專利名稱：一種測定稻米流變糊化特性的方法
技術領域：
本發明屬于食品檢測技術領域，涉及一種測定稻米粉米團流變糊化特性的方法， 并由之快速預測稻米品質理化指標直鏈淀粉和蛋白質含量；特別是能通過測定蒸谷米粉流變糊化特性而達到鑒定其蒸谷程度。
背景技術：
中國是水稻高產量國家，水稻的年產量占世界稻谷產量的37%左右。隨貿易自由化進程加速，農產品的國際貿易份額也隨之快速增加。大米是我國所有糧食中唯一在貿易自由化過程中受益的產品，其中蒸谷米以“綠色健康大米”在美國、南美洲、歐洲、中東、非洲等地區的貿易也逐年上升，逐漸占據國際大米市場。因此為增加稻米在國際市場上的競爭力，促進我國優質稻米產業的快速發展，提高稻米(包括加工功能稻)品質非常重要。稻米流變糊化特性是稻米重要品質指標之一。(Rapid Visco-Analyzer，RVA)快速粘度儀測定儀是近年來報道較多的測定稻米流變糊化特性方法。隋迥明等認為在水稻品質指標直鏈淀粉、膠稠度與RVA譜的特征值問一般都存在顯著或極顯著的相關性。舒慶堯，吳殿星、張小明、王豐等的研究也認為，消減值，崩解值可有效地區分出水稻品質的優劣。李剛等則提出RVA譜特征值與低直鏈淀粉含量(AC)品種和糯稻品種的蒸煮品質指標呈顯著或極顯著相關，但與中高直鏈淀粉含量品種的指標相關性不顯著，特別是高直鏈淀粉含量品種的 AC與RVA譜特征值相關性均不顯著。Champagne等研究表明指出RVA譜糊化特征值與米飯質地存在相關性，但相關系數并不高。由此可見，RVA特征值單獨作為評價測定稻米品質仍有一定的局限性。蒸谷米是經水熱處理后進行礱谷、碾米所得到的大米。和普通白大米相比較，蒸谷米具有營養價值高、出飯率高、出油率高、儲存期長、蒸煮時間短等特點，但關于蒸谷米的品質鑒定還是很少，對其蒸谷程度或糊化程度的測定報道更少。因此本研究目的是探索新的測定稻米粉流變糊化特性方法，預測其品質理化指標(直鏈淀粉和蛋白質含量)，特別是能準確確定蒸谷米類加工米的糊化程度。Mixolab谷物評判儀是法國肖邦公司新開發一種測定谷物品質的儀器。它主要根據的是流變力學原理，通過感應裝置測定谷物團在加熱過程中的力學變化，能在恒溫、升溫、降溫過程測定谷物流變學特性，一次測定過程可以同時得到面粉的粉質曲線和黏度曲線，分別表示面粉的蛋白特性和淀粉糊化特性。相當于粉質儀與黏度儀等多種儀器的聯合。 目前已成功應用于專用小麥粉品質評價，但在水稻品質中還未應用。Mixolab谷物評判儀是一種可記錄式的揉面缽，可以測量在攪拌和溫度雙重因素下的面團流變學特性。它主要是實時測量面團攪拌時兩個雙揉面刀(攪拌臂)的扭矩(單位是Nm)變化。實驗主要是基于在第一階段面團水合后形成一個達到目標稠度且重量固定的面團。水合后面團的重量為75克，目標扭矩為LlNm士0.05。實驗操作步驟如下在軟件中輸入樣品的含水量和估計的面粉的水合率值(通常對于面粉樣品可以輸入55%，對如小麥研磨粉樣可以輸入60%);然后選擇一個水合率基準作為軟件計算樣品重量的工作條件(14%濕基，15%濕基，干基或隨意選擇)；根據Mixolab軟件計算的重量，用天平稱取樣品；將揉面缽放入揉面倉中， 蓋上蓋板；再點擊軟件上“開始”按鈕；使用Mixolab專用漏斗將稱好的樣品倒入揉面缽中； 將注水噴嘴放在揉面缽蓋板的進水口處；如果初始最大稠度Cl超出了目標鈕矩的范圍時， 終止實驗。清洗揉面缽，然后將其重新安置在儀器上；使用軟件上內置的計算工具根據先前預實驗信息(預估水合率，樣品含水量和所得Cl鈕矩值)重新計算出樣品真實的水合率，重新開始實驗。直到得到C1、C2、C3、C4、C5五個鈕矩點，分別表示用于確定面粉的吸水率、檢測在攪拌力和溫度作用下的蛋白質弱化、檢測淀粉糊化特性、檢測淀粉熱糊化熱膠穩定性、 檢測冷卻階段糊化淀粉的回生特性。Mixolab谷物評判儀標準實驗的變溫過程分為3個階段第一、恒溫階段30°C恒溫8分鐘；第二、升溫階段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分鐘；第三、降溫階段以4°C /分的速度降溫到50°C，并在50°C保持5分鐘，整個測定過程共45分鐘。本發明是在此基礎上，探討對秈稻、粳稻、糯稻以及加工稻蒸谷米等不同稻類進行流變糊化性能測定的步驟和儀器參數，并與RVA測得的特征參數和品質指標結果進行相關比較，提出了一種適合于品質研究的稻米流變糊化特性的測定方法，并能準確地預測常規稻類的直鏈淀粉和蛋白質含量，準確地測定加工類稻類蒸谷米的糊化程度。
