不同熟度竹筒飯在不同滅菌和儲藏條件下的品質變化

王 琴，李錦成，王秋萍，譚 超，和勁松，龔加順

（云南農業大學食品科學技術學院，云南 昆明 650201）

竹筒飯是將糯米放入新鮮的竹筒中，加入適量的 水后蒸煮或烤制而成的一道既有竹子獨特的清香，又軟糯可口，飽含傣族豐富文化的傳統佳肴。云南是世界竹類植物的主要起源地之一[1]，我國竹子種類繁多，主要分布在云南、四川、廣西、廣東、浙江、江西、湖南等省，竹林面積達540多萬hm2，被譽為“竹子王國”[2-3]。竹子具有生長快、產量高、用途廣和經濟價值高等特點[4-5]。竹筒飯根據所用竹子種類的不同可分為普通竹筒飯和香竹糯米飯[6]。有報道稱，香糯竹（Cephalostachyum pergracile）是最適合制作竹筒飯的竹子[7]，它屬于禾本科竹類，外皮呈青綠色，竹節較長，內壁有一層香氣撲鼻的竹膜[8]。將制作好的竹筒飯打開，可以看到竹膜包裹著糯米[7]。由于竹膜的存在，糯米不容易散開且用手拿也不粘手。傣族人常用香竹糯米飯招待客人[6]。傣族人主要聚居在云南西雙版納傣族自治州、德宏傣族景頗族自治州等地[9]。竹筒飯這一美食的來源，與當地的獵戶和野外勞動者密不可分。人們在上山打獵或是在野外勞作時，為了飲食便捷，于是就地取材，創造出了這一享譽全國的色香味俱佳，具有民族風味的食品[10]。竹筒飯的營養價值主要來源于糯米與竹子。香糯竹中除含有豐富的維生素、有機元素和微量元素，還含有人體所需的一些氨基酸，其特有的香竹黃酮可以延緩衰老、美容養顏[11]。糯米含有豐富的蛋白質、鈣、磷、鐵、VB1、VB2等成分的同時，亦是重要保健食品，具有溫暖脾胃、補益中氣之功效[12]。竹筒飯是云南傣族人民的特色食品，也是傣族傳統文化中重要的文化標志。它體現著云南少數民族的勤勞和智慧。近年來，竹筒飯深受廣大人民的青睞，其種類也開始逐步多樣化。

目前，竹筒飯在加工中仍以手工作坊為主，質量和安全控制上薄弱；部分工業化產品生產中存在生產效率低、品質保證技術差等問題，而保證良好品質的關鍵是最大限度地保留竹筒飯的色、香、味。隨著我國食品產業的快速發展，人們越來越關心食品的保質期問題，但對竹筒飯保質期的探討還很少，所以探究竹筒飯在不同儲藏溫度和時間下的品質變化尤其重要。

本文通過研究不同熟度的竹筒飯經高溫高壓滅菌后，在不同儲藏溫度和時間下微生物、風味成分以及感官品質的變化，為產業化生產的竹筒飯品質保真提供科學依據，這對云南民族特色竹筒飯產業發展有積極意義，有助于推動竹筒飯工業化發展。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

粳糯米：云南省昆明市盤龍區瑪特超市；香糯竹：產自云南普洱；高溫蒸煮袋：尼龍+氯化聚丙烯（PA+CPP）耐高溫多層復合蒸煮袋；平板計數瓊脂（PCA）、月桂基硫酸酸鹽胰蛋白胨（LST）肉湯、馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）：均購于廣東環凱微生物科技有限公司；氯化鈉、無水乙醇：購于天津市風船化學試劑科技有限公司。

