◎李興軍 韓 旭 王 昕

論大米飯質(zhì)地評價方法及影響因素1

◎李興軍 韓 旭 王 昕

稻谷儲藏過程中脂肪分解快于蛋白質(zhì)和淀粉，脂肪酸作為品質(zhì)劣變的指標(biāo)。但是脂肪水解產(chǎn)生游離脂肪酸 （FFA），游離脂肪酸氧化成為過氧化氫和其他次級代謝產(chǎn)物。稻谷長時間儲藏中以大米FFA含量增加作為判定存儲指標(biāo)需要謹(jǐn)慎對待。陳稻谷加工的大米飯硬度變大、黏性降低，可能與儲藏過程濕熱條件導(dǎo)致稻谷淀粉從半晶體向晶體相態(tài)轉(zhuǎn)變有關(guān)。本文從稻谷遺傳育種、生化成分、收獲后處理及蒸煮方法概述米飯質(zhì)地影響因素，提出從米飯質(zhì)地角度篩選稻谷新陳度理化指標(biāo)。

稻谷 低溫儲藏 米飯質(zhì)地 硬度黏度 相態(tài)轉(zhuǎn)變

我國是稻谷生產(chǎn)大國，產(chǎn)量占世界的30%。稻谷通常以米飯形式消費，僅小部分作為原料加工成食品。這種利用模式?jīng)Q定了將稻谷儲存不同時間。在儲藏過程中，稻谷發(fā)生許多物理、化學(xué)屬性的變化，這些變化將影響大米蒸煮及食用品質(zhì)。近年來，消費者偏愛優(yōu)質(zhì)大米，尤其是好吃的品種。在不同國家及地區(qū)，人們偏愛各自適合的品質(zhì)屬性。[1]蒸煮大米的質(zhì)地屬性是它的食用品質(zhì)評價中最基本的指標(biāo)。質(zhì)地是多參數(shù)感官屬性，硬度和黏性是米飯評價常見的質(zhì)地參數(shù)。[2]本文就大米飯的質(zhì)地評價方法及影響因素作一綜述。

一、食物的味道和口感

人對味道的感覺叫味覺，味道的受體主要分布在舌頭上，還有一部分分布在口腔深處的上部（軟口蓋）、喉頭蓋、食道上部的內(nèi)表面。味覺細(xì)胞遍布口腔及喉部。口感是對咀嚼力和食物對口腔刺激程度的綜合判斷。人在咀嚼食物時，食物對牙齒的抵抗力、反彈力、黏著力通過牙齒的擠壓刺激口腔壁、舌頭側(cè)端及牙根表面，人體進而通過神經(jīng)將接受到的刺激信息傳遞到大腦。對口感的評價，也會由于居住環(huán)境、民族習(xí)慣、年齡及嗜好等方面的不同而有差異。日本、韓國、我國人民評價粳米飯的口感時，飯粒的彈性和黏性越大，評價值越高。而印度、巴基斯坦人則相反，認(rèn)為飯粒的彈性和黏性越小口感越好。日本人喜歡短粒黏性米飯，美國、南美、中東人喜歡中?；蜷L粒品種，蒸煮后保持分離、硬而非黏性。[3]

食物的好吃與否是對口腔接收到的氣味、味道、口感及溫度等參數(shù)的感覺綜合做出的判斷結(jié)果。在咀嚼食物時接觸并壓迫口腔黏膜和牙根黏膜的疼痛接收器及溫度接收器，直接刺激味覺黏膜的味覺細(xì)胞、嗅覺黏膜的嗅覺細(xì)胞，通過三叉神經(jīng)、味覺神經(jīng)及嗅覺神經(jīng)將信息傳遞給大腦中樞。大腦對各種感覺分析后，將各感覺野的信息集中到前頭聯(lián)合野的眼窩前頭皮質(zhì)處，進而對口腔中的食物作出綜合性判斷。[4]

二、蒸煮米飯的質(zhì)地

當(dāng)?shù)久滓匀任镄问绞秤脮r，米飯的質(zhì)地通常作為消費者最終是否接受該糙米的依據(jù)。Szczesniak 1987年將食品質(zhì)地定義為食品結(jié)構(gòu)及其與使用力反應(yīng)方式的感官表現(xiàn)。質(zhì)地是米飯的一個重要屬性，指示消費者接受的程度。[5-6]雖然米飯的多個質(zhì)地屬性影響消費者接受度，其中硬度和黏性極大地影響米飯食用品質(zhì)，是關(guān)鍵的評價參數(shù)。大米品種Khao Dawk Mali 105，其米飯硬度和黏度被認(rèn)為是適口性的重要因素。[7-8]

