低劑量輻照對(duì)稻谷失水特性和品質(zhì)的影響

龐林江 何志平 王允祥

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 311300）

低劑量輻照對(duì)稻谷失水特性和品質(zhì)的影響

龐林江 何志平 王允祥

（浙江農(nóng)林大學(xué)農(nóng)業(yè)與食品科學(xué)學(xué)院，浙江 杭州 311300）

以單季粳稻為材料，采用雙因素雙水平試驗(yàn)來(lái)研究低劑量0.6kGy60Coγ射線(xiàn)輻照單季粳稻對(duì)稻谷低溫干燥失水特性及品質(zhì)特征的影響。結(jié)果表明，0.6kGy劑量輻照能提高稻谷的失水速率，縮短干燥時(shí)間，對(duì)稻谷加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響不大，能一定程度彌補(bǔ)熱風(fēng)低溫干燥對(duì)稻米品質(zhì)帶來(lái)的負(fù)面影響，改善稻米蒸煮食用品質(zhì)。

低劑量輻照；稻谷；失水特性；品質(zhì)

目前常用的熱風(fēng)干燥稻谷工藝，存在著干燥效率低、能耗高和干制品質(zhì)差（整精米率降低，口感差）等問(wèn)題［1－2］，影響進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。為此，研究人員試圖采用改變干燥工藝或采用新干燥技術(shù)的方法解決稻谷干燥中所出現(xiàn)的問(wèn)題。

由于輻照在農(nóng)產(chǎn)品殺蟲(chóng)滅菌、抑制發(fā)芽、延遲成熟及改良食品品質(zhì)等方面具有明顯效果［3－4］，所以輻照技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品存貯保鮮等方面應(yīng)用已較為廣泛。農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)一定劑量的60Coγ射線(xiàn)輻照后會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化［5］并產(chǎn)生不同程度的損傷［6］，這種變化有可能引起干燥特性的改變，并最終影響干燥速度和干制品的品質(zhì)。已有報(bào)道［7］輻照預(yù)處理對(duì)一些果蔬干燥特性及品質(zhì)特性都有較顯著的影響。但還很少有將γ射線(xiàn)輻照技術(shù)運(yùn)用于稻谷干燥預(yù)處理，對(duì)其干品質(zhì)進(jìn)行研究的報(bào)道也較少見(jiàn)。

為了便于管理和規(guī)范市場(chǎng)，中國(guó)于1996年4月5日頒布了《輻照食品衛(wèi)生管理辦法》，規(guī)定輻照食品必須嚴(yán)格控制在國(guó)家允許的范圍和限定的劑量標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，根據(jù)GB14891.8——1997《輻照豆類(lèi)、谷類(lèi)及其制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，谷類(lèi)輻照劑量為0.4～0.6kGy。本試驗(yàn)以單季粳稻為材料，研究標(biāo)準(zhǔn)化低劑量0.6kGy60Coγ射線(xiàn)輻照預(yù)處理對(duì)稻谷的低溫干燥特性以及品質(zhì)特征的影響，為進(jìn)一步推廣奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

稻谷：浙江大學(xué)華家池校區(qū)試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)。2008年10月分收獲的單季粳稻“丙98110”，收獲后去雜清理干凈后，放入密封袋，4℃保存72h，使稻谷含水率盡量達(dá)到均勻，然后按照國(guó)標(biāo)（GB5497——85）方法測(cè)定初始含水率，用濕基表示為24.8%（33%，干基）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

烘箱：DGG－9070AD，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

電子天平：PL203，梅特勒－托利多儀器（上海）有限公司；

糙米機(jī)：GF－80，Ht McGilling，Houston，USA；

精米機(jī)：JB－20，Ht McGilling，Houston，USA；

旋風(fēng)磨粉機(jī)：3010－99，Udy Co.，F(xiàn)ort Collins，Colo.，USA；

近紅外分析儀：Foss 5000，F(xiàn)OSS NIRSystems，Inc.，USA。

1.3 試驗(yàn)方法

采用雙因素雙水平試驗(yàn)，輻照劑量：0，0.6kGy；熱風(fēng)干燥溫度：35，40℃。共4種處理（0kGy＋35℃、0.6kGy＋35℃、0kGy＋40℃和0.6kGy＋40℃），5次重復(fù)。

