全 文 ：垩白对籼米蒸煮食用品质的影响注
钟方旭　蓝盛银　徐珍秀
(华中农业大学生命科学技术学院 ,武汉　430070)
摘　要　以 6个常规籼稻品种为材料 ,利用质构仪(TA)和差示扫描量热仪(DSC)分析了籼米的质构品质
特征以及热力学糊化特性 。结果表明:垩白显著影响米饭的硬度 、回弹性 、耐嚼性 ,但对粘度的影响不明显;垩
白度不同 ,籼米精米粉的 DSC热力学曲线存在明显差异 ,垩白度越大 ,精米粉的糊化起始温度(TO)、峰值温度
(TP)和终结温度(TC)越低 ,糊化过程所需热焓(ΔH)越小 。
关键词　籼米　垩白　蒸煮食用品质　TA　DSC
0　前言
垩白是指稻米中不透明的部分 ,与透明度呈极显
著的负相关 ,它是稻米的主要品质性状之一[ 1] 。水稻
籽粒发育前期灌浆过快 ,造成灌浆动态不合理 ,以致
胚乳淀粉体大小不匀 、排列疏松 ,干燥后形成较大空
隙而充气 ,导致光线多角度散射就易形成垩白[ 2-6] 。
许多研究表明 ,垩白过大造成透明度和整精米率低 ,
严重影响稻米的碾米品质和外观品质[ 7-8] 。然而 ,稻
米的蒸煮食用品质是否受垩白影响 ,受影响的程度如
何 ,还鲜见报道 。本文选用几个典型常规籼稻品种 ,
应用质构仪(Texture Analyser ,TA)和差示扫描量热仪
(Differential Scanning Calorimetry , DSC)分别比较研究
了其米饭硬度 、粘度 、回弹性 、耐嚼性等特征参数和精
米粉糊化特性参数。
1　材料和方法
1.1　试验材料
以明科籼 、桂朝 2号 、HQ989 、9596 、891 、118 等 6
个常规籼稻品种为材料 , 2001 年 5 月种植于华中农
业大学试验基地网室中 ,常规田间管理 。成熟收获后
取500g 风干谷粒碾磨成精米 ,称量 100g 精米磨成米
粉并过100目筛 。精米用于米饭质构特性测定;精米
粉用于测定糊化特性 。
1.2　精米粉水分含量和表观直链淀粉含量测定
水分含量采用GB5497-85[ 9] 方法测定 ,表观直
注:国家自然科学基金资助项目(30070468)
收稿日期:2002-12-11
钟方旭:男 , 1972年出生 ,博士研究生 ,讲师 ,植物细胞生物学及生
理生化研究
链淀粉含量测定按GB/T15683-1995[ 10]方法进行 。
1.3　垩白度的测定　按农业部部标准NY147-88[ 11]
方法测定。
1.4　米饭硬度 、粘度 、回弹性 、耐嚼性的测定
每个品种称取 100g 精米 ,加入 250mL蒸馏水(样
品:水=1∶2.5),微波炉中加热糊化 15min。将糊化后
的米饭加盖静置 10min后 ,选择 13颗粒形完整的米
饭按一定方向均匀放置在质构仪(TA-XT2i ,英国
SMS 公司)测试静平台上。以 P45 探头下压至形变
90%,得到样品的压力 -形变曲线 。应用“ Texture
Profile Analysis(TPA)”软件 ,按文献[ 12]方法分析可得
到样品的硬度 、粘度 、回弹性 、耐嚼性等质构品质特征
参数。每样重复测定 3次 ,取平均值。
1.5　DSC差示扫描
用铝质坩埚称取 4.00mg 过 100 目筛的精米粉 ,
加入8.0μl去离子水(样品:水=1.2),压盖密封 ,冰
箱中(0 ～ 4℃)放置 2Days平衡水分 ,测试前取出 ,室
温下放置 1hr后用差示扫描量热仪(DSC-Q10 ,美国
TA公司)测定糊化温度和糊化过程的热焓变化 ,以空
铝坩埚作参比。升温速率 10.0℃/min ,温度扫描范围
30 ～ 100℃,氮气流量 40mL/min ,每样重复测定 3次。
2　结果与分析
2.1　垩白与米饭质构品质的关系
各供试品种的垩白度 、表观直链淀粉含量列于表
1 ,米饭的 TA压力-形变曲线如图 1(A-F)所示 ,图
中第一峰的最大峰值是形变达到 90%时的压力 ,
用于表征米饭的硬度 。比较图1A-1F ,可以看出不
2003年 8月
第18卷第 4期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol.18 ,No.4
Aug.2003
同品质籼米间 , TA压力-形变曲线变化较大。应用
“Texture Profile Analysis(TPA)”软件分析各图 ,得到样
