纯，中国医药集团上海化学试剂公司亚硫酸钠：分析纯，天津市纵横兴工工贸有限公司化工试剂分公司酒石酸钾钠：分析纯，天津市博迪化工有限公司淀粉酶：杭州大学生物系柠檬酸：化学纯，广东汕头西陇化工厂柠檬酸三钠：分析纯，中国上海试剂一厂葡萄糖：分析纯，中国医药集团上海化学试剂公司2. 主要仪器和设备2.1 试验用锅手动控制电饭煲：用电饭煲改造，广东生活电器制造有限公司提供；自控电饭煲：FC40G型，广东生活电器制造有限公司提供；微电脑电饭煲：SR-CVA18型，松下电器(中国)有限公司；2.2 监测记录仪器数字式电参数综合测量仪：艾诺仪器公司，广东生活电器制造有限公司提供；数据采集仪：34790A型，美国Agilent 公司，广东生活电器制造有限公司提供；接触式调压器：TDGC2-2型，天正集团有限公司；2.3 理化分析仪器可见光分光光度计：722S型，上海精密科学仪器制造有限公司；离心机：TGL-16GA型，湖南星科科学仪器有限公司；电子天平：BS-210S 型，Sartorius,德国；数显式恒温水浴锅：HH-6型，国华电器有限公司；硬度计：木屋式，KIYA SEISAKUASHO，LTD，TOKYO,日本；近红外测定仪：9100型，波通公司，瑞典；质构仪：TA.XT Plus 型，Stable Micro System, 英国；三、试验方法1. 技术路线预备试验选择米饭评价理化指标与感官指标选择有代表性的试验米样米饭蒸煮条件的正交试验数据分析选择适宜的试验参数验证与对比试验评价报告2. 大米选择试验 分别称取600g大米样品，经自来水清洗后，装入自控电饭煲内锅，加入自来水至总水量780g,盖好锅盖，按自控电饭煲煮饭程序完成整个煮饭过程，开盖后用饭匙混匀，然后取样测定米饭的理化指标和感官指标。3. 米饭蒸煮条件优化的工艺流程3.1 工艺流程大米自来水清洗沥干加入一定量的自来水关闭锅盖接通电源加热至Tej，恒温浸泡一定时间(tij)用wf 加热升温至沸腾刚好结束(观察记录沸腾时间)然后改用wm(焖饭功率)加热tm min停止加热保温5min打开锅盖取样测定理化指标和感官指标3.2 正交试验设计根据预备试验结果，选择浸泡温度(Tej)、浸泡时间(tij)、沸腾功率(wf)、焖饭功率(wm)和焖饭时间(tm)为试验因素，以米饭理化指标、感官评分为指标，安排了L16(54)正交试验。正交试验设计如表2和表3。3.3 测试指标3.3.1工艺观测值浸泡到沸腾时间(tjf)、沸腾延续时间(tif)、能耗(w)3.3.2米饭的理化指标可溶性糖含量(sg)、淀粉含量(st)、碘蓝值(bv)、游离氨基酸含量(yl)、米饭浸提液的透光率(tg)、酶解率(mj)、米饭膨胀率(pz)、吸水率(xs)、弹性模量(txm)。每次试验，均须取样3次测定相关指标，取平均值作为该次试验值。3.3.3 米饭的感官指标 形态(xt)、色泽(sz)、香气(xq)、口感(kg)、滋味(zw)、甜味(tw)表2. 粳米蒸煮条件正交试验设计序号浸泡温度/浸泡时间/min沸腾电压/V沸腾功率a)/W焖饭电压/V焖饭功率b)/W焖饭时间/Min重复试验代码1200110.00215.0055.0053.751A011,A012,A01322010155.56429.9877.78107.502A021,A022,A02332020190.53645.0396.26164.644A031,A032,A03342030220.00860.00110.00215.006A041,A042,A0435350155.56429.9896.26164.646A051,A052,A05363510110.00215.00110.00215.004A061,A062,A06373520220.00860.0055.0053.752A071,A072,A07383530190.53645.0377.78107.501A081,A082,A0839500190.53645.03110.00215.002A091,A092,A093105010220.00860.0096.26