優(yōu)質(zhì)稻谷準(zhǔn)低溫儲藏與常溫儲藏品質(zhì)變化的比較研究

李卓珍 渠琛玲 王紅亮 王若蘭 萬立昊

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，鄭州 450001)

稻谷是我國的主要糧食作物，產(chǎn)量逐年提高，2018/2019年度全國稻谷總產(chǎn)量達到2.03億t[1]。隨著生活水平的提高，優(yōu)質(zhì)稻谷越來越受人青睞[2,3]。但在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，儲藏過程中優(yōu)質(zhì)稻谷中的非淀粉成分分解較普通稻谷更快，且更易黃變，品質(zhì)劣變速度更快[4]。

為了降低優(yōu)質(zhì)稻在儲藏期間品質(zhì)的劣變速度，維持較低的環(huán)境溫度是較為有效的方法。因此在研究準(zhǔn)低溫儲藏條件下優(yōu)質(zhì)稻谷色澤、氣味、脂肪酸值、品嘗評分值、黃粒米含量、直鏈淀粉含量、出糙率、整精米率、過氧化氫酶活動度、發(fā)芽率、糊化特性及質(zhì)構(gòu)特性等品質(zhì)變化的基礎(chǔ)上，與常溫儲藏的優(yōu)質(zhì)稻谷品質(zhì)變化進行對比，探討優(yōu)質(zhì)稻谷準(zhǔn)低溫儲藏的適宜儲藏時間。

1 材料與方法

1.1 實驗原料

優(yōu)質(zhì)稻谷“黃華占”和“兩優(yōu)”購自湖北省襄陽東國家糧食儲備庫(2016年9月收獲)，經(jīng)過除雜、晾曬等處理，入倉時2種稻谷雜質(zhì)含量均小于1.0%。含水量在入倉和儲藏過程中均保持在13.5%～14.0%。根據(jù)前期研究，在常規(guī)儲藏過程中，發(fā)現(xiàn)稻谷感染了害蟲谷蠹和印度谷螟，蟲口密度分別為3頭/kg和2頭/kg。由于害蟲繼續(xù)發(fā)生會對稻谷品質(zhì)產(chǎn)生影響，故而對常溫儲藏的2種優(yōu)質(zhì)稻谷用硫酰氟進行了熏蒸，熏蒸濃度35 g/m3，熏蒸時間28 d。

1.2 儲藏條件

實驗?zāi)M倉尺寸為1.50 m×0.95 m×1.20 m，裝糧高度1 m[5]，每倉約裝稻谷850 kg。

準(zhǔn)低溫儲藏：通過空調(diào)將實驗倉所處的室內(nèi)環(huán)境及糧溫維持在20 ℃以下，共儲藏18個月。3—11月平均糧溫為10～17 ℃，12—2月平均糧溫為2～7 ℃。

常溫儲藏：實驗倉所處的室內(nèi)環(huán)境通過開窗通風(fēng)保持與外界一致。共儲藏18個月。4—10月平均糧溫為20～29 ℃，11—3月平均糧溫為1～17 ℃。

1.3 優(yōu)質(zhì)稻谷品質(zhì)測定

根據(jù)前期研究結(jié)果，每2個月取倉內(nèi)上中下層(每層取樣于倉中心及四角各100 g)共1 500 g稻谷混勻，用于品質(zhì)監(jiān)測。

色澤、氣味、脂肪酸值和品嘗評分值：參照GB/T 20569—2006；水分含量：參照GB 5009.3—2016；黃粒米率：參照GB/T 17891—2017；直鏈淀粉含量：參照GB/T 15683—2008；出糙率：參照GB/T 5495—2008；整精米率：參照GB/T 21719—2008；過氧化氫酶活動度：參照GB/T 5522—2008；發(fā)芽率：參照GB/T 5520—2011；糊化特性：參照GB/T 24852—2010。

質(zhì)構(gòu)特性：將優(yōu)質(zhì)稻谷礱谷、碾米后蒸煮，蒸煮方法參照GB/T 20569—2006。從試樣中隨機取4粒大米，共測定8次，去除最大值及最小值求其平均值。相關(guān)參數(shù)：探頭為P/36R；操作模式：壓力測定；壓縮比例：70%；觸發(fā)點：5 g；間隔時間：2 s；測前、測試及測后速度分別為5.0、0.5、0.5 mm/s[5]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運用Excel、Origin等軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 儲藏品質(zhì)的變化