1.1.2 儀器與設備

LDZM-60KCS立式壓力蒸汽滅菌器，上海生申安醫療器械廠；PGX型恒溫培養箱，寧波東南儀器有限公司；EU-K1-20TQ實驗室超純水器，南京歐鎧環境科技有限公司；Pegasus BT氣相色譜高通量飛行時間質譜聯用儀，美國力可公司；CAR/PDMS/DVB萃取探頭（50/30μm），美國Supelco公司；DZ-400/2E真空包裝機，溫州市華僑包裝機械廠；UVS-1漩渦振蕩器，北京優晟聯合科技有限公司；C22-RH2268電磁爐，廣東美的電磁爐科技股份有限公司；SUPOR蒸鍋（食品級304不銹鋼），云南省昆明市盤龍區喜瑪特超市。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料米篩選→淘洗→浸泡→瀝干→裝筒→加水→封口→蒸煮→真空包裝→不同條件滅菌處理→儲藏

1.2.2 操作要點

稱取50 g粳糯米，淘洗2次，瀝干水分后加水100 mL，常溫（22～25℃）浸泡1 h，瀝干水后裝入香糯竹竹筒中，以米水比例1∶0.8（g/mL）加入水，用紗布和棉線封口，放入蒸鍋中分別隔水蒸0、15、30 min，得到3種（全生、半熟、全熟[13]）竹筒飯，然后進行真空包裝，在121℃下分別進行高壓滅菌10、20、30、40 min，得到成品，將所得成品分別置于4℃、常溫（22～25℃）及35℃下各儲藏0 d和180 d，竹筒飯的處理方案如表1所示。

1.2.3 試驗設計

將真空包裝后的3種不同熟度的竹筒飯樣品在121℃下分別滅菌10、20、30、40 min，滅菌后的樣品分別置于4℃、常溫（22～25℃）、35℃下儲藏。在儲藏至第180天時，以儲藏0 d的相應樣品為對照組，對不同處理組樣品（A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3、D1、D2和D3）分別進行微生物指標測定和感官評定；同時對儲藏于常溫（22～25℃）的樣品（A1、A2、A3、D1、D2和D3）進行風味測定。

1.2.4 測定項目與方法

1.2.4.1 竹筒飯微生物指標

菌落總數：參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物檢驗 菌落總數測定》[14]規定的方法進行測定；大腸菌群：參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準 食品微生物檢驗 大腸菌群計數》[15]規定的方法進行測定；霉菌：參照GB 4789.15—2016《食品安全國家標準 食品微生物檢驗 霉菌和酵母計數》[16]規定的方法進行測定。

1.2.4.2 竹筒飯感官評定

竹筒飯感官評分標準：參照GB/T 15682—2008《糧油檢驗 稻谷、大米蒸煮食用品質感官評定方法》[17]，結合其特點稍作調整。由10名經培訓后的食品專業學生作為品評員，根據評分標準分別從氣味（30分）、外觀（20分）、適口性（30分）、滋味（15分）、冷飯質地（5分）5方面進行評分，滿分100分。結果取平均分作為最終評分。評分標準見表2。

表2 感官評價評分標準Table 2 Sensory evaluation criteria

1.2.4.3 竹筒飯風味成分分析

萃取富集：取10 g樣品置于20 mL頂空瓶中，將老化后的萃取探頭（50/30μm CAR/PDMS/DVB）插入瓶中，于60℃吸附30 min，取出萃取頭插入氣相色譜-質譜（GC-MS）進樣口，于250℃解析3 min，進行GC-MS分析。

GC條件：選用Agilent DB-Wax石英毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm），載氣為氦氣，恒定流速為1.0 mL/min，進樣口溫度250℃，程序升溫為40℃保持3 min，再以10℃/min升溫至230℃，保持6 min。

MS條件：電離方式為EI，離子源溫度200℃，電流1 mA，電子能量70 eV，接口溫度250℃，質量掃描范圍（m/z）為33～400。

1.2.5 數據分析

定性分析：MS結果經NIST.2017質譜庫檢索，結合保留指數（Retention index，RI）確定。定量分析：揮發性成分含量以相對含量表示，即以峰面積歸一化法進行相對定量。試驗數據由SPSS 22.0軟件進行統計分析，圖表由Excel 2010軟件繪制而得。P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 滅菌條件和儲藏條件對不同熟度竹筒飯儲藏中微生物指標的影響

