王紅亮 渠琛玲 王若蘭 萬立昊 耿憲洲

(河南工業(yè)大學糧油食品學院，鄭州 450001)

稻谷在世界范圍內廣泛種植，全球有超過60%的人口以它為食[1]。我國糧食產量位居世界之首，其中稻谷是我國第一大糧食作物，據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，我國2017年稻谷總產量達2.09億t，占谷物總產量的37%。隨著人民生活水平的提高，人們對食物的要求不但能夠解決溫飽，而且對其品質也有一定的要求，而優(yōu)質稻谷因其獨特的品質逐漸受到人們的青睞。

優(yōu)質稻谷是指由優(yōu)質品種生產，符合GB/T 17891—2017要求的稻谷，與普通稻谷相比，優(yōu)質稻谷要求蒸煮后適口性好、米飯軟硬適中、不黏結、冷飯不回生[2]。優(yōu)質稻谷在儲藏的過程中會發(fā)生一系列的生理、化學變化，包括糊化性質、色澤、氣味，這些變化過程稱為稻谷的陳化，它會影響稻谷的品質[3]。稻谷的儲藏方式有常溫儲藏、低溫儲藏、氣調儲藏[4,5]，這三種儲藏方式各有優(yōu)缺點，常溫儲藏成本低，稻谷品質劣變快，低溫儲藏和氣調儲藏有利于保持優(yōu)質稻谷品質，但是成本以及對倉房要求較高。本實驗通過檢測常溫儲藏條件下優(yōu)質稻谷的品質變化，為優(yōu)質稻谷的儲藏提供參考，為相關標準的制定提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

優(yōu)質稻谷黃華占、兩優(yōu)(產地：湖北省，于2016年9月收獲)，雜質質量分數(shù)分別為0.8%、0.6%，含水量為13.5%～14.0%。由于儲藏過程中害蟲密度超過了國標要求，于2017年10月15日對兩種優(yōu)質稻谷進行熏蒸，所用藥劑為硫酰氟。

圖1 模擬倉設計圖

1.2 實驗所用模擬倉

實驗所用模擬倉如圖1和圖2。模擬倉長×寬×高=1.50 m×0.95 m×1.20 m，裝糧高度為1.00 m，每倉所裝稻谷約850 kg。

圖2 模擬倉實物圖

1.3 實驗儀器

Tu-1810紫外可見分光光度計、JGMJ8098型礱谷機、JNM-Ⅲ型碾米機、S/N2143107-TMB 型Super3RVA、FSJ-Ⅱ型錘式旋風磨、TA.XT Plus型質構測定儀。

1.4 所用試劑

氫氧化鉀、30%過氧化氫、高錳酸鉀、無水乙醇、95%乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀、磷酸氫二鈉：分析純。

1.5 測定指標及方法

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

質構特性測定[4]：將優(yōu)質稻谷壟谷、碾米后制成標一米，按照GB/T 20569—2006附錄B蒸煮米飯，取出后將鋁盒放在空氣中冷卻20 min。測定時從試樣不同部位隨機選取4粒完整大米粒，對稱放在載物臺上，共測定8次，去除最大值和最小值后求其平均值。相關參數(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；測試循環(huán)數(shù)：2；間隔時間：2 s；測前速度：5 mm/s；測試速度：0.5 mm/s；測后速度：0.5 mm/s；目標距離：disitance。

1.6 取樣間隔

實驗每兩個月取樣一次進行相關指標檢測，實驗周期為2017年5月17日—2018年7月17日。

1.7 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理采用Excel、Origin和Spss軟件。

2 結果與分析

2.1 儲藏品質的變化

根據(jù)GB/T 20569—2006，稻谷的儲藏品質指標有色澤氣味、脂肪酸值和品嘗評分值，可以從外觀、化學反應和口感上對其進行評價，色澤氣味指稻谷制成標準一等精度大米后的顏色和氣味，儲藏時間較長的稻谷制成的大米色澤發(fā)暗，有哈喇味，新鮮稻谷或儲藏時間較短的稻谷制成的大米色澤鮮亮，氣味清新。實驗期間兩種優(yōu)質稻谷儲藏420 d后色澤氣味均正常。

