糙米储藏过程中品质变化研究进展.pdf

2 0 1 0 年第4 期 粮食与油脂 糙米储藏过程中品质 杨振东 化研究进展 ( 江苏食品职业技术性学院，江苏淮安2 2 3 0 0 3 ) 摘要：该文主要对糙米在贮藏过程中品质变化进行综述，包括如水分、脂肪酸、淀粉总量、过氧化 氢酶和粘性等特性；同时介绍贮藏过程有害生物对糙米品质影响。 关键词：糙米；大米贮藏；大米品质 S t u d yo nq u a l i t yc h a n g e s o fb r o w nr i c ed u r i n gs t o r a g e Y A N G Z h e n - d o n g ( J i a n g s uF o o dC o l l e g e 。H u a i a n2 2 3 0 0 3 。C h i n a ) A b s t r a c t ：T h i sp a p e ro v e r v i e wt h eq u a l i t yc h a n g eo fb r o w nr i c ed u r i n gs t o r a g e ，e x p a t i a t eo nt h em a i n q u a l i t yc h a n g e so fb r o w nr i c ed u n n gs t o r a g e ，i n c l u d i n gt h em o i s t u r ec o n t e n t ，f a t t ya c i d ，o v e r a l ls t a r c h ， p e r o x i d a s ea n dv i s c o s i t ye t cp h y i c a la n dc h e m i c a lp r o p e r t i e s K e yw o r d s ：b r o w nr i c e ；r i c es t o r a g e ；r i c eq u a l i t y 中图分类号：T S 2 1 0 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 8 9 5 7 8 ( 2 0 1 0 ) 0 4 0 0 0 l 一0 3 在亚洲，大米是作为主食消费，且随人口刚性增长， 大米供应稳定重要性也随之增加。为保持大米稳定供 给，除增加稻谷产鼍，在收获后处理过程中使损失减至 最低也非常重要，其中储藏是最摹要一个过程。在 日本，已普遍采用糙米形式储藏大米眨1 ，我国也在推 广以糙米为主要流通方式。糙米因没有颖壳保护，富 含营养果皮及内部组织直接暴露在外；同时糙米具 有完整胚，呼吸旺盛，如储藏方式不适宜，很易生虫霉 变，品质迅速下降b 1 。且由于糙米脂类物含量高，易 引起水解性和氧化性酸败，导致糙米品质劣化，并出 现陈米臭1 。所以，糙米储藏问题也随人们生活水平 提高而显得越来越重要。 1 糙米贮藏过程中品质变化 1 1 糙米水分变化 糙米为维持其正常生命活动和保持固有色、香、 味等食用品质需含适量水分。若含水分过量，会促使 糙米内微生物乍长和繁殖：失水则会导致糙米爆裂。 因此糙米在贮藏过程中因环境因素影响而造成失水 或吸水，将会严重影响糙米品质和货架寿命。糙米水 分含量变化，是糙米对水分子吸附或解吸造成的，主 要是糙米所含极性基团与水分子相互作用所致。糙米 表面水分主要由吸附作用产生，而内部水分除自身所 含外，主要是糙米表面水分向内部扩散而致。 