米粉是我国南方的传统食品，历史悠久，因其独特的口感和较高的营养价值深受广大消费者的喜爱[1]。根据米粉水分含量的不同，可分为鲜湿米粉和干米粉，鲜湿米粉水分含量较高，容易滋生微生物，货架期较短；干米粉水分含量低，不易滋生微生物，易于贮藏[2]。随着米粉产业的发展，产品以预包装干米粉形式销售至国内外各地，已发展成为百亿规模的大产业[3]。近年来，干米粉的生产越来越多样化、特色化和产业化。在南方各种干米粉中，以柳州螺蛳粉米粉和江西干米粉的知名度和商业化程度最高[4]。
柳州螺蛳粉米粉与江西干米粉虽然都为干米粉，但在原料和工艺上均有一定差异，外观、品质和口感也略有不同。广西干米粉标准DBS 45/051—2018《食品安全地方标准 干米粉》规定干米粉的大米比例不能低于55%，柳州螺蛳粉米粉的主要原料为大米（籼米）。不同厂家添加不同的食用淀粉来提升米粉的品质，基本上为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉等。江西干米粉的主要原料为籼米，近年来也有厂家在江西米粉中添加玉米淀粉，但比例不超过10%[5]。江西干米粉制作需要经过复蒸工艺和二次老化，复蒸的目的在于提高米粉的糊化度，特别是提高米粉表面的熟度[5-6]，使大米淀粉形成均匀致密的凝胶网络结构，生产出来的米粉韧性增加、表面光泽更好、蒸煮损失率更低[6]。柳州螺蛳粉米粉则不需要进行复蒸和二次老化，工艺上相对简单。虽然柳州螺蛳粉米粉和江西干米粉的生产原理大致相同，但是江西干米粉的生产工序较繁琐，且生产成本高。
柳州螺蛳粉米粉色泽明亮、硬度较高；而江西干米粉富有弹性、更有嚼劲[7-8]。柳州螺蛳粉米粉与江西干米粉在蒸煮品质、结构特性上均有一定差别。本文对市售的柳州螺蛳粉米粉与江西干米粉的蒸煮品质和结构特性进行检测分析，以蒸煮特性、质构特性、感官评价、色度为考察指标，并通过X-射线衍射（X-ray diffraction，XRD）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）探究其微观结构，探讨不同干米粉的品质及结构的差异。本研究通过对两类干米粉的品质和微观结构的比较研究，系统探究两类米粉的品质差异及各自品质形成机制，以期为干米粉的品质提升提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
柳州螺蛳粉米粉A、柳州螺蛳粉米粉B、江西干米粉A、江西干米粉B:市售。
1.2 仪器与设备
CTA 10K 型T3 质构仪:美国博勒飞仪器有限公司；Ultima Ⅵ型X-射线衍射仪:日本理学公司；MIRA LMS 扫描电子显微镜:捷克泰斯肯公司；ZFD-5250 型自动新型鼓风干燥箱:上海智城分析仪器制造有限公司；LS171 色差仪:深圳市林上科技有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 蒸煮特性测定
参照Zhang 等[9]的方法并稍作修改，取20 根长约15 cm 的干米粉条，放入500 mL 沸水中，搅拌使其散开，保持水呈微沸状态，文火煮5 min 后，每隔30 s 取一根米粉，在两块无色透明玻璃板中间轻轻按压，观察当米粉软化且中间的白芯消失后，停止蒸煮，并记录该时间为复水时间。平行测定3 次，取平均值。
