優質稻谷準低溫儲藏與常溫儲藏品質變化的比較研究

李卓珍 渠琛玲 王紅亮 王若蘭 萬立昊

(河南工業大學糧油食品學院，鄭州 450001)

稻谷是我國的主要糧食作物，產量逐年提高，2018/2019年度全國稻谷總產量達到2.03億t[1]。隨著生活水平的提高，優質稻谷越來越受人青睞[2,3]。但在生產實踐中發現，儲藏過程中優質稻谷中的非淀粉成分分解較普通稻谷更快，且更易黃變，品質劣變速度更快[4]。

為了降低優質稻在儲藏期間品質的劣變速度，維持較低的環境溫度是較為有效的方法。因此在研究準低溫儲藏條件下優質稻谷色澤、氣味、脂肪酸值、品嘗評分值、黃粒米含量、直鏈淀粉含量、出糙率、整精米率、過氧化氫酶活動度、發芽率、糊化特性及質構特性等品質變化的基礎上，與常溫儲藏的優質稻谷品質變化進行對比，探討優質稻谷準低溫儲藏的適宜儲藏時間。

1 材料與方法

1.1 實驗原料

優質稻谷“黃華占”和“兩優”購自湖北省襄陽東國家糧食儲備庫(2016年9月收獲)，經過除雜、晾曬等處理，入倉時2種稻谷雜質含量均小于1.0%。含水量在入倉和儲藏過程中均保持在13.5%～14.0%。根據前期研究，在常規儲藏過程中，發現稻谷感染了害蟲谷蠹和印度谷螟，蟲口密度分別為3頭/kg和2頭/kg。由于害蟲繼續發生會對稻谷品質產生影響，故而對常溫儲藏的2種優質稻谷用硫酰氟進行了熏蒸，熏蒸濃度35 g/m3，熏蒸時間28 d。

1.2 儲藏條件

實驗模擬倉尺寸為1.50 m×0.95 m×1.20 m，裝糧高度1 m[5]，每倉約裝稻谷850 kg。

準低溫儲藏：通過空調將實驗倉所處的室內環境及糧溫維持在20 ℃以下，共儲藏18個月。3—11月平均糧溫為10～17 ℃，12—2月平均糧溫為2～7 ℃。

常溫儲藏：實驗倉所處的室內環境通過開窗通風保持與外界一致。共儲藏18個月。4—10月平均糧溫為20～29 ℃，11—3月平均糧溫為1～17 ℃。

1.3 優質稻谷品質測定

根據前期研究結果，每2個月取倉內上中下層(每層取樣于倉中心及四角各100 g)共1 500 g稻谷混勻，用于品質監測。

色澤、氣味、脂肪酸值和品嘗評分值：參照GB/T 20569—2006；水分含量：參照GB 5009.3—2016；黃粒米率：參照GB/T 17891—2017；直鏈淀粉含量：參照GB/T 15683—2008；出糙率：參照GB/T 5495—2008；整精米率：參照GB/T 21719—2008；過氧化氫酶活動度：參照GB/T 5522—2008；發芽率：參照GB/T 5520—2011；糊化特性：參照GB/T 24852—2010。

質構特性：將優質稻谷礱谷、碾米后蒸煮，蒸煮方法參照GB/T 20569—2006。從試樣中隨機取4粒大米，共測定8次，去除最大值及最小值求其平均值。相關參數：探頭為P/36R；操作模式：壓力測定；壓縮比例：70%；觸發點：5 g；間隔時間：2 s；測前、測試及測后速度分別為5.0、0.5、0.5 mm/s[5]。

1.4 數據處理

運用Excel、Origin等軟件進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 儲藏品質的變化

在整個儲藏過程中，準低溫儲藏和常溫儲藏的黃華占和兩優的色澤氣味均為正常。2種優質稻谷在不同儲藏方式下的脂肪酸值和品嘗評分值的變化如圖1所示。

隨著儲藏時間的延長，優質稻谷的脂肪酸值均呈上升趨勢，在準低溫儲藏下優質稻的脂肪酸值相對于常溫儲藏上升趨勢較緩慢(圖1a)。在準低溫儲藏條件下黃華占儲藏540 d后脂肪酸值達到29.2 mg/100 g(<30 mg/100 g，宜存，GB/T 20569—2006)，而在常溫儲藏420 d后脂肪酸值就已經達到29.9 mg/100 g。在準低溫儲藏的兩優儲藏540 d后脂肪酸值達到29.1 mg/100 g，而在常溫儲藏420 d后脂肪酸值就已經達到28.9 mg/100 g。說明準低溫可以延緩優質稻中的脂類水解，且對于2種不同種類的優質稻谷，準低溫儲藏540 d和常溫儲藏420 d即將超出宜存范圍。

由圖1b可知，隨著儲藏時間的延長優質稻的品嘗評分值呈下降趨勢，儲藏期間準低溫儲藏的優質稻的品嘗評分值比常溫儲藏的高。儲藏540 d后，黃華占在準低溫儲藏540 d和常溫儲藏420 d后的品嘗評分值仍處于宜存范圍(>70，宜存，GB/T 20569—2006)。兩優在準低溫儲藏540 d和常溫儲藏420 d的品嘗評分值分別為75、76。在此時間節點2種優質稻谷在2種儲藏方式下的品嘗評分值還在宜存范圍。