在整個儲藏過程中，準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏的黃華占和兩優(yōu)的色澤氣味均為正常。2種優(yōu)質(zhì)稻谷在不同儲藏方式下的脂肪酸值和品嘗評分值的變化如圖1所示。

隨著儲藏時間的延長，優(yōu)質(zhì)稻谷的脂肪酸值均呈上升趨勢，在準(zhǔn)低溫儲藏下優(yōu)質(zhì)稻的脂肪酸值相對于常溫儲藏上升趨勢較緩慢(圖1a)。在準(zhǔn)低溫儲藏條件下黃華占儲藏540 d后脂肪酸值達到29.2 mg/100 g(<30 mg/100 g，宜存，GB/T 20569—2006)，而在常溫儲藏420 d后脂肪酸值就已經(jīng)達到29.9 mg/100 g。在準(zhǔn)低溫儲藏的兩優(yōu)儲藏540 d后脂肪酸值達到29.1 mg/100 g，而在常溫儲藏420 d后脂肪酸值就已經(jīng)達到28.9 mg/100 g。說明準(zhǔn)低溫可以延緩優(yōu)質(zhì)稻中的脂類水解，且對于2種不同種類的優(yōu)質(zhì)稻谷，準(zhǔn)低溫儲藏540 d和常溫儲藏420 d即將超出宜存范圍。

由圖1b可知，隨著儲藏時間的延長優(yōu)質(zhì)稻的品嘗評分值呈下降趨勢，儲藏期間準(zhǔn)低溫儲藏的優(yōu)質(zhì)稻的品嘗評分值比常溫儲藏的高。儲藏540 d后，黃華占在準(zhǔn)低溫儲藏540 d和常溫儲藏420 d后的品嘗評分值仍處于宜存范圍(>70，宜存，GB/T 20569—2006)。兩優(yōu)在準(zhǔn)低溫儲藏540 d和常溫儲藏420 d的品嘗評分值分別為75、76。在此時間節(jié)點2種優(yōu)質(zhì)稻谷在2種儲藏方式下的品嘗評分值還在宜存范圍。

2.2 質(zhì)量指標(biāo)的變化

由圖2a看出，優(yōu)質(zhì)稻谷的黃粒米率隨時間的延長而增加，且準(zhǔn)低溫儲藏優(yōu)質(zhì)稻的黃粒米率低于常溫儲藏。儲藏540 d后，黃華占在準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏下的黃粒米率分別為0.6%、1.0%，兩優(yōu)在準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏下的黃粒米率分別為0.5%、0.9%，均≤1.0%，均符合GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》的定級標(biāo)準(zhǔn)。

稻谷的直鏈淀粉含量是評價其食用、蒸煮品質(zhì)的一項重要指標(biāo)，直鏈淀粉含量越高，大米的韌性口感較差，彈性較低。研究表明直鏈淀粉含量影響煮后米飯的質(zhì)構(gòu)特性和口感[6]。如圖2b所示，隨著儲藏時間增加，2種優(yōu)質(zhì)稻的直鏈淀粉含量都呈先上升后下降趨勢，準(zhǔn)低溫儲藏的優(yōu)質(zhì)稻的直鏈淀粉含量低于常溫儲藏。入倉時黃華占在準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)分別為12.8%、12.9%。儲藏至540 d，2種儲藏方式下的直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)為14.9%、15.8%，分別上升了2.1%、2.9%。入倉時兩優(yōu)在準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)分別為12.9%、13.0%。儲藏至540 d，2種儲藏方式下的直鏈淀粉質(zhì)量分數(shù)為14.6%、15.4%，分別上升了1.7%、2.4%。由此可知，準(zhǔn)低溫儲藏的優(yōu)質(zhì)稻谷直鏈淀粉含量上升幅度相較常溫儲藏的要小，更能延緩優(yōu)質(zhì)稻谷品質(zhì)的劣變。