参照Mo 等[10]的方法并稍作修改，取5 根完整的干米粉样品，并测定其水分含量，将其放入500 mL 沸水中，保持水呈微沸状态，文火煮至复水时间时，将米粉挑出，置于滤网上用50 mL 水均匀缓慢淋洗米粉表面，用吸水纸吸取米粉表面多余的水分，静置5 min，使米粉表面水分自然沥干后，称量米粉的质量。将洗液和蒸煮液继续加热，待大部分水分蒸发后将煮液转入烧杯中，于（105±2）℃鼓风干燥箱中烘干。复水率按式（1）计算，蒸煮损失率按式（2）计算，平行测定3 次，取平均值。
式中:F 为复水率，%；X 为蒸煮损失率，%；m 为米粉复水前质量，g；m1 为复水后的米粉质量，g；m2 为干燥后试样和烧杯的质量，g；m3 为干燥烧杯的质量，g；M为试样中的水分含量，%。
1.3.2 复水干米粉质构特性测定
取15 根干米粉条，放入500 mL 沸水中，保持水的微沸状态，蒸煮至复水时间时，挑出米粉条，用吸水纸吸去米粉表面的水分，用剪刀把蒸煮后的米粉条样品剪切成5 cm 左右长度，铺于载物台上进行质构测定。测试采用TA11/1000 型探头，参数设定:探头测试速度为0.5 mm/s，触发点负载5 g，目标值为1.5 mm，循环次数为2，测定米粉条的硬度、弹性、咀嚼性等质构指标，为减小试验误差，每批样品重复测定7 次，结果取平均值。
1.3.3 感官评价
感官评价参考李圣胜等[11]的方法并略作修改。选取9 名食品专业的学生作为感官评定小组成员，根据感官评分表标准进行评分。干米粉感官评分标准如表1 所示。
表1 干米粉感官评分标准
Table 1 Sensory evaluation standard of dry rice noodles
项目组织形态颜色评分标准米粉表面平滑，形态完整均匀，无明显裂痕和杂质米粉表面较平滑，形态较完整均匀，有裂痕，有杂质米粉表面粗糙，形态不完整、不均匀，有明显裂痕和杂质米白色，均匀无杂色，透明性好，有光泽米白色，少有杂色，透明性较好，略有光泽色泽不均匀，多杂色，透明性差，无光泽气味硬度弹性爽滑性米香味浓，气味浓，无异味米香味较浓，气味较浓，少异味米香味淡，气味淡，有异味软硬适中硬度较硬或较软硬度夹生过硬或软烂有嚼劲，弹性好嚼劲一般，弹性中等嚼劲差，无弹性咀嚼爽口不黏牙，柔软顺滑黏性中等，较顺滑咀嚼不爽口，发黏，不顺滑分值8～10 5～＜8 0～＜5 8～10 5～＜8 0～＜5 8～10 5～＜8 0～＜5 8～10 5～＜8 0～＜5 8～10 5～＜8 0～＜5 8～10 5～＜8 0～＜5
1.3.4 色度测定
将米粉剪成一小段，平铺于专用测试容器中，铺满整个测试容器的表面，用经过校正后的色差仪进行L*值、a*值、b*值的测定。参考葛秀秀[12]的方法计算白度（w）值，计算公式如下。每个样品平行测定3 次，结果取其平均值。
1.3.5 X-射线衍射表征
利用研钵将4 种干米粉样品研磨成细小粉末，并过100 目筛。X-射线衍射仪的具体测试参数:测试靶材为铜靶，扫描范围选择常规（5°～90°），具体扫描角度范围5°～40°，扫描速度5 °/min。
1.3.6 SEM 表征
把4 种干米粉样品横切成小于1 mm 的薄片，喷金后置于扫描电子显微镜中进行扫描拍摄。在3 000 倍、10 000 倍下观察干米粉样品内部横切面组织形貌。
1.4 数据处理
采用Origin 2024 软件制图，Excel 软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同干米粉品质比较结果
2.1.1 不同干米粉蒸煮特性分析
复水时间、复水率、蒸煮损失率是评价米粉品质的重要指标，不同市售干米粉的蒸煮特性如表2 所示。
表2 不同市售干米粉的蒸煮特性
Table 2 Cooking characteristics of different dry rice noodles sold in markets
