不同水样对小米粥的理化及感官品质的影响

核农学报2024，38（6）：1087~1097

Journal of Nuclear Agricultural Sciences

1087

文章编号：1000‑8551（2024）06‑1087‑11

不同水样对小米粥的理化及感官品质的影响

2

（

1

山西农业大学食品科学与工程学院，山西 晋中 030801；中国农业科学院农产品加工研究所，北京 100193）

段慧玲

1

刘新凯

1

李彦君

1

王

*

愈

1，

王锋

2

顾丰颖

2

摘要：为探究不同煮制水样水质对小米粥理化性质和感官品质的影响，本研究以晋谷21号小米为研

究对象，选取8种类型（超纯水、自来水及市售纯净水、矿物质水、天然泉水、天然矿泉水、苏打水、含气矿

泉水）共14个水样作为煮制用水，分析了不同水样煮沸前后及其煮制小米粥后的pH值、电导率、矿质元

素的变化以及对小米粥色泽、黏度、氨基酸、糖类等的影响。结果表明，各水样煮沸后pH值、电导率有上

升趋势且与小米粥的pH值、电导率呈极显著正相关，相关系数（r）分别为0.95和0.87；煮沸水样中Ca

2+

、

Mg

2+

含量与小米粥的色差a

*

值呈显著正相关，相关系数（r）分别为0.542和0.538。经电导率过高的水样

煮制的小米粥感官品质和色泽较差，同时水样pH值过高也会导致小米粥明亮度下降。各水样主要通过

水质离子影响小米粥的理化成分，不同水样对小米粥色泽、黏度及氨基酸成分均有一定影响，其中Na

+

会

增加小米粥的总糖含量，提高甜味，促进组氨酸含量增加；水样中Ca

2+

、Mg

2+

含量较高会导致小米粥色泽

偏暗。结合感官评分，中性且含有适量矿物质离子的水煮制的小米粥品质较好。本研究结果可为日常

生活中小米粥煮制以及企业相关小米粥产品用水的选择提供一定参考意义。

关键词：小米粥； 水质； 矿质元素； 感官品质

DOI：10.11869/.1000‑8551.2024.06.1087

小米作为我国优质杂粮的代表

［1］

，因蕴含丰富的

营养与功能活性成分

［2］

，同时具有一定的药用功效

［3］

，

深受研究者和消费者的青睐。其中，小米粥为小米最

主要的食用方式

［4］

，富含多种蛋白质、维生素、氨基酸、

碳水化合物、脂肪酸、钙、铁、镁、钾、锌等矿物质，必需

氨基酸含量丰富且组成合理

［5］

。小米粥在调节肠胃功

能

［6］

、预防肝损伤

［7］

、增强免疫力等

［8］

方面发挥着重要

作用。

小米粥的品质受到多种因素的影响。目前，研究

聚焦于煮制的3个阶段，包括煮制前、煮制中和煮制

后。煮制前，主要从小米品种

［9-10］

、成分

［11-12］

、色泽

［13］

等方面研究小米粥的营养、挥发性成分和感官品质差

异。煮制中，主要研究水量、水温、煮制时间

［14］

以及煮

制用具

［15-16］

对小米粥营养和风味的影响。煮制后，主

要研究贮藏过程中功能组分的变化

［17-18］

。水在食品加

工中具有重要地位，水样及水量会对产品的理化

［19］

、

营养

［20］

、风味

［21-22］

、感官

［23］

及质地

［24］

产生影响。然而，

水质对小米粥品质方面的影响鲜见报道。

收稿日期：2023‑10‑25 接受日期：2024‑01‑23

基金项目：山西农业大学博士科研启动项目（2021BQ29），山西省应用基础研究计划项目（20），山西省高等学校科技创新项目

（2021L152），黄土高原特色作物优质高效生产省部共建协同创新中心自主研发项目（SBGJXTZXKF-04）

作者简介：段慧玲，女，讲师，主要从事农产品加工及贮藏研究。E-mail：duanhui_ling@

