专利名称：一种测定稻米流变糊化特性的方法
技术领域：
本发明属于食品检测技术领域，涉及一种测定稻米粉米团流变糊化特性的方法， 并由之快速预测稻米品质理化指标直链淀粉和蛋白质含量；特别是能通过测定蒸谷米粉流变糊化特性而达到鉴定其蒸谷程度。
背景技术：
中国是水稻高产量国家，水稻的年产量占世界稻谷产量的37%左右。随贸易自由化进程加速，农产品的国际贸易份额也随之快速增加。大米是我国所有粮食中唯一在贸易自由化过程中受益的产品，其中蒸谷米以“绿色健康大米”在美国、南美洲、欧洲、中东、非洲等地区的贸易也逐年上升，逐渐占据国际大米市场。因此为增加稻米在国际市场上的竞争力，促进我国优质稻米产业的快速发展，提高稻米(包括加工功能稻)品质非常重要。稻米流变糊化特性是稻米重要品质指标之一。(Rapid Visco-Analyzer，RVA)快速粘度仪测定仪是近年来报道较多的测定稻米流变糊化特性方法。隋迥明等认为在水稻品质指标直链淀粉、胶稠度与RVA谱的特征值问一般都存在显著或极显著的相关性。舒庆尧，吴殿星、张小明、王丰等的研究也认为，消减值，崩解值可有效地区分出水稻品质的优劣。李刚等则提出RVA谱特征值与低直链淀粉含量(AC)品种和糯稻品种的蒸煮品质指标呈显著或极显著相关，但与中高直链淀粉含量品种的指标相关性不显著，特别是高直链淀粉含量品种的 AC与RVA谱特征值相关性均不显著。Champagne等研究表明指出RVA谱糊化特征值与米饭质地存在相关性，但相关系数并不高。由此可见，RVA特征值单独作为评价测定稻米品质仍有一定的局限性。蒸谷米是经水热处理后进行砻谷、碾米所得到的大米。和普通白大米相比较，蒸谷米具有营养价值高、出饭率高、出油率高、储存期长、蒸煮时间短等特点，但关于蒸谷米的品质鉴定还是很少，对其蒸谷程度或糊化程度的测定报道更少。因此本研究目的是探索新的测定稻米粉流变糊化特性方法，预测其品质理化指标(直链淀粉和蛋白质含量)，特别是能准确确定蒸谷米类加工米的糊化程度。Mixolab谷物评判仪是法国肖邦公司新开发一种测定谷物品质的仪器。它主要根据的是流变力学原理，通过感应装置测定谷物团在加热过程中的力学变化，能在恒温、升温、降温过程测定谷物流变学特性，一次测定过程可以同时得到面粉的粉质曲线和黏度曲线，分别表示面粉的蛋白特性和淀粉糊化特性。相当于粉质仪与黏度仪等多种仪器的联合。 目前已成功应用于专用小麦粉品质评价，但在水稻品质中还未应用。Mixolab谷物评判仪是一种可记录式的揉面钵，可以测量在搅拌和温度双重因素下的面团流变学特性。它主要是实时测量面团搅拌时两个双揉面刀(搅拌臂)的扭矩(单位是Nm)变化。实验主要是基于在第一阶段面团水合后形成一个达到目标稠度且重量固定的面团。水合后面团的重量为75克，目标扭矩为LlNm士0.05。实验操作步骤如下在软件中输入样品的含水量和估计的面粉的水合率值(通常对于面粉样品可以输入55%，对如小麦研磨粉样可以输入60%);然后选择一个水合率基准作为软件计算样品重量的工作条件(14%湿基，15%湿基，干基或随意选择)；根据Mixolab软件计算的重量，用天平称取样品；将揉面钵放入揉面仓中， 盖上盖板；再点击软件上“开始”按钮；使用Mixolab专用漏斗将称好的样品倒入揉面钵中； 将注水喷嘴放在揉面钵盖板的进水口处；如果初始最大稠度Cl超出了目标钮矩的范围时， 终止实验。清洗揉面钵，然后将其重新安置在仪器上；使用软件上内置的计算工具根据先前预实验信息(预估水合率，样品含水量和所得Cl钮矩值)重新计算出样品真实的水合率，重新开始实验。直到得到C1、C2、C3、C4、C5五个钮矩点，分别表示用于确定面粉的吸水率、检测在搅拌力和温度作用下的蛋白质弱化、检测淀粉糊化特性、检测淀粉热糊化热胶稳定性、 检测冷却阶段糊化淀粉的回生特性。Mixolab谷物评判仪标准实验的变温过程分为3个阶段第一、恒温阶段30°C恒温8分钟；第二、升温阶段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分钟；第三、降温阶段以4°C /分的速度降温到50°C，并在50°C保持5分钟，整个测定过程共45分钟。本发明是在此基础上，探讨对籼稻、粳稻、糯稻以及加工稻蒸谷米等不同稻类进行流变糊化性能测定的步骤和仪器参数，并与RVA测得的特征参数和品质指标结果进行相关比较，提出了一种适合于品质研究的稻米流变糊化特性的测定方法，并能准确地预测常规稻类的直链淀粉和蛋白质含量，准确地测定加工类稻类蒸谷米的糊化程度。
