广西地区4种稻米质量评价

摘要［目的］对广西地区4种稻米进行多指标测定与综合评价。［方法］选择广西地区薏米、糙米、小黄米、黑米4种米作为研究对象，测定4种米燃烧热、燃烧稳定性、脂肪及灰分含量，并从食品营养方面用化学计量方法进行质量评价与分类。［结果］4种米燃烧热排序为糙米＞薏米＞小黄米＞黑米，燃烧稳定性排序为薏米＞糙米＞黑米＞小黄米，脂肪含量排序为薏米＞小黄米＞黑米＞糙米，灰分含量排序为薏米＞黑米＞糙米＞小黄米，多指标化学计量分析排序为薏米＞糙米＞小黄米＞黑米。［结论］该研究建立的多指标综合评价体系，为食品品质评价提供一种新思路，也为大规模开发米资源以及米分类研究提供有力的科学依据。

关键词 稻米；质量评价；食品营养；熵值法；热重分析；燃烧热；化学计量学分析；灰色关联系数聚类分析

中图分类号 TS212.7 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）06-0192-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.046

Quality Evaluation of Four Kinds of Rice in Guangxi

ZHOU Li－bing， HOU Shou－fang

（Guangxi Science & Technology Normal University，Laibin，Guangxi 546199）

Abstract ［Objective］ To measure and comprehensively evaluate four kinds of rice in Guangxi.［Method］4 kinds of rice including Job’s tears rice，brown rice，little proso millet，black rice from different regions of Guangxi were selected as the research objects，the combustion heat， combustion stability， fat and ash contents of four kinds of rice were determined， and the quality evaluation and classification were carried out by stoichiometric method from the aspect of food nutrition. ［Result］The order of combustion heat of four kinds of rice was brown rice＞Job’s tears rice＞little proso millet＞black rice， the order of combustion stability was Job’s tears rice＞brown rice＞black rice＞little proso millet， the order of fat content was Job’s tears rice＞little proso millet＞black rice＞brown rice， the order of ash content was Job’s tears rice＞black rice＞brown rice＞little proso millet， the order of multi－index stoichiometric analysis was Job’s tears rice＞brown rice＞little proso millet＞black rice. ［Conclusion］This study established a multi－index comprehensive evaluation system to provide a new idea for food quality evaluation， and a strong scientific basis for large－scale development of rice resources and rice classification research.

Key words Rice；Quality evaluation；Food nutrition；Entropy method；Thermogravimetric analysis；Combustion heat；Chemometrics analysis；Grey correlation coefficient cluster analysis

饮食是人体赖以生存的必要条件，人的生命活动需要不断补充和吸收各种营养物质。人们的饮食结构和日常食谱随着人类物质生活水平的不断提高在不断发生变化［1-4］。王清浩等［5］收集市售不同商品名的粳米、籼米，对其外观色泽、粒型、碎米率、长宽比、千粒重、比热容等理化性质，以及水分、直链淀粉、蛋白质等指标进行测定，运用判别函数分析，确定影响大米质量的有效因素，结果显示，大米的色泽参数、粒型参数圆形度、千粒重和直链淀粉含量等可区分粳米，蛋白质含量应作为大米质量评价指标之一。

易思富等［6］研究发现葛仙米营养成分丰富，富含蛋白质、氨基酸、人体必需的铁、钙、钾等多种微量元素和多糖类成分。

杨清清等［7］研究表明麦类、荞麦类杂粮中推荐性营养素含量高于限制性营养素，营养价值较高，并建议人们在选购杂粮产品时，应尽量选择全谷物杂粮。

高锦红［8］用氧弹量热计测定了11种常见谷物的热值，结果表明，常见谷物的热值中荨麻子热值最大，黑米的热值最小，常见谷物的热值均在1 620 kJ/g，该试验测定原理简单、方法可靠、易操作。侯守芳等［9］用氧弹热量计测定3种常见粗粮热值，结果发现，红米的热值最大，其次为糯白玉米的热值，黑豆的热值最小。

王琪等［10］通过对不同海参进行热重与差热分析，发现不同海参的失重率曲线、DTG 曲线及DTA曲线均具有比较明显的差别，由此可知它们的热稳定性具有较大差异。通过检索发现，热重分析技术［11-12］应用在食品燃烧稳定性评价方面文献较少，因此，对食品的燃烧热及热重分析的研究具有重要的理论意义和实践意义。

笔者选择广西地区薏米、糙米、小黄米、黑米作为研究对象，测定4种米燃烧热、燃烧稳定性、脂肪、灰分含量，建立4种米的多指标综合评价体系，并从食品营养方面用化学计量方法进行质量评价［13-14］，为大规模开发食品资源以及食品分类研究提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试材。