*

通讯作者：王愈，男，教授，主要从事农产品加工及贮藏研究。E-mail：sxtgwy@

本研究以14种水样煮制的小米粥为对象，比较不

同水样水质指标和小米粥理化指标的差异性，旨在分

析水质对小米粥品质的潜在影响；通过相关性分析评

估水样与小米粥品质的关联，旨在为日常生活和工业

生产中水样选择和小米粥质量控制提供理论支持。

1　材料与方法

1.1　材料与试剂

小米品种为晋谷21号，产自山西省晋中市。

［25］

5749-2022《生活饮用水卫生标准》

和GB/T 10789-

［26］

2015《饮料通则》

中的水分类方法，将所选饮用水划

供试水样购自山西农业大学附近超市。参照GB

分为8种类型，分别为超纯水、自来水、纯净水、矿物质

水、天然泉水、天然矿泉水、苏打水和含气矿泉水；进

一步参照世界卫生组织《饮用水质量标准指南》中

关于硬度

［27］

和酸碱度

［28］

的划分标准，按照硬度标准

划分为软水、微硬水和硬水；按照酸碱度标准划分为

1088

核农学报38 卷

弱酸性水、中性水和弱碱性水。由表1可知，除超纯

水外，其他水样涵盖了日常生活中可用于煮粥的各类

型饮用水。

表1　供试水样信息

Table 1　Sample information of experimental water

序号

Number

1

2

3

4

5

6

7

8

10

11

12

13

14

9

编号

Serial number

CC

ZL

名称

Name

饮用水类型

Drinking water type

超纯水（CC）

自来水（ZL）

纯净水（CJ）

纯净水（CJ）

纯净水（CJ）

矿物质水（KW）

天然泉水（TR）

天然泉水（TR）

天然矿泉水（TK）

天然矿泉水（TK）

天然矿泉水（TK）

苏打水（SD）

苏打水（SD）

含气矿泉水（HQ）

硬度类型

a

Hardness type

a

软水

软水

软水

软水

软水

软水

软水

软水

微硬水

软水

软水

软水

极硬水

极硬水

酸碱度类型

b

pH value type

b

中性水

中性水

中性水

中性水

中性水

中性水

中性水

中性水

中性水

中性水

中性水

弱碱性水

弱碱性水

弱酸性水

实验室自制超纯水

实验室自来水

今麦郎凉白开

哇哈哈纯净水

屈臣氏蒸馏水

屈臣氏矿物质水

农夫山泉饮用天然水

景田饮用天然水

农夫山泉天然矿泉水

阿尔卑斯天然矿泉水

健龙天然矿泉水

阿尔卑斯苏打水

舒达源苏打水

健龙气泡水

CJ1

CJ2

KW

CJ3

TR1

TR2

TK1

TK2

TK3

SD1

SD2

HQ

ab

注：表示硬度类型（软水：硬度<60 mg·L

-1

；微硬水：60~120 mg·L

-1

；硬水：120~180 mg·L

-1

；极硬水：>180 mg·L

-1

）；表示酸碱度类型（强酸性水：

pH值<5.0；弱酸性水：5.010.0）。

a -1-1

Note： indicatehardness type （soft water：<60 mg·L. moderately hard： 60-120 mg·L. hard： 120-180 mg·L

-1

. very hard：>180 mg·L

-1

）.

b

indicate pH value type （strong acidic：<5.0. weakly acidic： 5.0-6.4. neutral： 6.5-8.0. weakly alkaline water： 8.1-10.0. strong alkaline：>10.0）.