品的回弹性(Resilience)、粘性(Cohesiveness)、耐嚼性
(Chewiness)参数列于表 1。从表中数据可以看出 ,米
饭的硬度 、回弹性 、粘性 、耐嚼性不同程度地受垩白影
响。明科籼 、HQ989 和 891属低垩白度类型品种 ,它
们的硬度差异不大 ,回弹性和粘性有差异但无规律
性 ,耐嚼性差异显著并且随着表观直链淀粉含量的降
低呈递减趋势 ,其他 3个品种(桂朝 2号 、9596 、118属
高垩白度品种)的耐嚼性具有相同的规律 。总的来
讲 ,在同类型垩白度品种间比较 ,可以发现随着直链
淀粉含量的降低 ,粘性 、回弹性 、耐嚼性有逐渐减小的
趋势 ,米饭硬度在低垩白类型品种间的差异没有表现
出明显的规律 ,在高垩白类型品种间 ,随直链淀粉量
减少而减小 。桂朝 2号的米饭硬度达到 1033.4克力
/粒 ,明显高于其他品种;其回弹性 、耐嚼性也远大于
其他供试品种 ,这可能与其垩白特别大有关;在表现
直链淀粉含量相近的品种间比较 ,可以发现除 891和
118的粘度特性外 ,垩白度大的品种之各项参数均大
于垩白度小的品种。上述结果表明 ,垩白主要影响米
饭的硬度 ,对回弹性 、耐嚼性也有一定的影响 ,但对粘
度的影响不大 ,直链淀粉含量越高 ,硬度和耐嚼性越
大 。
表 3　不同酶解温度制得DE值为 2.7产品的凝胶强度比较
品种 垩白度(%)
直链淀粉
含量(%)
硬度(g-
force/ granule) 粘性 回弹性
耐嚼性(g-
force/ granule)
明科籼 0.84 27.3 642.5 0.3868 0.3699 157.2
桂朝 2号 31.2 27.1 1033.4 0.3872 0.3960 268.8
HQ989 1.85 17.1 657.2 0.3370 0.3036 133.5
9596 7.13 18.6 785.7 0.3427 0.3799 155.4
891 1.33 10.1 654.0 0.3447 0.3201 125.1
118 20.9 9.2 688.1 0.3431 0.3381 132.3
图 1　品质不同的籼米 TA压力-形变曲线比较
2 中国粮油学报 2003年第 4期
2.2　精米粉的糊化特性分析
淀粉糊化即颗粒状淀粉在水中因受热吸水膨胀 ,
分子间和分子内氢键断裂 ,直链淀粉分子从淀粉颗粒
中脱离出来 ,天然淀粉晶体逐渐崩解的过程[ 13] 。此
过程中伴随着能量变化 ,在 DSC分析图谱上表现为
吸热峰 。其主要特征参数包括淀粉糊化过程的焓变
(ΔH)、起始温度(TO)、峰值温度(TP)和终结温度
(TC)。由样品的 DSC热力学曲线(图 2A ～ 2C)可以看
出 ,所有样品在 30 ～ 100℃温度范围内只有一个吸热
峰 ,品种间的 DSC 热力学特性差异非常明显 。表 2
列出了各供试品种的 DSC热力学参数。依表可以算
出TO 、TP 、TC 变幅依次为 15.63℃、14.1℃、9.24℃,热
焓的最大变化值 3.96J/g ,变幅达到 60%。说明垩白
度不同的籼米其糊化温度和焓变差别很大。TO 、TP 、
TC和 ΔH 表现出正相关 ,糊化起始温度高者 ,其峰值
温度和终结温度也高 ,糊化过程中吸热也多。就垩白
而言 ,垩白度低的品种 ,其糊化起始温度(TO)、峰值温
度(TP)和终结温度(TC)均显著大于垩白度高的品种。
由此说明 ,垩白度越低 ,淀粉粒的结晶化程度越高 ,非
结晶区越小 ,淀粉越难糊化 ,本研究结果符合淀粉的
DSC 热力学一般特性 ,也与前人关于垩白部位淀粉粒
结晶 程 度 不 高 的 结 论 一 致 。 表 现 直 链 淀
粉含量对DSC热力学特性的影响规律不明显 。以上
图 2　不同品种籼米粉DSC热力学曲线比较
表 2　不同品种籼米的 DSC热力学参数
品种 起始温度
TO(℃)
峰值温度
TP(℃)
终结温度
TC(℃)
热焓变化
ΔH(J/g)
明科籼 72.06 76.69 85.58 9.295
桂朝 2号 63.97 70.08 83.02 7.630
HQ989 66.86 72.71 83.60 8.283
9596 66.04 72.32 82.88 6.600
891 79.60 84.18 92.12 10.560
118 67.50 73.02 88.14 9.857
研究结果说明垩白度比表观直链淀粉含量对籼米糊
