朱 玫 熊 寧 田國軍 孫婷琳 吳莉莉 劉 利
(湖北省糧油食品質量監督檢測中心,武漢 430061)
2017年一號文件繼續鎖定“三農”工作,把深入推進農業供給側結構性改革作為新的歷史階段農業農村工作主線[1]。這對稻谷市場提出了新要求,要穩定稻谷生產、確??诩Z絕對安全,重點發展優質稻米。隨著國內消費結構的升級,優質稻米越來越受到追捧,國內各優質稻米主產區對當地稻米品牌建設更是不遺余力[2]。不少地區正在大力推廣和擴大優質稻谷的種植規模,優質稻谷將逐步取代常規稻成為人們食用的主要口糧[3]。因此,如何預測優質稻谷的儲藏期以及如何衡量優質稻谷的儲藏品質是當前面臨的一個重大課題。這將為糧食倉儲企業及時掌握優質稻谷品質變化,確保適時推陳儲新及加工企業原料的選擇提供科學的依據。
國內外關于優質稻谷儲藏的研究中,多半是研究優質稻谷儲藏技術[4]和優質稻谷儲藏品質變化規律[5-6],但對于優質稻谷儲藏控制指標和安全儲藏期的研究很少,其中吳樹會等[7]對優質秈米的安全儲藏期進行了研究,篩選出了優質秈米儲藏品質控制指標,但并未指出各指標達到何值時,優質秈米就不能安全儲藏了。我國判定稻谷是否品質劣變的標準,是針對普通稻谷制定的,不適用于優質稻谷的儲藏品質判定。因此,本實驗通過研究以兩優系列為代表的優質秈稻在高大平房倉中常規儲藏條件和準低溫儲藏條件下儲藏品質的變化規律,篩選出優質秈稻儲藏品質控制指標,建立常規儲藏條件和準低溫儲藏條件下的優質秈稻儲藏期預測模型,通過擬合各控制指標隨儲藏時間變化的曲線,得到控制指標在優質秈稻宜存和輕度不宜存時的限定范圍。
荊門北郊國家糧食儲備庫的2棟高大平房倉:24號倉、26號倉,倉房結構基本情況見表1。

表1 倉房結構統計表
入庫水分為13.5%的2014年收獲的兩優系列優質秈稻。
按照糧食扦樣國家標準和庫存糧食檢查扦樣管理方法,對糧倉的糧食進行分區設點,每層是11個平行樣,上、中、下3層共有33個樣。
實驗稻谷于2014年11月底全部入倉,入倉后于2014年12月底進行首次檢測。此后以季度為周期,進行扦樣檢測。實驗為期2年。
THU35C型礱谷機、TMO5C型碾米機、STA1B米飯食味計、RHS1A硬度黏度計:佐竹機械(蘇州)有限公司;TMO5C型碾米機、3100型錘式實驗粉碎機、TechMaster RVA快速黏度分析儀、1900真菌型降落數值測定儀:瑞典Perten公司;AL204型電子精密天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;AC120型電熱恒溫鼓風干燥箱:法國Froilabo公司;TU-1800SPC型紫外-可見分光光度計:北京普析通用儀器有限責任公司;Proxima連續流動分析儀:法國Alliance儀器公司。
1.6.1 米飯硬度的測定
參照張欣等[8]的方法進行測定,先稱取精米30 g,淘米30 s,加入質量為精米1.33 倍的蒸餾水,浸泡30 min,蒸煮米飯,米飯冷卻90 min,稱取7 g米飯制成米餅,最后放入硬度儀中進行測定米飯硬度。
1.6.2 指標測定
雜質、不完善粒的測定[9],出糙率的測定[10],整精米率的測定[11],黃粒米的測定[12],發芽率、發芽勢的測定[13],水分含量的測定[14],大米糊化特性的測定[15],直鏈淀粉含量的測定[16],碘藍值的測定[17],米湯固形物含量的測定[18],色澤氣味、脂肪酸值的測定[19],降落數值的測定[20],霉菌總數的測定[21],過氧化氫酶活性的測定[22],米飯的感官評分[23],米飯感官評價人員的篩選[24]。
米飯的感官評分是以5~10 名優選評價員的綜合評分計平均值,其余指標都平行測定兩次取算術平均值。所得數據采用Excel建立數據庫,用SPSS軟件對數據進行相關性分析,用Origin軟件對數據進行曲線擬合。
2.1.1 篩選米飯感官評分的敏感指標
將2年儲藏期內2個糧倉每個扦樣點的優質秈稻米飯感官評分與其他品質指標做相關性分析,結果見表2。其中脂肪酸值、米飯硬度、黃粒米含量和最終黏度與米飯感官評分相關性最好,相關系數均大于0.5,所以選擇這4項指標作為米飯感官評分的敏感指標。

