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        不同干燥溫度和干燥風(fēng)速對稻谷品質(zhì)的影響研究

        2020-07-22 11:51:36孫麗琴
        糧油食品科技 2020年4期
        關(guān)鍵詞:精米直鏈稻谷

        鄭 剛,孫麗琴

        (1.遼寧省糧食科學(xué)研究所,遼寧 沈陽 110032;2.遼寧省農(nóng)產(chǎn)品及獸藥飼料產(chǎn)品檢驗監(jiān)測院,遼寧 沈陽 110032)

        我國是稻谷生產(chǎn)大國,2019年稻谷產(chǎn)量近2.1億t。其中,遼寧省稻谷產(chǎn)量434.8萬t[1]。一般地域和氣候不同,田間收獲后的稻谷含水率就有所不同,遼寧地區(qū)稻谷含水率在22%左右,南方地區(qū)更高。稻谷含水率過高會造成儲藏過程品質(zhì)劣變,為保證收獲后稻谷品質(zhì)穩(wěn)定和儲藏安全,收獲后的稻谷需進(jìn)行干燥處理才能儲藏加工。稻谷是一種熱敏性的作物,干燥溫度過高、速度過快或者參數(shù)選擇不當(dāng)容易產(chǎn)生爆腰[2],這將直接影響加工后的整精米率,爆腰嚴(yán)重碎米率增高,整精米率降低,成品米的等級下降,其食味和貯藏性能降低。因此,選擇合理的干燥條件以減少稻谷裂紋、保證稻谷品質(zhì)具有重要意義。

        本實驗對高水分稻谷在不同干燥條件下進(jìn)行干燥,測定其干燥后的品質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律,通過實驗數(shù)據(jù)分析,研究干燥溫度、干燥風(fēng)速與稻谷品質(zhì)變化的相關(guān)性,分析其相關(guān)性,確定稻谷保質(zhì)干燥最佳工藝技術(shù)參數(shù),為生產(chǎn)應(yīng)用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 實驗材料

        稻谷:產(chǎn)地遼寧盤錦,指標(biāo)見表1。

        表1 供試稻谷初始指標(biāo)

        1.2 實驗儀器與設(shè)備

        薄層干燥實驗裝置:廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所;JXFM110錘式旋風(fēng)磨:上海嘉定糧油儀器有限公司;ML203電子天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;101-1EF型電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海實驗儀器廠;LHS-100CL電熱恒溫培養(yǎng)箱:上海一恒科學(xué)儀器有限公司;XQ-600脂肪酸值測定儀:北京先驅(qū)威鋒技術(shù)開發(fā)公司;DPCZ-II型直鏈淀粉測定儀:浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司。

        1.3 實驗方法

        1.3.1 干燥實驗

        稻谷干燥實驗在熱風(fēng)薄層干燥實驗裝置上進(jìn)行(如圖1所示)。采用干燥溫度30、40、50、60、70、80 ℃和干燥風(fēng)速0.2、0.4、0.6、0.8、1 m/s進(jìn)行研究,將稻谷水分從18.3%降到14.5%左右,考察稻谷干燥后發(fā)芽率、裂紋率、整精米率、脂肪酸值等指標(biāo)的變化情況。

        圖1 熱風(fēng)薄層干燥實驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖

        1.3.2 檢測方法

        水分含量:參照GB5009.3—2016。

        發(fā)芽率:參照GB/T 5520—2011。

        裂紋率:參照GB/T5496—1985。

        整精米率:參照GB/T21719—2008。

        脂肪酸值:參照GB/T 15684—2015。

        直鏈淀粉:參照GB/T 15683—2008。

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同干燥溫度和風(fēng)速對稻谷發(fā)芽率的影響

        發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量好壞的重要指標(biāo),糧食的新鮮程度和食用品質(zhì)好壞可以通過發(fā)芽率高低來體現(xiàn)。由圖2可知,低溫干燥時對稻谷發(fā)芽率的影響較小,而當(dāng)干燥溫度大于50 ℃時,稻谷的發(fā)芽率急劇下降;由圖3可知,干燥溫度不變時,隨著風(fēng)速的增加稻谷發(fā)芽率也有所下降,但影響不大。這說明,低溫緩速干燥對稻谷的新鮮度保持更好,高溫干燥使稻谷蛋白質(zhì)變性和凝固,導(dǎo)致了酶活性喪失,所以高溫干燥不適用于種子干燥。