（一）感官描述分析

表1 蒸煮米飯的感官質(zhì)地

注：由Lyon等、[3]Meullenet等、[12]Miao等[13]文獻(xiàn)整理。不同研究者感官質(zhì)地屬性定義稍有差異。

感官描述分析是定性食品質(zhì)地特性的人工方法。[9]這個技術(shù)廣泛用于確定不同種植條件及加工方式對米飯感官特性的影響。[10]通常10個品嘗員評價蒸煮大米的11個質(zhì)地特性，術(shù)語及定義如表1。品嘗員采用表格打分，評分范圍0-15。對品嘗員提供的參考物是錨定特定的屬性。在米飯蒸煮后10 min內(nèi)評價。樣品置于以塑料杯絕熱的碗中，蓋上蓋子，保持在60℃。

分析米飯感官輪廓的變化，以定量可重復(fù)的方式，以專業(yè)培訓(xùn)的評價團隊描述系列感官特性，包括感官輪廓分析法、描述法，采用固定程序以合適的尺度評價米飯的屬性，區(qū)分和劃分了感官特征的強度。這個方法以單獨或綜合方式評價香味、風(fēng)味、外觀、質(zhì)地 (ISO 11036:Sensory analysis,Methodology,Texture profile) 。[11]感官輪廓描述分析法是實用的方法，提供了產(chǎn)品完整的感官描述，區(qū)分消費者接受這些感官屬性的基礎(chǔ) (Stone and Sidel 1993)。感官輪廓分析針對加工條件和貨架期，評價感官指標(biāo)隨時間的變化。描述分析是評價稻谷干燥和儲藏條件對蒸煮大米感官特征影響的合適感官工具。培訓(xùn)和維持一個品嘗團隊成本高，促使研發(fā)成本低、不費時的評價方法，開發(fā)的一些儀器用于評價蒸煮米飯的質(zhì)地。[12,14]

（二）質(zhì)地分析儀

質(zhì)地分析儀是常用的米飯質(zhì)地特性測定儀器。Okabe 1979年研發(fā)的米飯多種質(zhì)地指標(biāo)測定儀， 測定3個蒸煮米粒變形來表示米飯硬度和黏度。Okadome[15]開發(fā)了較靈敏的方法測定蒸煮后單一米粒的質(zhì)地，叫張力壓迫裝置(tensipresser,Taketomo Electric Inc,Japan)。

Ottawa擠壓池是一可靠受歡迎的儀器方法，[16]樣品量大，放置在擠壓池壓縮之前樣品需要洗滌和冷卻。這個方法能夠獲得相對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。但是洗滌和冷卻過程期間米飯的狀態(tài)發(fā)生變化。[17]據(jù)報道，冷卻期間最初溫度的變化導(dǎo)致已糊化米粒中淀粉的劣變，這對米飯的質(zhì)地檢測結(jié)果有一定影響。[16]為了克服這個缺點，采用米飯粒取樣方法(KSM)，主要優(yōu)點是與Ottawa擠壓試驗比較需要的樣品量小，通常在幾個米飯粒進行。[14]Sesmat和 Meullenet[14]指出，與堆樣品試驗結(jié)果比較，采用小樣本是不準(zhǔn)確的。[13]目前正在研究快速堆取樣方法。

質(zhì)地輪廓分析儀 (TPA)模擬食品樣品的第一次咀嚼 (Stokeset al 2013)。 英國Stable Micro公司質(zhì)地分析儀TA.XT2i，用于評價熟米飯的質(zhì)地。采用雙循環(huán)壓縮，力—距離程序用于移動平板9 mm，接著返回，并以相同的速度重復(fù)操作。該速度為2.0 mm s-1，探針直徑為10 mm。從測試曲線記錄的參數(shù)包括硬度、黏附性 (adhesiveness)及黏結(jié)性 (cohesiveness)。硬度定義為在第一個壓縮循環(huán)期間任何時刻發(fā)生的最大力。緊接第一個壓縮循環(huán)后，探針返回到其初始位置，從樣品去除了力。這個負(fù)峰的面積作為衡量材料的黏附性。黏結(jié)性測定方法是，第二個循環(huán)對樣品所做的總功除以第一個循環(huán)所做的功，以各自曲線下的面積測定功。[18]

近年TA.XTPlus型號用于測定米飯質(zhì)地。Miao等[13]采用圓柱體取樣方法，在電飯鍋中放置帶小孔 （直徑3 mm）的直徑18 cm不銹鋼圓盤，在其上放置同樣4個帶有圓孔 （直徑6 mm）的直徑5.8 cm、高度6.0 cm無底盤的圓柱體，鍋中加入600 g大米和720 ml水，蒸煮后將圓柱體取出置于TA.XTPlus干凈平整的鋁板中心進行質(zhì)地輪廓分析 （TPA）試驗。頂部壓縮板與底板之間的間隙設(shè)定在70mm (圓柱體取樣方法)和20 mn(籽粒取樣方法)。壓縮板直徑36 mm，用于壓縮樣品到它們最初高度的50%。聯(lián)桿器預(yù)試驗速度設(shè)定在5 mm s-1，而試驗速度和之后試驗速度設(shè)定在 1 mm s-1。記錄硬度 （HRD）、黏附性（ADH）、 黏結(jié)性 （COH）、 彈性 （SPR）、 回彈性（RES），采用公式 CHW=(SPR*HRD*COH)計算咀嚼性 （CHW）。