表2 米飯感官評分與其他品質指標的相關性
注:**表示在0.01 水平(雙側)上顯著相關。下同。
2.1.2 米飯感官評分及其敏感指標與儲藏時間的相關性
求取糧倉中33個扦樣點的米飯感官評分、脂肪酸值、米飯硬度、黃粒米含量和最終黏度的平均值,再將它們的平均值與儲藏時間做相關性分析,結果見表3。與儲藏時間相關的指標按照相關性大小依次為:米飯感官評分、脂肪酸值、米飯硬度、黃粒米含量、最終黏度,且相關系數都大于0.6。因此,認為米飯感官評分及其敏感指標能夠反映優質秈稻儲藏品質的變化,確定米飯感官評分、脂肪酸值、米飯硬度、黃粒米和最終黏度這5項指標為優質秈稻的儲藏品質控制指標。由于米飯硬度和最終黏度的測定所需要的儀器價格較貴,糧庫和很多縣(市)糧油質檢站沒有配備該種儀器,所以這2項指標只作為參考性指標。

表3 米飯感官評分及其敏感指標與儲藏時間的相關性
2.1.3 色澤、氣味
正常的優質稻谷有其固有的色澤、氣味,陳化劣變的優質稻谷則會發生色澤和氣味的明顯變化。色澤、氣味是糧食質量標準的一個基礎性指標。因此,認為色澤、氣味也應作為一項優質秈稻品質控制指標。它的限定范圍確定參照GB/T 20569《稻谷儲存品質判定規則》。
觀察優質秈稻的儲藏品質控制指標隨儲藏時間變化的曲線圖,發現它們的變化趨勢都是先快后慢,這與冪函數曲線變化相一致,因此將它們用Origin軟件進行冪函數曲線擬合。
2.2.1 米飯感官評分
圖1為準低溫儲藏實驗倉24號倉中優質秈稻米飯感官評分隨儲藏時間變化的擬合曲線圖,圖2為常規儲藏對照倉26號倉中優質秈稻米飯感官評分隨儲藏時間變化的擬合曲線圖。參照GB/T 20569《稻谷儲存品質判定規則》,當米飯感官評分≥70分時,判定秈稻為宜存,把對應的儲藏時間稱之為“保質儲藏期”;當70分>米飯感官評分≥60分時,判定秈稻為輕度不宜存,把對應的儲藏時間稱之為“安全儲藏期”。圖1擬合的方程為y=-1.176 88t0.687 53+y0,圖2擬合的方程為y=-0.781 42t0.862 36+y0(式中:t為儲藏時間,y0為初始的米飯感官評分),這2個方程可以用來預測不同儲藏條件下優質秈稻的保質儲藏期和安全儲藏期,因此,將這2個方程稱之為儲藏期預測模型。
參照GB/T 17891《優質稻谷》[25]的質量要求,2012—2016年湖北省品質測報樣品中能作為優質秈稻的樣品共414份,它們的米飯感官評分的平均值為79.0分,把這個分值作為優質秈稻入庫的初始米飯感官評分,代入儲藏期預測模型。所以優質秈稻一般滿足以下推論:在高大平房倉中,準低溫儲藏條件下,優質秈稻的保質儲藏期為19.3個月,安全儲藏期為57.2個月;常規儲藏條件下,優質秈稻的保質儲藏期為17.0個月,安全儲藏期為40.5個月。

圖1 準低溫儲藏條件下米飯感官評分隨儲藏時間變化的擬合曲線圖

圖2 常規儲藏條件下米飯感官評分隨儲藏時間變化的擬合曲線圖
2.2.2 脂肪酸值
圖3為準低溫儲藏實驗倉24號倉中優質秈稻脂肪酸值隨儲藏時間變化的擬合曲線圖,圖4為常規儲藏對照倉26號倉中優質秈稻脂肪酸值隨儲藏時間變化的擬合曲線圖。根據2013—2016年湖北省庫存檢查和2016年安徽省、河南省和四川省的庫存檢查結果發現,當年入庫的優質秈稻中75%的樣品的脂肪酸值在19.1 mgKOH/100 g干基以下(按照閾值確定的“多數原則法”也稱“0.75法”[26])。將19.1作為初始脂肪酸值代入擬合函數可以得到,不同儲藏條件下,保質儲藏期和安全儲藏期對應的脂肪酸值,見表4。