质中心；3，5二硝基水杨酸显色液，购自福建飞净生物科

柠檬酸钠，购自苏州东佰化工有限公司，均为分析纯。

1.2　主要仪器与设备

Ca

2+

、Mg

2+

、K

+

、Na

+

标准品，购于北京市国家标准物

EC）测定参考GB/T 5750.4-2006《生活饮用水标准检

验方法 感官性状和物理指标》电极法

［29］

；矿物质元素

mass spectrometry， ICP-MS）法，参考王景

［30］

的方法测

定；硬度以每升水中含有CaCO

3

的毫克数表示，参考顾

琳等

［31］

的方法计算。色泽变化采用亨特L

*

、a

*

、b

*

表色

系，用色差计测定；表面黏度测定参考孙聪等

［32］

的方

法；游离氨基酸含量测定参考Wang等

［33］

的方法；还原

糖和总糖含量测定参考张荣

［34］

的苯酚硫酸法。每个

样品重复3次，取平均值。

1.3.3　感官评审　感官评价标准参考Zhang等

［16］

和

评价标准的10名参试人员进行评价打分。

1.4　数据分析

采用WPS Excel 2023和SPSS 17.0对数据进行处

理和统计学分析。采用Origin 2021pro软件绘图。

采用电感耦合等离子质谱（inductively coupled plasma

技有限公司；浓盐酸，购自天津天利化学试剂有限公司；

器常州有限公司；DDS-307A电导率仪，上海仪电科学

仪器股份有限公司；NH310便携式电脑色差仪，深圳市

PR224ZH/E型电子天平、ST3100 pH计，奥豪斯仪

三恩时科技有限公司；ICS-3000离子色谱仪（ion

chromatography mass，ICS），美国戴安有限公司；ICPE-

9820电感耦合等离子发射光谱仪（inductivity coupled

MCR302流变仪，奥地利Anton-Paar公司；Biochrom30+

氨基酸分析仪，英国百康公司。

1.3　试验方法

1.3.1　小米粥煮制　称取10.00 g小米，用试验用水清

170 ℃加热20 min，小米粥煮好放至室温及时使用。

plasma emission spectrom，ICPE），日本岛津有限公司；

7200型紫外分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；

刘建垒等

［35］

的方法制定（表2）。选取熟悉小米粥感官

洗2次，加入到煮沸的水样（200 mL）中，在恒温油浴锅中

1.3.2　理化指标的测定　pH值测定参考GB/T

5750.4-2006《生活饮用水标准检验方法 感官性状和

［29］

物理指标》玻璃电极法；电导率（electrical conductivity，

2　结果与分析

2.1　不同水样的水质

2.1.1　水样pH值和电导率及其热稳定性　由表3可

知，热处理前，大部分水样间的电导率和pH值差异显

6 期不同水样对小米粥的理化及感官品质的影响1089

表2　小米粥感官指标及其评价标准

Table 2　Sensory indexes and evaluation criteria of millet porridge

感官评价指标

Sensory evaluation index

外观形态

Appearance （10分）

色泽

Color （10分）

滋味

Taste （30分）

香气

Smell （20分）

适口性

Palatability （30分）

口感细腻，棉柔，

顺滑（26~30）

评价标准

Evaluation criterion

结构粒型完整，大小均一，

适度膨大，表面光滑（8~10）

米粒及汤呈深黄色、甜度适当，滋味协调

黄色（8~10）（26~30）

具有天然米粥香，香味

浓郁、纯正（16~20）

天然米粥香气不足，但

无异味（11~15）

无米粥香，有明显异味

（5~10）

米粒稍增大，表面轻微开裂，米粒及汤呈浅黄色、甜度稍差或稍过，滋

有粗糙感（4~7）淡黄色（4~7）味较差（20~25）

米粒过度膨大，粒型难辨，

碎屑多（0~3）

米粒及汤色发白或

发暗（0~3）

过甜或过淡，滋味不

协调（14~19）

略有粗糙感，棉柔

程度一般（20~25）

口感粗糙（14~19）

表3　不同水样煮沸前后的pH值和电导率

Table 3　pH value and conductivity of different water

samples before and after boiling

处理前Before treatment处理后After treatment

Sample

水样

CC

（/

电导率

pH value

pH值

（/

电导率

ZL

0.

µS·cm

EC

-1

）

7.

6.

43±0.

25±0.

04b

15g0.

µS·cm

EC

-1

）

15±0.04j

CJ1

83.93.

77±0.15i

pH value

pH值

8.

7.

12±0.

02±0.

07b

10e

CJ2

13.

77±0.60a

7.

6.

14±0.

28±0.

06bc

12fg

14.

66±0.

66±0.

16a

7.31±0.04cde

CJ3

0.

KW

1.

60±0.

52±0.09g

77±0.

11j

08i

11f

6.

0.81±0.10i

12f

6.

54±0.12efg

12.

1.60±0.05h7.

7.

32±0.

10±0.

07cde

06de

TR1

18.84±0.

TR2

12.

19.

68±0.

41±0.

15h6.

77±0.

12.

32±0.

TK1

14f

6.

6.

96±0.

10de

62±0.

73±0.

09cd

07def

06de21.

85±0.

08g7.

7.

14±0.

36±0.

06cde

08cd

TK2

12.72±0.13h31.

68±0.

08g

TK3

6.91±0.05cd30.

02±0.

12e7.

79±0.

26d7.

08±0.

03±0.

14de

13de

SD1

31.

21.17±0.29e

6.71±0.15de30.

14d7.

7.

27±0.10cde

SD2

50.

33±0.

03±0.

14d

8.88.

80±0.24d

8.

08±0.

HQ

80.

18c

80.

47±0.

23±0.

09b

12b

8.

46±0.

5.

30±0.

11a

66±0.

06a

12h

85.

69±0.

85.

71±0.

15b

73±0.

21c

19c

8.

69±0.

09de

10a

7.

64±0.

47±0.

06a

11c

0.05）

注：同列不同小写字母表示同一指标不同水样间差异显著（P<

significant difference at 0.

Note

。

： Different lowercase letters in the same column indicate

same indicator.

05 level between different water samples for the

著（P<0.05），范围分别为0.15~83.77和5.66~8.46。

热处理后，部分水样的电导率和pH值有不同程度提高，

但电导率整体变化较小，pH值变化相对较大，尤其是酸

性水HQ的pH值在煮沸后变化较大，而煮沸后除ZL和

表明，

SD外，

水样的电导率热稳定性较好，

其余饮用水之间的pH值差异不明显。以上结果

而pH值的热稳定性

较差。在煮沸之前，水样涵盖弱酸性水、中性水和弱碱

性水；而煮沸之后，水样仅包含中性水和弱碱性水。

2.