日本佐竹公司的RHS-1A硬度黏度儀是測定米飯物性的檢測儀器。

從上面米飯質(zhì)地分析儀研發(fā)看，將單一米粒置于壓迫板上的蒸煮米粒質(zhì)地分析儀有一定成功率，[7,19-20]在一些情況提供的數(shù)據(jù)密切相關(guān)于感官評價數(shù)據(jù) (Prakash et al 2005)，它的局限性限制其廣泛使用。質(zhì)地分析儀通過兩個米粒的雙壓迫測試獲得力—替代曲線，與堆樣品檢測的結(jié)果比較則不可靠。這一方法對新蒸煮的米飯重復(fù)性差，由于隨飯粒溫度降低淀粉快速回生，要獲得有統(tǒng)計意義的測試數(shù)據(jù)則要多次重復(fù)測定，樣品準(zhǔn)備復(fù)雜 (Meullenet et al 1998)。而且，質(zhì)地分析儀可利用的樣品幾何學(xué)范圍限制了使用標(biāo)準(zhǔn)固定物及程序，造成難以作比較研究。實用化的米飯質(zhì)地分析儀測定結(jié)果應(yīng)該顯示壓迫，而不是力，允許在幾何學(xué)和方法學(xué)之間作比較，[21]真實反映幾個感官屬性指標(biāo)。

（三）動態(tài)流變儀預(yù)測米飯質(zhì)地

絕大部分稻米不是以米粉形式蒸煮，收集與食用大米感官評價相關(guān)的流變學(xué)數(shù)據(jù)有難度。許多研究采用流變計測定食品材料的特性與食品微結(jié)構(gòu)、感官質(zhì)地之間的相關(guān)性[21]。與常規(guī)TPA測定比較，流變學(xué)分析的優(yōu)點是，預(yù)先設(shè)定好了樣品幾何學(xué)和變形過程，分析機械參數(shù)如壓迫、拉力、拉力速率、儲存及喪失模塊等，以定量描述食品材料。對液體和半流體食品的質(zhì)地和口感分析食品流變學(xué)特性較多，對半固體和固體食品如白米飯流變學(xué)研究缺乏。[22]

Li等[23]采用感官分析、質(zhì)地輪廓分析儀（TPA）和動態(tài)流變儀測定或預(yù)測蒸煮大米的質(zhì)地，采用的18個精米品種直鏈淀粉含量范圍0-30%。感官測驗的13個質(zhì)地屬性中，硬度和黏度是區(qū)分精米品種差異的兩個屬性；動態(tài)頻率掃描的稠度系數(shù)K*和損失正切角tanδ用于比較TPA和感官品嘗評價的硬度和黏度，使用K*表達(dá)硬度， 表達(dá)黏度。動態(tài)流變儀區(qū)分了精米樣品淀粉結(jié)構(gòu)的差異，直鏈淀粉和聚合度 （DP）70-100的長支鏈淀粉均占較高比例，引起米飯較大彈性和不黏質(zhì)地，依據(jù)溶液中聚合物動力學(xué)行為可解釋。

（四）近紅外光譜預(yù)測米飯質(zhì)地

另一儀器法評價米粒特性，包含米飯的質(zhì)地，是近紅外光譜儀 (NIRS)。此方法準(zhǔn)確定量大米的化學(xué)特性，如含水率、（表觀）直鏈淀粉含量、蛋白含量、[24]氨基酸含量、糊化溫度、凝膠稠度、[25]快速黏度分析 (RVA)參數(shù)。[26-27]NIRS也用于不蒸煮的精米以預(yù)測米飯質(zhì)地的品質(zhì)，置信度從低度到中等。[28]采用NIRS直接估計米飯的食用品質(zhì)研究很少。

Siriphollakul等[6]在蒸煮之前采用近紅外透射光譜儀在波長940-2222nm范圍掃描大米樣品。基于透射率的對數(shù)一階導(dǎo)數(shù)，大米直鏈淀粉和米飯質(zhì)地的校正模型以偏最小平方 （PLS）回歸分析。大米直鏈淀粉PLS回歸分析對校正值和預(yù)測值決定系數(shù) （R2）分別為0.95和0.92；預(yù)測的根均方誤差 （RMSEP）是9.9 g/kg干重。壓迫試驗用力從低和高，米飯的質(zhì)地表達(dá)為彈性 (H1)、回彈性 (A1)、變形 (H2)及黏結(jié)性 (A2)。PLS預(yù)測結(jié)果決定系數(shù) （R2） 對 H1、A1、H2及 A2分別是0.61、0.86、0.87 及0.91。