2.3 加工品質(zhì)的變化

由圖3a看出，隨著儲藏時間的延長，優(yōu)質(zhì)稻谷的出糙率逐漸下降，且準(zhǔn)低溫儲藏的優(yōu)質(zhì)稻谷出糙率下降幅度低于常溫儲藏。入倉時，黃華占在準(zhǔn)低溫和常溫儲藏條件下的出糙率分別為80.0%、79.8%，儲藏至540 d，黃華占2種儲藏方式下的出糙率分別為78.1%、77.7%，分別下降了1.9%、2.1%。入倉時，兩優(yōu)在準(zhǔn)低溫和常溫儲藏條件下的出糙率分別為80.3%、80.0%，儲藏至540 d，在2種儲藏條件下的出糙率分別為77.0%、76.4%，分別下降了3.3%、3.6%。根據(jù)GB 1350—2009《稻谷》標(biāo)準(zhǔn)，在準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下儲藏540 d黃華占和兩優(yōu)均屬于二等稻谷。

稻谷的整精米率主要受稻谷品種、栽培和儲藏條件、加工工藝等[7, 8]的影響。由圖3b所示，隨著時間的延長，2種儲藏方式下的優(yōu)質(zhì)稻的整精米率都呈下降趨勢。入倉時，黃華占在準(zhǔn)低溫和常溫儲藏條件下的整精米率分別為61.7%、60.8%，儲藏540 d后，在2種儲藏條件下的整精米率分別為56.5%、55.2%，分別下降了5.2%、5.6%。入倉時，兩優(yōu)在準(zhǔn)低溫和常溫儲藏條件下的整精米率分別為59.7%、60.0%，儲藏540 d后，在2種儲藏條件下的整精米率分別為53.8%、52.5%，分別下降了5.9%、7.5%，且準(zhǔn)低溫儲藏下的黃華占和兩優(yōu)的整精米率的下降幅度都比常溫儲藏下的小。

2.4 生理品質(zhì)的變化

過氧化氫酶是生物體內(nèi)活性氧防御系統(tǒng)的重要保護酶，可以有效阻止活性氧的積累，降低稻谷品質(zhì)劣變速度[9]。過氧化氫酶活動度可間接反映種子活力的大小[10]。兩種優(yōu)質(zhì)稻谷在儲藏期間的過氧化氫酶活動度如圖4a所示，準(zhǔn)低溫儲藏的優(yōu)質(zhì)稻的過氧化氫酶活動度比常溫儲藏的高，隨著儲藏時間的延長，過氧化氫酶活動度呈下降趨勢，入倉時黃華占在準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的過氧化氫酶活動度分別為43.6、43.9 mgH2O2/g，在儲藏540 d后，準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏下的黃華占的過氧化氫酶活動度分別為20.4、12.8 mgH2O2/g，分別下降了23.2、31.1 mgH2O2/g。入倉時兩優(yōu)在準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的過氧化氫酶活動度分別為44.2、44.8 mgH2O2/g，在儲藏540 d后，準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏下的過氧化氫酶活動度分別為24.5、16.6 mgH2O2/g，分別下降了19.7、28.2 mgH2O2/g。且準(zhǔn)低溫儲藏下的黃華占和兩優(yōu)整精米率的下降幅度比常溫儲藏下的小。

不同儲藏方式下的優(yōu)質(zhì)稻在儲藏期間的發(fā)芽率變化如圖4b所示，影響稻谷發(fā)芽率的因素主要有種子胚的活性、完整性、光照、溫度和水分等[11]，準(zhǔn)低溫儲藏可以較好地保持優(yōu)質(zhì)稻的發(fā)芽率。而常溫儲藏由于使用了熏蒸劑，使得稻谷的發(fā)芽率下降幅度變大，儲藏420 d后2種優(yōu)質(zhì)稻的發(fā)芽率都接近零。

2.5 糊化特性的變化

黃華占在儲藏期間的峰值黏度、最低黏度、最終黏度、峰值時間、糊化溫度的變化如圖5所示。由圖5a可知，黃華占的黏度變化較為明顯，而峰值時間和糊化溫度的變化較小。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏的峰值黏度分別為3 906.0、3 861.0 cP，儲藏540 d后，2種儲藏方式下的峰值黏度分別上升了189.3、407.0 cP，常溫儲藏下峰值黏度的增加幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏的。大量研究表明[12-14]，隨著儲藏時間的延長，峰值黏度呈現(xiàn)上升的趨勢。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最低黏度分別為1 833.5、1 828.0 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的最低黏度分別上升了293.5、485.7 cP，常溫儲藏下的最低黏度的增加幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖5b)。在剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最終黏度分別為2 917.5、2 912.0 cP，儲藏了540 d以后，2種儲藏條件下的最終黏度分別上升了481.2、648.7 cP(圖5c)。