选取广西地区薏米（采样广西玉林，2020年8月生产）、糙米（采样广西来宾，2020年8月生产）、小黄米（采样广西玉林，2020年9月生产）、黑米（采样广西象州，2020年9月生产）4种米作为分析样本。4种米市购，样品均用研钵研细并过40目药典筛。

1.1.2 仪器。

HR-15BH系列燃烧热测定实验装置、点火丝（镍铬丝）、压片机，湖南长沙长兴高教仪器设备开发有限公司；FW135型粉碎机，天津市泰斯特仪器有限公司；FA2004电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；NETZSCH STA 2500热重分析仪、坩埚，德国NETZSCH公司；SE206脂肪测定仪，济南阿尔瓦仪器有限公司；AUY120万分之一电子分析天平，日本岛津公司；GZX-GF101-3-S干燥箱，上海沪粤明科学仪器有限公司；SX-4-10P马弗炉，天津市泰斯特仪器有限公司。

1.1.3 试剂。

苯甲酸（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；2006003药用胶囊（广东生物有限公司）；石油醚（沸程30～60 ℃，广州化工股份有限公司）；石油醚（沸程60～90 ℃，广州化工股份有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 各项指标测定方法。

燃烧热利用氧弹量热计进行测定［15］；参考艾文婷等［16］、蓝峻峰等［17］的方法测量试样的质量变化与燃烧温度关系的失重百分比、失重最快温度、剩余质量百分比、峰面积等热重参数；参考杨婷等［18］的方法测定4种米的燃烧稳定性；脂肪含量测定参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》［19］的方法进行测定；灰分含量参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》的方法进行测定。

1.2.2 多指标综合评价方法。

根据失重百分比、失重最快温度、剩余质量百分比、峰面积等热重参数应用熵值法，构建广西地区薏米、糙米、小黄米、黑米4种米燃烧稳定性；根据燃烧热、热重参数、脂肪含量、灰分含量应用灰色模式识别和灰色系统聚类分析，构建燃烧热、米的燃烧稳定性、脂肪含量、灰分含量的多指标综合分析的评价方法。

2 结果与分析

2.1 米燃烧热的测定

根据试验数据，绘制样品燃烧热测定曲线，重复3次试验。

薏米第一组试验样品，见图1雷诺温度ΔT曲线图。点火丝实际参加反应质量0.009 5 g，样品质量为0.427 1 g，空胶囊质量为0.100 2 g，根据ΔM粗粮QV=W卡ΔT-Q点火丝ΔM点火丝-Q胶囊m胶囊［20］，计算得出燃烧热QV薏米为13 606.124 2 J/g。同理测出糙米、小黄米、黑米的燃烧热。

由表1可知，薏米、糙米、小黄米、黑米4种米燃烧热从大到小依次为糙米＞薏米＞小黄米＞黑米。4种米测试样燃烧热在8 727.645 8～16 308.112 3 J/g，变异系数为1.27%～3.96%，其中糙米燃烧热16 308.112 3 J/g，能量最高，黑米的燃烧热为8 727.645 8 J/g，能量相对较小。米的能量价值在一定程度上也可从米的燃烧热上反映出来［21］。将燃烧热作为衡量食品质量的一个重要物理数据，从能量方面评价食品营养品质，为食品分类研究提供科学依据。

2.2 热重分析

2.2.1 薏米热重分析。

从图2～3可以看出，薏米在42.2 ℃时开始分解，产生11.18%的损失率；第二阶段的开始分解温度为179.3 ℃，当损失率为58.86%时分解温度达到390.6 ℃；剩余样品质量为17.64%。微商热重（DTG）2个峰形的拐点分别为94.5、319.3 ℃；热差分析（DTA）曲线峰值为106.2 ℃时，温度为63.8～189.6 ℃；DTA曲线峰值为293.7 ℃时，温度为265.6～315.3 ℃（表2）。

2.2.2 糙米热重分析。

从图4～5可以看出，糙米在45.4 ℃时开始分解，产生13.25%的损失率；第二阶段的开始分解温度为207.6 ℃，当损失率为64.04%时分解温度达到373.0 ℃；剩余样品质量为12.40%。DTG 2个峰形的拐点分别为94.2、313.2 ℃；糙米的DTA曲线2个较宽的放热峰峰值分别为108.7和281.2 ℃，温度分别为76.7～192.1和212.8～317.0 ℃（表3）。

2.2.3 小黄米热重分析。

从图6～7可以看出，小黄米在49.09 ℃时开始分解，产生10.03%的损失率；第二阶段的开始分解温度为175.9 ℃，当损失率为57.63%时分解温度达到383.4 ℃；剩余样品质量为22.43%。DTG 2个峰形的拐点分别为95.1、315.4 ℃；DTA曲线2个较宽的放热峰峰值分别为108.6和262.0 ℃，温度分别为74.3～178.8和241.0～289.9 ℃（表4）。

2.2.4 黑米热重分析。