性

1.

　将水中硬度数据根据所测得的钙、

2　水样主要矿物质元素含量、硬度及其热稳定

镁含量折算成

CaCO

3

的质量计算，结果见图1。TK2煮沸前后水的硬

度值为60~120 mg·L

-1

，属于微硬水。HQ和ZL煮沸前

后硬度值大于180 mg·L

-1

，属于极硬水。其余水样煮

沸前后硬度值均小于60 mg·L

-1

，属于软水。大部分水

样硬度差异显著（P<0.05），其中部分水样煮沸后硬度

有轻微下降。

注：不同大写字母表示不同水样原水硬度含量差异显著（P<0.05）；不同

小写字母表示不同水样煮沸水硬度含量差异显著（P<0.05）。

Note

water hardness content among different water samples at 0.

： Different capital letters indicate significant differences in the original

Different lowercase letters indicate significant differences in boiled water

05 level.

hardness content among different water samples at 0.05 level.

图1 不同水样煮沸前后硬度含量的变化

Fig.1　Changes in hardness content of different water

samples before and after boiling

由图2可知，主要矿质元素（Ca、Na、Mg、K）离子含

量热处理前后差异较小，稳定性较好。除K

+

外，不同

硬度类型水样间的其他矿物质离子含量整体存在显著

差异（P<0.05）。不同类型水样中的Ca

2+

含量平均值表现

为HQ>ZL>TK>TR>SD>KW；Mg

2+

含量平均值表现为HQ>

ZL>TK>KW>TR>SD；

+

Na

+

含量平均值表现为SD>ZL>

HQ>TK>TR>KW。K

含量总体差异较小，含量最高的

是HQ，次之为TK3，其余水样范围为0.69~2.45 mg·L

-1

，

差异较小。

1090

原水

A

60

B

b

c

C

20

K

h

I

i

K

k

K

k

J

j

D

d

E

F

e

f

f

核农学报

差值

B

38 卷

煮沸水

A

a

50

40

30

20

10

0

K

d

g

IJ

g

L

g

L

c

C

e

b

B

a

A

0

G

g

I

g

H

M

g

2

+

含

量

M

g

2

+

c

o

n

t

e

n

t

s

/

(

m

g

·

L

-

1

)

C

a

2

+

含

量

C

a

c

o

n

t

e

n

t

s

/

(

m

g

·

L

-

1

)

2

+

40

d

D

-20

f

H

d

E

f

G

F

g

J

g

I

Z

L

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

C

C

Z

L

1

112

T

K

T

K

35

30

C

a

A

200

150

D

T

K

N

a

+

含

量

N

a

c

o

n

t

e

n

t

s

/

(

m

g

·

L

-

1

)

K

+

含

量

+

K

c

o

n

t

e

n

t

s

/

(

m

g

·

L

-

1

)

25

20

15

10

5

C

D

c

d

0

C

D

D

D

D

c

d

d

d

d

b

B

100

50

0

-50

J

i

C

c

G

f

I

HI

gh

gh

I

h

H

g

H

g

G

f

F

e

E

d

+

D

d

D

D

d

d

DD

d

d

Z

L

C

J

1

C

J

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

水样 Sample

注：不同大写字母表示不同水样原水含量差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示不同水样煮沸水含量差异显著（P<0.05）。

Note： Different capital letters indicate significant differences in raw water content among different water samples at 0.05 level. Different lowercase letters

indicate significant differences in boiled water content among different water samples at 0.05 level.