发明内容
本发明针对现有RVA测定米粉流变糊化特性采用的是悬浮液，且采取的是直接加热的过程的特点；调整为采用高浓度的面团形式，与米饭的含水量接近，并用非直接加热， 而先保持恒低温揉混得步骤，成功得到前半段蛋白质弱化曲线，得到特征值与稻米蛋白质含量指标有显著相关性。后半段曲线对稻米进行程序升降温，且对籼稻、粳稻、糯稻，尤其是蒸谷米，不同的稻类提出不同的测定程序和方法，使之均有较好的品质鉴定和预测理化指标直链淀粉和蛋白质含量，尤其是对蒸谷米，能成功测定糊化程度或蒸谷程度。本发明通过下述技术方案得以解决
一种测定稻米流变糊化特性的方法，包括如下步骤
步骤1 稻米粉的前处理，采用碾精率85%-95%的精米磨成过0. 42mm或0. 59mm细度筛的米粉；
步骤2 米粉吸水处理，保持米粉吸水率为60%-65% ；
步骤3 加热测定黏度值，在以14%为水分基准基础上，称样量，加入样品槽，之后进行加热测定黏度值，加热分为三阶段，
第一阶段，恒温阶段30°C恒温8-12分钟；
第二阶段，升温阶段以4°C /分的速度上升到90-94°C，并在90-94°C保持7-10分钟； 第三阶段，降温阶段以4°C /分的速度降温到50-42°C，并在50-42°C保持10分钟； 得到五个黏度值Cl、C2、C3、C4、C5，分别如下 最初黏度Cl 米团在第一阶段揉混过程中达到的最大黏度； 弱化黏度C2，工作至第18分钟，升温至米粉开始糊化前达到的黏度； 峰值黏度C3 米粉糊化达到的最大黏度； 热浆黏度C4 淀粉粒崩解破裂而形成的低值黏度；
4最终黏度C5 降温阶段结束形成的黏度。步骤4 根据C1-C5黏度值，可以获得籼稻、粳稻或糯稻的直链淀粉和蛋白质含量的预测值；也可以获得蒸谷米的糊化程度值。作为优选，步骤3 加热测定黏度值，加热分为三阶段， 第一阶段、恒温阶段30°C恒温8分钟；
第二阶段、升温阶段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分钟； 第三阶段、降温阶段以4°C /分的速度降温到50°C，并在50°C保持10分钟。或者作为优选，步骤3 测定黏度值，加热分为三阶段， 第一阶段、恒温阶段30°C恒温12分钟；
第二阶段、升温阶段以4°C /分的速度上升到94°C，并在94°C保持10分钟； 第三阶段、降温阶段以4°C /分的速度降温到42°C，并在42°C保持10分钟。作为优选，在步骤3的称样量中，称米粉和水样品总重量为80_90g的称样量。作为优选，选择谷物测评仪，设置谷物测评仪参数，扭矩臂的转速为100-140 rpm。本发明通过确定合适的稻米前处理和仪器参数，将Mixolab谷物评判仪成功地应用到米粉米团流变糊化特性的测定，并从得到C1-C5的特征参数中准确地预测直链淀粉和蛋白质含量参数；且应用至蒸谷米的糊化程度的测定。本发明具有操作简单，绿色环保，成本低，重复性好，不仅在稻米品质测定技术中引入新的评价指标，尤其是可以测定蒸谷米的糊化程度，在品质评价体系中具有良好的应用前景。
图1是本发明的Mixolab应用于测定稻米流变糊化温度的典型图的特征值； 图2是Mixolab应用测定籼稻图； 图3是Mixolab应用测定粳稻图； 图4是Mixolab应用测定糯稻图； 图5是Mixolab应用测定蒸谷米图。
具体实施例方式本发明针对现有测定RVA测定米粉流变糊化特性的不足，提出了把Mixolab谷物评判仪应用于米粉流变糊化特性测定。以下通过具体的事例对本发明进行详细的说明。下面结合附图1-附图5与实施例对本发明作进一步详细描述。实施例1
一种测定籼稻米流变糊化特性的方法，包括如下步骤