包清彬眩1 等研究糙米在5 、2 0 、3 0 及自然 室温下，分别以真空加脱氧剂、真空、C 0 2 体封入、自 然空气封入、纸袋包装五种包装( 气体) 条件下其水 分变化情况，认为前四种密封方法对糙米水分变化不 大，但透气纸袋包装糙米水分减少较多，并特别以低 温库5 和高温3 0 ( 恒温器) 两个储藏区水分变化 ( 减少) 最大。王颖巧1 等针对不同包装材料对大米品 质变化影响进行分析研究，研究表明，各包装材料包 装大米，水分含量变化有波动，但总体趋势是增加，其 中编织袋包装大米，水分含量波动较大；高阻隔性和 中阻隔性包装材料中大米水分含量都有不I 一程度增 加，其平均增加最分别为1 2 、2 9 7 。 1 2 糙米脂肪酸变化 糙米脂类物质主要分布在米粒外层和胚部，其中 8 0 脂类是在皮层，其余2 0 分布在胚乳哺1 。糙米 因保留胚和糊粉层，脂类含量较精米高，且糙米脂类 中非极性脂含量高于极性脂。在储藏过程中脂肪水 解及在有氧条件卜脂类物会相互作用，引起水解性 酸败和氧化性酸败，导致糙米品质下降，进而酸度增 高，糊化特性发生变化，粘度下降并出现陈米臭H 3 。 酸值可作为稻米陈化重要指标，被f f 界各国广泛采 用，一般来说，酸值越高，粮食品质越差，并将稻米脂 肪酸值小于2 5m gK O H l O O g 作为安全储粮标准指 标。 高影盯1 等认为，影响脂肪酸变化主要因素是水分 和储藏温度。水分和温度高，则变化快；水分和温度 低，则变化慢。C 0 2 对大米脂肪酸值变化影响随水分 和温度不同而异。王若兰蝠1 等研究糙米在3 种不同 条件( 常温、准低温、气调) 下储藏，酸值均随储藏时间 延长而增加；但增速有所不同。准低温储藏时，酸值 明显低于其它两种储藏方法，常规储藏与气调储藏间 差别较小，因它们都处较高温度条件下( 4 0 2 ) ，高 温可促进粮食脂类水解，酸值增加。准低温储藏可减 缓粮食脂类水解，因此准低温储藏可控制酸值升高。 程建华哺1 等认为，温度越高，脂肪酸变化越快，未加任 何保护措施常温仓糙米酸值增加最快。游离酸并不是 最终产物，也是一个处于动态平衡中中间产物，在一 定条件下还可分解成醛、酮类物质，从而造成糙米气 味异常及品尝口味劣化，且酸值在一定程度上升后会 继而下降。低温和准低温储藏糙米酸值变化较充C 0 2 和充0 2 仓糙米慢，变化最大的是在常温仓，仅短短9 收稿日期：2 0 1 0 - 0 3 0 9 作者简介：杨振东( 1 9 8 2 ) ，男，讲师，研究方向：天然产物开发与利用。 万方数据 2 粮食与油脂 2 0 1 0 年第4 期 个月储藏期，酸值几乎呈直线上升趋势，使米质迅速 下降而失去储藏价值。 1 3 糙米淀粉含量变化 淀粉作为谷物籽粒一种含量最高营养成分，具有 重要生理功能，因而其含量也常作为评价谷物营养品 质主要指标之一。在贮藏期间，淀粉含量也会发生一 定变化，所以用大米淀粉含量变化可在一定程度上表 明储粮稳定性。 直链淀粉含鼍被认为是预测大米在蒸煮和处理 过程中一个最重要特性。直链淀粉含量与蒸煮时米的 吸水性、体积膨胀、蓬松性和分散性直接相关，与粘结 性，柔软度和光滑度成反相关。直链淀粉起着稀释剂 和膨胀抑制剂作用，尤其是存有脂肪时旧，。 于秀荣们等认为，大米在贮藏过程中淀粉含量 变化甚微，但质量发生变化。淀粉与碘生成蓝色变 浅，光密度下降，透光率增大，总的直链淀粉含量没 明显变化：但所有品种大米中可溶性直链淀粉含量 随贮藏时间延长而下降，不溶性直链淀粉含量逐渐 增加。 