三、影響蒸煮米飯質(zhì)地的因素

影響米飯質(zhì)地的因素有稻谷品種、直鏈淀粉含量、糊化溫度及收獲后加工，[23,29]以及蒸煮條件如水/米比率、浸泡時間、浸泡溫度、沸騰時間及蒸煮壓強。[30-31]

（一）稻谷品種

秈稻深受世界人民歡迎，朝鮮半島、日本、我國東北地區(qū)及臺灣省偏愛中度彈性和黏性的粳稻米飯。稻米的食用品質(zhì)是一個復(fù)雜的性狀，受直鏈淀粉含量、面糊特性、凝膠稠度、糊化溫度、蛋白質(zhì)含量等關(guān)鍵理化指標(biāo)影響。好的食用品質(zhì)相關(guān)于米飯的黏度、甜味、光澤性及美味。與米飯食用品質(zhì)直接相關(guān)的美味，由香味、外觀、味道及質(zhì)地所決定。[32]除過遺傳因素如參與淀粉、蛋白質(zhì)合成的基因，稻米食用品質(zhì)也受環(huán)境因素、栽培技術(shù)、收獲后處理所影響，如成熟期間空氣溫度、施肥量、灌溉管理、收獲后干燥及蒸飯方法。不同稻谷品種蒸煮米飯在硬度和黏性上顯示差異。[7]

在水稻育種程序中，對早期代評價食用品質(zhì)，采用感官分析試驗。每個樣品需大量的大米，每天僅評價幾個樣品。感官分析試驗也在評價后期選擇株系是否是純合株系時很高效。感官評價結(jié)果對同一樣品有時不穩(wěn)定，可能在于評價人員的體力和感情因素，或樣品準(zhǔn)備的微小差異。近來研發(fā)的稻米美味值測定儀，用于株系選擇，樣品需求量也大，這個儀器僅用于高級育種代篩選。

就食用品質(zhì)性狀的遺傳學(xué)研究，揭示了稻米理化特性如直鏈淀粉含量、糊化溫度、凝膠稠度、面糊黏度被含一個或一個以上修飾基因的1－3個主效基因所調(diào)控。參與淀粉合成的酶如淀粉支酶 （SBE）、淀粉合成酶 （SS）、顆粒結(jié)合淀粉合成酶 （GBSS）主要貢獻(xiàn)淀粉理化特性的變異及食用品質(zhì)。[33]已經(jīng)報道了與食用品質(zhì)、蛋白含量、美味相關(guān)的主效基因和數(shù)量性狀位點 （QTLs），如Wx（蠟質(zhì)基因）、alk(淀粉合成酶II) 。[34]這些基因與其它基因之間的相互作用調(diào)控稻米籽粒的理化特性，決定了米飯品質(zhì)?？傊?，稻米食用品質(zhì)的遺傳學(xué)很復(fù)雜，對早期育種材料難以準(zhǔn)確評價食用品質(zhì)，限制了培育優(yōu)質(zhì)食用品質(zhì)的品種。

DNA標(biāo)記法補充稻米食用品質(zhì)評價的生化方法和感官檢驗。它們提供了早期育種材料篩選的簡化及準(zhǔn)確性?；诰酆厦告?zhǔn)椒磻?yīng) （PCR）的標(biāo)記已經(jīng)用于水稻品種品質(zhì)評價。從隨機擴增聚合DNA（RAPD）分析發(fā)展的序列標(biāo)簽位點（STS）引物，根據(jù)美味區(qū)分水稻品種。[35]幾個功能標(biāo)記也用于區(qū)分水稻的理化特性，尤其是蠟質(zhì)位點對面糊特性的影響，[36]淀粉支酶 （SBE）對淀粉黏度的影響，[37]直鏈淀粉含量 （AC）和淀粉合成酶IIa（SSIIa）對糊化溫度 （GT）的影響。[33]從淀粉合成基因也發(fā)展了其它的基因標(biāo)簽。盡管與食用品質(zhì)相關(guān)的標(biāo)記和QTLs的鑒定最近有進展，還未建立較佳食用品質(zhì)的標(biāo)記輔助育種系統(tǒng)。Lestari等[38]報道了相關(guān)溫帶粳稻食用品質(zhì)的30個DNA標(biāo)記，包括STSs、SNPs、SSRs，并測定了22個粳稻品種的食用品質(zhì)相關(guān)性狀。30個標(biāo)記中，18個DNA標(biāo)記顯著相關(guān)于美味，回歸模型方程 （R2=0.99），這些標(biāo)記組高度適合評價溫帶粳稻米飯的美味。