發明內容
本發明針對現有RVA測定米粉流變糊化特性采用的是懸浮液，且采取的是直接加熱的過程的特點；調整為采用高濃度的面團形式，與米飯的含水量接近，并用非直接加熱， 而先保持恒低溫揉混得步驟，成功得到前半段蛋白質弱化曲線，得到特征值與稻米蛋白質含量指標有顯著相關性。后半段曲線對稻米進行程序升降溫，且對秈稻、粳稻、糯稻，尤其是蒸谷米，不同的稻類提出不同的測定程序和方法，使之均有較好的品質鑒定和預測理化指標直鏈淀粉和蛋白質含量，尤其是對蒸谷米，能成功測定糊化程度或蒸谷程度。本發明通過下述技術方案得以解決
一種測定稻米流變糊化特性的方法，包括如下步驟
步驟1 稻米粉的前處理，采用碾精率85%-95%的精米磨成過0. 42mm或0. 59mm細度篩的米粉；
步驟2 米粉吸水處理，保持米粉吸水率為60%-65% ；
步驟3 加熱測定黏度值，在以14%為水分基準基礎上，稱樣量，加入樣品槽，之后進行加熱測定黏度值，加熱分為三階段，
第一階段，恒溫階段30°C恒溫8-12分鐘；
第二階段，升溫階段以4°C /分的速度上升到90-94°C，并在90-94°C保持7-10分鐘； 第三階段，降溫階段以4°C /分的速度降溫到50-42°C，并在50-42°C保持10分鐘； 得到五個黏度值Cl、C2、C3、C4、C5，分別如下 最初黏度Cl 米團在第一階段揉混過程中達到的最大黏度； 弱化黏度C2，工作至第18分鐘，升溫至米粉開始糊化前達到的黏度； 峰值黏度C3 米粉糊化達到的最大黏度； 熱漿黏度C4 淀粉粒崩解破裂而形成的低值黏度；
4最終黏度C5 降溫階段結束形成的黏度。步驟4 根據C1-C5黏度值，可以獲得秈稻、粳稻或糯稻的直鏈淀粉和蛋白質含量的預測值；也可以獲得蒸谷米的糊化程度值。作為優選，步驟3 加熱測定黏度值，加熱分為三階段， 第一階段、恒溫階段30°C恒溫8分鐘；
第二階段、升溫階段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分鐘； 第三階段、降溫階段以4°C /分的速度降溫到50°C，并在50°C保持10分鐘。或者作為優選，步驟3 測定黏度值，加熱分為三階段， 第一階段、恒溫階段30°C恒溫12分鐘；
第二階段、升溫階段以4°C /分的速度上升到94°C，并在94°C保持10分鐘； 第三階段、降溫階段以4°C /分的速度降溫到42°C，并在42°C保持10分鐘。作為優選，在步驟3的稱樣量中，稱米粉和水樣品總重量為80_90g的稱樣量。作為優選，選擇谷物測評儀，設置谷物測評儀參數，扭矩臂的轉速為100-140 rpm。本發明通過確定合適的稻米前處理和儀器參數，將Mixolab谷物評判儀成功地應用到米粉米團流變糊化特性的測定，并從得到C1-C5的特征參數中準確地預測直鏈淀粉和蛋白質含量參數；且應用至蒸谷米的糊化程度的測定。本發明具有操作簡單，綠色環保，成本低，重復性好，不僅在稻米品質測定技術中引入新的評價指標，尤其是可以測定蒸谷米的糊化程度，在品質評價體系中具有良好的應用前景。
圖1是本發明的Mixolab應用于測定稻米流變糊化溫度的典型圖的特征值； 圖2是Mixolab應用測定秈稻圖； 圖3是Mixolab應用測定粳稻圖； 圖4是Mixolab應用測定糯稻圖； 圖5是Mixolab應用測定蒸谷米圖。
具體實施例方式本發明針對現有測定RVA測定米粉流變糊化特性的不足，提出了把Mixolab谷物評判儀應用于米粉流變糊化特性測定。以下通過具體的事例對本發明進行詳細的說明。下面結合附圖1-附圖5與實施例對本發明作進一步詳細描述。實施例1
一種測定秈稻米流變糊化特性的方法，包括如下步驟
步驟1 秈稻米粉的前處理，采用碾精率90%的精米磨成過0. 42mm細度篩的米粉； 步驟2 米粉吸水處理，保持米粉吸水率為60% ；