样品柳州螺蛳粉米粉A柳州螺蛳粉米粉B江西干米粉A江西干米粉B复水时间/s 420.00±0.00 390.00±0.00 450.00±0.00 420.00±0.00复水率/%104.58±1.04 97.76±0.52 102.87±0.90 95.08±0.80蒸煮损失率/%3.37±0.47 3.26±0.31 2.10±0.37 2.46±0.41
由表2 可知，柳州螺蛳粉米粉的复水时间整体上比江西干米粉短，可能是江西干米粉的复蒸工艺延长了其复水时间，复蒸后米粉的凝胶网络结构更加紧密，使得蒸煮时水分难以进入米粉内部，从而延长了复水时间。不同品种的柳州螺蛳粉米粉和江西干米粉复水率存在较大差异，这可能与它们的生产原料有关，选用支链淀粉和直链淀粉含量比例适中的大米作为原料，生产加工出的米粉成品韧性好，不易断条，干燥后有利于复水[13]。柳州螺蛳粉米粉的蒸煮损失率高于江西干米粉，这主要是因为江西干米粉经过复蒸后，提高了米粉的表面熟度，增强了耐煮性，从而降低了蒸煮损失率。此外，在水热的作用下，游离的直链淀粉充分伸展并且从表层渗漏出来，二次老化后，米粉条由外到内的微晶束逐渐增加[14]，使得凝胶网络结构更致密，从而提高了米粉的抗拉强度和韧性，使得米粉的蒸煮损失率降低[15]。综上所述，柳州螺蛳粉米粉和江西干米粉在蒸煮特性方面有较明显差别。
2.1.2 不同干米粉复水后质构特性分析
质构分析（texture profile analysis，TPA）通过探头来模拟人类口腔咀嚼的动作对样品进行测定，从而获得样品的硬度、弹性和咀嚼性等物理性能参数。对食品质构特征进行全面评估，能在一定程度上降低主观判断的误差。为科学准确地评价米粉的质感和口感，采用质构仪进行测试，结果见表3。
表3 不同市售干米粉蒸煮后质构分析结果
Table 3 Texture analysis results of different dry rice noodles sold in markets after cooking
样品柳州螺蛳粉米粉A柳州螺蛳粉米粉B江西干米粉A江西干米粉B硬度/g 4 875.00±43.75 5 272.67±185.96 4 570.33±148.71 3 472.00±75.97黏性/mJ 0.20±0.00 0.33±0.06 0.10±0.00 0.37±0.06弹性/mm 1.10±0.01 1.13±0.01 1.22±0.01 1.17±0.02内聚性0.56±0.02 0.54±0.01 0.70±0.02 0.68±0.04咀嚼性/mJ 28.83±2.31 28.30±0.44 33.40±0.72 30.53±2.04
由表3 可知，柳州螺蛳粉米粉的硬度比江西干米粉的硬度大，这是因为糊化的温度会影响米粉的凝胶化，进而影响米粉的柔韧性和弹性；当糊化温度达到100 ℃时，米粉凝胶硬度最大[16]，而柳州螺蛳粉米粉的糊化温度较高，所以柳州螺蛳粉米粉的硬度比江西干米粉大；而且柳州螺蛳粉米粉中添加了大量的淀粉辅料，淀粉能形成质地均匀细密、弹韧性好的凝胶体，所以制作出来的米粉硬度更大[7]。江西干米粉B 的黏性最大，这可能与复蒸的温度有关，在复蒸时温度越高，米粉的黏性就越大[17]。米粉的黏性还与生产原料相关，大米淀粉中的直链淀粉和支链淀粉比例直接决定了米粉黏性，米粉生产一般控制原料中的直链淀粉含量在22%～23%，生产出来的米粉黏性适中[18]。江西干米粉的弹性、内聚性以及咀嚼性都比柳州螺蛳粉米粉高，可能是因为江西干米粉在生产过程中采用了复蒸工艺。复蒸使大米淀粉糊化更充分，大米淀粉形成致密均匀的网络凝胶结构，使得米粉结构更紧密，生产出来的米粉表面弹性、内聚性及咀嚼性更好[5，19]。上述结果表明，市售柳州螺蛳粉米粉和江西干米粉在质构特性上存在一定的差异。柳州螺蛳粉米粉的硬度高于江西干米粉，江西干米粉的弹性、内聚性、咀嚼性高于柳州螺蛳粉米粉，不同干米粉的黏性不同。