图2 不同水样煮沸前后Ca

2+

（A）、Mg

2+

（B）、K

+

（C）和Na

+

（D）含量的变化

Fig.2　Changes in Ca

2+

（ A）， Mg

2+

（ B）， K

+

（ C） and Na

+

（ D） content of different water samples before and after boiling

2.2　不同水样对小米粥理化指标的影响

2.2.1　不同水样对小米粥pH值和电导率的影响　由

图3可知，不同水样煮制小米粥的pH值除ZL和SD相

比其他差异显著（P<0.05）外，其余大部分差异不显

著；而不同水样煮制小米粥的电导率则整体差异显著。

各煮沸水样和小米粥的pH值和电导率变化趋势一致，

存在极显著正相关性（r=0.95和r=0.87）。所有水样煮

制小米粥的pH值均低于煮沸水样pH值，而所有水样

煮制小米粥的电导率相较煮沸水样均有所提高。

2.2.2　不同水样对小米粥色泽和黏度的影响　由

显著。由图4-B可知，与L

*

值相反，CJ2、CJ3、KW、TR1、

TR2、TK1与TK3水样煮制小米粥a

*

值偏低且差异不显

著，其余水样煮制小米粥a

*

值与上述相比差异显著

（P<0.05），硬水和弱酸、弱碱性水煮制的小米粥颜色

偏红。由图4-C可知，除CC、CJ1、TR2水样，其余水样

煮制小米粥的b

*

值相近，差异不显著，说明小米粥黄色

度差异较小。由图4-D可知，CC、ZL、CJ1、TK2、SD1、

差异不显著；其余水样小米粥颜色较浅，大部分差异不

显著。

由图5可知，不同水样煮制小米粥的黏度有所差

异，其中ZL、TK1和TR1水样在相同的剪切速率下能

够增加小米粥黏度并且其初始黏度值也较高；HQ水样

煮制小米粥的黏度与剪切速率关系不大，黏度值较小。

SD2和HQ水样煮制小米粥的△E值较大，颜色较深，

图4-A可知，属于中性且为软水的CJ2、CJ3、KW、TR1、

次之为TK3，表明离子含量适中的水样煮制的小米粥

光泽度高。其余水样煮制小米粥的L

*

值偏低且差异不

TR2与TK1水样煮制小米粥的L

*

值较大，差异不显著；

Z

L

C

J

1

C

J

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

水样 Sample

C

C

C

C

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

a

A

b

B

D

gh

3

W

1

C

J

C

J

C

C

C

J

2

T

R

T

R

C

J

K

C

J

2

6 期不同水样对小米粥的理化及感官品质的影响1091

注：不同大写字母表示煮沸水间差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示小米粥间差异显著（P<0.05）。

Note： Different capital letters indicated significant difference between boiled water at 0.05 level. Different lowercase letters indicate significant differences

between millet porridge at 0.05 level.

图3 水样热处理后及小米粥pH值（A）和电导率（B）变化情况

Fig.3　pH value （A） and conductivity （B） changes of boiled water and millet porridge

45

40

A

a

c

cd

a

a

a

a

a

b

cd

cd

cd

cd

d

16

14

B

ab

bcd

bcd

d

cd

a

亮

度

L

*

L

i

g

h

t

n

e

s

s

30

25

20

15

10

5

红

绿

色

a

*

G

r

e

e

n

-

r

e

d

a

x

i

s

35

12

abc

10

8

6

4

2

e

e

e

e

e

e

e

Z

L

C

14

a

85

D

a

a

a

黄

蓝

色

b

*

B

l

u

e

-

y

e

l

l

o

w

a

x

i

s

12

10

8

6

4

2

0

cd

abc

总

色

差

值

Δ

E

C

o

l

o

r

d

i

f

f

e

r

e

n

c

e

v

a

l

u

e

ab

bcd

cd

bcd

abcd

bcd

cd

cd

cd

cd

d

80

75

a

70

65

60

55

50

C

J

1

C

J

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

水样

S

ample

注：不同小写字母表示不同水样间差异显著（P<0.05）。

Note： Different lowercase letters indicate significant differences among different water samples at 0.05 level.

***

图4 不同水样对小米粥色差值L（A）、a（B）、b（C）和ΔE（D）的影响

***

Fig.4　Effect of different water samples on color difference L

（A）、a（B）、b（C） andΔE（D） of millet porridge

Z

L

C

J

1

C

J

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

水样

S

ample

Z

L

C

C

C

K

C

C

C

J

1

C

J

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

a

a

a

a

b

bcd

bcd

d

bc

cd

bcd

C

J

1

C

J

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

C

C

C

C

Z

L

0

0

1092

核农学报38 卷

其余水样小米粥的黏度在不同剪切速率下变化相近，

黏度值比较接近。

2.2.3　不同水样对小米粥矿质元素含量的影响　不

同水样的矿物质元素Na

+

、Mg

2+

、Ca

2+

含量与对应小米

粥中阳离子浓度极显著相关，相关系数分别为0.88、

0.68和0.89（P<0.01），水样及其对应小米粥中的K

+

小米煮制后，除HQ外，其余水样与原水相比，Mg

2+

和

含量无显著相关性（r=0.30，P>0.05）。由图6可知，

K

+

含量明显增加，说明小米中这两种离子溶出较多。

对于原水中Ca

2+

含量较高的水样，煮制小米粥中Ca

2+

图5 不同水样对小米粥黏度的影响

Fig.5　Effect of different water samples on the viscosity of

millet porridge

含量反而减少。Na

+

含量变化与Ca

2+

相似，SD1、SD2、

ZL以及HQ原水较小米粥中含量高。综上，水质中

Na

+

和Ca

2+

含量的不同会对小米粥中矿质元素含量产

生影响，Mg

2+

和K

+

含量对矿质元素含量的影响相对

较小。

注：不同大写字母表示不同水样中离子含量差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示不同小米粥中离子含量差异显著（P<0.05）。

Note： Different capital letters indicated that the ion content among different water samples was significantly different at 0.05 level . Different lowercase letters

indicate significant difference in ion content among different millet gruel at 0.05 level.