1 4 糙米蛋白质变化 蛋白质是大米主要营养成分之一，其含量约占大 米干重8 左右。P r i m o 等发现，蛋白质含量，尤其是 大米籽粒外部蛋白质含量与米饭风味有关，蛋白质含 量高的大米其米饭较硬，具有较高咀嚼性；而蛋白质 含量低的大米，其米饭更具香味、柔软性和粘性1 。 在大米储藏期间。游离氨基酸含量增加；但蛋白质含 量在储藏过程没改变，蛋白质总体溶解性降低，且清 蛋白( 水溶性蛋白) 溶解性降低更明显哼，。 D h a l i w a ln 2 1 等认为，大米在贮藏过程中游离氨 基酸含量上升，水溶性下降，但蛋白质组成并没改变。 有报道说，储藏后大米中巯基含量减少，尤在高温条 件下巯基含量减少更多n 引；巯基量减少导致陈化大 米谷蛋白水合能力下降，影响米饭硬度和粘度。 1 5 糙米过氧化氢酶活性变化 在稻谷或糙米正常呼吸过程中，会产生大量过 氧化氢，并通过过氧化氢酶作用而被分解，使其品 质陈化，造成发芽率降低、过氧化氢酶活性下降。 过氧化氢酶活性与谷物生活力有密切关系，谷物过 氧化氢酶活性降低时，生活力下降，发芽率也相应 降低。其原因在于过氧化氢酶活性降低，使分解过 氧化氢能力下降，以致过氧化氢积累，抑制符物正 常呼吸；同时，过氧化氢氧化作用使谷物品质陈化 或劣变哺，因此糙米过氧化氢酶活性与糙米储藏品 质有密切关系。 过氧化氢酶活性高低是糙米新鲜程度敏感指 标。有研究证明，过氧化物酶活性随贮藏时间延 长而降低引。日本研究人员曾报道，在常温下储 藏8 “ - - , 9 个月，糙米过氧化氢酶活性明显降低，降低 5 0 。与常温仓比较，低温仓、准低温仓、常温C 0 2 仓 及常温0 2 仓中糙米过氧化氢酶活性在储藏9 1 1 个月降幅稍小些5 】。 程建华哺等进行模拟仓储藏试验，研究表明，低 温和准低温储藏条件下糙米过氧化氢酶活性下降趋 势较充C 0 2 、充0 2 及常温仓慢。经2 0 个月储藏后， 低温仓和准低温仓糙米过氧化氢酶活性较原值降低 约9 0 ，而充C O ：仓和充0 2 仓糙米过氧化氢酶活性 则几乎检测不到，且降速更快。 1 6 糙米浸出液电导率 高生理活性种子其细胞膜重建和损伤修复能力 较强，膜透性较低，电解质和可溶性物质外渗较少。 当膜结构受到损伤，膜的透性增大，电解质和可溶性 物质外渗较多，造成种子生理活性降低。因此，高生 理活性种子浸出液电导率低于低生理活性种子浸出 液，所以，种子浸出液电导率可作为种子生理活性重 要标志1 引。 李宏洋n 7 1 等采用低温、常温、高温和真空条件下 储藏糙米，定期测定其浸出液电导率变化，结果表明， 糙米浸出液电导率随储藏时问延长而增加。在低温储 藏条件下储藏糙米，其浸出液电导率变化较小；真空 储藏糙米，其浸出液电导率变化略大于低温储藏：常 温储藏糙米，其浸出液电导率变化较大；高温储藏糙 米浸出液电导率在储藏初期变化最大，但随储藏时间 延长，其变化减小。 1 7 糙米粘度、挥发物变化 粘度是研究糙米品质变化一项重要指标，粘度大 小由其胶体粒子形成胶体体系所决定。糙米在贮藏过 程中表现为粘度下降，是因其内部直链淀粉增加。贮 藏条件不同，其粘度下降程度亦不同。 糙米粘性、挥发物与其蒸煮品质密切相关，是 反映糙米食用品质敏感指标。黄德鹏引等报道， 在常温下储藏1 年，糙米蒸煮时吸水率减小，膨胀 率增大，米饭粘度下降，饭粒松散，出饭率增高，表 明糙米淀粉粒晶体结构已发生明显变化，糙米已开 始陈化。 