本試驗(yàn)中，工藝流程為輻射預(yù)處理后熱風(fēng)干燥，采用60Coγ射線(xiàn)對(duì)樣品進(jìn)行輻照，輻照試驗(yàn)在浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院原子核農(nóng)學(xué)研究所進(jìn)行；薄層干燥試驗(yàn)在熱風(fēng)烘干試驗(yàn)箱進(jìn)行，每10min用電子天平（精確到0.01g）對(duì)干燥樣品進(jìn)行稱(chēng)量并計(jì)算含水率（%）和失水速率（%/h），所有樣品均干燥至稻谷安全儲(chǔ)藏含水量（14%，濕基；16.3%，干基）以下。

1.4 米質(zhì)測(cè)定

依據(jù)NY147——88《米質(zhì)測(cè)定方法》標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)干燥至安全儲(chǔ)藏含水量的稻谷進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定。用糙米機(jī)脫殼，測(cè)得糙米率。再用精米機(jī)碾取精米，測(cè)得精米率、整精米率、堿消值。再用旋風(fēng)磨粉機(jī)將精米磨成米粉，過(guò)100目篩，用近紅外分析儀測(cè)定膠稠度、直鏈淀粉、蛋白質(zhì)及氨基酸含量［8］。

我們傳統(tǒng)的德育課主要是以班團(tuán)會(huì)、國(guó)旗下的講話(huà)及大型集體集會(huì)的形式展開(kāi)的，規(guī)模大，耗時(shí)多，效果并不明顯，很多學(xué)生抱著“事不關(guān)己高高掛起”的心態(tài)。德育微課程由于“短小精悍”，其呈現(xiàn)形式自然也就靈活多樣?；顒?dòng)呈現(xiàn)的時(shí)間可以是課堂、課外、德育教研活動(dòng)、家長(zhǎng)會(huì)、家校微課程。呈現(xiàn)的空間可以是教室、食堂、寢室、家庭。呈現(xiàn)的主體可以是班主任、老師、學(xué)生、學(xué)校社團(tuán)、學(xué)校德育處團(tuán)委等。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻照劑量和干燥溫度對(duì)稻谷失水特性的影響

由圖1和圖2可知，各處理干燥時(shí)間最短的是0.6kGy＋40℃處理，其次分別是0kGy＋40℃、0.6kGy＋35℃、0kGy＋35℃，隨著輻照劑量和干燥溫度提高，稻谷失水速率提高，干燥時(shí)間縮短。通過(guò)方差分析進(jìn)一步表明（表1），輻照劑量及干燥溫度對(duì)稻谷干燥失水速率均有極顯著的影響，相伴概率分別為0.000和0.001，均小于0.01，且F輻照劑量＜F干燥溫度值，說(shuō)明干燥溫度對(duì)稻谷失水速率的影響比輻照劑量大得多，但兩者交互作用影響不明顯（相伴概率為0.379，大于0.05）。

圖1 輻照劑量和干燥溫度對(duì)稻谷干燥含水率動(dòng)態(tài)的影響Figure 1 Effect of irradiation and dring tempreture on moisture content of rice in drying

2.2 輻照劑量和干燥溫度對(duì)稻谷品質(zhì)特性的影響

通過(guò)對(duì)輻照干燥后的稻米品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明（見(jiàn)表2），0.6kGy低劑量輻照及低溫干燥對(duì)其加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響不大，對(duì)蒸煮食用品質(zhì)具有顯著的影響。

圖2 輻照劑量和干燥溫度對(duì)稻谷干燥失水速率的影響Figure 2 Effect of irradiation and dring tempreture on dehydration rate of rice in drying

表1 輻照劑量和干燥溫度對(duì)稻谷失水速率的影響方差分析?Table 1 Analysis of variance of the dehydration rate under different irradiation dose and drying temepreture

一般認(rèn)為，γ射線(xiàn)會(huì)破壞物料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，從而降低物料的加工性能，熱風(fēng)干燥會(huì)降低稻谷的加工品質(zhì)。本試驗(yàn)表明低劑量輻照后低溫干燥（35℃和40℃）的稻谷糙米率、精米率、整精米率這些加工品質(zhì)都有下降趨勢(shì)，但影響不顯著。

氨基酸總含量及蛋白質(zhì)含量是稻谷營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要特征，蛋白質(zhì)通常不易受輻照和熱風(fēng)干燥的影響［2，9］，且經(jīng)適宜劑量照射的食品，蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)明顯變化，氨基酸組分恒定［10］。本試驗(yàn)研究分析表明，經(jīng)0.6kGy低劑量輻照后低溫干燥的稻谷蛋白質(zhì)含量和氨基酸總含量變化不大。