脂肪酸值指中和100 g干物質試樣中游離脂肪酸所消耗的氫氧化鉀(mg)，脂肪酸值越大，稻谷儲藏品質越差，是評價稻谷儲藏品質最重要的指標。實驗結果表明，隨著儲藏時間的增加，兩種優(yōu)質稻谷的脂肪酸值均呈上升趨勢，但是兩優(yōu)的脂肪酸值小于黃華占，如圖3a所示，在儲藏420 d時，黃華占和兩優(yōu)的脂肪酸值分別為(29.883±0.540) mg/100 g和(28.890±0.641) mg/100 g，根據(jù)GB/T 20569—2006規(guī)定，兩種優(yōu)質稻谷均處于易存范圍。品嘗評分值指米飯進行感官評價分析品評試驗所得的色澤、氣味、外觀結構、滋味等各項評分值的總和，反映了稻谷制備米飯的口感，研究表明，感官評價分析對與質構相關的黏性和黏著性的變化較敏感[6]。如圖3b所示，兩種優(yōu)質稻谷經過420 d的儲藏后，品嘗評分值均大于70，處于宜存范圍內。

圖3 儲藏期間脂肪酸值和品嘗評分的變化

2.2 質量指標的變化

根據(jù)GB/T 17891—2017規(guī)定，水分、黃粒米含量、直連淀粉含量屬于優(yōu)質稻谷的質量指標，即用來判斷優(yōu)質稻谷等級的指標。水是多種化學反應的介質，水分過高會引起稻谷發(fā)熱、霉變、結露等，水分過低會影響稻谷加工、食用品質，因此水分的高低會影響優(yōu)質稻谷的定等，兩種優(yōu)質稻谷在儲藏420 d后，水分無明顯變化，均處于13.5%～14.0%之間。黃粒米指大米試樣中色澤與正常的米粒有差異且胚乳呈黃色的米粒，其質量與試樣總質量的比值就是黃粒米率[7]，在儲藏過程中，由于害蟲和微生物的活動等原因，導致米粒變黃[8]。如圖4a所示，隨著儲藏時間的增加，兩種優(yōu)質稻谷的黃粒米率均呈現(xiàn)上升趨勢，黃華占的黃粒米率大于兩優(yōu)，在420 d時黃華占的黃粒米率為(0.66±0.04)%，兩優(yōu)的黃粒米率(0.61±0.05)%，根據(jù)GB/T 17891—2017規(guī)定，該稻谷符合優(yōu)質稻谷的定等要求。直鏈淀粉含量指試樣中直鏈淀粉占試樣的質量分數(shù)，直鏈淀粉含量越高，大米制備的米飯口感越差。如圖4b所示，隨著儲藏時間的增加，兩種優(yōu)質稻谷的直鏈淀粉含量逐漸增加，黃華占的直鏈淀粉含量大于兩優(yōu)的，在420 d時兩種優(yōu)質稻谷的直鏈淀粉含量達到最大值，黃華占為(16.935±0.318)%，兩優(yōu)為(16.591±0.226)%，符合優(yōu)質稻谷的定等要求。

圖4 儲藏期間黃粒米含量和直鏈淀粉含量的變化

2.3 加工品質的變化

加工品質指稻谷經過壟谷、碾米成為糙米、精米的能力，評價稻谷加工品質的指標為出糙率和整精米率。出糙率指的是凈稻谷脫殼后的糙米占試樣質量的分數(shù)，其大小能夠反映稻谷的工藝品質，出糙率高的稻谷其加工品質好。實驗結果表明，儲藏過程中兩種優(yōu)質稻谷的出糙率隨著儲藏時間的增加均呈現(xiàn)下降的趨勢，如圖5a所示，黃華占的出糙率大于兩優(yōu)的，在420 d時黃華占和兩優(yōu)的出糙率分別為(77.78±0.17)%和(76.81±0.03)%，根據(jù)GB 1350—2009的判定標準，儲藏420 d后的黃華占符合2級稻谷的標準，兩優(yōu)符合3級稻谷的標準。整精米率是指整精米占凈稻谷試樣的質量分數(shù)，整精米率是衡量稻谷的加工品質的指標之一。整精米率越高，稻谷的加工品質越高[9]，儲藏環(huán)境的溫度、濕度和儲藏時間對稻谷的整精米率都會有一定程度的影響[10]。如圖5b所示，隨著儲藏時間的增加，整精米率呈下降趨勢，儲藏420 d后，黃華占的整精米率為(58.51±0.15)%，兩優(yōu)的整精米率為(55.56±0.19)%，根據(jù)GB/T 17891—2017的判定標準，儲藏420 d后的黃華占符合1級優(yōu)質稻谷的標準，兩優(yōu)符合2級優(yōu)質稻谷的標準。

