秈稻適度加工關(guān)鍵技術(shù)研究

朱啟思 關(guān)則懇 鄧常繼

[摘要]稻米適度加工不僅能保留營(yíng)養(yǎng)物、提高出品率，還能降低碾磨能耗，符合國(guó)家政策、健康消費(fèi)、節(jié)能降耗的導(dǎo)向。本文以華南地區(qū)主要的秈稻品種——美香占為對(duì)象，研究了不同碾磨程度下稻米基本成分（水分、灰分、脂肪、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉、粗纖維）、礦物質(zhì)、蒸煮食用品質(zhì)等的變化規(guī)律。結(jié)果表明，秈稻基本成分（直鏈淀粉除外）、礦物質(zhì)與碾減率成反比，直鏈淀粉、蒸煮食用品質(zhì)與碾減率成正比。綜合考慮秈稻營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和蒸煮食用品質(zhì)等因素，建議秈稻碾減率控制在8%～12%。

[關(guān)鍵詞]秈稻;碾磨程度;基本成分;礦物質(zhì);蒸煮食用品質(zhì)

中圖分類號(hào)：TS213.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202003

秈稻是我國(guó)南方地區(qū)膳食結(jié)構(gòu)的重要組成部分。自20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，隨著人們生活水平的提高，居民對(duì)稻米口感和外觀的要求也日益提高，碾米企業(yè)為了給市場(chǎng)提供既好看又好吃的大米，同時(shí)受市場(chǎng)消費(fèi)的誤導(dǎo)對(duì)大米進(jìn)行過(guò)度加工，過(guò)度追求大米的“白度和光亮度”[1]。過(guò)度加工每年造成的糧食損失高達(dá)650萬(wàn)t以上[2]，限制了糧食的有效利用，增加了能源消耗，提高了大米加工成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)糧食的有效利用率不到65%，目前的工藝致使米廠平均加工每噸稻米的電耗已達(dá)到70～80kW·h，甚至更高[3]。

近年來(lái)，隨著居民消費(fèi)觀念的改變，人們開(kāi)始理性對(duì)待精米白面，不再單純地追求精細(xì)，營(yíng)養(yǎng)健康型產(chǎn)品更受消費(fèi)者的喜愛(ài)。為糾正稻米過(guò)度加工現(xiàn)狀，并貫徹“十二五”規(guī)劃綱要中加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的精神，2011年我國(guó)糧食行業(yè)提出“節(jié)能減損、適度加工”[4]。

稻米適度加工是指結(jié)合當(dāng)前稻米加工技術(shù)水平，在碾米過(guò)程中脫掉20%的稻殼，碾去6%～7%的果皮、種皮、珠心層和糊粉層，脫落2%～3.5%的胚，最后得到約70%的白米[5]，在避免過(guò)度加工、防止加工不達(dá)標(biāo)發(fā)生的同時(shí)，減少了營(yíng)養(yǎng)成分與可食用資源的流失，也減少因過(guò)度加工而產(chǎn)生的電耗。稻米適度加工符合國(guó)家政策導(dǎo)向，也符合居民健康消費(fèi)導(dǎo)向，不僅提高了出米率而且降低了加工能耗，還提升了大米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。但是，適度加工的大米也存在口感差、儲(chǔ)存期短、不易消化等問(wèn)題[6-7]。為此，本文對(duì)秈稻適度加工技術(shù)進(jìn)行研究，尋求稻米營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、食味品質(zhì)的加工精度平衡點(diǎn)，為秈稻的適度加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗(yàn)稻谷樣品的品種為美香占。

SY88-TH型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)：韓國(guó)雙龍機(jī)械產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社;JNM-Ⅲ型碾磨機(jī)：中儲(chǔ)糧成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所;721型分光光度計(jì)：上海棱光技術(shù)儀器有限公司;WSB-3A型白度儀：上海昕瑞儀器儀表有限公司;K1100型蛋白質(zhì)測(cè)定儀：濟(jì)南海能儀器股份有限公司;F600型粗纖維測(cè)定儀：濟(jì)南海能儀器股份有限公司;3100型錘式實(shí)驗(yàn)粉碎磨：波通瑞華科學(xué)儀器（北京）有限公司;FOS型碎米分離器：杭州大吉光電儀器有限公司;ML3002型電子天平：梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司;7900型ICP-MS：安捷倫科技（中國(guó)）有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 加工精度的測(cè)定

大米加工精度的測(cè)定常采用直接比較法，即將大米樣品與相應(yīng)的加工精度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照比較，通過(guò)觀測(cè)判定樣品加工精度等級(jí)。該方法主觀性較強(qiáng)，準(zhǔn)確性相對(duì)較差，所以本文使用碾減率作為加工精度的判斷標(biāo)準(zhǔn)[8-9]。

1.2.2 大米蒸煮食用品質(zhì)評(píng)價(jià)

按《糧油檢驗(yàn) 稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法》（GB/T 15682—2008）[10]進(jìn)行。