圖3 準低溫儲藏條件下脂肪酸值隨儲藏時間變化的擬合曲線圖

圖4 常規儲藏條件下脂肪酸值隨儲藏時間變化的擬合曲線圖 表4 不同儲藏條件下保質儲藏期和安全儲藏期 對應的脂肪酸值/mgKOH/100 g干基

儲藏條件保質儲藏期安全儲藏期準低溫≤23.15≤26.44常規≤23.05≤25.95平均值≤23.1≤26.2
2.2.3 黃粒米含量
圖5為準低溫儲藏實驗倉24號倉中優質秈稻黃粒米含量隨儲藏時間變化的擬合曲線圖,圖6為常規儲藏對照倉26號倉中優質秈稻黃粒米含量隨儲藏時間變化的擬合曲線圖。根據2013—2016年湖北省庫存檢查和2016年安徽省、河南省和四川省的庫存檢查結果發現,當年入庫的優質秈稻中75%的樣品的黃粒米含量在0.1%以下(按照閾值確定的“多數原則法”也稱“0.75法”)。把0.1%作為初始黃粒米含量,代入擬合函數可以得到,不同儲藏條件下,保質儲藏期和安全儲藏期對應的黃粒米含量,見表5。

圖5 準低溫儲藏條件下黃粒米含量隨儲藏時間變化的擬合曲線圖

圖6 常規儲藏條件下黃粒米含量隨儲藏時間變化的擬合曲線圖 表5 不同儲藏條件下保質儲藏期和安全儲藏期 對應的黃粒米含量/%

儲藏條件保質儲藏期安全儲藏期準低溫≤0.52≤1.11常規≤0.53≤1.07平均值≤0.5≤1.1
2.2.4 米飯硬度
圖7為準低溫儲藏實驗倉24號倉中優質秈稻米飯硬度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖,圖8為常規儲藏對照倉26號倉中優質秈稻米飯硬度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖。根據2014—2015年湖北省品質測報結果發現,當年入庫的優質秈稻中75%的樣品的米飯硬度在2.485以下(按照閾值確定的“多數原則法”也稱“0.75法”)。將2.485作為初始米飯硬度代入擬合函數可以得到,不同儲藏條件下,保質儲藏期和安全儲藏期對應的米飯硬度,見表6。

圖7 準低溫儲藏條件下米飯硬度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖

圖8 常規儲藏條件下米飯硬度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖 表6 不同儲藏條件下保質儲藏期和安全儲藏期對應的米飯硬度

儲藏條件保質儲藏期安全儲藏期準低溫≤3.45≤3.73常規≤3.65≤3.88平均值≤3.6≤3.8
2.2.5 最終黏度
圖9為準低溫儲藏實驗倉24號倉中優質秈稻最終黏度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖,圖10為常規儲藏對照倉26號倉中優質秈稻最終黏度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖。根據2014—2015年湖北省品質測報結果發現,當年入庫的優質秈稻中75%的樣品的最終黏度在3 047 cP以下(按照閾值確定的“多數原則法”也稱“0.75法”)。將3 047作為初始最終黏度代入擬合函數可以得到,不同儲藏條件下,保質儲藏期和安全儲藏期對應的最終黏度,見表7。

圖9 準低溫儲藏條件下最終黏度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖

圖10 常規儲藏條件下最終黏度隨儲藏時間變化的擬合曲線圖 表7 不同儲藏條件下保質儲藏期和安全儲藏期對應的最終黏度/cP

儲藏條件保質儲藏期安全儲藏期準低溫≤3236.4≤3362.4常規≤3331.9≤3462.6平均值≤3284≤3412
為了實現優質秈稻的優質優價,根據商品屬性的變化情況,確定其儲藏品質的好壞,進而確定適合于優質秈稻的儲藏品質判定規則。在2011年湖北省科技廳研究與開發項目支撐課題《優質稻谷儲藏技術研究與應用》中,宋峰等[27]統計了供試優質秈稻的儲藏品質變化情況,按照稻谷儲存品質判定規則,供試的優質秈稻在常規儲藏34個月時仍然處于宜存期,但實際情況中它由于外觀不佳售價低于優質秈稻的一般售價。根據本文得到的優質秈稻儲藏品質控制指標的限定范圍,供試優質秈稻在準低溫儲藏條件下可以保質儲藏19個月,在常規儲藏條件下可以保質儲藏16個月,這與本文推斷一般情況的保質儲藏期接近;在儲藏34個月時,供試優質秈稻無論在準低溫儲藏條件下還是在常規儲藏條件下都可以安全儲藏,但不能保質儲藏,屬于輕度不宜存,這與實際情況相符,從而驗證了本研究結果的合理性。當然,優質秈稻的儲藏品質控制指標限定范圍還有待更多實倉實驗的驗證。
建立了常規儲藏條件和準低溫儲藏條件下的優質秈稻儲藏期預測模型,通過初始的米飯感官評分就可以得到對應的保質儲藏期和安全儲藏期。篩選了優質秈稻儲藏品質控制指標并確定了限定范圍,結果見表8。這對優質秈稻的儲藏有著重要的意義。

表8 優質秈稻儲藏品質判定表
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