图6 不同水样对小米粥主要矿物质元素离子含量的影响

Fig.6　Effect of different water samples on main mineral elements of millet porridge

6 期不同水样对小米粥的理化及感官品质的影响1093

2.2.4　不同水样对小米粥氨基酸和总糖含量的影

响　由图7可知，以CC小米粥为对照，TR2和SD2小米

粥中异亮氨酸、脯氨酸的含量占比相对较高，谷氨酸、酪

氨酸的含量占比相对较低。天冬氨酸在ZL中含量占比

最高，在CJ2中最少，说明不同水样煮制小米粥会改变

其氨基酸组成比例。赖氨酸、组氨酸、精氨酸的含量较

低，分别为1.03~4.90、1.40~3.62、0.27~3.52 µg·mL

-1

。

不同水样煮制小米粥的氨基酸总量有所差异，TK3煮

制小米粥的氨基酸含量最高，达150.60 µg·mL

-1

，KW

的含量最低，仅为116.20 µg·mL

-1

，其余水样含量为

水质中离子含量不同所致。

120.71~147.42 µg·mL

-1

，氨基酸含量的变化可能是由

图7 不同水样对小米粥氨基酸各组分含量的影响

Fig.7　Effect of different water samples on the contents of amino acids in millet porridge

由图8可知，部分水样煮制小米粥间的还原糖和

还

原

糖

含

量

R

e

d

u

c

i

n

g

s

u

g

a

r

/

%

0.20

0.18

0.16

0.14

0.12

h

0.10

CD

ef

还原糖

AB

ABC

ABCD

b

c

总糖

a

A

ab

60

55

总糖含量差异显著（P<0.05），其中TK3煮制小米粥的

还原糖含量最高，达0.18%，而CJ3和KW的还原糖含

量最低，仅为0.12%。然而，所有水样煮制小米粥的还

原糖含量均相对其总糖含量较低，这可能是因为小米

在煮制过程中，还原糖溶解至米粒中。SD1和SD2煮

制小米粥的总糖含量较高，分别达54.63%、57.95%。

表明使用弱碱性水煮制小米粥可提高其含糖量。

2.3　不同水样对小米粥感官指标的影响

感官评价是判断小米粥品质好坏的重要指标，受

不同水样煮制，小米粥的风味发生了很大变化，14种

8大类水样煮制小米粥的感官评价结果如图9所示。总

体表现为TR>KW>TK>CJ>ZL>SD>CC>HQ。其中，TR、

TK的各个指标分值相近，综合评价明显优于其他类型

水，尤其是TR米汤的香气和滋味较好。KW总分值虽

较高，但其外观评分相对较低。而HQ米汤的综合评

价以及各指标得分均远低于其他类型水样，这可能是

由于HQ中的CO

2

含量较高，煮制过程抑制了香气物质

的挥发性，从而导致其感官结果较差。

化指标的相关性

为更深入了解水样指标对小米粥品质的影响，对

煮沸后水样的离子量、硬度、pH值和电导率与小米

2.4　煮制水样主要水质因子与小米粥综合得分和理

50

ABC

ABCD

ABCD

45

ABCD

ABCD

cd

40

BCD

cde

cde

de

35

D

gh

gh

fg

h

30

25

20

D

注：不同大写字母表示不同水样间还原糖含量差异显著（P<0.05）；不同

小写字母表示不同水样间总糖含量差异显著（P<0.05）。

sugar content at 0.05 level. Different lowercase letters indicate significant

difference in total sugar content at 0.05 level.