2.2 質量指標的變化

由圖2a看出，優質稻谷的黃粒米率隨時間的延長而增加，且準低溫儲藏優質稻的黃粒米率低于常溫儲藏。儲藏540 d后，黃華占在準低溫儲藏和常溫儲藏下的黃粒米率分別為0.6%、1.0%，兩優在準低溫儲藏和常溫儲藏下的黃粒米率分別為0.5%、0.9%，均≤1.0%，均符合GB/T 17891—2017《優質稻谷》的定級標準。

稻谷的直鏈淀粉含量是評價其食用、蒸煮品質的一項重要指標，直鏈淀粉含量越高，大米的韌性口感較差，彈性較低。研究表明直鏈淀粉含量影響煮后米飯的質構特性和口感[6]。如圖2b所示，隨著儲藏時間增加，2種優質稻的直鏈淀粉含量都呈先上升后下降趨勢，準低溫儲藏的優質稻的直鏈淀粉含量低于常溫儲藏。入倉時黃華占在準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的直鏈淀粉質量分數分別為12.8%、12.9%。儲藏至540 d，2種儲藏方式下的直鏈淀粉質量分數為14.9%、15.8%，分別上升了2.1%、2.9%。入倉時兩優在準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的直鏈淀粉質量分數分別為12.9%、13.0%。儲藏至540 d，2種儲藏方式下的直鏈淀粉質量分數為14.6%、15.4%，分別上升了1.7%、2.4%。由此可知，準低溫儲藏的優質稻谷直鏈淀粉含量上升幅度相較常溫儲藏的要小，更能延緩優質稻谷品質的劣變。

2.3 加工品質的變化

由圖3a看出，隨著儲藏時間的延長，優質稻谷的出糙率逐漸下降，且準低溫儲藏的優質稻谷出糙率下降幅度低于常溫儲藏。入倉時，黃華占在準低溫和常溫儲藏條件下的出糙率分別為80.0%、79.8%，儲藏至540 d，黃華占2種儲藏方式下的出糙率分別為78.1%、77.7%，分別下降了1.9%、2.1%。入倉時，兩優在準低溫和常溫儲藏條件下的出糙率分別為80.3%、80.0%，儲藏至540 d，在2種儲藏條件下的出糙率分別為77.0%、76.4%，分別下降了3.3%、3.6%。根據GB 1350—2009《稻谷》標準，在準低溫儲藏和常溫儲藏條件下儲藏540 d黃華占和兩優均屬于二等稻谷。

稻谷的整精米率主要受稻谷品種、栽培和儲藏條件、加工工藝等[7, 8]的影響。由圖3b所示，隨著時間的延長，2種儲藏方式下的優質稻的整精米率都呈下降趨勢。入倉時，黃華占在準低溫和常溫儲藏條件下的整精米率分別為61.7%、60.8%，儲藏540 d后，在2種儲藏條件下的整精米率分別為56.5%、55.2%，分別下降了5.2%、5.6%。入倉時，兩優在準低溫和常溫儲藏條件下的整精米率分別為59.7%、60.0%，儲藏540 d后，在2種儲藏條件下的整精米率分別為53.8%、52.5%，分別下降了5.9%、7.5%，且準低溫儲藏下的黃華占和兩優的整精米率的下降幅度都比常溫儲藏下的小。

2.4 生理品質的變化

過氧化氫酶是生物體內活性氧防御系統的重要保護酶，可以有效阻止活性氧的積累，降低稻谷品質劣變速度[9]。過氧化氫酶活動度可間接反映種子活力的大小[10]。兩種優質稻谷在儲藏期間的過氧化氫酶活動度如圖4a所示，準低溫儲藏的優質稻的過氧化氫酶活動度比常溫儲藏的高，隨著儲藏時間的延長，過氧化氫酶活動度呈下降趨勢，入倉時黃華占在準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的過氧化氫酶活動度分別為43.6、43.9 mgH2O2/g，在儲藏540 d后，準低溫儲藏和常溫儲藏下的黃華占的過氧化氫酶活動度分別為20.4、12.8 mgH2O2/g，分別下降了23.2、31.1 mgH2O2/g。入倉時兩優在準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的過氧化氫酶活動度分別為44.2、44.8 mgH2O2/g，在儲藏540 d后，準低溫儲藏和常溫儲藏下的過氧化氫酶活動度分別為24.5、16.6 mgH2O2/g，分別下降了19.7、28.2 mgH2O2/g。且準低溫儲藏下的黃華占和兩優整精米率的下降幅度比常溫儲藏下的小。

不同儲藏方式下的優質稻在儲藏期間的發芽率變化如圖4b所示，影響稻谷發芽率的因素主要有種子胚的活性、完整性、光照、溫度和水分等[11]，準低溫儲藏可以較好地保持優質稻的發芽率。而常溫儲藏由于使用了熏蒸劑，使得稻谷的發芽率下降幅度變大，儲藏420 d后2種優質稻的發芽率都接近零。