164.641A101,A102,A103115020110.00215.0077.78107.506A111,A112,A113125030155.56429.9855.0053.754A121,A122,A12313600220.00860.0077.78107.504A131,A132,A133146010190.53645.0355.0053.756A141,A142,A143156020155.56429.98110.00215.001A151,A152,A153166030110.00215.0096.26164.642A161,A162,A163 注： a)根据沸腾时所用电压计算得到； b)根据焖饭时所用电压计算得到.表3. 籼米蒸煮条件正交试验设计序号浸泡温度/浸泡时间/min沸腾电压/V沸腾功a)率/W焖饭电压/V焖饭功b)率/W焖饭时间/Min重复试验代码1200110.00215.0055.0053.751B011,B012,B01322010155.56429.9877.78107.502B021,B022,B02332020190.53645.0396.26164.644B031,B032,B03342030220.00860.00110.00215.006B041,B042,B0435350155.56429.9896.26164.646B051,B052,B05363510110.00215.00110.00215.004B061,B062,B06373520220.00860.0055.0053.752B071,B072,B07383530190.53645.0077.78107.501B081,B082,B0839500190.53645.00110.00215.002B091,B092,B093105010220.00860.0096.26164.641B101,B102,B103115020110.00215.0077.78107.506B111,B112,B113125030155.56429.9855.0053.754B121,B122,B12313600220.00860.0077.78107.504B131,B132,B133146010190.53645.0355.0053.756B141,B142,B143156020155.56429.98110.00215.001B151,B152,B153166030110.00215.0096.26164.642B161,B162,B163注： a)根据沸腾时所用电压计算得到； b)根据焖饭时所用电压计算得到.4. 锅内外温度测定点的设置与监测 采用不同蒸煮工艺条件时，为了观察电饭煲各点温度的变化，以研究锅内热分布的均匀性，按电饭煲内锅图1中1、2、4、5、6、7的位置安置了温度传感器(热电偶)，其代码设置为1、2、4、5、6、7；在锅盖内侧面安置温度传感器，其代码为8，在内锅底外侧与温度控制器之间位置设置温度传感器，其代码为3。温度传感器用导线接入数据采集仪，然后加入台式电脑，进行连续自动记录。铜管(安装温度传感器)温度传感器数据采集器台式计算机图1. 锅内外温度测定点的设置示意图图2. 锅内外温度测定装置连接照片5. 加热参数控制 试验中通过调节加热电压，来调整煮饭工艺各阶段的加热功率。加热电源参数的调节与记录装置连接方式见图2和图3。220V交流动力电源通过接触式调压器调整输出电压，经电参数综合测量仪测量，将符合试验电压要求的电源接入电饭煲。电 源接触式调压器电参数综合测量仪电饭煲图3. 加热电源参数的调节与记录6. 理化指标测定方法6.1 米饭提取液的碘蓝值测定称取5.0g米饭，加25ml蒸馏水，40水浴振摇1h，定容至50ml，离心(3000r/min，20min)，取上清5ml，加0.5ml KI-I2试剂和0.5 ml 0.1N 的HCl，定容至50ml，摇匀，静置15min后于620nm比色测吸光值，该吸光值(OD620nm)即碘蓝值。用蒸馏水代替样液作空白。