圖5 儲藏期間出糙率和整精米率的變化

2.4 生理品質的變化

稻谷的生理活動總是由旺盛到衰弱，生理活動強的稻谷較新鮮，可以通過過氧化氫酶活動度和發(fā)芽率來表征稻谷生理活動的強弱，進而表示稻谷的新鮮程度。過氧化氫酶是最早發(fā)現(xiàn)的與種子活力有關的氧化酶類之一，其活性可間接反應種子活力的大小，與糧食品質之間也存在著一定的相關關系，是衡量谷物品質一項重要的指標[11]。兩種優(yōu)質稻谷的過氧化氫酶活動度變化趨勢如圖6a所示，隨著儲藏時間的增加，兩種優(yōu)質稻谷的過氧化氫酶均呈現(xiàn)下降趨勢，儲藏420 d后，黃華占的過氧化氫酶活動度為(20.013±0.924) mgH2O2/g，下降了23.882 mg H2O2/g，兩優(yōu)的過氧化氫酶活動度為(24.120±1.10) mgH2O2/g，下降了20.670 mg H2O2/g。

圖6 儲藏期間過氧化氫酶活動度和發(fā)芽率的變化

發(fā)芽率是指有生活力的種子在發(fā)芽方面的能力，反映了稻谷種子活力，是稻谷新鮮程度的體現(xiàn)。如圖6b所示，隨著儲藏時間的增加，兩種優(yōu)質稻谷的發(fā)芽率整體呈現(xiàn)下降趨勢。結果表明，儲藏420 d后，黃華占的發(fā)芽率為(0.33±0.33)%，下降了98.17%；兩優(yōu)的發(fā)芽率為(6.35±2.84)%，下降了92.65%。兩種優(yōu)質稻谷發(fā)芽率的下降有兩方面的原因，一方面是儲藏時間的增加導致種子的活力下降，另一方面是由于儲藏過程中的熏蒸所致[12]。

2.5 糊化特性的變化

大米的主要成分是淀粉，當水過量時，大米與水的懸浮混合物在加熱和內源性淀粉酶的協(xié)同作用下，吸水膨脹崩解發(fā)生糊化。大米的糊化特性的各項數(shù)據(jù)尤其是峰值黏度、衰減值、回生值等能很好地評價大米食用品質的優(yōu)劣[13]，并且，研究表明衰減值是最重要的黏度指標[14]。對儲藏期的兩種優(yōu)質稻谷的糊化特性的各個指標進行樣品均值、標準差的統(tǒng)計分析以及各個指標數(shù)值在不同檢測階段差異性的方差分析，結果如表1、表2所示。

由表1可知，黃華占樣品的峰值黏度在0～120 d和240～420 d之間的數(shù)據(jù)差異性不顯著，180 d的數(shù)據(jù)與前后兩個階段數(shù)據(jù)相比具有顯著性差異，表明峰值黏度在120～240 d之間顯著變化；最低黏度在60 d時與初始數(shù)據(jù)相比具有顯著性差異，180～420 d時數(shù)據(jù)之間相比沒有顯著性差異，表明最低黏度開始變化明顯，之后變化平緩；衰減值在120 d時與初始值相比具有顯著性差異，240～420 d之間數(shù)據(jù)差異不顯著，表明衰減值后期變化不顯著；最終黏度在0～120 d之間差異不顯著，180～420 d之間數(shù)據(jù)具有顯著性差異，表明后期變化明顯；回生值數(shù)據(jù)在0～120 d之間差異顯著，在120～300 d之間差異不顯著；峰值時間在120 d時與初始數(shù)據(jù)相比開始具有顯著性差異，120 d之后的數(shù)據(jù)之間具有顯著性差異，表明120 d開始峰值時間變化顯著；糊化溫度在0～180 d之間差異性不顯著，300 d開始數(shù)據(jù)之間具有顯著性差異，表明糊化溫度前期變化不明顯，后期變化明顯。

表2顯示了兩優(yōu)稻谷的糊化特性指標差異性，峰值黏度在0～120 d之間變化不顯著，180 d以及以后的數(shù)據(jù)與初始值相比差異性顯著，表明峰值黏度前期變化平緩，后期變化明顯；最低黏度在0～180 d之間的數(shù)據(jù)具有顯著性差異，180～360 d之間的數(shù)據(jù)差異性不顯著，表明最低黏度開始變化明顯，后期變化緩慢；衰減值在120 d時與初始數(shù)據(jù)具有顯著性差異，180～420 d之間的數(shù)據(jù)差異性顯著，表明后期數(shù)據(jù)變化明顯；最終黏度60～120 d、300～360 d之間的數(shù)據(jù)差異性不顯著，其他時間之間的數(shù)據(jù)差異性顯著，表明最終黏度在儲藏期間變化明顯；回生值在60 d時與初始數(shù)據(jù)相比具有差異性，120～360 d之間的數(shù)據(jù)差異性不顯著，表明回生值開始變化明顯，后期變化平緩；峰值時間在0～60、120～180、240～360 d之間差異不顯著，整體差異性顯著；糊化溫度在240 d開始與初始數(shù)據(jù)具有顯著性差異，之后的數(shù)據(jù)之間具有顯著性差異，表明糊化溫度開始變化緩慢，后期變化不明顯。

