CN108761004A - 一种基于摩擦指数的大米粘度的评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，属于谷物品质评价领域。其通过提取煮熟米饭的溶出物，配置合理浓度的溶出液，应用高级旋转流变仪测定溶出液的摩擦指数，通过摩擦指数来评价煮熟大米颗粒的粘度。本发明与现有的利用质构仪评价大米颗粒粘度的方法比，可有效提高测定结果的稳定性和操作的便利性，减少测试过程中的重复次数。

Description

一种基于摩擦指数的大米粘度的评价方法
技术领域
本发明涉及一种基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，属于谷物品质评价领域。
背景技术
大米是世界上最重要的一种谷物，它为全球人口提供了21%的热量需求。近年来，随着经济快速发展和社会不断进步，消费者对大米口感品质的追求和要求逐渐提高。据调查，大米的口感品质已成为我国消费者购买倾向的主要决定因素。米饭的口感具有多维性，包括粘度、软硬度、弹性、凝聚性、咀嚼性等多种品质，而粘度是其中最具识别性的一种。消费者对米饭粘度的喜好具有区域性，泰国、老挝的人们喜食粘度大的糯米而印巴地区的人则青睐不粘的印度香米；在我国，东北地区的人们钟爱粘度适中的稻花香米，而西南地区的人们则选择不粘的籼米。此外，米饭颗粒的粘度还是制约粽子、寿司等米制产品成型的关键参数。
米饭粘度的测定方法基本分为两种，其中最直接的测定方法为感官评定法，该方法需要选定一定数量的人员组成感官评定小组，然后对小组成员进行米饭口感品质的培训，由小组成员来品尝米饭样品并给出硬度和粘度的评估分值。该方法易受品评小组成员的年龄、区域、性别等主观因素影响，而且培训和维护感官评定小组的成本较高，并不被大米种植和加工企业所采用。另一种方法为仪器测定法，其中最常用的仪器为质构分析仪，该方法基于对米饭颗粒二次挤压，通过探头记录压缩过程中米饭颗粒的受力从而计算米饭颗粒的粘度和硬度。该方法得到的粘度值与感官评定法的结果相关性高，已被大米种植和加工企业用来快速测定米饭的粘度和硬度。然而，该方法又因可操作性和重复性差、测量结果准确性低而受到制约。
因此，开发新的操作简单、重复性好、准确性高的测定方法对于大米种植和加工企业快速评价米饭颗粒的质构和口感具有重大指导意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种基于摩擦指数测定的大米粘度的评价方法，用于解决目前质构仪法操作性和重复性差、结果准确性低的技术问题。
按照本发明提供的技术方案，一种基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，将测试米饭煮熟后，用热水提取米饭蒸煮过程中的溶出物，再用配有半环形转子的流变仪进行摩擦测试。
一种基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，将测试米饭煮熟后，用热水提取米饭蒸煮过程中的溶出物，再用配有半环形转子的流变仪进行摩擦测试，具体过程如下：
（1）蒸煮：选取10~30种不同大米，每种大米各称取100g作为待测试大米，并进行编号，每个样品冲洗三次后，将样品的最终米水重量比调整为1:1.2~2，并蒸煮20~40min；
（2）溶出物溶液的制备：取步骤（1）所得煮熟米饭于烧杯中，按照米饭水重量比1：8-15加入沸水，轻微搅拌后，过滤，留取滤液并冷却至室温，即为米饭的溶出物溶液，简称溶出液；
（3）测试：取步骤（2）所得溶出液于流变仪温控底座上面的砂纸上静置5~15min，调整温控底座温度为20~40℃；调整转子与砂纸表面的距离为0.8-2.6mm；调整转子转速为0.01~0.05s-1，先预旋转1~10min，然后进行旋转测试；
转速从0.01s-1~6.5s-1，测试时间为10min；测试完成后，计算摩擦指数CoF，其计算方法为：
其中，M为扭矩；FN为砂纸的受力，压力；r1为转子的内径；r2为转子的外径；
（4）判断：将10~30种大米的摩擦指数与质构仪测试的粘度值进行线性回归，并定义CoF≤0.05的为不粘大米；0.05<CoF≤0.20的为低粘度大米；0.20<CoF≤0.5的为中高粘度大米；CoF>0.5的为高粘度大米。