1.2.3 粗蛋白含量的測(cè)定

按《谷物和豆類? 氮含量測(cè)定和粗蛋白質(zhì)含量計(jì)算 凱氏法》（GB/T 5511—2008）[11]進(jìn)行。

1.2.4 粗纖維素含量的測(cè)定

按《糧油檢驗(yàn)? 糧食中粗纖維素含量測(cè)定? 介質(zhì)過(guò)濾法》（GB/T 5515—2008）[12]進(jìn)行。

1.2.5 直鏈淀粉含量的測(cè)定

按《大米? 直鏈淀粉含量的測(cè)定》（GB/T 15683—2008）[13]進(jìn)行。

1.2.6 水分的測(cè)定

按《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)? 食品中水分的測(cè)定》（GB 5009.3—2016）[14]進(jìn)行。

1.2.7 礦物質(zhì)的測(cè)定

稱取0.5g（±0.5mg）粉碎至80目的稻米樣品，置于微波消解罐內(nèi)，加入5mL硝酸，2mL雙氧水，按程序進(jìn)行微波消解，然后趕酸至綠豆大小，定容至50mL，采用ICP-MS測(cè)定樣品中鈣、鐵、鋅、鈉、鉀、鎂的含量。

2結(jié)果分析

2.1 碾減率與加工精度的對(duì)應(yīng)關(guān)系

《大米》（GB/T 1354—2018）對(duì)加工精度的定義是根據(jù)加工后米胚殘留以及米粒表面和背溝殘留皮層的程度。一級(jí)要求：背溝無(wú)皮，或有皮不成線，米胚和粒面皮層去凈的占90%以上;二級(jí)要求：背溝有皮，米胚和粒面皮層去凈的占85%以上;三級(jí)要求：背溝有皮，粒面皮層殘留不超過(guò)1/5的占80%以上;四級(jí)要求：背溝有皮，粒面皮層殘留不超過(guò)1/3的占75%以上。如表1所示，加工精度越高，碾減率越高，所需碾磨時(shí)間越長(zhǎng)。一級(jí)大米的碾減率已達(dá)到15.2%，而適度加工要求將碾減率控制在10%左右，大大超過(guò)了這一范圍。

2.2 碾減率對(duì)水分的影響

水分是稻米重要化學(xué)成分之一，它不僅影響糧食籽粒的生理變化，還影響糧食的加工、儲(chǔ)藏及糧食食品的制作。水分在稻米中有兩種不同的存在狀態(tài)：一是游離水;二是結(jié)合水。游離水又稱自由水，一般谷類糧食水分達(dá)14%～15%時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)游離水，糧食水分的增減主要是游離水的變化。結(jié)合水又稱束縛水，存在于糧食的細(xì)胞內(nèi)，與淀粉、蛋白質(zhì)等親水性物質(zhì)通過(guò)氫鍵作用相結(jié)合。就稻米而言，當(dāng)水分很低（≤13.5%）時(shí)，可以看作是全部結(jié)合水。本實(shí)驗(yàn)中，稻米中的水分都可以認(rèn)為是結(jié)合水，主要是跟淀粉、蛋白質(zhì)相結(jié)合，故碾磨過(guò)程中，水分的整體變化幅度較小，水分隨著碾磨的進(jìn)行慢慢降低，碾減率對(duì)水分的影響如圖1所示。相對(duì)而言，碾磨前期，水分下降較明顯;碾磨后期，水分基本不變。這是因?yàn)榍捌谀肽サ氖峭鈱涌穼?，其纖維結(jié)構(gòu)相對(duì)松散易于水分蒸發(fā)，后期大米剩下的部分主要是淀粉胚乳，淀粉細(xì)胞之間結(jié)構(gòu)相對(duì)緊密，水分不易揮發(fā)。

2.3 碾減率對(duì)碎米率的影響

碎米率是評(píng)價(jià)稻米加工品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。在大米加工過(guò)程中，應(yīng)盡量提高出米率，降低碎米率，以提高稻米的有效利用。如圖2所示，碎米率與碾減率成正比，碾減率在0%～17.6%時(shí)，碎米率幾乎呈直線上升趨勢(shì)，這可能是因?yàn)榇竺變?nèi)部結(jié)構(gòu)比較脆，碾磨時(shí)間越長(zhǎng)，碎米越多，因此不建議過(guò)度加工稻米。

2.4 碾減率對(duì)灰分的影響

稻米的灰分是指高溫完全灼燒有機(jī)物后的殘留物，主要是稻米中的礦物質(zhì)。如圖3所示，隨著碾減率的升高，大米灰分含量逐漸降低。碾減率在0%～10.3%時(shí)，大米的灰分含量下降較為明顯;碾減率在10.3%～25.2%時(shí)，灰分變化不大。這說(shuō)明，稻米中的礦物質(zhì)主要存在于胚和種皮中，碾減率達(dá)到10.3%時(shí)，稻米的胚和種皮已基本碾磨干凈，繼續(xù)碾磨對(duì)灰分影響不大。