步驟3:加熱測定黏度值，在以14%為水分基準基礎上，稱米粉和水樣品總重量為90g 的樣量，加入樣品槽，之后進行加熱測定黏度值，加熱分為三階段， 第一階段，恒溫階段30°C恒溫8分鐘；
第二階段，升溫階段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分鐘；
5第三階段，降溫階段以4°C /分的速度降溫到50°C，并在50°C保持10分鐘； 得到五個黏度值Cl、C2、C3、C4、C5，分別如下 最初黏度Cl 米團在第一階段揉混過程中達到的最大黏度； 弱化黏度C2，工作至第18分鐘，升溫至米粉開始糊化前達到的黏度； 峰值黏度C3 米粉糊化達到的最大黏度； 熱漿黏度C4 淀粉粒崩解破裂而形成的低值黏度； 最終黏度C5 降溫階段結束形成的黏度。步驟4 根據C1-C5黏度值，獲得稻秈稻的直鏈淀粉和蛋白質含量的預測值；獲得蒸谷米的糊化程度值。經過117個秈稻米樣品的測試分析，得到Mixolab谷物評判儀可以運用于測定米粉流變糊化特性，其中C3與RVA的峰值粘度，C4與RVA的熱漿粘度，C5與RVA的冷膠粘度均顯著正相關。C3、C4和C5的特征值與品質理化指標直鏈淀粉含量均為顯著正相關；Cl、 C2特征值與蛋白質含量呈顯著負相關，預測的直鏈淀粉含量與經典的碘藍比色法(按部標 NY/T83-1988)相差在2. 5%以下，蛋白質含量與凱氏定氮法相差在1. 5%以下。設置谷物測評儀參數，扭矩臂的轉速為140 rpm。實施例2
一種測定粳稻米流變糊化特性的方法，包括如下步驟
步驟1 粳稻米粉的前處理，采用碾精率為90%左右的精米磨成過0. 42mm細度篩的米粉。步驟2 設置儀器參數，扭矩臂的轉速為120 rpm,米粉吸水率為65%，米粉和水總重量為90.0 g，并以14%水分含量為干基基礎。步驟3 程序升降溫分為三階段，第一、恒溫階段30°C恒溫8分鐘；第二、升溫階段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分鐘；第三、降溫階段以4°C /分的速度降溫到50°C，并在50°C保持10分鐘。整個過程得到5個特征值，分別為C1、C2、C3、C4和 C5。經過66個秈稻米樣品的測試分析，得到Mixolab谷物評判儀可以運用于測定米粉流變糊化特性，其中C3與RVA的峰值粘度，C4與RVA的熱漿粘度，C5與RVA的冷膠粘度均顯著負相關。C3、C4與直鏈淀粉含量為顯著正相關。Cl、C2特征值與蛋白質含量呈顯著負相關。預測的直鏈淀粉含量與經典的碘藍比色法(按部標NY/T83-1988)相差在2. 5%以下， 蛋白質含量與凱氏定氮法相差在1. 5%以下。實施例3
一種測定糯稻米流變糊化特性的方法，包括如下步驟
步驟1 糯稻米粉的前處理，采用碾精率為90%左右的精米磨成過0. 59mm細度篩的米粉。步驟2 設置儀器參數，扭矩臂的轉速為100 rpm,米粉吸水率為65%，米粉和水總重量為90.0 g，并以14%水分含量為干基基礎。步驟3 程序升降溫分為三階段，第一、恒溫階段30°C恒溫8分鐘；第二、升溫階段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分鐘；第三、降溫階段以4°C /分的速度降溫到50°C，并在50°C保持10分鐘。整個過程得到5個特征值，分別為C1、C2、C3、C4和C5。經過10個糯稻米樣品的測試分析，得到Mixolab谷物評判儀可以運用于測定米粉流變糊化特性，其中C3與RVA的峰值粘度，C4與RVA的熱漿粘度，C5與RVA的冷膠粘度均顯著負相關。Cl特征值與蛋白質含量呈顯著負相關。預測的蛋白質含量與凱氏定氮法相差在1. 5%以下。實施例4