表1 儲藏期間黃華占糊化特性差異性分析

注：表中同列不同的小字母表示P<0.05水平的差異性顯著，余同。

表2 儲藏期間兩優(yōu)糊化特性差異性分析

2.6 質構特性的變化

大米的質構特性是影響大米食用品質的重要因素[15]，它直接反應了大米的口感。通過質構儀可以測定大米的質構特性，其中TPA模式通過對樣品進行兩次壓縮來模擬人口腔的咀嚼運動，同時能夠得到質構特性參數(shù)：硬度、黏附性、彈性和咀嚼性等，這些參數(shù)能夠評價大米質構特性的變化[16]。

硬度是第1次壓縮所用的最大壓力，表征了樣品達到一定變形時所必須的力，如圖7a所示，隨著儲藏時間的增加，兩種優(yōu)質稻谷的硬度呈現(xiàn)上升的趨勢，420 d時黃華占的硬度為(2 674.282±64.415)g，上升了1 039.082 g，兩優(yōu)的硬度為(2 488.545±53.861) g，上升了250.145 g。黏著性是指咀嚼米飯時，米飯對上顎、牙齒、舌頭等接觸面黏著的性質[17]，如圖7b所示，隨著儲藏時間的增加，兩種優(yōu)質稻谷的黏著性均呈現(xiàn)下降的趨勢，儲藏420 d時，黃華占的黏著性為(-138.966±8.87) g·s，下降了105.934 g·s，兩優(yōu)的黏著性為(-156.961±7.401) g·s，下降了59.739 g·s。彈性指第一次壓縮結束后與第二次壓縮開始間樣品恢復的高度，品質較好的稻谷蒸煮的米飯彈性較好[18]，如圖7c所示，兩種優(yōu)質稻谷的彈性呈現(xiàn)下降的趨勢，黃華占的彈性為(0.58±0.01) mm，較初始值下降了0.21 mm，兩優(yōu)的彈性為(0.63±0.01) mm，較最大值下降了0.19 mm。咀嚼性是膠著性與彈性的乘積，表示把半固體樣品咀嚼成能夠吞咽的穩(wěn)定狀態(tài)所需要的能量，如圖7d所示，兩種優(yōu)質稻谷的咀嚼性均呈現(xiàn)上升的趨勢，黃華占的咀嚼性為(728.500±13.178) g，上升了374.599 g，兩優(yōu)的咀嚼性為(630.758±12.689) g，上升了287.301 g。大米蒸煮后的質構特性是反映米飯食用品質的重要特性，質構特性下降，表明大米食用品質下降。

圖7儲藏期間質構特性的變化

3 結論

3.1 儲藏420 d時，黃華占質量指標、加工品質、生理品質、糊化特性和質構特性均下降，并且脂肪酸值上升到了(29.883±0.540) mg/100 g，接近宜存標準上限(30 mg/100 g)，以稻谷儲存品質判定規(guī)則中的“宜存”和稻谷質量標準不降級為標準，建議常溫儲藏時優(yōu)質稻谷的儲藏期不超過14個月。

3.2 兩種優(yōu)質稻谷相比，儲藏過程中黃華占的脂肪酸值大于兩優(yōu)的，以420 d時兩種優(yōu)質稻谷的脂肪酸值為例，黃華占的脂肪酸值為(29.883±0.540) mg/100 g，兩優(yōu)的脂肪酸值為(28.890±0.641) mg/100 g，黃華占的脂肪酸值比兩優(yōu)的脂肪酸值要高0.993 mg/100 g，可見兩優(yōu)比黃華占的儲藏期要長，建議糧庫選擇儲藏品質更為穩(wěn)定的優(yōu)質稻谷進行儲備。

3.3 實驗結果表明，熏蒸后的優(yōu)質稻谷的發(fā)芽率大幅度下降，儲藏420 d后，黃華占的發(fā)芽率為為(0.33±0.33)%，下降了98.17%；兩優(yōu)的發(fā)芽率為(6.35±2.84)%，下降了92.65%。建議作為種子儲備的優(yōu)質稻谷不要進行熏蒸，采用低溫或準低溫的方式進行儲藏。