低劑量輻照對稻谷失水特性和品質的影響

龐林江 何志平 王允祥

（浙江農林大學農業與食品科學學院，浙江 杭州 311300）

低劑量輻照對稻谷失水特性和品質的影響

龐林江 何志平 王允祥

（浙江農林大學農業與食品科學學院，浙江 杭州 311300）

以單季粳稻為材料，采用雙因素雙水平試驗來研究低劑量0.6kGy60Coγ射線輻照單季粳稻對稻谷低溫干燥失水特性及品質特征的影響。結果表明，0.6kGy劑量輻照能提高稻谷的失水速率，縮短干燥時間，對稻谷加工品質和營養品質影響不大，能一定程度彌補熱風低溫干燥對稻米品質帶來的負面影響，改善稻米蒸煮食用品質。

低劑量輻照；稻谷；失水特性；品質

目前常用的熱風干燥稻谷工藝，存在著干燥效率低、能耗高和干制品質差（整精米率降低，口感差）等問題［1－2］，影響進一步的推廣應用。為此，研究人員試圖采用改變干燥工藝或采用新干燥技術的方法解決稻谷干燥中所出現的問題。

由于輻照在農產品殺蟲滅菌、抑制發芽、延遲成熟及改良食品品質等方面具有明顯效果［3－4］，所以輻照技術在農產品存貯保鮮等方面應用已較為廣泛。農產品經一定劑量的60Coγ射線輻照后會導致其內部組織結構發生變化［5］并產生不同程度的損傷［6］，這種變化有可能引起干燥特性的改變，并最終影響干燥速度和干制品的品質。已有報道［7］輻照預處理對一些果蔬干燥特性及品質特性都有較顯著的影響。但還很少有將γ射線輻照技術運用于稻谷干燥預處理，對其干品質進行研究的報道也較少見。

為了便于管理和規范市場，中國于1996年4月5日頒布了《輻照食品衛生管理辦法》，規定輻照食品必須嚴格控制在國家允許的范圍和限定的劑量標準內，根據GB14891.8——1997《輻照豆類、谷類及其制品衛生標準》，谷類輻照劑量為0.4～0.6kGy。本試驗以單季粳稻為材料，研究標準化低劑量0.6kGy60Coγ射線輻照預處理對稻谷的低溫干燥特性以及品質特征的影響，為進一步推廣奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

稻谷：浙江大學華家池校區試驗農場。2008年10月分收獲的單季粳稻“丙98110”，收獲后去雜清理干凈后，放入密封袋，4℃保存72h，使稻谷含水率盡量達到均勻，然后按照國標（GB5497——85）方法測定初始含水率，用濕基表示為24.8%（33%，干基）。

1.2 主要儀器與設備

烘箱：DGG－9070AD，上海森信實驗儀器有限公司；

電子天平：PL203，梅特勒－托利多儀器（上海）有限公司；

糙米機：GF－80，Ht McGilling，Houston，USA；

精米機：JB－20，Ht McGilling，Houston，USA；

旋風磨粉機：3010－99，Udy Co.，Fort Collins，Colo.，USA；

近紅外分析儀：Foss 5000，FOSS NIRSystems，Inc.，USA。

1.3 試驗方法

采用雙因素雙水平試驗，輻照劑量：0，0.6kGy；熱風干燥溫度：35，40℃。共4種處理（0kGy＋35℃、0.6kGy＋35℃、0kGy＋40℃和0.6kGy＋40℃），5次重復。

本試驗中，工藝流程為輻射預處理后熱風干燥，采用60Coγ射線對樣品進行輻照，輻照試驗在浙江大學農業與生物技術學院原子核農學研究所進行；薄層干燥試驗在熱風烘干試驗箱進行，每10min用電子天平（精確到0.01g）對干燥樣品進行稱量并計算含水率（%）和失水速率（%/h），所有樣品均干燥至稻谷安全儲藏含水量（14%，濕基；16.3%，干基）以下。

