陸益鋇，樊 炯，馬莉娜，張慧恩，楊 華

（浙江萬里學(xué)院生物與環(huán)境學(xué)院，浙江寧波 315100）

大米是人類賴以生存的主食之一，營養(yǎng)成分豐富，包含糖類、蛋白質(zhì)、脂肪及膳食纖維等，為人體提供必需的微量元素，而各成分的結(jié)構(gòu)與含量都會對大米品質(zhì)造成不同程度的影響。在貯藏期間大米品質(zhì)會潛移默化地發(fā)生劣變，而品質(zhì)變化主要是酶和微生物作用，使脂類水解和氧化。隨著貯藏時(shí)間的延長，使大米化學(xué)、物理特性出現(xiàn)變動的現(xiàn)象，即為大米的陳化。陳化后的大米由于陳化程度不同會出現(xiàn)黏性降低、口感變差等現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)煮制后的飯粒泛黃、無光澤及米香味的缺失等情況。在內(nèi)因與外因綜合作用的過程中，大米的品質(zhì)逐步降低，內(nèi)因主要包括大米蛋白質(zhì)變化、還原糖含量、脂肪酸值等大米自身所含的物質(zhì)，外因主要包括溫度、濕度及貯藏條件等不可抗因素。Sitakali C 等人[1]對于不同品種的大米展開了研究，結(jié)果可知直鏈淀粉含量與米飯硬度呈正相關(guān)，與黏度呈負(fù)相關(guān)，而大米內(nèi)蛋白質(zhì)含量直接影響大米蒸煮過程中的吸水率。

中國是大米消耗大國，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們不只是滿足于溫飽，對糧食的需求正從數(shù)量消費(fèi)型變成質(zhì)量消費(fèi)型，越來越注重糧食的質(zhì)量和營養(yǎng)[2]。大米是經(jīng)過稻谷的加工得到的產(chǎn)品，極易受到溫度、濕度及氣體成分的影響，因此大米的貯藏穩(wěn)定性非常差，在貯藏、運(yùn)輸?shù)倪^程中發(fā)生老化、發(fā)霉、害蟲和其他問題，對大米造成嚴(yán)重?fù)p失[3]。為了減少這種不必要的糧食浪費(fèi)現(xiàn)象，防止大米在貯藏、運(yùn)輸過程中的品質(zhì)下降，延緩大米在貯藏、運(yùn)輸過程中各個(gè)成分、指標(biāo)的變化。大米的貯藏保鮮材料和方式的選擇起著至關(guān)重要的作用。試驗(yàn)將通過比較不同包裝方式的指標(biāo)變化趨勢，為大米貯藏保鮮選擇合適的貯藏方式。以期為糧食貯藏保鮮應(yīng)用奠定一定理論基礎(chǔ)及技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大米，購自當(dāng)?shù)亓簶蛎讟I(yè)；編織袋、常規(guī)塑料袋（密封袋）、高阻隔袋（真空包裝袋），購自當(dāng)?shù)爻校粴溲趸?、酚酞、氫氧化鈉等，國藥化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

XJ-10113 型迷你電飯鍋，艾格麗公司產(chǎn)品；XT-260 型軒藤智能真空機(jī)，軒藤機(jī)械公司產(chǎn)品；DK-8D 型數(shù)顯電熱恒溫水槽，上海維誠儀器有限公司產(chǎn)品；HRY-250 型智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱，寧波賽福實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品；可見分光光度計(jì)，上海菁華科技儀器有限公司產(chǎn)品；DSH-50-10 型紅外水分測定儀，邢臺智眾公司產(chǎn)品；TA-XT Plus 型物性分析儀，美國FTC 公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

樣品處理：準(zhǔn)備適量新鮮大米，分別采用編織袋、常規(guī)塑料袋、真空包裝袋進(jìn)行包裝，然后將樣品放入溫度為37±2 ℃，相對濕度70%±2%的恒溫恒濕箱中進(jìn)行貯藏。以7 d 為1 個(gè)周期，每7 d 取出一定的樣品進(jìn)行測定，35 d 和14 d 各為1 個(gè)周期，共2 次。