對不同處理組的竹筒飯樣品進行了大腸桿菌、霉菌和菌落總數的檢測，結果表明，所有竹筒飯樣品中均未檢測出大腸桿菌和霉菌。僅在35℃儲藏180 d的樣品A2以及常溫下儲藏的樣品B3中檢出菌落，分別為15、10 CFU/g，均小于100 CFU/g。所以，在121℃下滅菌不同時間后于不同條件下儲藏180 d，不同熟度竹筒飯樣品中微生物指標均符合企業產品微生物檢驗標準與衛生要求[18]。

2.2 滅菌條件和儲藏條件對不同熟度竹筒飯儲藏中感官評分的影響

食品的感官特性與消費者的偏好密切相關，并決定產品的可接受性。竹筒飯感官評價是判斷竹筒飯儲藏期品質好壞的依據和指標之一。經過不同條件滅菌后，以剛滅菌后的樣品感官評分為對照，在不同溫度下儲藏180 d時竹筒飯的感官評價結果如圖1所示。

圖1 竹筒飯儲藏前后的感官評分變化Fig.1 Sensory score changes of bamboo tube rice before and after storage

由圖1可知，不同處理組的竹筒飯隨著儲藏溫度的變化感官評分均存在一定的差異。總體上，儲藏180 d的竹筒飯感官評分均隨著儲藏溫度的升高而降低。除B1和C3外，4℃儲藏的其他處理組感官評分與對照組相差不大；除A1、A2和B3外，其他處理組在4℃與常溫下儲藏的感官評分相比無顯著差異，說明常溫和4℃均利于竹筒飯的儲藏。除A1、A2和A3外，其他處理組均為在35℃下儲藏的感官評分較低，且與在常溫和4℃下儲藏相比差異顯著（P＜0.05）。這可能是由于35℃時，溫度過高而導致其感官品質下降，趙卿宇等[19]的研究表明，儲藏溫度越高，大米新鮮度下降越快，這說明35℃下長時間儲藏對竹筒飯的食用品質具有一定影響。

在常溫和4℃儲藏下，121℃滅菌20 min的處理組（B1、B2、B3）感官評分相對其他滅菌條件的處理組感官評分略高，這說明滅菌時間過長或過短對竹筒飯的食用品質均有一定的負面影響。其他條件相同，隨著竹筒飯熟度的增大，產品的感官評分有一定的變化：竹筒飯經121℃滅菌20 min存放于4℃下時，全熟竹筒飯感官評分相對較高；竹筒飯經121℃滅菌40 min存放于35℃下時，全生竹筒飯感官評分相對較高；其余條件下，不同熟度竹筒飯間感官評分差異不顯著。說明熟度對儲藏180 d的竹筒飯的感官評分影響相對較小。

根據竹筒飯的感官品質和對成本的考慮，確定竹筒飯以全熟狀態真空包裝，121℃滅菌20 min，室溫（22～25℃）儲藏為宜。

2.3 滅菌條件和儲藏條件對不同熟度竹筒飯儲藏中風味成分的影響

表3為A1、A2、A3及D1、D2、D3樣品于常溫下分別儲藏0 d和180 d時分離鑒定出的主要風味成分及相對含量。

由表3可知，在12個樣品中共鑒定出主要揮發性成分81種，主要包括12種醛類物質，5種酸類物質，27種烷烴，4種酮類物質，6種醇類物質，3種酯類物質，13種烯烴，2種苯類物質，以及9種雜環類物質。其中儲藏0 d時：A1樣品40種，A2樣品36種，A3樣品38種，D1樣品46種，D2樣品36種，D3樣品36種；儲藏180 d時：A1樣品9種，A2樣品24種，A3樣品20種，D1樣品26種，D2樣品24種，D3樣品25種。從揮發性風味成分種數來看，儲藏后的竹筒飯樣品的揮發性成分種數均有一定量的減少。6種竹筒飯樣品在儲藏前后的揮發性風味物質成分相對含量變化見圖2。

