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适合中国南方产籼米米饭食味评价方法的研究



全 文 :2006年 10月
第 21卷第 5期
中国粮油学报
Jou rnal o f the Chinese C erea ls andO ilsA ssocia tion
Vo .l 21, N o. 5
O c.t 2006
适合中国南方产籼米米饭食味评价方法的研究
吕庆云1 三上隆司2 河野元信 2 李再贵 1
(中国农业大学食品科学与营养工程学院 1 ,北京 100083)
(株式会社 SATAKE2 ,日本广岛 739 - 8602)
摘 要 本试验利用日本的四点试验法感官评价了采自南方不同省份的 90种籼米 ,探讨了四点试验法
在中国的适用性 ,并通过逐步回归确定感官评价项目为外观 、香气 、味 、黏度和综合评价;以日本佐竹公司的米
饭食味计为基础 ,利用可见光和近红外光快速测定米饭食味 ,建立了适合中国南方产籼米的食味及食味影响
因子(外观 、香味 、味 、黏度)的回归方程 ,并在杭州 、广州 、长沙 、哈尔滨进行了实地感官评价 ,评价结果表明感
官评价的综合评价值与食味计预测值之间不存在显著性差异 。
关键词 籼米 食味 感官评价 近红外光
  大米是许多国家的主食 。随着生活水平的提
高 ,人们对大米食味越来越关注。米饭食味的传统
评价方法是感官评价法 ,日本粮食研究所首先提出
了基于统计的感官评价方法 ,在此基础上日本粮食
主管部门制定了食味试验实施要领 。日本人的食味
试验大部分以该实施要领为依据[ 1] 。 1995年我国也
公布了米饭的品质评价标准—稻米蒸煮试验品质评
定 (GB /T 15682— 1995)[ 2] 。这个标准对炊饭方法 、
感官评价项目和评价方法作了详细的说明 ,不足之
处在于评分标准比较复杂而难以客观把握 ,同时缺
乏应有的数据处理方法 。由于存在以上问题 ,育种
专家或粮食工作者在进行米饭感官评价的时候完全
采用以上标准的并不多见 。近几年由于各种新技术
的出现和应用 ,开始研究利用仪器检测大米食味值
的方法 。通过物性测量设备 (检测大米的糊化特性 、
黏弹性等)和各种化学方法(测量蛋白质 、直链淀粉 、
水分等的含量)分析大米的物理化学特性 ,然后根据
大米的物理化学特性与食味之间的相关关系建立食
味预测模型来计算大米食味[ 3] 。
在日本 ,米饭食味计已经得到广泛应用 ,但是在
中国的应用还未见报道。根据刘建伟的研究[ 4] ,日
本产米饭食味计不加改进的测定中国大米米饭 ,食
味计预测值和感官评价值之间的相关性很高 ,这个
研究 ,只计算了相关系数 ,没有进行斜率(skew)和偏
收稿日期:2005 - 09 - 16
作者简介:吕庆云 ,男 , 1980年出生 ,硕士 , 粮食 、油脂与植物蛋白
工程专业
差(B IAS)的 t检验 ,因此没有充足的理由说明日本
的米饭食味计能否直接应用于中国产米 。同时 ,由
于中国和日本在大米品种 、消费者嗜好等方面存在
较大差异 ,并且直接应用日本的仪器 ,国产大米的品
质评价分值严重偏低。基于以上情况 ,我们在考虑
中国消费者的嗜好和籼米特性的基础上 ,研究 、建立
了适用于籼米的食味回归式 ,经过检验 ,该预测模型
能很好地预测籼米米饭的食味。
1 材料与方法
1. 1 样品
从湖北 、江西 、广东 、四川 、浙江等省购入的 2003
年产水稻种子 90种 ,经过砻谷 、精米 、筛选后储藏于
4℃的冰箱中待用 。精米条件:白度 (由精白度仪测
定)40±1%,精米率:90%左右 。样品全部为籼米。
1. 2 仪器
THU35C砻谷机 [ (株 ) SATAKE ] 、精白度仪
[ (株 )SATAKE] 、 TM 05C精米机 [ (株 )SATAKE] 、
TRG05B分级机 [ (株)SATAKE] 、STA - 1A米饭食味
计 [ (株 ) SATAKE ] 、四个 CFXB30 - 7M 炊饭锅
(500W ,上海紫隆都电器有限公司)。
1. 3 感官评价方法
采用日本的 4点试验法 [ 5] ,评价员人数 20人 ,
评价项目为外观 、光泽 、香气 、味 、黏度 、硬度和综合
评价 ,香气 、外观 、光泽 、味 、综合评价的评分基准为
±5分 ,黏度 、硬度的评分基准为 ±3分 。
1. 3. 1 评价员
中国粮油学报 2006年第 5期
①评价员的组成
从学生 、教师和退休人员中召集能持续参加试
验的人作为备选评价员 ,并进行筛选。对评价员的
出生地 、性别和年龄进行了规定 ,南方人 13人 ,北方
人 7人;按性别分 ,男女各 10人;按年龄分 , 20 ~ 29
岁的 10人 、30 ~ 39岁的 6人 、40岁以上的 4人 。
②评价员的筛选
备选评价员对 3个样品进行两次评价 ,分析评
价结果 ,两次综合评价值比较接近的评价员为合格 ,
否则为不合格。