1.3.1 大米水分含量測定

使用紅外水分測定儀進(jìn)行水分測定，操作步驟：插上插座，儀器調(diào)平，放入秤盤去皮。試樣制備：取大米樣品80 g 經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過40 目篩子，并充分混勻。放入樣品，打開溫度開關(guān)（左開） 于131℃條件下干燥2 h。

1.3.2 大米脂肪酸值測定

參考GB/T 20569—2006S《稻谷儲存品質(zhì)判定規(guī)則》中的附錄A 的方法來測定大米樣品的脂肪酸值[4]。

1.3.3 還原糖含量測定

參考GB/T 5513—2019 糧油檢驗(yàn)糧食中還原糖和非還原糖測定[5]。

1.3.4 總酸的測定

參考GB 5009.239—2016 中食品酸度的測定法進(jìn)行測定[6]。

1.3.5 大米質(zhì)構(gòu)特性測定

將蒸煮后的米飯利用質(zhì)構(gòu)儀測定最大黏附力、咀嚼性、膠黏性等。采用P/25 探頭，應(yīng)變力0.1 N，測試速度60 mm/min，形變量70%，室溫下完成測定。每次取3 粒米，做3 次平行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同包裝對大米水分含量的影響

大米水分含量是指大米中水分質(zhì)量占大米總量的百分比[7]。在大米生產(chǎn)、貯藏直至銷售過程中，有效控制大米的水分以防止大米在微生物的滋生下腐敗變質(zhì)[8]。由于保存方式不同，貯藏環(huán)境中的水分向包裝內(nèi)滲透的能力也不同[9]。

不同包裝方式對大米水分含量的影響見圖1。

圖1 不同包裝方式對大米水分含量的影響

由圖1 可知，大米在3 種包裝下水分含量總體呈現(xiàn)增多趨勢。其中，編織袋包裝大米，吸水率較高，因?yàn)樵摬牧系耐笣裥詷O高，因此極易受貯藏壞境的影響。塑料袋和真空包裝材料中大米水分含量都有不同程度的增加，但由于塑料包裝與真空包裝能隔絕一定的水分滲透，因此水分含量低于編織袋包裝。在真空貯藏條件下，大米的吸水率較小，這可能跟大米顆粒之間相互緊挨，并減少了暴露在外的表面積有關(guān)[10]。萬志華等人[11]研究普通包裝、真空包裝、充CO2包裝和充N2包裝等4 種方式對大米保藏的影響，由試驗(yàn)結(jié)果可知，真空包裝水分含量變化較少，普通包裝水分含量變化較大，與試驗(yàn)結(jié)論基本一致。

2.2 不同包裝對大米脂肪酸值的影響

脂類在酶的作用下與水和空氣發(fā)生水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)產(chǎn)生脂肪酸。大米中脂肪含量較少且不均勻，但其易被酯酶催化分解為甘油和游離的脂肪酸，而游離的脂肪酸極易被氧化[12]。

不同包裝方式對大米脂肪酸值的影響見圖2。

圖2 不同包裝方式對大米脂肪酸值的影響

由圖2 可知，大米脂肪酸值總體呈上升趨勢。且真空包裝后的脂肪酸值低于常規(guī)塑料包裝與編織袋包裝。不同包裝中大米脂肪酸值的增大，可能與包裝材料的阻氣性有較大的關(guān)系，編織袋材料透氣性大，適合微生物生產(chǎn)與繁殖。而有阻隔效果的包裝袋能有效抑制細(xì)菌的滋生，從而保證大米的品質(zhì)。脂類氧化產(chǎn)物能通過脂肪酸的進(jìn)一步氧化分解，產(chǎn)生對大米風(fēng)味有不良影響的物質(zhì)，如醛類、酮類和酸類[13]。脂肪酸值是國家大米等級分類標(biāo)準(zhǔn)中主要參考指標(biāo)之一[14-17]，研究表明貯藏時(shí)間越長，脂肪酸值呈現(xiàn)加速上升趨勢，且脂肪酸值與稻米初始帶菌量也有密切的關(guān)系[18-19]。Marshall W E 等人[20]研究發(fā)現(xiàn)，大米淀粉糊化與脂類有較大的關(guān)聯(lián)。大米淀粉能與磷脂、糖脂的部分相互作用，從而使淀粉膨脹性和吸水率降低，糊化溫度得到提升。