（二）直鏈淀粉含量與淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)

淀粉結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是影響大米蒸煮品質(zhì)的重要因素， 如糊化溫度、[39]淀粉膨脹[40]及淀粉流出[2]決定了米飯的質(zhì)地。支鏈淀粉 (Ap)分子是高度分支、含有大量的短鏈，分子量相對大 （107-108）；直鏈淀粉 (Am)分子量較小 （105-106），僅幾個長鏈 （Gilbert et al 2013）。上世紀(jì)80年代認(rèn)為直鏈淀粉含量是米飯品質(zhì)重要的決定因素。Juliano等1981年采用儀器測定了11個大米樣品米飯的質(zhì)地，發(fā)現(xiàn)硬度與直鏈淀粉含量是正相關(guān)，黏度與直鏈淀粉含量是負(fù)相關(guān)。在儲藏期間精米面糊特性和熱特性的變化，被認(rèn)為最終影響米飯?zhí)匦?。[41]大米蒸煮特性在很大程度上與其淀粉顆粒的糊化特性有關(guān)。在蒸煮過程中，淀粉粒膨脹，釋放出淀粉浸出物。大米樣品蒸煮損失和殘留蒸煮水中可溶直鏈淀粉含量被用來評估米飯質(zhì)量 （Nardi et al 1997）。對陳米、米飯可溶性固形物數(shù)量減少，說明大米陳化期間，大米淀粉和蛋白質(zhì)的不溶性增多，導(dǎo)致蒸煮速率變慢。米飯可溶性直鏈淀粉含量顯著相關(guān)于米飯的黏性[15,29]和稻谷新鮮度。[42-43]陳化的稻谷加工的米飯黏性/硬度比率低，一旦蒸熟質(zhì)地就變硬。[44]Li等[45]發(fā)現(xiàn)直鏈淀粉的精細(xì)結(jié)構(gòu)如分子量和鏈長分布，也是顯著影響米飯硬度的因素。

在上世紀(jì)90年代，提出了米飯質(zhì)地也相關(guān)于支鏈淀粉的精細(xì)結(jié)構(gòu)。Ong和 Blanshard 1995年測定了11個非蠟質(zhì)品種大米的直鏈淀粉含量和支鏈淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)，肯定了米飯的質(zhì)地主要受最長、最短支鏈淀粉鏈所占的比例決定，而不是中等支鏈淀粉鏈。Ramesh等1999年分析了7個稻谷品種的淀粉結(jié)構(gòu)，認(rèn)為包括直鏈淀粉在內(nèi)，所有長線性鏈的含量支配米飯質(zhì)地。在蒸煮期間，大米淀粉粒吸收水分子，膨脹超過它們原有的尺寸。這種淀粉粒膨脹引起米粒破裂，導(dǎo)致硬度減少。當(dāng)高于糊化溫度時，直鏈淀粉和支鏈淀粉分子流出到周圍蒸煮水中。[46]這些流出的直鏈淀粉和支鏈淀粉分子可能貢獻(xiàn)米飯的黏度。[31]

Li等[45]選擇直鏈淀粉含量相似、感官屬性不同的7個精米品種，采用質(zhì)地分析儀和質(zhì)地輪廓分析確定米飯的硬度和黏性，探索了米粒淀粉（Ap和 Am）精細(xì)結(jié)構(gòu)與米飯質(zhì)地特性之間的關(guān)系，在米粒的淀粉分子結(jié)構(gòu) （分支淀粉的分子量分布、脫支淀粉的鏈長分布）與米飯質(zhì)地之間建立了有統(tǒng)計學(xué)意義的因果關(guān)系。聚合度 （DP）100-20000的直鏈淀粉數(shù)量、長支鏈淀粉數(shù)量與米飯硬度呈現(xiàn)正相關(guān)，而DP小于70的支鏈淀粉數(shù)量、直鏈淀粉分子大小 （以排阻色譜分離的直鏈淀粉分子量輪廓圖中峰值和平均等效流體力學(xué)半徑表示）與米飯硬度負(fù)相關(guān)。米飯黏度與長支鏈淀粉的數(shù)量之間呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)。直鏈淀粉含量相似的大米，DP 1000-2000的直鏈淀粉數(shù)量與米飯硬度呈現(xiàn)正相關(guān)，而它們的分子大小與米飯硬度顯示負(fù)相關(guān)。這首次表明，不管直鏈淀粉含量，小分子直鏈淀粉、長直鏈淀粉 （DP 1000－2000）占高比例的稻谷品種蒸煮后質(zhì)地較硬。