表3 竹筒飯儲藏前后風味成分種類及相對含量Ttable 3 Type and relative content of flavor components in bamboo tube rice before and after storage 單位：%

由圖2可以看出，6種竹筒飯樣品儲藏0 d時的風味物質中，烷類、烯烴類、醛類、酸類、雜環化合物的總量所占比重較大，酮類、芳香烴類、醇類和酯類等所占比例較小，儲藏180 d時均發現一些風味物質的相對含量有減少的現象。

圖2 竹筒飯儲藏前后揮發性風味成分相對含量Fig.2 Relative content of volatile flavor components in bamboo tube rice before and after storage

續表3 竹筒飯儲藏前后風味成分種類及相對含量Continue table 3 Type and relative content of flavor components in bamboo tube rice before and after storage 單位：%

續表3 竹筒飯儲藏前后風味成分種類及相對含量Continue table 3 Type and relative content of flavor components in bamboo tube rice before and after storage 單位：%

續表3 竹筒飯儲藏前后風味成分種類及相對含量Continue table 3 Type and relative content of flavor components in bamboo tube rice before and after storage 單位：%

由圖2可知，樣品A1與D1對比，D1樣品中醛類物質、酸類物質、酮類物質和雜環化合物有增加的情況，新出現的主要物質是具有油脂和青草香味[20]的己醛，有果子香味[20]的庚醛，乙酸和具有水果香氣和新鮮清香香氣的甲基庚烯酮，且樣品D1中揮發性風味物質總相對含量比樣品A1高，說明全生竹筒飯中揮發性風味成分隨著滅菌時間的延長而增加。這可能是由于竹筒飯中發生了脂質氧化和美拉德反應[21]或者由于脂質降解[22]造成了風味物質的增加，例如醇類物質被認為是不飽和脂肪酸氧化的副產物，是由醛類物質進一步分解形成的[23]。樣品A2比樣品D2的揮發性風味物質總相對含量高，說明半熟竹筒飯隨著滅菌時間的延長，風味物質總量減少，這可能是由于滅菌過程中發生了縮合、降解和氧化等反應，使風味物質的含量和種類發生了變化。而樣品A3與D3的揮發性風味物質總相對含量相差不大，說明滅菌時間對全熟竹筒飯中揮發性風味物質的影響較小。

結合表3和圖2可知，在相同的滅菌條件下，不同熟度竹筒飯之間的風味物質存在差異。當在121℃下滅菌10 min時，產品中揮發性風味物質總相對含量隨熟度增加而降低。在樣品A1、A2、A3中分別檢測出揮發性物質40、36、38種。A1樣品中，醛類、烷烴類和烯烴類物質占比較大，具有蘋果香氣[24]的異戊醛、2,4-二甲基庚烷、癸烷、2,4-二甲基-1-庚烯和具有愉快新鮮橙子香氣的檸檬烯等物質相對含量較高；A2樣品中具有生油脂和青草味的正己醛、有苦杏仁味的糠醛、帶有木香和水果香[25]的戊醛、冰醋酸、癸烷、2,4-二甲基-1-庚烯等物質相對含量較高；樣品A3中相對含量較高的物質主要有異戊醛、癸烷、丙酮、2-甲基-3-丁烯-2-醇、2-正戊基呋喃等物質。當在121℃下滅菌40 min時，揮發性風味物質總相對含量也是隨產品熟度的增加而降低，在樣品D1、D2、D3中分別檢測出揮發性物質46、36、36種。比較儲藏0 d的6種竹筒飯樣品發現，(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E)-2-庚烯醛等只存在于滅菌10 min的樣品中，而十二烷、環庚三烯等物質只在滅菌40 min的樣品中檢測到，因此有可能是這些化合物的協同作用導致了它們之間的差異。在測定的樣品中均鑒定出了醛類、烯烴類、酮類、醇類和酯類物質。醛類物質的閾值較低，具有花香、水果香[25]、奶油、脂肪草香以及清香等氣味[26]，一般5～9個碳原子的飽和醛有青香、油香和脂香風味[27]；芳香族化合物大都呈幽雅的花香、水果香和甜香，香味突出，且具有閾值低、沸點高、難揮發的特點[28]；酮類物質一般具有奶油香和果蔬香，其閾值高于其同分異構體的醛，一般對風味貢獻相對較小[26]；飽和醇類物質的閾值比較高[29]，對竹筒飯氣味影響可能不大。而不飽和醇類物質具有較低閾值[24]，如1-辛烯-3-醇具有類似于蘑菇和泥土的氣味[30-31]，可能對竹筒飯氣味品質具有一定的影響；酯類物質對米飯香氣有烘托作用，使米飯風味更加濃厚[24]，所以可能是這些物質的協同作用使得竹筒飯具有了獨特的香氣。