1. 3. 2 炊饭方法
包括基准米在内每次评价四种米 ,每次用量均
为 500g。炊饭过程为:首先洗米五次 ,然后加入精米
重量 1. 4倍的水(包括洗米时残留在米中的水分;由
于样品米放在同样条件下贮藏 ,水分含量差别不大 ,
所以加入同样重量的水分 ),浸渍 30分钟后用电饭
锅炊饭 (时间为 20分钟左右 ),饭煮好后保温 20分
钟 ,在保温期间搅拌一次。
1. 3. 3 基准米 、容器 、评价顺序等
基准米选为 “汕优 63” ,其种植面积大 ,食味居
中 ,并且在育种领域 ,往往作为基准进行参照。
评价用容器为直径 20cm的白色盘子 ,边缘贴有
四种颜色的胶带 (红 、黄 、蓝 、绿 ),红色标记处为基准
米 。
评价开始时间为上午 10点和下午 3点半 ,评价
30分钟。
将 20个评价员分成 4组 ,每一组设定不同的评
价顺序 。
1. 4 米饭食味计
使用的可见光和近红外光源为米饭食味计的内
置光源 ,测定的反射光波长为 540nm和 970nm ,透过
光波长为 540nm和 640nm[ 6] 。
2 结果与分析
2. 1 感官评价综合评价值的分布范围
四点试验法是设有基准米的感官评价方法 ,综
合评价值是相对值。表 1是综合评价值的次数分布
表 ,由该次数分布表可以看出综合评价值的分布情
况 。
表 1中 ,评价值为负值的样品累计次数为 50%,
刚好占总样品数的一半 ,因此可以认为以 “汕优 63”
为基准米是可行的。评价值 - 3. 068 ~ - 2. 300的区
间只有一种样品 ,这种大米碎米率特别高 (65%左
右),外观也特别差 (颜色发暗 ),这些特点将影响到
可见光和近红外光的吸收 ,因此在制作食味计回归
式的过程中予以剔除。
表 1 综合评价值的次数分布表
组限 组中值 次数( f)
相对次数
(%)
累计次数
(%)
- 3. 068 ~ - 2. 300 - 2. 684 1 1. 1 1. 1
- 2. 301 ~ - 1. 533 - 1. 917 10 11. 1 12. 2
- 1. 534 ~ - 0. 766 - 1. 150 18 20. 0 32. 2
- 0. 767 ~ - 0. 001 - 0. 384 16 17. 8 50. 0
0. 000 ~ 0. 766 0. 383 21 23. 3 73. 3
0. 767 ~ 1. 533 1. 150 13 14. 5 87. 8
1. 534以上 - 11 12. 2 100. 0
2. 2 感官评价项目的确定
有效的感观评价结果为 89个 ,依综合评价值从
小到大的顺序排序 ,按照隔二取一的原则将所有数
据分成两组 ,第一组 59个样品 ,第二组 30个样品 ,第
一组样品进行逐步回归并建立回归方程 ,第二组样
品用来检验作出的回归方程。以综合评价值为因变
量 ,以感官评价项目 (外观 、光泽 、香气 、味 、黏度 、硬
度)为自变量进行逐步回归 ,回归结果见表 2。
表 2 逐步回归结果
变量 系数 F值 P r>F
常数 - 0. 179 25. 80 0. 0001
香气 0. 223 4. 46 0. 0392
外观 0. 350 45. 85 0. 0001
味 0. 457 16. 60 0. 0001
黏度 0. 224 7. 94 0. 0067
  进入回归式的自变量为香气 、外观 、味和黏度 ,
光泽和硬度被剔除 ,说明由香气 、外观 、味和黏度就
可以很好的模拟综合评价值 。
感官评价的项目越多 ,评价员就越容易感到疲
劳 ,从而导致敏感度下降 。同时越是缺乏训练的评
价员 ,这种现象就越明显 ,因此建议在进行中国产籼
米米饭的食味感观评价时 ,评价项目只选择香气 、外
观 、味和黏度四项。
利用第二组数据进行验证的结果 , 回归线预测
值与感官评价的综合评价值之间的相关系数为
0. 98 ,呈显著相关。
2. 3 食味回归方程式的制作
有效的感观评价结果为 89个 ,将感官评价各项
目的评分值按照从小到大排序 ,按照隔二取一的原
则取出 59个数据作为定标集 ,剩下的 30个数据用于
检验做出的回归线 。
以感官评价值为因变量 , 4个吸光度值为自变量
进行多元回归 ,得出外观 、香气 、味 、黏度和综合评价
值的预测回归方程 ,并求得了表 3所示的回归式相
14
第 21卷第 5期 吕庆云等 适合中国南方产籼米米饭食味评价方法的研究
关系数 R、p值和回归式标准误差(SEC)[ 7] 。
外观 、香气 、味 、黏度 、综合评价的回归式的相关
系数 R分别为:0. 708、0. 733、0. 814、 0. 879、0. 809,
综合评价的相关系数达到了 0. 8以上 ,对于食味值
的预测其精度已经在允许的范围之内 ,并且任何一
个回归式的 p值都小于 0. 001,说明做出的回归线是
有意义的 ,只是外观和综合评价的标准误差(SEC)偏
高 ,为了检验作出的回归式的普遍适用性进行了下