步骤1 籼稻米粉的前处理，采用碾精率90%的精米磨成过0. 42mm细度筛的米粉； 步骤2 米粉吸水处理，保持米粉吸水率为60% ；
步骤3:加热测定黏度值，在以14%为水分基准基础上，称米粉和水样品总重量为90g 的样量，加入样品槽，之后进行加热测定黏度值，加热分为三阶段， 第一阶段，恒温阶段30°C恒温8分钟；
第二阶段，升温阶段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分钟；
5第三阶段，降温阶段以4°C /分的速度降温到50°C，并在50°C保持10分钟； 得到五个黏度值Cl、C2、C3、C4、C5，分别如下 最初黏度Cl 米团在第一阶段揉混过程中达到的最大黏度； 弱化黏度C2，工作至第18分钟，升温至米粉开始糊化前达到的黏度； 峰值黏度C3 米粉糊化达到的最大黏度； 热浆黏度C4 淀粉粒崩解破裂而形成的低值黏度； 最终黏度C5 降温阶段结束形成的黏度。步骤4 根据C1-C5黏度值，获得稻籼稻的直链淀粉和蛋白质含量的预测值；获得蒸谷米的糊化程度值。经过117个籼稻米样品的测试分析，得到Mixolab谷物评判仪可以运用于测定米粉流变糊化特性，其中C3与RVA的峰值粘度，C4与RVA的热浆粘度，C5与RVA的冷胶粘度均显著正相关。C3、C4和C5的特征值与品质理化指标直链淀粉含量均为显著正相关；Cl、 C2特征值与蛋白质含量呈显著负相关，预测的直链淀粉含量与经典的碘蓝比色法(按部标 NY/T83-1988)相差在2. 5%以下，蛋白质含量与凯氏定氮法相差在1. 5%以下。设置谷物测评仪参数，扭矩臂的转速为140 rpm。实施例2
一种测定粳稻米流变糊化特性的方法，包括如下步骤
步骤1 粳稻米粉的前处理，采用碾精率为90%左右的精米磨成过0. 42mm细度筛的米粉。步骤2 设置仪器参数，扭矩臂的转速为120 rpm,米粉吸水率为65%，米粉和水总重量为90.0 g，并以14%水分含量为干基基础。步骤3 程序升降温分为三阶段，第一、恒温阶段30°C恒温8分钟；第二、升温阶段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分钟；第三、降温阶段以4°C /分的速度降温到50°C，并在50°C保持10分钟。整个过程得到5个特征值，分别为C1、C2、C3、C4和 C5。经过66个籼稻米样品的测试分析，得到Mixolab谷物评判仪可以运用于测定米粉流变糊化特性，其中C3与RVA的峰值粘度，C4与RVA的热浆粘度，C5与RVA的冷胶粘度均显著负相关。C3、C4与直链淀粉含量为显著正相关。Cl、C2特征值与蛋白质含量呈显著负相关。预测的直链淀粉含量与经典的碘蓝比色法(按部标NY/T83-1988)相差在2. 5%以下， 蛋白质含量与凯氏定氮法相差在1. 5%以下。实施例3
一种测定糯稻米流变糊化特性的方法，包括如下步骤
步骤1 糯稻米粉的前处理，采用碾精率为90%左右的精米磨成过0. 59mm细度筛的米粉。步骤2 设置仪器参数，扭矩臂的转速为100 rpm,米粉吸水率为65%，米粉和水总重量为90.0 g，并以14%水分含量为干基基础。步骤3 程序升降温分为三阶段，第一、恒温阶段30°C恒温8分钟；第二、升温阶段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分钟；第三、降温阶段以4°C /分的速度降温到50°C，并在50°C保持10分钟。整个过程得到5个特征值，分别为C1、C2、C3、C4和C5。经过10个糯稻米样品的测试分析，得到Mixolab谷物评判仪可以运用于测定米粉流变糊化特性，其中C3与RVA的峰值粘度，C4与RVA的热浆粘度，C5与RVA的冷胶粘度均显著负相关。Cl特征值与蛋白质含量呈显著负相关。预测的蛋白质含量与凯氏定氮法相差在1. 5%以下。实施例4