附：KI-I2试剂的配制准确称取2g KI、0.2g I2，用蒸馏水溶解，然后定容至100ml。6.2 米饭提取液的透光率测定称取5.0g米饭，加25ml蒸馏水，40水浴振摇1h，定容至50ml，离心(3000r/min，20min)，取上清液于620nm下比色测定透光率，用蒸馏水作空白。6.3 米饭中游离氨基酸的测定标准曲线的制作：准确称取已烘干的亮氨酸46.8mg，加10%异丙醇溶解并定容至100ml，从中移取5ml,用蒸馏水稀释至50ml作为工作液(5g氮/ml)。在8支试管中分别加入工作液0、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8ml，各管均加水至2ml，再加3ml茚三酮试剂、0.1ml 1%的抗坏血酸溶液，摇匀，用保鲜膜封口后置沸水浴中加热15min,取出后摇匀，在空气中间歇振摇冷却15min，再加入3ml 60%的乙醇溶液，混匀后于580nm下比色，用蒸馏水代替样液作空白。以氨基态氮浓度为横坐标、吸光值为纵坐标，绘制标准曲线。样液的制备：称取新鲜米饭0.5g，放在研钵中加5ml 10%的醋酸溶液，研磨至匀浆，然后以蒸馏水转移至容量瓶中，定容至100ml，仔细摇匀，过滤。显色与比色：取2ml滤液加3ml茚三酮试剂、0.1ml 1%的抗坏血酸溶液，混匀，用保鲜膜封住管口，置沸水浴中加热15min，取出在间歇振动下冷却15min，再加3ml 60%的乙醇，混匀。在580nm下比色，用蒸馏水代替样液作空白。游离氨基酸计算含量的计算：根据样液显色后，比色所得吸光值A,在标准曲线上查出对应的氨基态氮量(g/ml)，按下式计算米饭样品中游离氨基态氮含量： (mg/100g) 式中：C为样液氨基态氮量(g/ml)，m为米饭样品的质量(g)附：茚三酮试剂的配制称取1.2g的重结晶的茚三酮，加15ml正丙醇，摇动使其溶解。然后加入30ml正丁醇、60ml乙二醇，摇匀。再加入9ml pH4.54的醋酸缓冲液，仔细摇匀。保存于棕色瓶中，置于冷凉处备用，试剂适用期限为10天。6.4 米饭吸水率的测定称取样品原料米w0 g，在一定条件下蒸煮，称取米饭重量w1 g，则6.5米饭膨胀率的测定取50g样品装入100ml量筒内, 注入50ml水后立即测定体积(V1),则样品体积V2=V1-50(ml), 米饭总体积V3=V2W1/50；按同样方法测定原料米的总体积(V0),则6.6 米饭可溶性糖含量的测定标准曲线的制作：首先配制100mg/100ml葡萄糖标准液，在一系列试管中，分别加入葡萄糖标准液0、1、2、4、6、8ml，再加蒸馏水至10ml并混匀,然后各取1ml，加1mlDNS，混匀后沸水浴5min，取出后立即用流动水冷却，然后加8ml蒸馏水，摇匀后在540nm比色。用蒸馏水代替样液作空白。以葡萄糖浓度为横坐标、吸光值为纵坐标，绘制标准曲线。样液的制备：准确称取5.00g左右的米饭于50ml的比色管中，加水定容到25ml，放入40的水浴锅中水浴1h，每10min振荡一次；取萃取液在6000r/min的转速下离心30min至溶液澄清，取上清液5ml，加三滴6mol/l的盐酸水解15min，取出后流水冷却，中和至中性，定容至25ml。显色与比色：取1ml样液，加入1ml DNS，混匀后沸水浴5min，取出后立即用流动水冷却，加8ml蒸馏水，摇匀后在540nm处比色。可溶性糖含量的计算：根据样液显色后，比色所得吸光值A,在标准曲线上查出对应的葡萄糖量(g/ml)，按下式计算米饭样品中可溶性糖含量： (%)式中：C为样液中葡萄糖含量(g/ml),m为米饭样品的质量(g)附：DNS试剂的配制称取6.3克3,5-二硝基水杨酸(DNS)加入262ml的2mol/L的氢氧化钠，加入酒石酸钠的热溶液中(500ml)，然后加入5克重蒸酚，再加5克的亚硫酸钠，最后用蒸馏水定容到1000ml，摇匀。6.7 米饭淀粉含量的测定标准曲线的制作：与6.6中方法相同，可用同一标准曲线。样液的制备：准确称取0.2克左右的米饭，研磨至均匀的糊状，转移至50ml的容量瓶中，加5ml的6mol/l的盐酸，摇匀后沸水浴30min，流水冷却，用6mol/L的NaOH中和至中性，过滤，取滤液5ml于50ml的比色管中，用蒸馏水稀释定容至50ml。