面的验证。
表 3 感官评价各项目的回归方程式
外观 香气 味 黏度 综合评价
F0 - 9. 916 -5. 433 0. 065 15. 320 1. 966
F1 4. 255 3. 825 5. 176 5. 166 4. 790
F
2 - 2. 185 -2. 531 - 4. 785 - 7. 374 - 4. 766
F3 - 2. 215 -0. 314 - 0. 326 0. 871 - 0. 728
F4 3. 455 0. 485 0. 211 - 2. 353 0. 704
R 0. 708 0. 733 0. 814 0. 879 0. 809
p值 <0. 001 <0. 001 <0. 001 <0. 001 <0. 001
SEC 0. 894 0. 487 0. 594 0. 498 0. 725
F0:回归式的常数;F1 ~ F4:回归式的系数(变量为 4个吸光度)
2. 4 预测回归式的评价
用剩下的 30个样品验证做出的回归式 ,求得感
官评价值和回归式预测值的相关系数 R、预测标准误
差 (SEP)、BIAS、感官评价值与预测值一次回归线的
斜率(skew)以及 B IAS的 t值和 skew的 t值 [ 7] 。结
果列于表 4。
表 4 感官评价各项目回归式的验证
外观 香气 味 黏度 综合评价
R 0. 881 0. 775 0. 840 0. 760 0. 840
SEP 0. 549 0. 428 0. 519 0. 670 0. 651
B IAS - 0. 078 -0. 074 - 0. 169 0. 053 0. 042
skew 1. 036 0. 885 0. 890 0. 771 1. 074
B IAS的 t值 - 0. 405 -0. 450 - 1. 022 0. 370 0. 211
skew的 t值 - 0. 336 0. 829 0. 998 1. 807 -0. 565
   t(29, 0. 05)=1. 699  t(28, 0. 05)=1. 701
外观 、香气 、味和综合评价的相关系数均高于定
标集 ,检验集的相关系数大于定标集 ,说明做出的回
归式的预测能力强。分析 B IAS和 skew的 t值 , 外
观 、香气 、味 、黏度和综合评价的 B IAS的 t值均小于
t(29, 0. 05),外观 、香气 、味和综合评价的 skew的 t
值均小于 t(28, 0. 05), 只有黏度的 skew 的 t值比
t(28, 0. 05)稍大 ,说明外观 、香气 、味和综合评价的
回归式不存在 B IAS和 skew ,这四个项目的回归式能
很好地预测中国产籼米的米饭食味。黏度的回归式
不存在 BIAS但是存在 skew ,从理论上判断该回归式
不能用来检测黏度 ,但是感官评价时黏度容易受到
米饭温度和评价员嗜好的影响 ,并且 skw e的 t值高
出不多 ,感官评价值预测不像成分检测那样要求高
精度 ,因此认为该回归式的精度仍然可以接受。
由于做出的回归式以食味评价为主 ,因此作了
综合评价值和回归式预测值 (食味 )的相关图 ,如图 1
所示 ,它们的相关性较高 ,因此食味回归式能很好地
评价籼米米饭的食味值 。
图 1 综合评价值与回归式预测值之间的相关关系图
2. 5 食味预测回归式的实地验证
由于中国幅员辽阔 、水稻的种类多 、消费者的嗜好千
差万别 ,仅仅根据 90种样品来判断预测回归式的适
用性可能存在不足之处。为了了解所建立的回归模
型的适用范围 ,在全国选择了四个地点 ,由当地评价
员进行感观评价 ,根据感官评价值与食味预测值的
显著性差异来检验食味回归式 。评价地点分别为杭
州 、广州 、长沙 、哈尔滨 。在这些地方的水稻研究所
与农业大学的食品学院分别聘请水稻所的育种专家
和大学的学生对同样的 4个样品进行评价 。感官评
价方法同样采用四点试验法 ,但对评价员的性别 、年
龄 、出生地没有限制。试验用样品为:基准米 、华藤
白米 321(粳米)、中优 207(中粒米)、Ⅱ优 290(长粒
米)。各地感官评价的结果列在表 5中 , 表中的 1、2
表 5 三种样品米在各地的感官评价结果及回归式预测结果
广州 1 广州 2 长沙 1 长沙 2 杭州 1 杭州 2 哈尔滨 1 哈尔滨 2 回归式预测值
华藤白米 321 3. 75 2. 50 2. 50 1. 69 2. 81 2. 68 2. 83 2. 89 2. 97
中优 207 2. 25 1. 20 1. 40 3. 25 1. 38 1. 32 0 1 1. 41
Ⅱ优 290 1. 55 1. 40 2. 10 0. 50 0. 81 1. 37 1. 43 0. 68 0. 91
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中国粮油学报 2006年第 5期
性差异 ,检验结果如表 6。