2.3 不同包裝對大米還原糖含量的影響

還原糖是一種含有游離還原基的小分子糖類，具有還原性，在適宜條件下易被氧化，對大米品質(zhì)有嚴(yán)重影響[21-22]。而大米中含有少量如葡萄糖、麥芽糖等的低分子糖類，這些糖分子含有游離的還原基。當(dāng)非還原性的蔗糖等被水解為葡萄糖和果糖時(shí)，還原糖增多[23]。

不同包裝方式對大米還原糖含量的影響見圖3。

圖3 不同包裝方式對大米還原糖含量的影響

由圖3 可知，在不同包裝下還原糖含量隨著時(shí)間呈上升趨勢。其中，真空包裝的還原糖生成量最少，可能是由于真空包裝內(nèi)氧氣較少，氧化分解能力減弱。據(jù)研究報(bào)道當(dāng)大米在貯藏時(shí)，還原糖上升，嚴(yán)重劣變時(shí)，還原糖反而會下降，因此還原糖不能很直接地反映大米品質(zhì)的劣變情況[24]。張玉榮等人[25]研究了不同貯藏溫度下蒸谷米的還原糖含量變化，不同溫度下蒸谷米的還原糖趨勢基本相同，均為先略有升高后降低，且溫度越高，還原糖含量變化速率越快。

2.4 不同包裝對大米總酸含量的影響

總酸度是糧食中含有酸性物質(zhì)的總量。糧食中脂肪分解生成的脂肪酸，碳水化合物分解產(chǎn)生的酪酸、乳酸及醋酸等都是總酸的主要來源。通常品質(zhì)優(yōu)良的糧食總酸含量較少，而環(huán)境溫度過高或糧食陳化滋生霉蟲時(shí)，易使總酸含量增多[26]。因此，總酸含量可用于衡量大米貯藏的穩(wěn)定性，作為判定大米新鮮度的一個(gè)重要指標(biāo)[27]。

不同包裝方式對大米總酸含量的影響見圖4。

圖4 不同包裝方式對大米總酸含量的影響

由圖4 可知，總酸含量隨著時(shí)間的延長而增大，其中編織袋包裝中大米總酸變化最大，常規(guī)塑料袋包裝次之，真空包裝變化量最低，貯藏30 d 以后總酸增長趨勢變化較為平緩。王立峰等人[28]研究表示不同包裝與溫度對大米品質(zhì)起重要作用，溫度越高，含氧量越大，大米陳化越嚴(yán)重，總酸含量越高。

2.5 不同包裝對大米質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.5.1 最大黏附力的變化

不同包裝方式對大米最大黏附力的影響見圖5。

圖5 不同包裝方式對大米最大黏附力的影響

由圖5 可知，最大黏附力是經(jīng)過蒸煮后的米飯同牙齒發(fā)生摩擦?xí)r產(chǎn)生的一種分子力的作用，一般這種情況下會出現(xiàn)局部固態(tài)連接，是一種反方向的力[29]。它反映了對米飯進(jìn)行咀嚼時(shí)，飯粒對牙齒、上顎、舌頭等接觸面黏著的性質(zhì)。由圖5 可知，黏附力隨著貯藏時(shí)間延長呈現(xiàn)下降趨勢。3 種包裝大米在高溫高濕條件下，內(nèi)部所含的蔗糖、碳水化合物及糖類物質(zhì)產(chǎn)生一定變化，對大米最大黏附力產(chǎn)生影響。黏性是影響大米品質(zhì)的重要因素之一，對其食味性起重要作用。而膠體粒子形成的體系對大米黏度的大小起重要作用[30]。