        圖2 干燥溫度對發(fā)芽率的影響

        圖3 干燥風(fēng)速對發(fā)芽率的影響

        2.2 不同干燥溫度和風(fēng)速對稻谷裂紋率的影響

        稻谷裂紋率(也稱爆腰率)的高低直接影響碾米后的整精米率,從而影響稻谷的加工品質(zhì)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價值。由圖4、圖5可以看出,稻谷裂紋率隨著干燥溫度、干燥風(fēng)速的增加而升高,當(dāng)干燥溫度大于50 ℃時,裂紋率隨干燥溫度的升高迅速增大;當(dāng)干燥風(fēng)速大于0.6 m/s時,裂紋率也會急劇上升。主要是由于稻谷粒局部受熱不均,造成局部收縮,內(nèi)外濕度梯度過大產(chǎn)生應(yīng)力變化造成[3]。通過對比干燥后稻谷樣品的裂紋率還可發(fā)現(xiàn),干燥溫度對裂紋率的影響大于干燥風(fēng)速的影響。

        圖4 干燥溫度對裂紋率的影響圖

        圖5 干燥風(fēng)速對裂紋率的影響

        2.3 干燥溫度和風(fēng)速對稻谷整精米率的影響

        稻谷整精米率是稻谷分級定等的重要指標(biāo),直接反映稻谷的工藝品質(zhì)及碾米產(chǎn)量。由圖6、圖7可知,隨著干燥溫度的升高,稻谷的整精米率呈下降趨勢,當(dāng)干燥溫度大于50 ℃時,下降的幅度增大。干燥風(fēng)速逐漸增大時,稻谷的整精米率逐漸下降。結(jié)果表明,干燥溫度對稻谷整精米率影響大于干燥風(fēng)速的影響。隨著干燥溫度和風(fēng)速升高,稻米裂紋增加,碎米增加,從而整精米率下降,說明整精米率與裂紋率負(fù)相關(guān)。

        2.4 干燥溫度和風(fēng)速對脂肪酸值的影響

        圖6 干燥溫度對整精米率的影響

        圖7 干燥風(fēng)速對整精米率的影響

        圖8 干燥溫度對脂肪酸值的影響

        圖9 干燥風(fēng)速對脂肪酸值的影響

        脂肪酸值是評價稻谷儲存品質(zhì)變化的重要指標(biāo)之一。由圖8和圖9可知,稻谷的脂肪酸含量在低溫干燥(小于50 ℃)時影響不明顯,但高溫干燥(大于50 ℃)后稻谷脂肪酸含量快速上升。造成這一現(xiàn)象的原因,主要是高溫干燥過程會致使稻谷自身脂解酶活性增高,從而導(dǎo)致稻谷中游離脂肪酸含量增加。脂肪酸在高溫條件下會發(fā)生酸敗,并因此導(dǎo)致營養(yǎng)價值和食味下降[4]。干燥風(fēng)速對脂肪酸值的影響較小。

        2.5 干燥溫度和風(fēng)速對稻谷直鏈淀粉含量的影響

        稻米中直鏈淀粉含量多少是影響稻米食用品質(zhì)的關(guān)鍵因子和重要指標(biāo)。直鏈淀粉含量及其特性關(guān)系到米飯的黏度和食味,直鏈淀粉含量與米飯硬度正相關(guān),與米飯黏度負(fù)相關(guān),并且與黏度的相關(guān)性更密切[5]。由圖10和圖11可知,隨著干燥溫度升高,稻谷中α-淀粉酶和β-淀粉酶活性增大,使得稻谷中支鏈淀粉含量下降而直鏈淀粉含量升高,導(dǎo)致大米的可溶性變差,硬度增加,口感變差,食味品質(zhì)降低。干燥風(fēng)速對稻谷直鏈淀粉含量的影響不明顯。

        圖10 干燥溫度對直鏈淀粉含量的影響

        圖11 干燥風(fēng)速對直鏈淀粉含量的影響

        3 結(jié)論

        干燥溫度對稻谷品質(zhì)的影響顯著。干燥溫度升高,稻谷發(fā)芽率下降,裂紋率增加,整精米率降低,直鏈淀粉含量和脂肪酸值均升高,稻谷品質(zhì)下降,食味變差。因此為保證稻谷干燥品質(zhì),應(yīng)選擇低溫干燥。

        干燥風(fēng)速對稻谷裂紋率和整精米率影響較明顯。干燥溫度一定時,干燥風(fēng)速增大,稻谷的裂紋率增加,整精米率下降,碎米增多,從而使得加工品質(zhì)下降,產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價值受到影響,故干燥稻谷時應(yīng)緩速干燥為佳。

        干燥溫度大于50 ℃,風(fēng)速大于0.6 m/s時,稻谷品質(zhì)急劇變化。因此,稻谷干燥應(yīng)選擇低溫緩速干燥,最佳工藝技術(shù)參數(shù)為干燥溫度小于50 ℃,風(fēng)速小于0.6 m/s,干燥品質(zhì)最好。

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