兩優(yōu)在儲藏期間的峰值黏度、最低黏度、最終黏度、峰值時間、糊化溫度的與黃華占相似，兩優(yōu)的黏度變化也較為明顯，而峰值時間和糊化溫度的變化也較小(圖5)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的峰值黏度分別為3 707.5、3 741.0 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的峰值黏度分別上升了447.2、586.3 cP，常溫儲藏下的峰值黏度的增加幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖5a)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最低黏度分別為1 808.0、1 839.0 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的最低黏度分別上升了372.3、530.7 cP，常溫儲藏下的最低黏度的增加幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖5b)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最終黏度分別為2 940.0、2 970.5 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏條件下的最終黏度分別為3 415.0、3 711.0 cP，分別上升了475.0、740.5 cP(圖5c)，儲藏期間游離脂質(zhì)和直鏈淀粉形成復(fù)合物，導(dǎo)致了黏度的上升[15]。

2.6 質(zhì)構(gòu)特性的變化

米飯的口感在評價消費者對大米飯的接受程度中占主導(dǎo)作用，而質(zhì)構(gòu)特性更能客觀地反映米飯的質(zhì)地[16]。黃華占的質(zhì)構(gòu)特性在儲藏期間的變化如圖6所示，剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的硬度分別為1 471.1、1 635.2 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的硬度分別上升了932.9、1 227.6 g，常溫儲藏下的硬度增加幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖6a)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的黏著性分別為-193.4、-244.9 g·s，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的黏著性分別下降了51.1、119.1 g·s，常溫儲藏下的黏著性的下降幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖6b)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的彈性分別為0.76、0.79 mm，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的彈性分別下降了0.20、0.32 mm，常溫儲藏下的彈性的下降幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖6c)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的咀嚼性分別為346.6、353.9 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的咀嚼性分別增加了351.6、513.6 g，常溫儲藏下的咀嚼性的增加幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖6d)。

兩優(yōu)剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下硬度分別為1 842.3、2 238.4 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的硬度分別為2 347.7、2 619.6 g，分別上升了505.4、381.2 g(圖6a)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的黏著性分別為-252.7、-216.7 g·s，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的黏著性分別下降了104.6、84.4 g·s，常溫儲藏下的黏著性的下降幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏的(圖6b)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的彈性分別為0.76、0.69 mm，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的彈性分別下降了0.13、0.16 mm，常溫儲藏下彈性的下降幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖6c)。剛?cè)雮}時準(zhǔn)低溫儲藏和常溫儲藏條件下的咀嚼性分別為300.0、343.5 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式的咀嚼性分別增加334.8、394.9 g，常溫儲藏下咀嚼性的增加幅度大于準(zhǔn)低溫儲藏(圖6d)。

3 結(jié)論

隨著儲藏時間的增加，優(yōu)質(zhì)稻谷的品嘗評分值、出糙率、整精米率、過氧化氫酶活動度、發(fā)芽率呈現(xiàn)下降的趨勢，這些指標(biāo)在常溫儲藏下的下降趨勢比準(zhǔn)低溫儲藏的大。優(yōu)質(zhì)稻谷的脂肪酸值、黃粒米含量呈現(xiàn)上升的趨勢，在儲藏540 d后，脂肪酸值接近輕度不宜存標(biāo)準(zhǔn)。儲藏期間，優(yōu)質(zhì)稻谷的峰值黏度、最低黏度、最終黏度均呈現(xiàn)上升的趨勢，峰值時間和糊化溫度變化不明顯。對于質(zhì)構(gòu)特性，儲藏前期硬度和黏著性沒有明顯的變化，彈性逐漸上升，儲藏后期硬度呈現(xiàn)上升的趨勢，黏著性和彈性均呈現(xiàn)下降的趨勢，在整個儲藏期間咀嚼性呈現(xiàn)上升的趨勢。準(zhǔn)低溫儲藏相較常溫儲藏更能保持優(yōu)質(zhì)稻質(zhì)構(gòu)特性的穩(wěn)定性。由此可知，準(zhǔn)低溫儲藏較常溫儲藏更能延緩優(yōu)質(zhì)稻谷品質(zhì)的劣變。根據(jù)GB/T 20569—2006《稻谷儲存品質(zhì)判定規(guī)則》，建議準(zhǔn)低溫儲藏的優(yōu)質(zhì)稻谷的儲備周期不超過18個月。