显色与比色：取1ml样液，1mlDNS，沸水浴5min，流水冷却，加8ml蒸馏水，摇匀后于540nm比色。淀粉含量的计算：根据样液显色后，比色所得吸光值A,在标准曲线上查出对应的葡萄糖量(g/ml)，按下式计算米饭样品中淀粉含量： （%）式中：C为样液中葡萄糖含量(g/ml),m为米饭样品的质量(g)6.8 米饭中淀粉酶解率的测定取米饭0.2克于研钵中，加少量蒸馏水，研成均匀的糊状，用蒸馏水洗入50ml的比色管中(研钵用水冲洗数次)，然后加入2ml的5%淀粉酶，加蒸馏水至25ml，于37下振动水浴90min，然后加入1mol/L的HCl，再加蒸馏水定容至50ml，滤纸过滤；滤液作适当稀释后，取1ml稀释液用DNS法测定还原糖的含量，并以预先灭酶的体系作对照。按3.7方法测定米饭中淀粉含量。则：式中还原糖含量采用DNS法测定，淀粉含量按6.7中方法测定。6.9 米饭弹性模量的测定准确称取20.0g米饭样品装入压缩杯中，量取米饭高度L, 用硬度计加压(F=4Kg),测量压缩变形量L1 ; 释放压力后，测定会弹高度L2，则：压缩时的弹性模量： ( Pa ) 回弹时的弹性模量： (Pa)式中：A为压缩面积6.10 米饭质构的测定开启质构仪后，按质构仪使用要求，先进行力校正，然后进行高度校正，待用；米饭煮熟后，用保温容器盛装送至质构测定室。将米饭样品混匀后取样，每次随机挑取3粒完整米饭，水平置于质构仪测试台中央部位，启动质构仪，让质构仪探头下压，测定下压米饭高度50%时的压力和上升时的粘附力，每次压缩2次，每个米饭样品至少重复测定5次以上，取平均值计算米饭的硬度、粘性等值。测定参数如下：Test mode: CompressionPro-test Speed: 0.5mm/sec.Test Speed： 0.5mm/sec.Post-test Speed: 10mm/sec.Target Mode: StrainStrain: 50%Count: 2Trigger Force: Auto 5g ForceProbe: P/35 35mm Cylinder probe7. 感官评价方法与评分标准7.1感官评价方法7.1.1准备工作1.评价小组由58人组成，要求男女各半，年龄均匀分布于1850岁，生理条件正常，处于良好健康状况，无不良饮食嗜好和生活习惯；2.在进行试验前要对无经验的专业人员进行评价标准和评价方法进行讲解；3.给每个评价人员配备相同的白底小碗，筷子和水杯；4.准备热水瓶，装有足够的4050的温水；5.环境要求安静，光线充足，附近无刺激性异味物质，台面干净整洁。7.1.2评价步骤1. 米饭端来后，开盖观察整体形态，用饭勺将米饭轻轻搅匀，然后分给每个评定人员约150g米饭到饭碗中。2. 评分人员评分前，先用温水漱口，再按评分方法(见单项感官指标的品评方法)对米饭各个指标进行评分，参照评分标准记录，一次评完后，再用温水漱口，进行下一次评分，如此每个样品重复评价35次。每次评分的时间为35分钟，包括用温水漱口、品尝和记分。 五次评完后在备注中写下总体意见，包括米饭感官评价标准上列出的和未列出的。单项感官指标的品评方法：1. 形态：米饭揭盖后先观察整体形态。用筷子挑起1020g米饭观察米饭形态，并记录。 2. 色泽：将做好的米饭置于光线充足处，仔细观察米饭的光泽和颜色，并记录。3. 香气：将做好的米饭，置于鼻子正前下方约5cm处，深深吸入一口气，仔细鉴别米饭释放的气味。反复35次，并记录。4. 口感：将做好的米饭取1020g于口中，使之充满口腔，仔细咀嚼，鉴别米饭的柔软、粘弹性、细腻等情况。反复35次，并记录。5. 滋味：将做好的米饭取约1020g于口中，使之充满口腔，仔细咀嚼，缓慢吞咽，鉴别米饭的味道。反复35次，并记录。7.2感官评价标准表4. 