化过程的影响更大。
3　讨论
稻米品质是一个综合概念 ,它包括市场品质(外
观品质)、食味品质 、营养品质 、贮藏品质和食品加工
品质。垩白是外观品质的重要指标 ,一般垩白度大的
稻米 ,其透明度也较差 ,在碾磨过程中容易产生碎米 ,
外观品质不好[ 8] 。我国南方早籼稻米的垩白度大 ,食
味品质普遍不佳 。陈能等[ 14] 在研究了 78份优质食
用稻后认为垩白是支配食味品质的主要因素之一 。
然而就垩白对稻米蒸煮食味的影响而言 ,目前积累的
资料还很少 ,有必要进一步展开更多的研究工作。
质构仪可以模拟口腔的咀嚼功能 ,测试米饭的硬
度和粘度 ,进而可以计算出米饭的回弹性和耐嚼性 ,
是一种测定米饭食味的新型仪器 ,能够比较客观地反
映米饭的口感[ 15] ,本文用质构仪测得的结果表明 ,垩
白在较大程度上影响米饭的硬度和耐嚼性 ,垩白度越
大 ,硬度越高 ,耐嚼性增加 。
淀粉具有结晶的颗粒结构 ,在水热处理过程中将
吸水膨胀 ,分子扩散糊化 ,有序的晶体相向无序的非
晶体相转化 ,在此过程中伴随有能量的变化 ,而各种
来源不同的淀粉因其颗粒的紧密程度 、分子大小(聚
合度 、DP值)、直链淀粉与支链淀粉比例及支链淀粉
分支密度不同 ,使得与水作用的热力学性质各有差
异 。DSC的工作原理是:在程序升温条件下 ,保持待
测物质与参照物温度差为零 ,测定待测物相变引起的
热焓变化温度的关系。其糊化峰值温度(TP)反映了
淀粉晶形的完善程度 ,晶形越好 ,峰值温度(TP)越高;
其热焓变化(ΔH)大小可以反映淀粉的结晶化程
度[ 16] ,结晶度越大 , ΔH 越大 。在同等直链淀粉含量
的品种间比较(TP)和(ΔH),明科籼比桂朝 2号大;
891比 118大 ,这一结果符合 DSC分析的理论 。DSC
测定结果表明 ,垩白度越低 ,淀粉粒的结晶化程度越
高 ,非结晶区越小 ,淀粉越难糊化 ,在烹煮过程中吸热
3第 18卷第 4期 钟方旭等　垩白对籼米蒸煮食用品质的影响
越多 。
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Zhong Fangxu　Xu Zhengxu　Lan Shengyin
(College of Life Sciences and Technology ,Huazhong Agricultural University ,Wuhan　430070)
Abstract　A Texture Analyser(TA)and a Differential Scanning Calorimetry(DSC)were used to detemine the differ-
ences in hardness , stickiness and gelatinization properties of 6 long -grain rice cultivars.The results indicated that the
chalkiness of rice grain affected the hardness , resilience and chewiness of cooked rice significantly , but affected stickiness
unobviously.DSC thermal curve for milled rice flour varied significantly among the long -grain rice cultivars of different
chalkines ratio.Compared with the less chalkiness rice , lower gelatinization onset temperature(To), peak temperature(Tp),
ceasing temperature(Tc)and gelatinization enthalpy(ΔH)of milled rice flour were for more chalkiness rice.
Key words　long-grain rice , chalkiness , gelatinization properties ,TA ,DSC
4 中国粮油学报 2003年第 4期