溫度對氣調儲藏水稻理化特性的影響

張興亮 李喜宏 霍雨霞 張培培 李偉麗

(天津科技大學食品工程與生物技術學院,天津 300457)

溫度對氣調儲藏水稻理化特性的影響

張興亮 李喜宏 霍雨霞 張培培 李偉麗

(天津科技大學食品工程與生物技術學院,天津 300457)

以 2008年收獲的 2007號水稻為試材,研究了在 10℃、室溫、30℃下,分別進行真空儲藏、氣調儲藏(氣體成分為 8%O2+2%CO2、8%O2+10%CO2、8%O2+20%CO2)、布袋儲藏,儲藏 6個月后水稻的主要理化特性和蒸煮品質變化。結果表明:(1)水稻在儲藏后期,總直鏈淀粉含量基本沒有變化,但可溶性直鏈淀粉含量在各氣調儲藏條件下隨著儲藏溫度的增高都有減少的傾向,而相應的不溶性直鏈淀粉的含量增加。因此可將不溶性直鏈淀粉含量作為陳化度的一個指標。(2)與 10℃下真空儲藏相比,CO2氣調儲藏能有效抑制不溶性直鏈淀粉含量的增加,有利于保持水稻蒸煮品質,而在室溫和 30℃下,真空儲藏和氣調儲藏抑制效果基本相同。(3)水稻蒸煮品質在 10℃和 30℃有較大差異,高溫導致的陳化直接影響著水稻的蒸煮品質,30℃下精米的加熱吸水率增加,米湯可溶性固形物含量降低,碘藍值、pH和透光率減少。

水稻 氣調儲藏 蒸煮品質 直鏈淀粉

溫度是影響水稻儲藏品質變化的關鍵因素之一。低溫儲藏水稻可使水稻處于休眠狀態,減弱呼吸強度,從而減少水稻呼吸中的干物質損耗、營養品質及蒸煮食味品質的下降。高溫下隨著儲藏時間的延長,水稻碾磨品質、外觀品質、蒸煮與食用品質以及營養品質均呈下降趨勢,其中蒸煮與食用品質主要與大米中不溶性直鏈淀粉含量有關。不溶性直鏈淀粉含量是影響稻米蒸煮食味特性的重要指標,直接決定著稻米的蒸煮品質以及硬度、黏附性、黏聚性等性質[1-2]。在國內,對水稻的常溫儲藏、低溫儲藏、氣調儲藏等技術都在廣泛的研究與應用,取得不少研究成果[3-4]。其中氣調儲藏可以采用自然缺氧、人工氣調和真空等缺氧儲藏措施,不僅可抑制糧食呼吸還可抑制微生物的繁殖,與化學保藏法相比還可減少藥物的污染。

本試驗采用目前比較常用的氣調儲糧技術,研究了溫度對不同氣調儲藏水稻的理化特性的影響,旨在為氣調儲藏水稻提供一定參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

2007號水稻:雜交水稻研究中心天津分中心提供;包裝材料:市售真空包裝袋 (330 mm×200 mm)和自制布袋(300 mm×250 mm);馬鈴薯直鏈淀粉和蠟質大米支鏈淀粉標品:色譜純,美國 Sigma公司;其他試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設備

756PC紫外可見分光光度計:上海光譜儀器有限公司制造;LD5-2A低速離心機:北京醫用離心機廠;DGG-101-2電熱鼓風干燥箱:天津市天宇實驗儀器有限公司;HH.B11-360電熱恒溫培養箱:天津市天宇實驗儀器有限公司;PHS-25數顯 PH計:上海精密科學儀器有限公司;手持式 O2/CO2分析儀:丹圣(上海)貿易有限公司;TD-2型溫度梯度箱:天津市奧賽農產品科技有限公司。

1.3 試驗處理

真空儲藏:稱取 1 kg 2007水稻裝入真空包裝袋,抽真空,真空度為 0.06 MPa,記為處理 1;CA儲藏:稱取 1 kg 2007水稻裝入布袋,做三份,分別放入三個 20 L廣口瓶,通入O2和 CO2的混合氣體,經手持式O2/CO2分析儀測定校正,廣口瓶內最終氣體體積比分別為 8%O2+2%CO2、8%O2+10%CO2、8% O2+20%CO2,記為處理 2,處理 3,處理 4;對照儲藏:稱取 1 kg 2007水稻裝入布袋,扎口。各處理平行三份樣品。在實驗室低溫糧食保鮮庫內,調節 TD-2型溫度梯度箱工作溫度分別為 10℃、室溫、30℃,將各處理分別置于不同溫度的梯度箱內,儲藏時間 6個月,濕度保持恒定。