表 6  t检验的结果
均值 标准偏差 t值 p值
华藤白米 321 2. 706 0. 202 - 1. 290 0. 238
中优 207 1. 475 0. 335 0. 200 0. 845
Ⅱ优 290 1. 230 0. 187 1. 750 0. 124
  t0. 025(7)=2. 365
表示一个城市进行了两次感官评价 , 1为大学学
生的感官评价 , 2为水稻所专家的感官评价。
利用总体平均数的假设检验 [ 8] ,检验每一种样
品米所在总体的均值与其预测值之间是否存在显著
检验的结果 ,所有样品的 t值均小于 t0. 025(7),而 p值
均大于 0. 05,因此判定在 0. 05的置信区间上全国各
地感官评价的华藤白米 321(短粒米 )、中优 207(中
粒米)、Ⅱ优 290(长粒米)的综合评价值与近红外分
析装置的预测值之间不存在显著性差异。
3 结论
本试验利用日本的四点试验法对中国产籼米米
饭进行感官评价 ,分析结果表明 ,四点试验法可以用
于评价中国产籼米。根据逐步回归确定感官评价项
目为外观 、香气 、味 、黏度和综合评价 。在考虑中国
消费者的嗜好和籼米特性的基础上 ,通过多元回归
建立了适合于中国产籼米的外观 、香气 、味 、黏度 、综
合评价的预测回归式 ,经过理论验证及各地感官评
价的实地验证 ,结果均表明得到的食味回归式能很
好地预测籼米米饭的食味。
参 考 文 献
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The EvaluationM ethods for
Long - grain R ice Produced in South China
Lv Q ingyun TakashiM IKAM I Motonobu KAWANO L i Zaigu i
(Co llege of Food Science and Nutritional Technology, Ch ina AgriculturalUn iversity, Beijing 100083)
Abstract 90 kinds o f long - grain rice we re co llected from sou th Ch ina and evaluated using a four - point sen-
sory testw hich w as w ide ly used in Japan. W he ther the method was su itable fo r evalua ting Chine se long - grain rice
w as investigated and the stepw ise mu ltiple reg ression ana ly sesw e re pe rfo rm ed to va lidate the senso ry evalua tion items
as appearance, aroma, taste, stickiness and overall flavo r. Themode lwhich w as su itable for determ ining the overall
flavo r for Chinese long - g rain rice w as constructed by visua l and near - infrared spectroscopy. The instrument w as
supplied by Satake Corpora tion. In order to valida te the adaptability of the visua l and near - infrared spectroscopy for
eva luating Chinese long - grain rice, the four -point sensory testw as carried out in fou r cities of Ch ina (Hanzhou,
Guangzhou , Changsha and Harbin). The result is tha t the ove rall flavor va lues obta ined from the senso ry test do no t
have sign ifican t difference w ith the instrumen tal predicted va lues.
Key words  long - g rain rice, ove ra ll flavor, senso ry evalua tion, near - infrared spectro scopy
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