经储藏碾碎大米糊化后粘度显著增加“ ，而 这些变化随储藏温度和时间而定。例如，刚收获 糯稻和非糯稻在2 9 下储藏6 个月，比在2 条 件下淀粉形成凝胶更硬，粘度更高。但在两个温 度下，用面糊粘度测量法测定淀粉糊化后粘度都 比对应新的淀粉要高。在其它研究中，在高温储 藏条件下，粘度在最初3 个月内增加，随后处稳定 状态。 董英9 1 等讨论M A 技术用于大米贮藏可行性， 并应用该技术对大米贮藏进行试验研究。研究表明， 温度对粘度指标影响较大，且随温度升高，粘度降低 较快；而膜厚能抑制直链淀粉增加速率，对减小粘度 降低程度、保持大米食味品质有利；含水量增大只能 加剧粘度降低，对保持品质不利。 澳大利亚研究者曾对糙米进行储藏中挥发性组 分变化试验，发现在相对湿度为8 4 、温度为3 0 ，常 规储藏3 个月后，糙米出现轻微霉味；测定其挥发物， 发现酸性挥发物和碱性挥发物变化小，糙米挥发物主 万方数据 2 0 1 0 年第4 期 籁食与油脂 3 要组分是2 一乙酸吡咯。 2 糙米贮藏过程有害生物对其品质影响 在同样储藏条件下。糙米储藏稳定性比稻谷差， 尤其在常温或高温下储藏时更为明显。这是由于糙米 失去外壳保护，具有强烈呼吸及生理代谢，引起糙米 各组分变化。糙米在贮藏过程中易受储粮害虫和真菌 侵染，也易受仓内空气氧化。 2 1 霉变 糙米含有丰富营养成分，通常带有相当数量和不 同种类微生物，其中危害较大的是霉菌，其次是细菌 和酵母菌，这些菌均为异养型，需现成有机物供给营 养，米是它们繁殖的天然营养基。 霉变初期，黄绿青霉、黄曲霉、灰绿曲霉等开始活 动；之后，由于微生物菌体颜色、代谢产物色素、及引 起糙米成分进一步化学变化，使生霉米晦滞发灰，由 胚部开始到胚乳出现霉变或粉屑，继而变暗，或变呈 各种颜色：霉变晚期米出现严重霉味、酸味和异臭，粮 粒变形、成团结块，丧失食用价值，甚至污染毒素，一 般已不能食用瞳。 米水分在1 2 以下时，霉菌繁殖较困难，魏岩梅阱1 认为，在1 4 以卜，这时水分活性A W 值就低于0 6 4 ， 对某些霉菌孢子有一定抑制作用，大多数微生物无法 繁殖。汪正洁心叫等认为：霉菌在2 0 以卜大为减少， l O 以下完全抑制害虫繁殖，霉菌停止活动。许晓秋 等认为；0 2 2 0 ，或0 2 1 0 ，都可使各种储粮霉菌得到抑制，至少可抑制 分生孢子生长。 2 2 虫害 大米虫害主要是米象。黄建国等认为，米象在温 度低于1 1 或高于3 5 时不产卵。气体环境对害虫 影响较显著，王瑞栋等认为，C 0 2 能刺激害虫呼吸， 使害虫气门持续张开，体内耗氧剧增，直至氧尽身亡。 许晓秋呛等认为：1 7 1 8 C 0 2 ，3d 即可抑制或 杀死害虫；0 2 小于1 0 ，害虫可于休眠状态存活：0 2 小于4 ，二周致死；当0 2 含鼍小于2 ，玉米象、拟 谷盗、大谷盗、麦蛾等害虫4 8h 内致死。 黄德鹏引等报道，采用3 种储藏方式储藏糙米， 即自然缺氧、低氧低药和常温储藏，其中自然缺氧和 “双低”法密闭方法均采用0 2m m 聚氯乙烯五面密闭， “双低”法用药量为lg m L 磷化铝片制。结果在3 5 月份3 个月内，经检查未发现害虫，6 月中旬开始有虫， 7 、8 、9 月3 个月为害虫盛发期，虫种有玉米象、拟谷盗、 锯彳字盗、裸蛛甲和粉缟三螟，其中优势虫种主要是拟 谷盗，其次是玉米象，害虫发生部位多在粮面和粮堆 四周边部，自然缺氧储藏糙米害虫密度为5 0 头k g ， 常规储藏害虫密度为5 6 头k g ，“双低”和常规储藏害 虫主要发生在粮面四周边部。 