Note： Different capital letters indicate significant difference in reducing

图8 不同水样对小米粥还原糖和总糖含量的影响

Fig.8　Effect of different water samples on the contents of

reducing sugar and total sugar in millet porridge

粥综合得分以及理化指标进行相关性分析，结果见

表4。Ca

2+

、Mg

2+

含量及硬度与小米粥的a

*

呈显著正

相关（P<0.05）。Na

+

含量与小米粥的总糖含量呈极

显著正相关（P<0.01），表明适量的钠离子会提高小

Z

L

C

J

1

C

J

2

C

J

3

K

W

T

R

1

T

R

2

T

K

1

T

K

2

T

K

3

S

D

1

S

D

2

H

Q

C

C

水样 Sample

总

糖

含

量

T

o

t

a

l

s

u

g

a

r

/

%

1094

外观

28

26

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

ZL

CJ

KW

CC

TR

TK

SD

HQ

色泽

核农学报38 卷

米粥的甜味。pH值与小米粥的L

*

和b

*

呈显著负相关

（P<0.05），说明煮沸水样过高的pH值会降低小米粥

的明亮度和黄色度。水样的电导率与小米粥综合得

分、L

*

和b

*

均呈显著或极显著负相关，与a

*

呈显著正

相关，说明过高的电导率对小米粥感官品质不利，同

时也会影响小米粥的色泽。此外，Na

+

含量与小米粥

中的组氨酸含量呈显著正相关。上述结果表明，适

量增加Na

+

含量可有效提升小米粥中的组氨酸含量。

适口性

气味滋味

电导率与缬氨酸含量呈显著负相关，与组氨酸含量

呈显著正相关。说明电导率较高水质煮制的小米粥

中，缬氨酸的含量相对较低，而组氨酸含量则相对

较高。

图9 不同水样小米粥的感官评价得分

Fig.9　Sensory evaluation scores of different water samples of

millet porridge

表4　煮沸水样主要水质因子与小米粥综合得分以及理化成分的相关性分析

Table 4　Correlation analysis of major water quality factors in boiled water samples and comprehensive score and

physicochemical components of millet porridge

项目

Item

Ca

2+

Mg

K

+

2+

综合得分亮度L

*

Comprehensive scoreLightness

-0.284

-0.417

-0.421

-0.473

-0.374

-0.462

-0.583

*

-0.519

-0.461

-0.319

-0.490

-0.585

*

-0.500

红绿色调a

*

Green-red axis

0.542

*

0.538

0.307

0.306

0.451

*

黄蓝色调 b

*

Blue-yellow

axis

-0.458

-0.510

-0.485

-0.485

-0.504

-0.573

*

氨基酸总量

Total contents

of amino acid

-0.116

-0.215

-0.014

-0.037

-0.224

-0.129

-0.116

总糖

Total sugar

-0.404

-0.431

-0.349

-0.410

0.664

**

0.659

*

还原糖

Reducing sugar

-0.118

-0.132

-0.167

-0.142

-0.255

-0.178

0.140

缬氨酸

Valine

-0.440

-0.156

-0.477

-0.297

0.146

组氨酸

Histidine

0.250

0.061

0.607

*

0.543

*

0.608

*

0.112

0.028

Na

+

硬度 Hardness

pH值 pH value

电导率 EC

0.557

*

0.587

*

*

注：和

**

分别表示相关性在0.05和0.01水平达到显著和极显著。

Note：

*

and

**

indicate the correlation was significant and extremely significant at 0.05 and 0.01 level， respectively.