由表3和圖2可知，滅菌后的竹筒飯常溫儲藏180 d時，所含的風味物質種類均呈現減少趨勢，與儲藏0 d相比，A1樣品風味物質種類相差最大，由40種下降至9種。風味物質的相對含量變化規律也不盡相同。儲藏180 d時，樣品A1的風味物質中醛類、酮類、烯烴類等物質相對含量降低，酸類和烷烴類物質相對含量均增加；其中具有蘋果香氣的異戊醛含量損失達8.92%，2,4-二甲基庚烷含量損失達7.49%；乙酸含量由0增加到19.97%，2,7,10-三甲基十二烷含量由0增加到49.98%；樣品A2和A3儲藏180 d時，醛類和酸類物質相對含量略有增加，A2和A3中的雜環化合物相對含量均大幅度增加，分別增加了20.31%和15.21%；烷烴類物質總含量大幅度降低，分別損失17.97%和18.03%，其他物質相對含量都有一定程度的降低；樣品D1、D2、D3儲藏180 d后，酸類、醇類和烯烴類物質相對含量略有增加，雜環化合物總含量分別增加了22.89%、29.40%、15.87%，烷烴類物質總含量大幅度下降，損失分別為22.84%、14.11%、21.25%，醛類和其他物質相對含量略有降低。

綜上所述，竹筒飯經121℃滅菌10、40 min并于常溫儲藏180 d時，風味物質種類明顯減少，部分風味物質成分的含量變化幅度較大。在121℃下，滅菌10 min的樣品比滅菌40 min樣品的酸類物質相對含量增加的幅度大，雜環類物質相對含量增加的幅度小。有研究發現，脂質降解是香氣的來源[22]。水解和氧化過程中，脂質的降解會導致食品中形成多種揮發性香氣化合物。因此，酸類物質的增加可能與水解有關。酸類物質也有可能是氨基酸降解后經氧化或還原形成[32]。而酸性物質過多會降低竹筒飯的食用品質，雜環化合物中閾值較低的化合物有助于竹筒飯形成更好的食用風味。這說明在121℃下，適當延長滅菌時間可以使竹筒飯在儲藏時的風味品質保持得更好。

3 結論

對不同處理方式得到的竹筒飯于不同溫度下儲藏180 d，研究其微生物、感官品質、風味成分變化，結果表明：在儲藏期間，所有竹筒飯中的霉菌、大腸桿菌以及菌落總數均未超過標準，符合衛生要求；儲藏180 d的竹筒飯感官品質隨儲藏溫度的升高而降低。綜合考慮感官品質變化和成本，以全熟竹筒飯經真空包裝后121℃下滅菌20 min，并于常溫下儲藏為宜；通過GC-MS技術，在竹筒飯中共鑒定出主要揮發性成分81種，主要包括12種醛類物質，5種酸類物質，27種烷烴，4種酮類物質，6種醇類物質，3種酯類物質，13種烯烴，2種苯類物質以及9種雜環類物質，這些物質使竹筒飯有著特殊的香氣。本研究結果將為竹筒飯的在貯藏過程中品質保證研究提供一定的參考依據，對竹筒飯的產業發展具有一定的促進作用。