一種測定蒸谷米流變糊化特性的方法，包括如下步驟 步驟1 蒸谷米粉的前處理，精米磨成過0. 59mm細度篩的米粉。步驟2:設置儀器參數，扭矩臂的轉速為100 rpm,米粉吸水率為65%，米粉和水總重量為80.0 g，并以14%水分含量為干基基礎。步驟3 程序升降溫分為三階段，第一、恒溫階段30°C恒溫12分鐘；第二、升溫階段以4°C /分的速度上升到94°C，并在94°C保持10分鐘；第三、降溫階段以4°C /分的速度降溫到42°C，并在50°C保持10分鐘，整個測定過程共61分鐘。整個過程得到4個特征值，分別為C1、、C3、C4和C5。其中沒有出現常規秈、粳和糯稻米粉的C2點。經過6個蒸谷米樣的測試分析，得到Mixolab谷物評判儀可以運用于測定米粉流變糊化特性，其中C1，C3與C4差值與蒸谷米的糊化程度分別呈顯著正相關和顯著負相關。最后應該說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照了上述事例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應該理解依然可以對本發明進行修改或局部替代，其均應涵蓋在本發明的權利要去范圍中。
權利要求
1.一種測定稻米流變糊化特性的方法，其特征在于包括如下步驟步驟1 稻米粉的前處理，采用碾精率85%-95%的精米磨成過0. 42mm或0. 59mm細度篩的米粉；步驟2 米粉吸水處理，保持米粉吸水率為60%-65% ；步驟3 加熱測定黏度值，在以14%為水分基準基礎上，稱樣量，加入樣品槽，之后進行加熱測定黏度值，加熱分為三階段，第一階段，恒溫階段30°C恒溫8-12分鐘；第二階段，升溫階段以4°C /分的速度上升到90-94°C，并在90-94°C保持7-10分鐘； 第三階段，降溫階段以4°C /分的速度降溫到50-42°C，并在50-42°C保持10分鐘； 得到五個黏度值Cl、C2、C3、C4、C5，分別如下 最初黏度Cl 米團在第一階段揉混過程中達到的最大黏度； 弱化黏度C2，工作至第18分鐘，升溫至米粉開始糊化前達到的黏度； 峰值黏度C3 米粉糊化達到的最大黏度； 熱漿黏度C4 淀粉粒崩解破裂而形成的低值黏度； 最終黏度C5 降溫階段結束形成的黏度；步驟4:根據C1-C5黏度值，可以獲得秈稻、粳稻或糯稻的直鏈淀粉和蛋白質含量的預測值；也可以獲得蒸谷米的糊化程度值。
2.根據權利要求1所述的一種測定稻米流變糊化特性的方法，其特征在于 步驟3 加熱測定黏度值，加熱分為三階段，第一階段、恒溫階段30°C恒溫8分鐘；第二階段、升溫階段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分鐘； 第三階段、降溫階段以4°C /分的速度降溫到50°C，并在50°C保持10分鐘。
3.根據權利要求1所述的一種測定稻米流變糊化特性的方法，其特征在于 步驟3 測定黏度值，加熱分為三階段，第一階段、恒溫階段30°C恒溫12分鐘；第二階段、升溫階段以4°C /分的速度上升到94°C，并在94°C保持10分鐘； 第三階段、降溫階段以4°C /分的速度降溫到42°C，并在42°C保持10分鐘。
4.根據權利要求1所述的一種測定稻米流變糊化特性的方法，其特征在于在步驟3 的稱樣量中，稱米粉和水樣品總重量為80-90g的稱樣量。
5.根據權利要求1所述的一種測定稻米流變糊化特性的方法，其特征在于選擇谷物測評儀，設置谷物測評儀參數，扭矩臂的轉速為100-140 rpm。
全文摘要
本發明屬于食品檢測技術領域，涉及一種評價稻米蒸煮食用品質的方法，公開了一種測定稻米流變糊化特性的方法，包括通過確定合適的稻米前處理和儀器參數，將Mixolab谷物評判儀成功地應用到米粉米團流變糊化特性的測定，并從得到C1-C5的特征參數中準確地測定直鏈淀粉和蛋白質含量參數；且應用至蒸谷米的糊化程度的測定。本發明具有操作簡單，綠色環保，成本低，重復性好，不僅在稻米品質測定技術中引入新的評價指標，尤其是可以測定蒸谷米的糊化程度，在品質評價體系中具有良好的應用前景。
文檔編號G01N11/00GK102435535SQ20111027297
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者唐紹清, 焦桂愛, 羅炬, 胡培松, 謝黎虹, 陳能 申請人:中國水稻研究所