米饭感官评价标准（单项满分为10分）类别评分标准评分形态xt颗粒完整，形状规则，饱满米饭粒上有断裂，但大部分较完整断裂多，有米粒糜烂状，形状不完整较多米粒糜烂状，形状变形9-107-84-60-3色泽sz晶莹剔透，色泽洁白，颜色均匀，光泽好色泽洁白，颜色较均一光泽一般颜色不均一，光泽不足有异色或颜色发暗9-107-84-60-3滋味zw滋味丰厚，甜味足，回味悠长滋味较丰厚，有甜味，有较长回味滋味一般，稍有甜味，回味短滋味较差，甜味不足，有异味9-107-84-60-3香气xq天然米饭香气很浓郁天然米饭香气比较浓郁天然香气不浓，但无异味无米饭香气，有明显异味9-107-84-60-3口感kg嚼劲好，粘弹性好，口感细腻有嚼劲，粘弹性比较好，口感比较细腻粘弹性一般，过硬或过于软烂，较粗糙粘弹性差，或有夹生，或太软烂，粗糙9-107-84-60-3总分zf* 滋味中的甜味tw，尚不到甜味0-3分、稍有甜味4-6分、有甜味7-8分、甜味明显9-10分表5. 米饭的感官质量评价记录表姓名： 日期和时间： 天气和气温： 大米品种：形态色泽香气口感滋味滋味中的甜味备注第一次第二次第三次第四次第五次平均备注表6. 米饭感官质量综合评分统计表形态色泽香气口感滋味得分81068360381068460381086630381 0683603810683603人数等级单项得分综合评分单项得分：算术平均法：单项得分=每人单项平均值之和/人数综合评分：算术平均法：各单项得分之和。加权平均法：综合评分=各单项得分与其加权系数的成绩的和。加权系数可根据各单项对质量的重要性人为调整。四、结果与分析1.试验大米品种的选择米饭的食用品质一般包括外观(粒形、色泽)、口感(硬度、粘度、粘度/硬度比值)、香味、滋味以及营养成分的含量等，其中口感、香味和滋味是最主要的食用品质指标。米饭的食用品质与大米的品种、化学组成、物理化学特性等有密切关系。米饭的口感和滋味除受大米直链淀粉含量、胶稠度的影响外，还与米饭中的还原糖含量、脂肪含量和总游离氨基酸组成和含量呈正相关。1.1 11种稻米米饭理化指标和感官指标测定为选择有代表性的大米样品供试验研究之用，从武汉市市场收集选购到不同产地、不同类型大米样品11个。采用瑞典波通公司9100型近红外测定仪对11种大米的水分、直链淀粉、蛋白质、脂肪、淀粉等主要成分的含量进行了测定，其结果见表7。表7. 11种试验稻米成分近红外测定值大米名称类型type/大米成分近红外测定指标水分x/%直链淀粉Am/%蛋白质Pr/%脂肪fat/%淀粉ts/%食味值F.A.V国宝桥米籼米15.119.978.670.5086.4367.0金健天然香米籼米12.722.277.430.4085.5358.0天润天发大米籼米13.822.278.230.5084.5754.7润珠粒粒晶米籼米14.520.908.800.5786.5359.7隆迪东北香米粳米14.819.507.900.7086.7773.7泰国香米籼米12.922.077.230.4086.4358.7小站米粳米13.320.637.500.6086.3066.0洪森大米籼米14.420.778.130.5785.6064.3白莲河源米籼米14.722.238.200.6080.9054.7散装东北大米粳米13.721.137.300.6084.8063.3桃花香大米籼米13.422.208.730.5084.2051.0分别称取600g大米样品，经自来水清洗后，装入自控电饭煲内锅，加入自来水至总水量780g,盖好锅盖，按自控电饭煲煮饭程序完成整个煮饭过程，开盖后用饭匙混匀，然后取样测定米饭的理化指标和感官指标。11种大米米饭的理化指标及感官评分结果见表8和表9。17表8. 