2.1.3 不同干米粉感官评价结果分析
不同市售干米粉的感官评价雷达图如图1 所示，感官评分如图2 所示。
图1 不同市售干米粉的感官评价雷达图
Fig.1 Radar chart for sensory evaluation of different dry rice noodles sold in markets
图2 不同市售干米粉的感官评分
Fig.2 Sensory evaluation scores of different dry rice noodles sold in markets
由图1 可知，在组织形态、颜色、气味、硬度、弹性、爽滑性方面，柳州螺蛳粉米粉与江西干米粉有明显差异。柳州螺蛳粉米粉在组织形态、颜色、硬度的感官评分明显高于江西干米粉，这说明柳州螺蛳粉米粉的原料与工艺能改善干米粉的硬度、颜色和组织形态。在气味方面，只有柳州螺蛳粉米粉B 明显优于其他米粉。研究表明，米粉的短程有序结构、晶体结构、有序的分子与聚集体结构共同影响淀粉的消化特性、质地和风味[20]，这表明柳州螺蛳粉米粉B 的原料与工艺能改善米粉的气味。在弹性方面，江西干米粉普遍高于螺蛳粉米粉，这可能是因为江西干米粉的复蒸工艺可以有效改善米粉的弹性。在爽滑性方面，4 种干米粉的差异都较大，这可能是工艺与原料的协同作用使得不同的干米粉在爽滑性上存在较大差异。由图2 可以看出，柳州螺蛳粉米粉的感官评分高于江西干米粉，且柳州螺蛳粉米粉A 感官评分最高，江西干米粉B 的感官评分最低。
2.1.4 不同干米粉色度结果分析
色值是米粉的感官品质之一，是消费者对米粉可接受程度的重要指标之一。L*值表示样品的明亮度，L*值越大越明亮；a*值为红绿值，正值偏红，负值偏绿；b*值为黄蓝值，正值偏黄，负值偏蓝；w 值为白度差，w 值越大亮度越大。不同市售干米粉的白度值如表4 所示。
表4 不同市售干米粉的白度值
Table 4 Whiteness value of different dry rice noodles sold in markets
样品柳州螺蛳粉米粉A柳州螺蛳粉米粉B江西干米粉A江西干米粉B L*值67.60 67.00 67.26 66.93 a*值3.05 2.66 2.94 4.05 b*值11.23 10.25 12.87 13.77 w 值53.32 54.09 51.45 49.11
由表4 可以看出，不同干米粉的L*值、a*值、b*值均不同，两种柳州螺蛳粉米粉的L*值相差较大，这可能是因为不同柳州螺蛳粉米粉的原料有所差异。江西干米粉的L*值相差不大，这是因为不同品种的江西干米粉原料差异不大[21]。不同干米粉的a*值差异明显，这是因为其受到原料种类、水质、设备性能以及加工过程中温度、压力和时间等多个因素的共同影响；江西干米粉的b*值高于柳州螺蛳粉米粉，这是因为米粉在挤压过程中发生了非酶褐变，非酶褐变反应会形成有色化合物，且温度越高影响越大[22]。柳州螺蛳粉米粉的w值高于江西干米粉，可以看出柳州螺蛳粉米粉比江西干米粉更明亮。这可能是温度对挤压米粉的亮度有较大的影响[23]，温度促进了淀粉裂解、蛋白质变性，从而加速了美拉德反应等；还有可能是因为江西干米粉所用的原料为糙米，导致江西干米粉普遍偏黄[24]。