（三）蛋白質(zhì)含量

存在糙米糊粉層的清蛋白和球蛋白通常研磨期間除去。醇蛋白和谷蛋白開始引人注意在于部分蛋白分類為淀粉粒結(jié)合蛋白 (SGAP)，位于淀粉粒內(nèi)或表面 （Udaka et al 2000）。SGAP數(shù)量小但可測定，它們的作用是，從大米淀粉粒除去蛋白，引起淀粉糊化發(fā)生少量而穩(wěn)定的變化，差異量熱掃描儀 （DSC）測定糊化溫度稍減少、焓值增加。

大米淀粉的糊化 （pasting）特性高度依賴于殘留蛋白含量，除去蛋白則賦予快速黏度分析儀（RVA）測定中米粉糊 （paste）的黏度增加，糊的糊化溫度減少 (Lim et al 1999)。Teo等 （2000）推論蛋白質(zhì)成分的修飾，主要負(fù)責(zé)與陳化相關(guān)的米粉流變學(xué)變化。在中粒和長粒稻谷中，儲藏期間二硫鍵數(shù)目增加了，較高分子量肽增加了。肽亞基組成的這些變化修正了淀粉—蛋白質(zhì)聯(lián)合體，改變了它們對面糊的糊化行為影響。

Zhou等[48]采用直鏈淀粉各是18%、20%、29%的三個品種Koshihikari（中粒）、Kyeema（長粒）、Doongara（長粒）精米研究表明，淀粉糊的糊化特性被儲藏溫度37℃所影響，最顯著的變化是峰值黏度和潰敗；4℃儲藏延緩這種變化。RVA糊的流出物組成被儲藏溫度顯著所影響，37℃儲藏精米產(chǎn)生較低比例的直鏈淀粉，直鏈淀粉的流出量顯著減少。蛋白酶處理增加了37℃儲藏精米熱水溶解成分中直鏈淀粉/支鏈淀粉的比率，4℃儲藏精米這個比率不變。兩個儲藏溫度樣品經(jīng)過蛋白酶處理后，直鏈淀粉/支鏈淀粉的比率是一樣的，糊化內(nèi)熱的峰值溫度 （Tp）也是一樣的。與4℃儲藏比較，精米37℃儲藏16個月顯著減少丙醇提取的醇蛋白和谷蛋白數(shù)量。陳大米做成的米飯質(zhì)地變化與其蛋白質(zhì)變化有關(guān)，特別是米粒外層蛋白質(zhì)發(fā)生了氧化交聯(lián)。[44]

（四）收獲后儲藏對稻米飯質(zhì)地的影響

Meullenet等 （1993）采用感官描述方法分析了稻谷收獲后處理對米飯感官性狀的影響。米飯品質(zhì)受稻谷保持偏高水分的時間、干燥溫度、儲藏溫度和時間顯著影響。干燥溫度顯著地影響樣品的塊黏附性和硬度。較高的儲藏溫度減少樣品的塊黏附性和膠黏物 （gluiness），樣品硬度、成塊性及漿的幾何結(jié)構(gòu)增大了。儲藏時間對測定的感官屬性具有明顯影響，設(shè)想的淀粉變化、成塊性和綜合感官效果在稻谷儲藏4周后減少了；儲藏時間也影響米飯硬度、水分吸附、硫鍵及僵硬度變化。

稻谷的儲藏時間會影響其整精米率、大米的蒸煮品質(zhì)、淀粉峰值黏度等特性 （Pearce et al 2001）。Meullenet等 （2000）報道稻谷儲藏溫度和儲藏時間影響米飯的風(fēng)味及質(zhì)地屬性。Patindol等 （2005）報道，稻谷在4℃、21℃及38℃儲存9個月，淀粉結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)受到明顯影響。就高溫儲藏導(dǎo)致稻谷陳化的機理研究，Zhou等[49]研究表明，與4℃儲存精米相比，37℃儲存導(dǎo)致米飯硬度顯著增加，黏附性顯著地降低。在高溫儲存的精米蒸煮的米飯，淀粉粒的水合作用過低，可能與其硬度高、黏附性低有關(guān)；米飯粒的黏結(jié)性增加，這表明陳米蒸煮的米飯對質(zhì)地分析儀TA.XT2i探針第一次壓縮顯示較高的抵抗力。陳米米飯黏結(jié)性增加可能與濕熱打破淀粉粒的阻力增大、不溶性物質(zhì) （淀粉和蛋白）的量增加有關(guān)。即陳米煮成的飯黏結(jié)性非常大，在嘴中堅韌、難以嚼碎。儲存溫度和儲存時間顯著影響嘴唇對飯粒的黏附性 （Tamaki et al 1993）。