所述10~30种大米样品应为糯、低、中或高直链淀粉梯度的大米品种。
所述的砂纸规格为140~320目，即沙粒尺寸为42~95μm。
步骤（3）测试时溶出液的添加量为，使溶出液的液膜厚度为0.5~3mm。
所述流变仪包括流变仪头部、连接接头、连接杆、半环形转子、砂纸和流变仪温控底座；所述流变仪头部与连接接头连接，连接接头下方通过连接杆连接半环形转子；所述半环形转子下方设有流变仪温控底座，流变仪温控底座上放置砂纸。
本发明的有益效果：与现有质构仪方法相比有以下优点，1、重复性好，显著降低了重复测定的次数；2、准确性好，与质构仪结果相关性好；3、操作简单，将煮熟米饭经热水抽提后，上流变仪测试，重复2-3次即可得到测定结果。
附图说明
图1是实施例1摩擦指数与质构仪粘度值线性回归图。
图2是实施例2摩擦指数与质构仪粘度值线性回归图。
图3是对比实施例1摩擦指数与质构仪粘度值线性回归图。
图4是本发明所述流变仪结构示意图。
附图标记说明：1、流变仪头部；2、连接接头；3、连接杆；4、半环形转子；5、砂纸；6、流变仪温控底座；7、溶出液。
具体实施方式
实施例1
（1）选取10种不同大米，各称取100g待测试大米，冲洗三次后，将最终米水重量比调整为1:1.8，蒸煮30min；
（2）取20g煮熟米饭于烧杯中，加入10倍重量的沸水，轻微搅拌后，过滤，留取滤液并冷却至室温，即为米饭的溶出物溶液；
（3）取0.5mL溶出液于流变仪底座上面的砂纸（280目）上静置10min，调整温控底座温度为25℃；调整转子与砂纸表面的距离2mm；调整转子转速为0.01s-1，先预旋转1min，然后进行旋转测试：转速从0.01 s-1到6.5 s-1，测试时间为10min，重复3次。测试完成后，计算摩擦指数（CoF），其计算方法为：
其中，M为扭矩；FN为砂纸的受力（压力）；r1为转子的内径（14.5 mm）；r2为转子的外径（16 mm）；
（4）通过质构仪测定米饭颗粒的粘度，粘度值结果见表1；
（5）将步骤（1）中质构仪粘度值与步骤（3）所得摩擦指数值作线性回归。
所述流变仪包括流变仪头部1、连接接头2、连接杆3、半环形转子4、砂纸5和流变仪温控底座6；所述流变仪头部1与连接接头2连接，连接接头2下方通过连接杆3连接半环形转子4；所述半环形转子4下方设有流变仪温控底座6，流变仪温控底座6上放置砂纸5；砂纸5上放置溶出液7。
实施例2
（1）选取10种不同大米，各称取100g待测试大米，冲洗三次后，将最终米水重量比调整为1:1.8，蒸煮30min；
（2）取20g煮熟米饭于烧杯中，加入15倍重量的沸水，轻微搅拌后，过滤，留取滤液并冷却至室温，即为米饭的溶出物溶液；
（3）取0.8mL溶出液7于流变仪底座上面的砂纸（280目）上静置10min，调整温控底座温度为25℃；调整转子与砂纸表面的距离1.5mm；调整转子转速为0.01s-1，先预旋转1min，然后进行旋转测试：转速从0.01 s-1到6.5 s-1，测试时间为10min，重复2次。测试完成后，计算摩擦指数（CoF），其计算方法为：
其中，M为扭矩；FN为砂纸的受力（压力）；r1为转子的内径（14.5 mm）；r2为转子的外径（16 mm）；
（4）将步骤（3）所得摩擦指数值与实施例1中质构仪粘度值作线性回归。
所述流变仪包括流变仪头部1、连接接头2、连接杆3、半环形转子4、砂纸5和流变仪温控底座6；所述流变仪头部1与连接接头2连接，连接接头2下方通过连接杆3连接半环形转子4；所述半环形转子4下方设有流变仪温控底座6，流变仪温控底座6上放置砂纸5；砂纸5上放置溶出液7。
对比实施例1
（1）选取10种不同大米，各称取100g待测试大米，冲洗三次后，将最终米水重量比调整为1:1.8，蒸煮30min；
（2）取20g煮熟米饭于烧杯中，加入20倍重量的沸水，轻微搅拌后，过滤，留取滤液并冷却至室温，即为米饭的溶出物溶液；
（3）取3mL溶出液于流变仪底座上面的砂纸（50目）上静置10min，调整温控底座温度为25℃；调整转子与砂纸表面的距离3mm；调整转子转速为0.01s-1，先预旋转1min，然后进行旋转测试：转速从0.01 s-1到6.5 s-1，测试时间为10min，重复3次。测试完成后，计算摩擦指数（CoF），其计算方法为：