1.4 米質測定

依據NY147——88《米質測定方法》標準，對干燥至安全儲藏含水量的稻谷進行品質測定。用糙米機脫殼，測得糙米率。再用精米機碾取精米，測得精米率、整精米率、堿消值。再用旋風磨粉機將精米磨成米粉，過100目篩，用近紅外分析儀測定膠稠度、直鏈淀粉、蛋白質及氨基酸含量［8］。

我們傳統的德育課主要是以班團會、國旗下的講話及大型集體集會的形式展開的，規模大，耗時多，效果并不明顯，很多學生抱著“事不關己高高掛起”的心態。德育微課程由于“短小精悍”，其呈現形式自然也就靈活多樣。活動呈現的時間可以是課堂、課外、德育教研活動、家長會、家校微課程。呈現的空間可以是教室、食堂、寢室、家庭。呈現的主體可以是班主任、老師、學生、學校社團、學校德育處團委等。

1.5 數據分析

采用SPSS 16.0統計軟件對相關數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 輻照劑量和干燥溫度對稻谷失水特性的影響

由圖1和圖2可知，各處理干燥時間最短的是0.6kGy＋40℃處理，其次分別是0kGy＋40℃、0.6kGy＋35℃、0kGy＋35℃，隨著輻照劑量和干燥溫度提高，稻谷失水速率提高，干燥時間縮短。通過方差分析進一步表明（表1），輻照劑量及干燥溫度對稻谷干燥失水速率均有極顯著的影響，相伴概率分別為0.000和0.001，均小于0.01，且F輻照劑量＜F干燥溫度值，說明干燥溫度對稻谷失水速率的影響比輻照劑量大得多，但兩者交互作用影響不明顯（相伴概率為0.379，大于0.05）。

圖1 輻照劑量和干燥溫度對稻谷干燥含水率動態的影響Figure 1 Effect of irradiation and dring tempreture on moisture content of rice in drying

2.2 輻照劑量和干燥溫度對稻谷品質特性的影響

通過對輻照干燥后的稻米品質進行測定，結果表明（見表2），0.6kGy低劑量輻照及低溫干燥對其加工品質和營養品質影響不大，對蒸煮食用品質具有顯著的影響。

圖2 輻照劑量和干燥溫度對稻谷干燥失水速率的影響Figure 2 Effect of irradiation and dring tempreture on dehydration rate of rice in drying

表1 輻照劑量和干燥溫度對稻谷失水速率的影響方差分析?Table 1 Analysis of variance of the dehydration rate under different irradiation dose and drying temepreture

一般認為，γ射線會破壞物料內部的組織結構，從而降低物料的加工性能，熱風干燥會降低稻谷的加工品質。本試驗表明低劑量輻照后低溫干燥（35℃和40℃）的稻谷糙米率、精米率、整精米率這些加工品質都有下降趨勢，但影響不顯著。

氨基酸總含量及蛋白質含量是稻谷營養品質的重要特征，蛋白質通常不易受輻照和熱風干燥的影響［2，9］，且經適宜劑量照射的食品，蛋白質營養成分無明顯變化，氨基酸組分恒定［10］。本試驗研究分析表明，經0.6kGy低劑量輻照后低溫干燥的稻谷蛋白質含量和氨基酸總含量變化不大。

稻米中直鏈淀粉含量一般在16%～23%左右，直鏈淀粉含量與其特性關系到米飯的黏度與食味，直鏈淀粉含量與米飯硬度正相關，與黏度負相關，并且與黏度的相關性更密切。有研究［2］表明，稻谷熱風干燥后，直鏈淀粉含量增高，堿消值變化不大，導致稻米的可溶性變差，硬度增加，口感變劣，食味下降。吳殿星等［11］研究發現，干燥后輻照可以提高稻谷的食用品質和蒸煮品質。研究分析表明，輻射能明顯降低直鏈淀粉含量、顯著增長膠稠度，堿消值稍有降低（代表糊化溫度稍有增加），隨著干燥溫度的提高，直鏈淀粉含量有所提高而膠稠度及糊化溫度有降低趨勢，但影響均不顯著。進一步分析表明，輻射對稻谷蒸煮食用品質的影響程度大于干燥溫度。由此可見，低劑量輻射后干燥也可以改善稻米的蒸煮食用品質，一定程度上可以彌補熱風干燥對稻米蒸煮食用品質產生的不良影響。