（五）米粒水分吸附容量

由于淀粉粒及晶體結(jié)構(gòu)受蒸煮過程打破，已經(jīng)證實較多量的水能夠降低米飯的硬度，[47]大米蒸煮試驗中用大量水蒸煮，蒸煮時間設(shè)定為8－30分鐘。比較分析不同品種大米，樣品在相同的米/水比率中蒸煮。米飯的含水率通常是61.7%－62.6%。Jung等[50]試驗表明，不同儲藏溫度 （5－25℃）稻谷加工的米飯之間，它們含水率沒有差異；在米飯蒸煮過程水分的吸收與蛋白含量之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，米飯的含水率與蛋白質(zhì)之間負(fù)相關(guān)系數(shù)是0.656。

儲存溫度顯著影響大米的蒸煮特性，表現(xiàn)為熟米飯質(zhì)地和蒸煮殘留水特性的變化。與新鮮精米相比，隨著精米陳化加重，蒸煮的米飯黏性小而硬，米飯體積膨脹、吸水量增大。Zhou等[49]研究指出，與4℃儲存16個月的精米相比， 37℃儲藏米粒蒸煮期間吸水量隨時間增加。直鏈淀粉含量18%的Koshihikari品種精米吸水量最小，而高直鏈淀粉含量 （29%）Doongara品種精米吸水量最大，直鏈淀粉含量20%Kyeema品種精米居中。與4℃存儲比較，儲存在37℃的精米對水熱破壞的阻力更大，米粒水合作用更難。在4℃儲存的精米蒸煮后，浸出的淀粉成分與膨脹的淀粉粒之間相互作用，形成均勻的糊狀物，米飯持有的水分主要與參與淀粉水合作用。在37℃存儲后，米飯中的水部分地參與淀粉凝膠化，在蒸煮期間，一些水分子因為較大的體積膨脹而簡單地固定在熟米粒中 （Noomhorm et al 1997）。4℃儲存后的精米蒸煮的米飯粒表面較37℃儲存的光滑。

另外，在4℃和37℃存儲16個月的精米之間，直鏈淀粉占總淀粉的比例及總淀粉含量均無明顯差異，但是蒸煮殘留水中直鏈淀粉與浸出淀粉的比例明顯受儲存溫度的影響。精米在37℃儲存后，殘留蒸煮水中的直鏈淀粉量明顯減少，直鏈淀粉占總淀粉的比例小。似乎是在37℃儲存后，米粒結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致該成分更加難以從淀粉粒流出。37℃儲存也降低殘留蒸煮水的pH值，并減少其濁度。這些差異一致于蒸煮過程中大米成分，特別是淀粉成分的流出受到抑制，在于高溫儲存中大米形成更有序的結(jié)構(gòu)。

隨著精米儲存溫度的升高，米飯溶出直鏈淀粉的比例減少支持Patindol等 （2005）觀察結(jié)果，稻谷高溫儲存9個月后，米飯蒸煮殘留水中直鏈淀粉/支鏈淀粉的比例減小?？磥?，大米陳化引起的變化可能是不可逆的，米粒蒸煮特性的改變不能通過調(diào)節(jié)蒸煮時間來消除。在米飯蒸煮殘留水中淀粉為主要成分，分析蒸煮水中淀粉成分的浸出行為，特別是直鏈淀粉溶出物，可闡明直鏈淀粉對米飯質(zhì)地的調(diào)控作用。

四、消費者接受度與大米理化性質(zhì)、米飯質(zhì)地之間的關(guān)系

Shin等1991年報道， 35℃儲存糙米期限延長，米飯黏性逐漸降低，米飯硬度不顯示明顯變化。Tamaki等1993年表明，高溫儲存超過90天，儀器測定的米飯黏性穩(wěn)定地遞減，硬度卻增加。Jang等[50]就韓國主產(chǎn)的六個稻谷品種在5、15和25℃儲藏12個月后，測定了稻谷發(fā)芽率、精米等級特性（整精米率、碎米率、破損率、黃米率及白堊率）、米飯的質(zhì)地指標(biāo) （硬度、彈性、黏附性、黏結(jié)性、咀嚼度）和色澤 （L*、a*及b*值）；108個品嘗者評價了米飯氣味、外觀、味道、質(zhì)地及購買意向。消費者綜合接受度，與稻谷的發(fā)芽率相關(guān)系數(shù)r=0.861，與米飯的色澤b*值r=-0.826、與脂肪酸r=-0.768、與米飯的黏結(jié)性r=0.733、與硬度r=-0.650，表明稻谷的發(fā)芽率和米飯色澤b*值可用作大米食用品質(zhì)的指示指標(biāo)。他們對米飯質(zhì)地輪廓分析 （TPA）表明，對同一品種，儲藏溫度 （5－25℃）不影響米飯的彈性、黏結(jié)性、咀嚼度和硬度。4個品種稻谷儲藏在5℃時的米飯黏附性比儲藏在15和25℃的大。消費綜合接受度與稻谷的發(fā)芽率、米飯的黏附性和黏結(jié)性、整精米率呈正相關(guān)，而與米飯的色澤b*值和硬度、精米的脂肪酸含量、破碎率及黃米率之間呈負(fù)相關(guān)。消費者不喜歡脂肪酸和蛋白質(zhì)含量高的精米、b*值和硬度高的米飯，支持了Suwansri和Meullenet（2004）報道，消費者不喜歡籽粒表面脂肪酸和蛋白質(zhì)含量高的大米。總之，稻谷低溫儲藏是維持其食用品質(zhì)一個有效的方法，消費者能夠察覺到低溫 （5-15℃）和25℃儲藏1年的差別。在5-15℃儲藏稻谷經(jīng)濟可行性還有待深入研究。