稻米中直鏈淀粉含量一般在16%～23%左右，直鏈淀粉含量與其特性關(guān)系到米飯的黏度與食味，直鏈淀粉含量與米飯硬度正相關(guān)，與黏度負(fù)相關(guān)，并且與黏度的相關(guān)性更密切。有研究［2］表明，稻谷熱風(fēng)干燥后，直鏈淀粉含量增高，堿消值變化不大，導(dǎo)致稻米的可溶性變差，硬度增加，口感變劣，食味下降。吳殿星等［11］研究發(fā)現(xiàn)，干燥后輻照可以提高稻谷的食用品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)。研究分析表明，輻射能明顯降低直鏈淀粉含量、顯著增長(zhǎng)膠稠度，堿消值稍有降低（代表糊化溫度稍有增加），隨著干燥溫度的提高，直鏈淀粉含量有所提高而膠稠度及糊化溫度有降低趨勢(shì)，但影響均不顯著。進(jìn)一步分析表明，輻射對(duì)稻谷蒸煮食用品質(zhì)的影響程度大于干燥溫度。由此可見(jiàn)，低劑量輻射后干燥也可以改善稻米的蒸煮食用品質(zhì)，一定程度上可以彌補(bǔ)熱風(fēng)干燥對(duì)稻米蒸煮食用品質(zhì)產(chǎn)生的不良影響。

表2 輻照劑量和干燥溫度對(duì)稻谷品質(zhì)特性的影響?Table 2 Effect of irradiation dose and drying temepreture on rice quality

3 結(jié)論

（1）輻照和干燥溫度提高都能明顯加大稻谷的失水速率，縮短干燥時(shí)間，但輻照影響相對(duì)更為顯著，且兩者相互作用不明顯。

（2）輻照及熱風(fēng)干燥都有降低稻谷加工品質(zhì)的趨勢(shì)，但不顯著，對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)影響不大；熱風(fēng)干燥溫度與稻米蒸煮食用品質(zhì)具一定負(fù)相關(guān)，但輻照能明顯改善稻米蒸煮食用品質(zhì)，且輻照影響作用大于干躁溫度。

（3）根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定低劑量輻照后低溫?zé)犸L(fēng)干燥稻谷，不僅能提高干燥速率，而且能適當(dāng)彌補(bǔ)熱風(fēng)干燥給稻米蒸煮食用品質(zhì)帶來(lái)的負(fù)面影響，改善稻米蒸煮食用品質(zhì)。

1 仲立新.稻谷就倉(cāng)低溫通風(fēng)干燥系統(tǒng)生產(chǎn)性［J］.實(shí)驗(yàn)干燥技術(shù)與設(shè)備，2009，7（6）：278～282.

2 鄭先哲，趙學(xué)篤，陳立.稻谷干燥溫度對(duì)稻米食味品質(zhì)影響規(guī)律的研究［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2000，16（4）：126～128.

3 徐冠仁.核農(nóng)學(xué)導(dǎo)論［M］.北京：原子能出版社，1995：241～261.

4 李宗軍.輻照對(duì)肉品微生物及牛羊肉品質(zhì)的影響［J］.食品與機(jī)械，2005，21（6）：31～33.

5 王鋒，哈益明，周洪杰，等.輻照對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)成分的影響［J］.食品與機(jī)械，2005，21（5）：45～48.

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8 Lu Xinghua，Wu Lianghuan，Pang Linjiang，et al.Effects of plastic film mulching cultivation under non－flooded condition on rice quality［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2007（87）：334～339.

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10 王炳奎，吳慶，熊立東.食品輻照對(duì)食品品質(zhì)的影響及其安全性［J］.食品科技，2010，35（4）：307～309.

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Effect of low－dose irradiation on dehydration characteristic and rice quality

PANG Lin－jiang HE Zhi－pingWANG Yun－xiang

（School of Agriculture and Food Science，Zhejiang A＆F University，Hangzhou，Zhejiang311300，China）

Two factors and two levels test was carried out to study the dehydration and rice quality characteristic of single cropping jopanica during low－temperature hot air drying after irradiation by lowdose60Co Gamma ray of 0.6kGy.The result showed that after the pre－treatment by dose Gamma ray of 0.6kGy，the dehydration date of rice was lightly increased during drying，and the drying time was clearly shorten.In addition，it had little influence on processing quality and nutritional quality of rice，however could make up for some degree of loss of rice quality heated－air drying and improved cooking and eating quality of rice.

low－dose irradiation；rice；dehydration characteristic；quality

10.3969 /j.issn.1003－5788.2010.05.011

浙江農(nóng)林大學(xué)預(yù)研項(xiàng)目

龐林江（1977－），男，浙江農(nóng)林大學(xué)講師，研究生。E－mail：ljpang＠zafu.edu.cn

王允祥

2010－05－20