2 3 鼠害 虫害和鼠害不但引起糙米量损失，且虫、鼠粪等 也会严重影响糙米品质。比较先进驱避鼠害方法 有薄膜表层涂布多种交叉鼠类驱剂，依靠气味、光 色、( 偏振荧光) 等驱鼠，驱鼠剂主要有环己酰亚胺 ( C H I ) ，醋酸三丁基锡，二硫代缩二脲类，异硫脲类化 合物。 参考文献 【l 】G e n k a w a ，U c h i n o ，l n o u e 。e ta i D e v e l o p m e n to f al o w m o i s t u r e , - c o n t e n t - s t o r a g es y s t e mf o rb r o w nr i c e ：s t o r a b i l i t ya td e c r e a s e d m o i s t u r ec o n t e n t s 【J 】B i o s y s t e m sE n g i n e e r i n g ，2 0 0 8 ，9 9 ：5 1 5 5 2 2 【2 】包清彬，猪谷富雄储藏条件对糙米理化特性影响的研究嗍 农业工程学报，2 0 0 3 ，1 9 ( 6 ) ：2 5 2 7 【3 】周惠明，张奕大米品质改良的现状及思路册中国粮油学报， 1 9 9 8 。( 4 ) ：l O 1 1 【4 】王玉凤，糙米保鲜储藏技术试验研究【D 】哈尔滨：东北农业大 学，2 0 0 8 【5 】王颖，张蕾不同阻隔性包装材料对大米储藏品质的影响L n 中国包装。2 0 0 6 ，( 6 ) ：5 7 6 1 【6 程建华，张蓉建，晏书明，等糙米在不同储藏条件下品质变化 的研究嘲粮食储藏。2 0 0 3 ，( 3 ) ：4 2 - - 4 6 【7 】高影，杨建新，邬健纯，等不同水分、温度条件下C 0 2 浓度对 稻谷品质的影响L 力粮食储藏，1 9 9 7 ，( 2 ) ；3 一1 2 8 】王若兰，田书酱。谭永清不同储藏条件下糙米保鲜效果的研 究U 】郑州工程学院学报，2 0 0 l ，2 2 ( 2 ) ：3 l 一3 4 【9 】Z h o uZ ，R o b a r d sK ，H e l l i w e i lS ，e ta 1 A g e i n go fs t o r e dr i c e ： c h a n g e si nc h e m i c a la n dp h y s i c a la t t r i b u t e s 咖J o u r n a lo fC e r e a l S c i e n c e ，2 0 0 2 ，3 5 ：6 5 7 8 【1 0 于秀荣，赵思盂，蔡风英，等人工模拟低温、准低温储藏对过 夏大米品质变化的研究【J 】粮食储藏，1 9 9 7 ，( 6 ) ：3 4 3 8 “l 】潘巨忠大米储藏保鲜技术研究 D 】陕西杨凌：西北农林科 技大学，2 0 0 4 【1 2 D h a l i w a l ，S e k h o n ，N a g i E n z y m ea c t i v i t i e sa n dr h e o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f s t o r e dr i c e 明C e r e a l C h e m i s t r y ，1 9 9 1 ，6 8 ：1 8 2 1 【1