五、展望

（一）研究稻谷安全儲存含水率與米飯質(zhì)地之間的關(guān)系

到2050年世界人口預(yù)計達(dá)到90億，稻谷主產(chǎn)國家為了提高產(chǎn)量都在探索新品種和新栽培技術(shù)。遺傳修飾水稻正在評價過敏原物質(zhì)。雜交水稻占我國稻谷產(chǎn)量的50%以上，F(xiàn)AO和我國正在推薦多年生雜交水稻，為了保持這些高產(chǎn)品種在運輸和加工鏈條的最佳品質(zhì)，需要測定平衡水分等溫線。

（二）分析淀粉結(jié)構(gòu)對米飯質(zhì)地影響的機制

熒光輔助的碳水化合物毛細(xì)管電泳 (FACE)、高效陰離子交換色譜 (HPAEC)和凝膠過濾色譜(GPC)均用于分析淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)。FACE和HPAEC能夠給出支鏈淀粉鏈的信息，F(xiàn)ACE是確定支鏈淀粉鏈長分布的最佳方法，也能給出最短的直鏈淀粉鏈長。GPC用于測定直鏈淀粉的精細(xì)結(jié)構(gòu)。GPC遭受峰加寬、校正的問題，用于聯(lián)系分子量到聚合度 (DP)的Mark–Houwink關(guān)系中的不準(zhǔn)確性，而FACE可以消除。

（三）分析消費者對低溫 （≤15℃）儲藏稻谷加工的米飯接受程度

谷冷機通常用于保持稻谷的品質(zhì)，通過降低筒倉儲藏期間的溫度，特別是從晚春到夏天的雨季。稻谷的收獲方法正從傳統(tǒng)人工收割轉(zhuǎn)變到大規(guī)模機械化收割，谷冷機能夠處理大量高水分稻谷。含水率15%的稻谷在5－12℃儲藏是安全的（Pomeranz 1992）。低溫 （≤15℃）儲藏稻谷能夠提高米飯的感官品質(zhì)，值得分析經(jīng)濟可行性。

（四）分析特定淀粉分子玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與米飯質(zhì)地之間的關(guān)系

最近20年發(fā)展的基于植物和動物材料的食品系統(tǒng)狀態(tài)圖用于鑒定食品系統(tǒng)合適的加工和儲藏條件。狀態(tài)圖給出了食品成分與溫度、含量相關(guān)的不同物理狀態(tài)/相態(tài)及轉(zhuǎn)變。淀粉中直鏈淀粉基本顯示無定形結(jié)構(gòu)，而支鏈淀粉顯示它的晶體和半晶體結(jié)構(gòu)。谷物淀粉分子結(jié)構(gòu)中半晶體部分隨儲藏時間發(fā)生晶體化的程度，主要取決于儲藏溫度與特定淀粉分子的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度之間的差值。

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During paddy storage lipid hydrolysis is faster than protein and starch,thus fatty acid is regarded as an indicator of quality deterioration.The lipids are hydrolyzed to free fatty acids(FFA),the latter ware then oxidated into hydrogen peroxides and other secondary metabolites.It is cautious that FFA content in milled rice is an indicator of judging paddy storage for long-term periods.The cooked rice from staling paddy is harder and less viscous,maybe related with the transtion of starch phase from semicrystalline to crystalline was induced by hygrothermal conditions during storage.The influences of paddy genetics,biochemical components,post-harvest treatments,and cooking methods on the texture of cooked rice are reviewed in this article.The further work is to screen physico-chemical parameters for indicating paddy freshness from the viewpoint of cooked rice texture.

Paddy Low temperature storage cooked rice texture hardness viscosity phase transition

（作者單位分別為：國家糧食局科學(xué)研究院，吉林大學(xué)食品與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，嘉興職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

國家教育部留學(xué)歸國啟動基金 （CZ1008）

李興軍，副研究員，博士，糧食生化與多糖工程