2.5.2 咀嚼性的變化

咀嚼性是指將固體樣品咀嚼成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需要的能量[31]。

不同包裝方式對大米咀嚼性的影響見圖6。

圖6 不同包裝方式對大米咀嚼性的影響

由圖6 可知，3 種包裝大米樣品的咀嚼性，總體趨勢趨于一致。貯藏7 d 時(shí)，咀嚼性最大，而咀嚼性與食味性有關(guān)。說明存放一定時(shí)間后的大米食味性優(yōu)于原樣品。與黃亞偉等人[12]結(jié)論一致。編織袋包裝的大米相較于其他2 種，變化量較大。隨著貯藏時(shí)間的不斷延長，不同包裝下的大米樣品的咀嚼性不斷下滑。王煒華等人[32]研究顯示，膳食纖維能對大米的咀嚼性有一定影響作用，隨著膳食纖維量增大，使得大米淀粉分子間疏松，從而降低了大米的咀嚼性，當(dāng)添加量超過一定范圍后，咀嚼性又呈現(xiàn)小波動上升趨勢。

2.5.3 膠黏性的變化

不同包裝方式對大米膠黏性的影響見圖7。

圖7 不同包裝方式對大米膠黏性的影響

由圖7 可知，大米樣品的膠黏性與最大黏附力總體趨勢基本一致。隨著貯藏時(shí)間增加而減小，后趨于平緩。第63 天時(shí)，3 種包裝袋的膠黏性差異較小，其中在貯藏7 d 后，編織袋包裝的大米樣品的膠黏性下降最快。潘巨忠等人[33]研究表明，在貯藏過程中各種分解酶的含量由于大米陳化而降低，如大米中淀粉酶的失活，導(dǎo)致液化能力下降導(dǎo)致水解產(chǎn)生的糊精減少，黏性下降；蛋白質(zhì)類的大分子膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z狀態(tài)，使大米硬度增大，蒸煮時(shí)水分不易使整個(gè)米粒膨潤，故黏性下降；而由于陳化導(dǎo)致直鏈淀粉增加也是導(dǎo)致蒸煮后的大米黏性降低的一個(gè)重要原因。黃天柱等人[34]研究表明，原料大米的水分含量與米飯黏度有一定相關(guān)性，內(nèi)部水分含量較低的大米在煮制米飯時(shí)，大米腹部迅速吸水，與背部形成了水分差，使米粒發(fā)生龜裂，流露出淀粉粒，對米飯黏性產(chǎn)生影響。

3 結(jié)論

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在貯藏時(shí)間范圍內(nèi)，隨著貯藏時(shí)間的延長，大米中水分含量、脂肪酸值、總酸、還原糖含量總體呈現(xiàn)上升趨勢，而最大黏附力、咀嚼性、膠黏性總體呈現(xiàn)先下降后趨于存在一定波動的平緩狀態(tài)。在高溫高濕環(huán)境下，總體而言，真空包裝效果較好，其次為普通塑料包裝，編織袋效果最差。證明高阻隔材料在貯藏期間能夠較好地保持大米品質(zhì)。當(dāng)前，國內(nèi)對大米品質(zhì)影響客觀因素的研究已經(jīng)初步成熟，對大米淀粉及蛋白質(zhì)的研究較多，但現(xiàn)有研究對大米品質(zhì)的地域性、時(shí)間、地理環(huán)境及因地制宜合理保藏等分區(qū)研究較少[35]。綜合多種客觀因素對于研究保藏高品質(zhì)大米、減少糧食浪費(fèi)等方面均有重要的戰(zhàn)略意義。