1.4 指標測定及方法

1.4.1 水稻主要理化特性的測定

水稻含水量:參照 GB 5497—1985隧道式烘箱法;可溶性直鏈淀粉含量:參照 Bhattacharya KR[1]的方法;直鏈淀粉含量:參照 GB/T 15683—1995碘比色法;不溶性直鏈淀粉含量為直鏈淀粉與可溶性直鏈淀粉含量之差。

1.4.2 水稻蒸煮品質的測定

水稻碾磨后剔除碎米、未熟米及堊白米,剩余整精米制得干基備用。水稻蒸煮品質主要是測量其精米在蒸煮時米飯的吸水率,米湯的可溶性固形物、pH、碘藍值、透光率,方法見參考文獻[5]。

2 結果與分析

2.1 溫度對氣調儲藏水稻主要理化指標變化的影響

2.1.1 水稻含水量變化

儲藏期間,溫度和氣體成分對水稻含水量都有影響。由表1可以看出,處理1的水稻在各個溫度含水量變化不大,主要是由于采用高阻隔性包裝材料密封,對水分的滲透性小;處理 2、3、4的水稻含水量有明顯變化,隨著溫度的升高水稻含水量逐漸減少,但 CO2濃度的改變對含水量減少的影響不明顯;對照組水稻含水量損失比較大,其中 10℃和 30℃水分減少最大,說明布袋透濕、透氣性強,易受外界環境影響。

表1 水稻含水量

2.1.2 水稻直鏈淀粉含量變化

溫度對不同氣調儲藏條件下水稻直鏈淀粉含量的變化見圖 1。由圖 1可知,處理 1在 10℃和室溫下直鏈淀粉質量分數基本不變,在 30℃下也只增加了1.65%,可見真空儲藏對直鏈淀粉含量影響不大;處理 2、3、4在 10℃下直鏈淀粉質量分數變化不大,在室溫下處理4增加最大為 2.2%,在30℃下處理4也只增加 3.84%;對照組水稻在 10℃和室溫下分別增加 2.20%和 2.75%,在 30℃下也只增加了4.40%。試驗結果表明:在水稻氣調儲藏過程中在溫度對直鏈淀粉含量有一定影響較小。然而僅從直鏈淀粉含量變化評價稻米在儲藏過程中蒸煮食用品質變化具有一定局限性,錢海峰[6]得出陳化對直鏈淀粉的聚合度影響很小,大米陳化導致的蒸煮食用品質變化與大米中直鏈淀粉的含量和性質關系不大。

圖1 不同儲藏條件下直鏈淀粉含量變化

2.1.3 水稻可溶性直鏈淀粉含量變化

圖 2 不同儲藏條件下可溶性直鏈淀粉含量變化

溫度對不同氣調儲藏條件下水稻可溶性直鏈淀粉含量的變化見圖 2。由圖 2可知,在 10℃下各處理可溶性直鏈淀粉質量分數都有所下降,但降幅不大,其中處理 1降幅最少為 5.07%,對照降幅最大為11.73%;在室溫下處理 4降幅最少為 10.67%,對照降幅最大為 19.21%;在 30℃下處理 3降幅最少為12.81%,對照降幅最大達 23.48%。試驗結果表明:在 10℃下真空儲藏可有效延緩可溶性直鏈淀粉的下降,氣調儲藏效果稍差可能是 CO2體積比還不夠大;在室溫下真空儲藏和氣調儲藏效果差別不大;在30℃下儲藏導致的可溶性直鏈淀粉含量降低的程度最大。

2.1.4 水稻不溶性直鏈淀粉含量變化

不溶性直鏈淀粉含量由直鏈淀粉和可溶性直鏈淀粉之差得到,見圖 3。由圖 3可知,在 10℃下不溶性直鏈淀粉質量分數略有增加,處理 1增加最少為4.25%,對照增加 17.03%;在室溫下處理 1增加最少為 14.77%,對照增加 26.12%;在 30℃下增加明顯,處理 1、3增加最少為 19.31%,對照增加34.07%。試驗結果表明:在 30℃下儲藏水稻陳化度大,品質下降快。

圖 3 不同儲藏條件下不溶性直鏈淀粉含量變化

2.2 溫度對氣調儲藏水稻蒸煮品質變化的影響

水稻儲藏前蒸煮品質初值見表 2。試驗參照的大米蒸煮方法遵循過量水煮米的原則[7],蒸煮時間為 15 min。表 3～表 5分別為水稻在 10℃、室溫、30℃下蒸煮品質的測定結果。