-0.691

**

-0.715

**

0.268

-0.566

*

-0.599

*

3　讨论

分析水样煮沸前后pH值、电导率、硬度及离子含

量的变化发现，不同水样在各个指标上的热稳定性存

在一定差异。其中，pH值在煮沸前后的差异较大，主

要归因于水样加热后其酸气挥发，导致pH值增大。电

导率是衡量水中溶解性离子总浓度的指标，而硬度是

反映水中钙离子和镁离子浓度的指标。从电导率、硬

度和离子含量的变化来看，三者煮沸前后的变化趋势

相似。

小米粥的品质、色泽和理化成分受到水样中多种

因素的影响。小米粥的pH值低于煮沸水样，原因可

能是小米粥中含有氨基酸、有机酸等化学物质，使小

米粥的酸碱度降低

［36］

。小米粥的电导率高于煮沸水

样，可能是因为小米粥中内含物溶出较多，如钾、钠等

元素溶于小米粥中，从而导致电导率升高

［37］

。对于原

水中Ca

2+

含量较高的水样，煮制小米粥中Ca

2+

含量反

而减少，是由于Ca

2+

可能与小米粥中的其他化学物质

结合或发生反应，从而导致离子含量的下降

［38］

。水样

硬度对小米粥黏度的影响相对较小，原因可能是水样

中Ca

2+

和Mg

2+

对小米粥黏度影响较小，水中其他离子

导致了小米粥黏度的轻微变化

［39］

。SD煮制小米粥的

总糖含量最高，说明使用弱碱性水煮制小米粥可提高

其含糖量。这可能是由于苏打水会使小米粥呈偏碱

性，加快淀粉的糊化，从而增加了小米粥的黏稠度和糖

类含量

［40］

。通过感官分析发现，TR煮制的小米粥感官

评分最高，这主要是由于TR会提高小米粥中主要氨基

酸的含量，从而加速氨基酸转换生成醛类等物质，提高

小米粥的香气

［41］

，因而感官结果最佳。

通过分析水样指标与小米粥的感官指标发现，在

水样酸碱度方面，中性水煮制的小米粥品质较好，而弱

酸性和弱碱性水煮制的小米粥颜色偏红且呈现出较差

的气味，从而影响其整体品质。pH值过低导致色泽偏

暗的原因可能是矿物质离子与多酚的络合，使小米粥

变暗

［42］

。在水样硬度方面，软水煮制的小米粥品质最

6 期不同水样对小米粥的理化及感官品质的影响1095

佳，

CC

粥品质较差；

和

微硬水次之，

CJ水样几乎不含矿物质离子，

硬水则表现最差。在饮用水类型上，

而属于硬水的ZL和HQ

因此煮制的小米

中钙镁离子含量

较高，导致煮制的小米粥色泽不佳且感官评分较差，从

而影响其整体品质。上述结果表明，使用弱酸或弱碱

水，以及矿物质含量极低或极高的水煮制小米粥，其品

质均不够理想。

水样影响小米粥总糖含量主要是通过钠离子，主

要原因是适量的钠盐会加速小米淀粉的糊化，从而提

高小米粥中糖的含量，增加甜味

［43］

。电导率的高低会

影响部分氨基酸含量的变化，表明可以通过调整煮制

用水的水质类型，来优化小米粥的氨基酸组成

［44］

。综

合考虑，作为中性水且含有适量矿物质离子，TR、KW

和TK煮制的小米粥品质较好。

4　结论

本研究发现，pH偏中性、低硬度、低电导率、低矿

化度的水样TR煮制的小米粥品质相对最优。总体而

言，pH值6.5~8.0水样煮制的小米粥品质较好，过高

的pH值会导致小米粥的色泽明亮度下降。同时，水

样硬度20~60 mg·L

-1

煮制的小米粥色泽较好，过高的

硬度会导致小米粥色泽偏暗。此外，

20 µS·cm

水样电导率低于

-1

煮制出的小米粥品质较好，过高的电导率

不仅会导致小米粥色泽暗沉，也会影响营养物质氨基

酸含量，导致整体品质不佳。水样中的Na

+

含量过多，

会导致小米粥总糖含量升高，不利于糖尿病人的长期

食用。水样影响小米粥的理化成分主要是通过水质离

子，适当的调节水质离子含量，有利于煮制出食用品质

更好的小米粥。

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， Mg

2+

， Na

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［

［

［

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1097

Effects of Different Water Samples on the Physicochemical and

Sensory Quality of Millet Porridge

*

DUAN　Huiling

1

LIU　Xinkai

1

LI　Yanjun

1

WANG　Yu

1，

WANG　Feng

2

GU　Fengying

2

（

1

College of Food Science and Engineering， Shanxi Agricultural University， Jinzhong， Shanxi 030801；

2

Institute of Food Science and Technology， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100193）

Abstract： To investigate the effect of different water samples on the physicochemical and sensory

characteristics of millet porridge， fourteen water samples at eight types （tap water， ultra-pure water and pure

were used as cooking water for porridge preparation by Jingu 21 millet. The pH value， conductivity and

viscosity， amino acids and sugars of millet porridge were investigated. Results found that the pH value and

conductivity of water sample increased after boiling， and were significant positively correlated with the pH

water， mineral water， natural spring water， natural mineral water， soda water， gas-bearing mineral water）

mineral elements of the water samples were tested before and after boiling， and their effects on the color，

value and conductivity of millet porridge， with the correlation coefficients （r） of 0.95 and 0.87， respectively.

Furthermore， a significant positive correlation was observed between the contents of Ca

2+

and Mg

2+

in boiling

of 0.542 and 0.538， respectively. Excessive conductivity was detrimental to the sensory quality and color of

millet porridge， while a high pH value reduced its brightness. The physical and chemical components of

various water samples influenced differently on the color， viscosity and amino acid components of millet

porridge， mainly due to ions in the water quality. The Na

+

could raise the total sugar content of millet

porridge， making it sweet and leveled up of the histidine content. The high content of calcium and magnesium

water samples， as well as the color difference a

*

values of millet porridge， with the correlation coefficients （r）

ions in the water sample induced the darkness of millet porridge. According to sensory evaluation， neutral

water and appropriate amounts of mineral ions were the best for cooking millet porridge. The findings are

relevant for selecting water for daily cooking of millet porridge and for millet porridge-related products in

industry.

Keywords： millet porridge， water quality， mineral element， sensory quality