11种试验稻米米饭的理化指标大米名称类型type/吸水率xs/%米饭膨胀率pz/%压缩距离ys/mm回弹距离ht压缩回弹比yh弹性模量e碘蓝值bv/透光率tg/酶解率mj/%可溶性糖含量sg/淀粉含量st /%游离氨基酸含量yl/OD58Onm国宝桥米籼米125.0178.90.2760.0783.5380.58670.61880.9371.530.998038.890.179金健天然香米籼米124.2165.60.3060.1462.0960.52920.32589.6880.610.926237.610.148天润天发香米籼米122.5178.10.2940.1132.5990.55130.18290.890.510.616235.090.129润珠粒粒晶米籼米122.5165.40.2820.1372.05840.57430.17087.13107.190.465637.120.216隆迪东北香米粳米120.0175.80.3140.1082.9070.51570.73890.1385.330.865436.600.235泰国香米籼米122.2181.60.3840.1542.4930.42170.30890.08102.170.255544.320.195小站米粳米119.2173.20.2820.1152.4520.57430.68493.2258.881.651440.880.233洪森大米籼米117.5169.90.270.0624.3550.59980.70490.8593.470.188840.670.140白莲河源米籼米119.8174.80.2540.1122.2670.63760.37996.1883.850.183538.480.187散装东北大米粳米120.5166.90.3060.1462.0960.52920.51092.9186.920.478539.710.253桃花香米籼米120.5169.30.2810.1212.3200.57700.44390.8387.490.768236.970.192表9. 11种试验稻米米饭的感官评分大米名称类型type/形态xt色泽sz香气xq口感kg滋味zw滋味中的甜味tw总分zf国宝桥米籼米8.28.27.29.07.48.440.0金健天然香米籼米9.28.68.06.67.08.039.4天润天发大米籼米8.26.68.26.86.87.836.6润珠粒粒晶米籼米7.87.88.47.26.26.637.4隆迪东北香米粳米7.68.07.88.88.28.440.4泰国香米籼米9.08.49.27.47.07.041.0小站米粳米8.28.26.87.07.68.037.8洪森大米籼米8.08.07.07.486.638.4白莲河源米籼米7.06.87.44.67.26.833.0散装东北大米粳米7.06.87.07.27.67.235.6桃花香籼米7.47.27.97.57.57.937.51.2 米饭品质指标的主成分分析根据表8和表9结果，采用主成分分析法(SAS软件)，对米饭理化特性与米饭品质指标的关系进行了研究。主成分分析结果见表10和表11。表10. 主成分分析贡献率表主成分特征向量差异贡献率(%)累计贡献率(%)13.46380.93990.28860.288622.52390.25690.21030.499032.26700.41640.18890.687941.85061.08290.15420.842150.76770.25400.06400.906160.51380.02800.04280.948970.48570.38170.04050.989480.10400.08630.00870.998090.01770.01200.00150.9995100.00570.00570.00051.0000表11. 各主成分的组成理化指标第一主成分Prin1第二主成分Prin2第三主成分Prin3第四主成分Prin4第五主成分Prin5吸水率/xs膨胀率/pz碘蓝值/bv透光率/tg酶解率/mj可溶性糖含量/sg淀粉含量/st游离氨基酸含量/yl压缩距离/ys回弹距离/ht压缩回弹比yh弹性模量/e0.1487970.010567-0.3201980.1094470.238758-0.1343390.1486670.1127760.4330530.497763-0.367446-0427843-0.527478-0.1823880.0526970.4754160.511020-0.3930380.106164-0.022885-0.100319