一种测定蒸谷米流变糊化特性的方法，包括如下步骤 步骤1 蒸谷米粉的前处理，精米磨成过0. 59mm细度筛的米粉。步骤2:设置仪器参数，扭矩臂的转速为100 rpm,米粉吸水率为65%，米粉和水总重量为80.0 g，并以14%水分含量为干基基础。步骤3 程序升降温分为三阶段，第一、恒温阶段30°C恒温12分钟；第二、升温阶段以4°C /分的速度上升到94°C，并在94°C保持10分钟；第三、降温阶段以4°C /分的速度降温到42°C，并在50°C保持10分钟，整个测定过程共61分钟。整个过程得到4个特征值，分别为C1、、C3、C4和C5。其中没有出现常规籼、粳和糯稻米粉的C2点。经过6个蒸谷米样的测试分析，得到Mixolab谷物评判仪可以运用于测定米粉流变糊化特性，其中C1，C3与C4差值与蒸谷米的糊化程度分别呈显著正相关和显著负相关。最后应该说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照了上述事例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解依然可以对本发明进行修改或局部替代，其均应涵盖在本发明的权利要去范围中。
权利要求
1.一种测定稻米流变糊化特性的方法，其特征在于包括如下步骤步骤1 稻米粉的前处理，采用碾精率85%-95%的精米磨成过0. 42mm或0. 59mm细度筛的米粉；步骤2 米粉吸水处理，保持米粉吸水率为60%-65% ；步骤3 加热测定黏度值，在以14%为水分基准基础上，称样量，加入样品槽，之后进行加热测定黏度值，加热分为三阶段，第一阶段，恒温阶段30°C恒温8-12分钟；第二阶段，升温阶段以4°C /分的速度上升到90-94°C，并在90-94°C保持7-10分钟； 第三阶段，降温阶段以4°C /分的速度降温到50-42°C，并在50-42°C保持10分钟； 得到五个黏度值Cl、C2、C3、C4、C5，分别如下 最初黏度Cl 米团在第一阶段揉混过程中达到的最大黏度； 弱化黏度C2，工作至第18分钟，升温至米粉开始糊化前达到的黏度； 峰值黏度C3 米粉糊化达到的最大黏度； 热浆黏度C4 淀粉粒崩解破裂而形成的低值黏度； 最终黏度C5 降温阶段结束形成的黏度；步骤4:根据C1-C5黏度值，可以获得籼稻、粳稻或糯稻的直链淀粉和蛋白质含量的预测值；也可以获得蒸谷米的糊化程度值。
2.根据权利要求1所述的一种测定稻米流变糊化特性的方法，其特征在于 步骤3 加热测定黏度值，加热分为三阶段，第一阶段、恒温阶段30°C恒温8分钟；第二阶段、升温阶段以4°C /分的速度上升到90°C，并在90°C保持7分钟； 第三阶段、降温阶段以4°C /分的速度降温到50°C，并在50°C保持10分钟。
3.根据权利要求1所述的一种测定稻米流变糊化特性的方法，其特征在于 步骤3 测定黏度值，加热分为三阶段，第一阶段、恒温阶段30°C恒温12分钟；第二阶段、升温阶段以4°C /分的速度上升到94°C，并在94°C保持10分钟； 第三阶段、降温阶段以4°C /分的速度降温到42°C，并在42°C保持10分钟。
4.根据权利要求1所述的一种测定稻米流变糊化特性的方法，其特征在于在步骤3 的称样量中，称米粉和水样品总重量为80-90g的称样量。
5.根据权利要求1所述的一种测定稻米流变糊化特性的方法，其特征在于选择谷物测评仪，设置谷物测评仪参数，扭矩臂的转速为100-140 rpm。
全文摘要
本发明属于食品检测技术领域，涉及一种评价稻米蒸煮食用品质的方法，公开了一种测定稻米流变糊化特性的方法，包括通过确定合适的稻米前处理和仪器参数，将Mixolab谷物评判仪成功地应用到米粉米团流变糊化特性的测定，并从得到C1-C5的特征参数中准确地测定直链淀粉和蛋白质含量参数；且应用至蒸谷米的糊化程度的测定。本发明具有操作简单，绿色环保，成本低，重复性好，不仅在稻米品质测定技术中引入新的评价指标，尤其是可以测定蒸谷米的糊化程度，在品质评价体系中具有良好的应用前景。
文档编号G01N11/00GK102435535SQ20111027297
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者唐绍清, 焦桂爱, 罗炬, 胡培松, 谢黎虹, 陈能 申请人:中国水稻研究所