表2 水稻各項蒸煮品質初值

表3 10℃下水稻各項蒸煮品質表

表4 室溫下水稻各項蒸煮品質表

表5 30℃下水稻各項蒸煮品質表

由表 3～表 5可看出,水稻在 30℃下儲藏相比10℃下陳化度大,對碾磨后稻米的蒸煮品質有著直接的影響。高溫導致淀粉微晶束結構加強,水分子拆散淀粉分子間的締結狀態的難度增加,淀粉難于糊化,同時水稻在陳化過程中果膠、纖維素等的細胞壁失水,使細胞內各組分吸水能力增強,因此在蒸煮過程中,30℃儲藏的水稻加熱吸水率比 10℃儲藏明顯增大,其中對照組增幅最大為 44.95%;高溫也使細胞壁的溶解性下降,抑制了淀粉可溶性固形物的溶出,由表 5也可看出對照組稻米米湯可溶性固形物質量分數降幅最大為 45.73%;米湯中碘藍值表示溶解于熱水中直連淀粉的濃度,碘藍值越大說明米湯中可溶性直鏈淀粉濃度越大,由可溶性直鏈淀粉含量測定結果可知在高溫區可溶性直鏈淀粉含量逐漸降低,碘藍值也相應降低。同樣高溫導致的陳化也使 pH降低和透光率減少。

3 結論

3.1 水稻在儲藏后期,總直鏈淀粉含量基本沒有變化,但可溶性直鏈淀粉含量在各氣調儲藏條件下隨著儲藏溫度的增高都有減少的傾向,而相應的不溶性直鏈淀粉的含量增加。因此可將不溶性直鏈淀粉含量作為陳化度的一個指標。

3.2 與 10℃下真空儲藏相比,CO2氣調儲藏能有效抑制不溶性直鏈淀粉含量的增加,有利于保持水稻蒸煮品質,而在室溫和 30℃下,真空儲藏和氣調儲藏抑制效果基本相同。

3.3 水稻蒸煮品質在 10℃和 30℃有較大差異,高溫導致的陳化直接影響著水稻的蒸煮品質,30℃下精米的加熱吸水率增加,米湯可溶性固形物含量降低,碘藍值、pH和透光率減少。

[1]Bhattacharya K R,Sowbhagya CM,Swamy YM I.Interrela2 tionships between certain physicochemical properties of rice [J].Food Science,1972,37:733-735

[2]Chrastil J.Correlations between the physicochemical and functional properties of rice[J].Agricultural and Food Chem2 istry,1992,40(9):1683-1686

[3]王若蘭,田書普,譚永清.不同儲藏條件下糙米保鮮效果的研究[J].鄭州工程學院學報,2001,22(2):31-34

[4]王玉鳳,孫培玲,夏吉慶.糙米保鮮儲藏技術實驗研究[J].中國糧油學報,2009,24(5):95-98

[5]Zhou Z K,Robards K,Helliwell S,et al.Effect of storage temperature on cooking behaviour of rice[J].Food Chemis2 try,2007,105:491-497

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Effects of Storage Temperature on Physiochemical Property of Rice

Zhang Xingliang Li Xihong Huo Yuxia Zhang Peipei LiWeili
(College of Food Science and Bioengineering,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457)

The physicochemical property and cooking behavior of new harvested rice samples,which were stored with five storage types respectively and at storage temperature of 10℃,room temperature and 30℃ respec2 tively for6 months,were studied;the five storage typeswere vacuum storage,normalpackage storage,and controlled at mosphere(CA)storage including three kinds of gas proportion,i.e.,8%O2+2%CO2,8%O2+10%CO2and 8%O2+20%CO2.Results:(1)The total amylose contentsof the stored rice samples have no change during storage. The soluble amylose contents of CA stored rice samples trend decreasing with the increase of storage temperature, while their insoluble amylose contents increase correspondingly,indicating that insoluble amylose contentmight be an index of rice aging degree.(2)at storage temperature of 10℃,CA storage can effectiviely restrain the increase of in2 soluble amylose content;whereas at room temperature and 30℃,there is no significant difference between the re2 strain effects of vacuum storage and CA storage.(3)There are differences in rice cooking behavior between rice sam2 ples stored at10℃and 30℃;higher storage temperature leads to greaterwater uptake,less solid contentof residual cookingwater,and lower iodine blue value,pH and turbidity of residual cooking liquid.

rice,controlled atmosphere storage,cooking behavior,amylose content

TS210.1 文獻標識碼:A 文章編號:1003-0174(2010)05-0077-04

國家科技支撐計劃 (2006BAD08B04)

2009-06-07

張興亮,男,1983年出生,碩士,農產品加工及儲藏工程

李喜宏,男,1960年出生,教授,博士生導師,農產品低溫物流與保鮮