其中，M为扭矩；FN为砂纸的受力（压力）；r1为转子的内径（14.5 mm）；r2为转子的外径（16 mm）；
（4）将步骤（3）所得摩擦指数值与实施例1中质构仪粘度值作线性回归。
相关性质测试：
（1）本发明涉及的质构测试均采用以下方法进行：称取1g米饭颗粒，将其呈单层平铺于质构仪（型号：TA.XT-Plus;英国Stable Micro Systems公司）的基台上，选取35mm圆柱形探头和TPA双循环挤压模式。模式具体参数为：探头下降速度为2mm/s，探头回升速度为2mm/s，探头记录的触发受力点为0.5g，探头测试速度为1mm/s，颗粒形变率设置为50%。每次测试重复6次。
（2）实施例1中质构测试粘度值和实施例1、2以及对比例1中摩擦指数值，见表1。如表1所示，质构测试粘度值的变异系数远大于摩擦指数值的变异系数，可见摩擦指数测定法的重复性和准确性远远优于质构测试法，而且摩擦指数测试仅需2次重复即可得到较优的结果，而质构测试方法的重复次数多、操作复杂。
表1.摩擦指数值与质构测试粘度值结果：
（3）图1为实施例1、2和对比例1中摩擦指数与质构仪粘度值进行线性回归图，可见，实施例1和2中R2>0.93，相关程度高；而对比实施例1中相关性显著降低。其原因为，对比例中几项关键参数，如制备溶出物溶液的沸水用量、溶出液的上液量、砂纸粗糙度等，并未在本发明限定的参数范围内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，其特征在于：将测试米饭煮熟后，用热水提取米饭蒸煮过程中的溶出物，再用配有半环形转子的流变仪进行摩擦测试，具体过程如下：
（1）蒸煮：选取10~30种不同大米，每种大米各称取100g作为待测试大米，并进行编号，每个样品冲洗三次后，将样品的最终米水重量比调整为1:1.2~2，并蒸煮20~40min；
（2）溶出物溶液的制备：取步骤（1）所得煮熟米饭于烧杯中，按照米饭水重量比1:8-15加入沸水，轻微搅拌后，过滤，留取滤液并冷却至室温，即为米饭的溶出物溶液，简称溶出液；
（3）测试：取步骤（2）所得溶出液于流变仪温控底座（6）上面的砂纸（5）上静置5~15min，调整温控底座温度为20~40℃；调整转子与砂纸表面的距离为0.8-2.6mm；调整转子转速为0.01~0.05s-1，先预旋转1~10min，然后进行旋转测试；
转速从0.01s-1~6.5s-1，测试时间为10min；测试完成后，计算摩擦指数CoF，其计算方法为：
其中，M为扭矩；FN为砂纸的受力，压力；r1为转子的内径；r2为转子的外径；
（4）判断：将10~30种大米的摩擦指数与质构仪测试的粘度值进行线性回归，并定义CoF≤0.05的为不粘大米；0.05<CoF≤0.20的为低粘度大米；0.20<CoF≤0.5的为中高粘度大米；CoF>0.5的为高粘度大米。
2.如权利要求1所述基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，其特征在于：所述10~30种大米样品应为糯、低、中或高直链淀粉梯度的大米品种。
3.如权利要求1所述基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，其特征在于：所述的砂纸（5）规格为140~320目，即沙粒尺寸为42~95μm。
4.如权利要求1所述基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，其特征在于：步骤（3）测试时溶出液的添加量为，使溶出液的液膜厚度为0.5~3mm。
5.如权利要求1所述基于摩擦指数的大米粘度的评价方法，其特征在于：所述流变仪包括流变仪头部（1）、连接接头（2）、连接杆（3）、半环形转子（4）、砂纸（5）和流变仪温控底座（6）；所述流变仪头部（1）与连接接头（2）连接，连接接头（2）下方通过连接杆（3）连接半环形转子（4）；所述半环形转子（4）下方设有流变仪温控底座（6），流变仪温控底座（6）上放置砂纸（5）。
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