-0.0446400.0592350.129320-0.1482890.4125680.368226-0.1060530.0559790.0121820.4854680.0731590.353776-0.1839820.392540-0.321797-0.250579-0.1868530.3572970.239880-0.2041900.4480210.1061190.603253-0.0474920.168557-0.2618510.016384-0.1186020.671384-0.1536560.542424-0.1994980.22225-0.081334-0.272834-0.028315-0.008599-0.1993900.080372主成分分析结果表明：基于米饭理化指标的米饭品质评价指标可分为5类(提供90%以上信息)。第一类为米饭口感(弹性)指标，可用回弹距离、压缩距离、弹性模量表示。第二类米饭的消化性指标，可用吸水率、酶解率、透光率表示；第三类为米饭的松散性、粘弹性指标，可用淀粉含量、膨胀率表示；第四类为滋味指标，可用游离氨基酸含量、可溶性糖含量表示；第五类外观指标，可用膨胀率、米饭浸提液透光率表示。表12. 基于理化指标的米饭品质评价体系米饭品质品质描述指标贡献率排序口感(硬度、柔软性)回弹距离、压缩距离、弹性模量28.86%消化性吸水率、酶解率、透光率21.03%口感(松散性、粘弹性)淀粉含量、膨胀率18.89%滋 味游离氨基酸含量、可溶性糖含量15.42%外 观膨胀率、米饭浸提液透光率6.4%1.3 以米饭感官总评分为基础的稻米聚类分析以不同品种米饭感官评分总分为依据，采用聚类分析法，将大米分为三类，可达到显著水平。聚类分析见图4，各类大米组成及特性见表13。图4. 基于米饭感官评分的稻米聚类分析图由表13可知，第一类大米品种有国宝桥米、金健天然香米、隆迪东北香米、金企鹅泰国香米，代表软香型米饭的大米品种。在加水量适当时，其米饭口感柔软，粘弹性适中，米饭香味较浓，有香米的香味特征，食味好。煮饭时加水量不宜太多、且应较严控制，否则米饭口感软烂，食味变差。第二类大米品种有天润天发、润珠粒粒晶、小站米、洪森、散装东北大米、桃花香，代表松散型米饭的大米品种。在加水量适当时，其米饭蓬松，粘弹性较低、硬度较大。该类大米蒸煮时的加水量可以稍微增加。第三类大米品种有白莲河源大米，其食味品质较差。表13. 各类大米组成及其特性类型大米品种米饭品质第一类国宝桥米，金健天然香米，隆迪东北香米，金企鹅泰国香米软香类型：加水量适当时，米饭柔软，粘弹性适中，饭香味浓，食味好。第二类天润天发，润珠粒粒晶，小站米，洪森，散装东北大米，桃花香松散类型：加水量适当时，米饭较松散，粘弹性较低，硬度较大，口感不如第一类柔软，饭香味较淡，食味适中。第三类白莲河源大米口感较差，米饭感官评分较低。为此，选择隆迪东北香米、桃花香大米为试验研究用样品，分别代表第一类和第二类大米，也代表粳米和籼米两种稻米类型。根据表8和表9试验结果，以感官品质总评分为目标，对米饭理指标与米饭感官评价总分的关系进行回归分析，建立了基于米饭理化指标的米饭感官品质的评价模型如下： 式中：zf 为米饭感官品质总评分(形态、色泽、香气、口感和滋味评分之和)，bv为米饭浸提液的碘蓝值，ys为米饭的压缩距离，tg为透光率。经显著性检验，该方程的平均回归平方和3964.2，平均剩余平方和1.5681，F=2527.95，p0.0001，模型有很高的拟合精度。采用该模型能很好的评价米饭的感官评价结果。根据表7和表9中数据，以感官品质总评分为目标，对大米主要成分与米饭感官评价总分的关系进行回归分析，建立了基于大米直链淀粉(am)、脂肪(fat)与总糖含量的的米饭感官品质评价模型，评价模型如下：经显著性检验，该方程的平均回归平方和3964.9，平均剩余平方和1.1171，F=3549.34，p0.0001，方程达到极显著水平。2. 粳米蒸煮工艺的正交试验与结果分析代码正交试验设计工艺参数观测值浸泡温度tej /浸泡时间tij /min沸腾电压vf /v沸腾功