2.5 糊化特性的變化

黃華占在儲藏期間的峰值黏度、最低黏度、最終黏度、峰值時間、糊化溫度的變化如圖5所示。由圖5a可知，黃華占的黏度變化較為明顯，而峰值時間和糊化溫度的變化較小。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏的峰值黏度分別為3 906.0、3 861.0 cP，儲藏540 d后，2種儲藏方式下的峰值黏度分別上升了189.3、407.0 cP，常溫儲藏下峰值黏度的增加幅度大于準低溫儲藏的。大量研究表明[12-14]，隨著儲藏時間的延長，峰值黏度呈現上升的趨勢。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最低黏度分別為1 833.5、1 828.0 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的最低黏度分別上升了293.5、485.7 cP，常溫儲藏下的最低黏度的增加幅度大于準低溫儲藏(圖5b)。在剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最終黏度分別為2 917.5、2 912.0 cP，儲藏了540 d以后，2種儲藏條件下的最終黏度分別上升了481.2、648.7 cP(圖5c)。

兩優在儲藏期間的峰值黏度、最低黏度、最終黏度、峰值時間、糊化溫度的與黃華占相似，兩優的黏度變化也較為明顯，而峰值時間和糊化溫度的變化也較小(圖5)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的峰值黏度分別為3 707.5、3 741.0 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的峰值黏度分別上升了447.2、586.3 cP，常溫儲藏下的峰值黏度的增加幅度大于準低溫儲藏(圖5a)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最低黏度分別為1 808.0、1 839.0 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的最低黏度分別上升了372.3、530.7 cP，常溫儲藏下的最低黏度的增加幅度大于準低溫儲藏(圖5b)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的最終黏度分別為2 940.0、2 970.5 cP，儲藏540 d以后，2種儲藏條件下的最終黏度分別為3 415.0、3 711.0 cP，分別上升了475.0、740.5 cP(圖5c)，儲藏期間游離脂質和直鏈淀粉形成復合物，導致了黏度的上升[15]。

2.6 質構特性的變化

米飯的口感在評價消費者對大米飯的接受程度中占主導作用，而質構特性更能客觀地反映米飯的質地[16]。黃華占的質構特性在儲藏期間的變化如圖6所示，剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的硬度分別為1 471.1、1 635.2 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的硬度分別上升了932.9、1 227.6 g，常溫儲藏下的硬度增加幅度大于準低溫儲藏(圖6a)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的黏著性分別為-193.4、-244.9 g·s，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的黏著性分別下降了51.1、119.1 g·s，常溫儲藏下的黏著性的下降幅度大于準低溫儲藏(圖6b)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的彈性分別為0.76、0.79 mm，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的彈性分別下降了0.20、0.32 mm，常溫儲藏下的彈性的下降幅度大于準低溫儲藏(圖6c)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的咀嚼性分別為346.6、353.9 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的咀嚼性分別增加了351.6、513.6 g，常溫儲藏下的咀嚼性的增加幅度大于準低溫儲藏(圖6d)。

兩優剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下硬度分別為1 842.3、2 238.4 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的硬度分別為2 347.7、2 619.6 g，分別上升了505.4、381.2 g(圖6a)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的黏著性分別為-252.7、-216.7 g·s，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的黏著性分別下降了104.6、84.4 g·s，常溫儲藏下的黏著性的下降幅度大于準低溫儲藏的(圖6b)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的彈性分別為0.76、0.69 mm，儲藏540 d以后，2種儲藏方式下的彈性分別下降了0.13、0.16 mm，常溫儲藏下彈性的下降幅度大于準低溫儲藏(圖6c)。剛入倉時準低溫儲藏和常溫儲藏條件下的咀嚼性分別為300.0、343.5 g，儲藏540 d以后，2種儲藏方式的咀嚼性分別增加334.8、394.9 g，常溫儲藏下咀嚼性的增加幅度大于準低溫儲藏(圖6d)。

3 結論

隨著儲藏時間的增加，優質稻谷的品嘗評分值、出糙率、整精米率、過氧化氫酶活動度、發芽率呈現下降的趨勢，這些指標在常溫儲藏下的下降趨勢比準低溫儲藏的大。優質稻谷的脂肪酸值、黃粒米含量呈現上升的趨勢，在儲藏540 d后，脂肪酸值接近輕度不宜存標準。儲藏期間，優質稻谷的峰值黏度、最低黏度、最終黏度均呈現上升的趨勢，峰值時間和糊化溫度變化不明顯。對于質構特性，儲藏前期硬度和黏著性沒有明顯的變化，彈性逐漸上升，儲藏后期硬度呈現上升的趨勢，黏著性和彈性均呈現下降的趨勢，在整個儲藏期間咀嚼性呈現上升的趨勢。準低溫儲藏相較常溫儲藏更能保持優質稻質構特性的穩定性。由此可知，準低溫儲藏較常溫儲藏更能延緩優質稻谷品質的劣變。根據GB/T 20569—2006《稻谷儲存品質判定規則》，建議準低溫儲藏的優質稻谷的儲備周期不超過18個月。