คุณภาพเมล็ดข้าวทางเคมี (Chemical Quality of Rice) เป็นคุณสมบัติที่ไม่สามารถพิจารณาจากลักษณะภายนอกได้ จะต้องวิเคราะห์จากคุณภาพทางเคมี เมล็ดข้าวเมื่อนำไปหุงต้มข้าวแต่ละพันธุ์จะมีคุณสมบัติแตกต่างกันได้แก่

      1.ปริมาณอมิโลส (Apparent amylose - content) แป้งข้าวจะมีอมิโลสเปคตินเป็นองค์ประกอบหลักและอมิโลสเป็น องค์ประกอบรอง แต่โดยทั่วไปมักนิยมแบ่งประเภทข้าวโดยกล่าวถึงอมิโลสเป็นหลักสำคัญอัตราส่วนของอมิโลสและอมิโลเปคติน   เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ข้าวสุกมีคุณสมบัติแตกต่างกัน  ข้าวที่มีอมิโลสสูง ในระหว่างการหุงต้ม จะดูดน้ำได้มากกว่าข้าวที่มีอมิโลสต่ำ ปริมาณอมิโลสทำให้ข้าวสุกมีความเหนียวลดลง หรือร่วนมากขึ้น ข้าวที่มีอมิโลสสูงเมื่อหุงต้มสุก จึงร่วนกว่าและแข็งกว่าข้าวที่มีอมิโลสต่ำ ข้าวเหนียวเป็นข้าวที่มีปริมาณอมิโลสต่ำ (0-2%) เมื่อหุงต้มลักษณะข้าวสุก จะเหนียวมาก ได้แก่ ข้าวเหนียวสันป่าตอง กข6 และ กข10 ส่วนข้าวเจ้าเนื่องจากมีจำนวนหลายพันธุ์ เมื่อหุงต้มลักษณะข้าวสุกจะแตกต่างกัน ซึ่งแบ่งได้เป็น 3 ประเภท ดังนี้
       
        1.1  ข้าวอมิโลสต่ำ เป็นข้าวที่มีปริมาณอมิโลส 10 - 19%   เมื่อหุงต้มลักษณะข้าวสุกจะนุ่มเหนียว ได้แก่ข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 กข15  กข21 ปทุมธานี 1  ข้าวเจ้าหอมคลองหลวง 1   ข้าวเจ้าหอมสุพรรณบุรี  และข้าวสังข์หยดพัทลุง ฯลฯ
        1.2 ข้าวอมิโลสปานกลาง เป็นข้าวที่มีอมิโลส  20 - 25%   เมื่อหุงต้มลักษณะข้าวสุกค่อนข้างนุ่มเหนียวเล็กน้อย ได้แก่ ข้าวพันธุ์ กข7  กข23   สุพรรณบุรี 60  ขาวปากหม้อ  ขาวตาแห้ง 17 สุพรรณบุรี 2 เข็มทอง เล็บนกปัตตานี  ไข่มดริ้น  ดอกพยอม และหอมจันทร์ ฯลฯ
        1.3   ข้าวอมิโลสสูง เป็นข้าวที่มีปริมาณอมิโลส มากกว่า 25%   เมื่อหุงต้มลักษณะข้าวสุกจะร่วนค่อนข้างแข็ง ได้แก่ ข้าวพันธุ์ นางพญา 132  กู้เมืองหลวง  แก่นจันทร์  กันตัง  เฉี้ยงพัทลุง  ชัยนาท 1 กข25  กข1 กข13   ลูกแดงปัตตานี  ปทุมธานี 60  สุพรรณบุรี 1  สุพรรณบุรี 90 เหลืองประทิว 123 และปราจีนบุรี 1 ฯลฯ

     2.  ความคงตัวของแป้งสุก (Gel consistency)  ข้าวที่มีปริมาณอมิโลสเท่ากันเมื่อหุงต้มอาจจะมีความแข็งของข้าวสุกแตกต่างกัน ทั้งนี้เนื่องจากคุณสมบัติของแป้งสุกมีอัตราการคืนตัวไม่เท่ากัน  ทำให้แป้งสุกมีความแข็งและอ่อนแตกต่างกันดังนั้น ข้าวที่มีความคงตัวของแป้งสุกอ่อน เมื่อหุงต้มข้าวสุกที่ได้จะมีความนุ่มกว่าข้าวที่มีความคงตัวของแป้งสุกแข็ง ถ้าข้าวทั้ง  2  พันธุ์  มีปริมาณอมิโลสใกล้เคียงกัน

การวิเคราะห์ค่าความคงตัวของแป้งสุกวัดได้จากระยะทางที่แป้งสุกเย็นไหล แบ่งออกได้  3 ประเภทคือ

     3. อุณหภูมิแป้งสุก (Gelatinization temperature)  เป็นอุณหภูมิที่ทำให้แป้งกลายเป็นเจล อุณหภูมิแป้งสุกมีความสัมพันธ์กับระยะเวลาการหุงต้ม โดยทั่วไป การหุงต้มข้าวจะใช้เวลา 13-24 นาที ข้าวที่มีอุณหภูมิแป้งสุกสูงจะใช้เวลาในการหุงต้มนานกว่าข้าวที่มีอุณหภูมิแป้งสุกต่ำข้าวแบ่งออกได้ 3 ประเภท ตามลำดับ
อุณหภูมิแป้งสุก
 

     4.   อัตราการยืดตัวของข้าวสุกต่อข้าวดิบ (Elongation ratio) ในระหว่างการหุงต้ม เมล็ดข้าวจะขยายตัวโดยรอบโดยเฉพาะด้านยาว ข้าวบางพันธุ์สามารถยืดตัวได้มาก การที่เมล็ดข้าวขยายตัวได้มากทำให้เนื้อภายในโปร่งขึ้น ไม่อัดแน่นและช่วยให้ข้าวนุ่มมากขึ้น

     5.  กลิ่นหอม (Aroma)   เป็นลักษณะประจำพันธุ์ ข้าวที่มีกลิ่นหอมเนื่องจากภายในเมล็ดมีสาร 2-acetyl-1-pyrroline ในข้าวหอมพันธุ์ต่าง ๆ จะมีสารนี้ประมาณ 0.04-0.09 ไมโครกรัม/กรัม

 

สูตรโครงสร้างทางเคมีของสารให้ความหอม 2-acetyl-1- pyrroline

                                          
6.   ปริมาณโปรตีน (Protein content)   โปรตีนจะเป็นตัวขัดขวางการชึมของน้ำเข้าไปภายในเมล็ดข้าว และมีส่วนทำให้ระยะเวลาการหุงต้มข้าวให้สุกนานขึ้น นอกจากนี้ยังทำให้เมล็ดแกร่งขึ้น ขัดสีออกได้ยาก ข้าวที่มีโปรตีนสูงอาจจะมีสีคล้ำกว่าข้าวที่มีโปรตีนต่ำ ข้าวที่มีโปรตีนสูงจะทำให้ความเหนียวของข้าวลดลงด้วย