2.5 碾減率對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響

蛋白質(zhì)是大米中最重要的營(yíng)養(yǎng)成分之一。在谷類糧食中，稻米蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，其生物價(jià)為75，消化率為97%，凈利用率為72%;小麥粉蛋白質(zhì)的生物價(jià)為52，消化率為100%，凈利用率僅為52%。并且稻米蛋白與米飯的食味有很大關(guān)系，因此在大米加工過(guò)程中應(yīng)盡可能保留大米蛋白質(zhì)。如圖4所示，稻米的蛋白質(zhì)含量隨著碾減率的增大逐漸減小，碾減率在0%～5.6%時(shí)，蛋白質(zhì)下降幅度較明顯;碾減率在5.6%～25.2%時(shí)，蛋白質(zhì)含量緩慢下降?？傮w而言，蛋白質(zhì)變化不大，略有下降。

2.6 碾減率對(duì)粗脂肪含量的影響

稻米中粗脂肪的含量較低，但其對(duì)稻米的儲(chǔ)藏、食用品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)都有很大的影響。如圖5所示，隨著碾減率不斷提高，樣品的粗脂肪含量不斷減小。碾減率在0%～10.3%時(shí)，粗脂肪含量降低較快，這是因?yàn)榈久字械拇种局饕植加谄雍团咧小?/p>

2.7 碾減率對(duì)直鏈淀粉含量的影響

如圖6所示，大米直鏈淀粉含量隨著碾減率增大逐漸增大。碾減率在0%～10.3%時(shí)，直鏈淀粉含量增加的幅度比碾減率在10.3%～25.2%時(shí)更明顯。這是因?yàn)榇竺椎牡矸壑饕植荚谂呷橹?，碾磨前期碾去的是糙米的皮層和糊粉層，后期碾除的是大米胚乳，所以大米直鏈淀粉含量在前期略有升高，而后期基本保持不變?/p>

2.8 碾減率對(duì)粗纖維含量的影響

稻米的粗纖維主要存在于皮層中，它對(duì)人體無(wú)直接營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但能促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)，刺激消化腺分泌消化液幫助消化。如圖7所示，當(dāng)碾減率達(dá)到5.6%時(shí)，粗纖維含量減少了35%;碾減率達(dá)到10.3%時(shí)，粗纖維含量減少了51%;而碾減率達(dá)到25.2%時(shí)，粗纖維含量減少了66%。

2.9 碾減率對(duì)礦物質(zhì)含量的影響

礦物質(zhì)是構(gòu)成人體組織和維持正常生理功能必需的各種元素的總稱，是人體必需的七大營(yíng)養(yǎng)素之一，其無(wú)法自身合成，必須通過(guò)膳食等予以補(bǔ)充。根據(jù)礦物質(zhì)在食物中的分布及其吸收、人體需要特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在我國(guó)人群中比較容易缺乏鈣、鐵、鋅。稻米中所含的礦物質(zhì)主要有鈣、鐵、鋅、錳、銅、鎂等。如表2所示，稻米中含量最大的礦物質(zhì)是鈣、鎂，這兩種元素遠(yuǎn)高于鐵、銅、鋅、錳的含量。除銅之外，大部分礦物質(zhì)都分布在稻米的胚和皮層中。碾減率達(dá)到10.3%時(shí)，鈣、鐵、鋅、錳、鎂分別減少了65%、62%、28%、43%、65%，隨著碾磨的進(jìn)行，礦物質(zhì)流失嚴(yán)重。

2.10 碾減率對(duì)蒸煮食用品質(zhì)的影響

如圖8所示，大米隨著碾磨的進(jìn)行，蒸煮食用品質(zhì)逐漸增大。這表明對(duì)糙米進(jìn)行一定程度的加工可以改善大米的適口性。碾減率從14.3%增加到25.2%時(shí)，食用品質(zhì)已無(wú)顯著性差異，所以過(guò)度加工對(duì)于改善大米食用品質(zhì)并無(wú)顯著作用，反而會(huì)降低出米率，浪費(fèi)稻米本身的營(yíng)養(yǎng)成分，提高大米生產(chǎn)成本。

3 結(jié)論

本文探討了加工精度對(duì)大米的碎米率、基本成分（水分、灰分、粗脂肪、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉、粗纖維）、礦物質(zhì)、蒸煮食用品質(zhì)等產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明：稻米的加工精度與營(yíng)養(yǎng)成分呈規(guī)律性變化，一般來(lái)說(shuō)加工精度越高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越低，當(dāng)然加工精度對(duì)于提高大米的食用品質(zhì)有一定幫助。綜合考慮稻米營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食用品質(zhì)等因素，稻米碾減率可以控制在8%～12%，即加工精度控制在四級(jí)或者三級(jí)，不必追求過(guò)于精細(xì)。

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