表2 輻照劑量和干燥溫度對稻谷品質特性的影響?Table 2 Effect of irradiation dose and drying temepreture on rice quality

3 結論

（1）輻照和干燥溫度提高都能明顯加大稻谷的失水速率，縮短干燥時間，但輻照影響相對更為顯著，且兩者相互作用不明顯。

（2）輻照及熱風干燥都有降低稻谷加工品質的趨勢，但不顯著，對營養品質影響不大；熱風干燥溫度與稻米蒸煮食用品質具一定負相關，但輻照能明顯改善稻米蒸煮食用品質，且輻照影響作用大于干躁溫度。

（3）根據國標規定低劑量輻照后低溫熱風干燥稻谷，不僅能提高干燥速率，而且能適當彌補熱風干燥給稻米蒸煮食用品質帶來的負面影響，改善稻米蒸煮食用品質。

1 仲立新.稻谷就倉低溫通風干燥系統生產性［J］.實驗干燥技術與設備，2009，7（6）：278～282.

2 鄭先哲，趙學篤，陳立.稻谷干燥溫度對稻米食味品質影響規律的研究［J］.農業工程學報，2000，16（4）：126～128.

3 徐冠仁.核農學導論［M］.北京：原子能出版社，1995：241～261.

4 李宗軍.輻照對肉品微生物及牛羊肉品質的影響［J］.食品與機械，2005，21（6）：31～33.

5 王鋒，哈益明，周洪杰，等.輻照對食品營養成分的影響［J］.食品與機械，2005，21（5）：45～48.

6 FAO，IAEA，WHO ICGFI.IAEA－TECDOC－639Irradiation of spices，herbs and other vegetable seasonings，a compiation of technical data for its authorization and control［S］.Vienna：IAEA，1992.

7 廖文艷，王俊，于勇，等.60Coγ輻照對胡蘿卜干燥特性的影響［J］.農業機械學報，2010，21（6）：123～127.

8 Lu Xinghua，Wu Lianghuan，Pang Linjiang，et al.Effects of plastic film mulching cultivation under non－flooded condition on rice quality［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2007（87）：334～339.

9 Narvaiz P，Ladomery L.Estimation of the effect of food irradiation on total dietary intake of vitamins as compared with dietary allowances study for Argentina［J］.Radiat Phys.Chem.，1996（48）：360～361.

10 王炳奎，吳慶，熊立東.食品輻照對食品品質的影響及其安全性［J］.食品科技，2010，35（4）：307～309.

11 Wu D X，Shu Q Y，Wang Z H，et al.Effect of gamma irradiation on starch viscosity and physicochemical properties of different rice［J］.Radiation Physics and Chemistry，2002（65）：79～86.

Effect of low－dose irradiation on dehydration characteristic and rice quality

PANG Lin－jiang HE Zhi－pingWANG Yun－xiang

（School of Agriculture and Food Science，Zhejiang A＆F University，Hangzhou，Zhejiang311300，China）

Two factors and two levels test was carried out to study the dehydration and rice quality characteristic of single cropping jopanica during low－temperature hot air drying after irradiation by lowdose60Co Gamma ray of 0.6kGy.The result showed that after the pre－treatment by dose Gamma ray of 0.6kGy，the dehydration date of rice was lightly increased during drying，and the drying time was clearly shorten.In addition，it had little influence on processing quality and nutritional quality of rice，however could make up for some degree of loss of rice quality heated－air drying and improved cooking and eating quality of rice.

low－dose irradiation；rice；dehydration characteristic；quality

10.3969 /j.issn.1003－5788.2010.05.011

浙江農林大學預研項目

龐林江（1977－），男，浙江農林大學講師，研究生。E－mail：ljpang＠zafu.edu.cn

王允祥

2010－05－20