2.1.5 不同干米粉XRD 结果分析
不同市售干米粉的X-射线衍射图如图3 所示。
图3 不同市售干米粉的X-射线衍射图
Fig.3 X-ray diffraction patterns of different dry rice noodles sold in markets
由图3 可知，米粉在15.2°、23.0°呈现A 型晶体衍射峰；在17.0°出现B 型晶体衍射峰。这与籼米粉的晶型（A 型晶体结构）有所不同，这是因为籼米在挤压的过程中晶体结构被破坏，淀粉分子重排形成了B 型晶体结构[25-26]。米粉在13.0°、20.0°处出现典型的V 型晶体衍射峰，且江西干米粉的衍射峰略高于柳州螺蛳粉米粉。这是因为淀粉分子在重排的过程中形成了淀粉-大米蛋白复合物，且老化时间与淀粉-大米蛋白复合物的生成为正相关[27]，江西干米粉的二次老化有利于淀粉分子的重排。其次，两种柳州螺蛳粉米粉中含有不同量的玉米淀粉，玉米淀粉为A 型结晶，但在高温挤压的过程中改变了玉米淀粉的结构，使其双螺旋展开为单螺旋，从而形成了V 型晶体衍射峰[28]。不同柳州螺蛳粉米粉的玉米淀粉含量不同，所以柳州螺蛳粉米粉A 与柳州螺蛳粉米粉B 的衍射峰也略有不同。
2.1.6 不同干米粉SEM 结果分析
不同市售干米粉的扫描电子显微镜结果如图4所示。
图4 不同市售干米粉的扫描电子显微镜图
Fig.4 SEM images of different dry rice noodles sold in markets
A. 柳州螺蛳粉米粉A；B. 柳州螺蛳粉米粉B；C. 江西干米粉A；D. 江西干米粉B；A1～D1. 3 000×；A2～D2. 10 000×。
由图4 可知，不同的干米粉的微观结构也不同。江西干米粉的表面更加光滑，这是因为柳州螺蛳粉米粉加入了较多的辅料阻碍了淀粉链的相互缠绕，且有研究表明老化次数越多米粉表面越光滑[29]，江西干米粉的二次老化使其表面比柳州螺蛳粉米粉更光滑。江西干米粉的孔径普遍大于柳州螺蛳粉米粉，这可能是因为江西干米粉在复蒸的时候，水分从米粉内部蒸发，米粉内部温度和压力增加使孔隙扩大[30]。柳州螺蛳粉米粉的表面裂层明显较多，这是因为江西干米粉在复蒸时淀粉颗粒逐渐膨胀和融化，熔融的颗粒与其他组分相连接，使淀粉结构重新排列；且在老化的过程中，淀粉链之间会发生动态的重排，结构由无序逐渐转变为有序[31]。所以江西干米粉经过复蒸和二次老化后其淀粉分子排列得更加整齐、致密。
3 结论
对市售的4 种柳州螺蛳粉米粉和江西干米粉的蒸煮品质、质构特性、感官评价、色度检测，以及XRD、SEM 表征，探讨了不同干米粉的品质和结构。研究发现，柳州螺蛳粉米粉的复水时间整体上比江西干米粉短，但蒸煮损失率高于江西干米粉，硬度也比江西干米粉大。江西干米粉的弹性、内聚性、咀嚼性均比柳州螺蛳粉米粉高。柳州螺蛳粉米粉与江西干米粉的感官评价也存在较大差异，柳州螺蛳粉米粉在组织形态、颜色、硬度的感官评分明显高于江西干米粉；江西干米粉的弹性普遍高于柳州螺蛳粉米粉；在气味和爽滑性方面4 种干米粉各有差异，这可能是因为其加工工艺和原料的不同。从微观结构上来看，江西干米粉的短程有序化程度更高，内部结构更加整齐、致密。研究表明不同品种的干米粉在品质和结构上有一定差异，可为消费者挑选适合自己口味的干米粉提供参考，并为柳州螺蛳粉米粉和江西干米粉的工艺优化提供一些理论依据。
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