航空餐用方便米飯的風味改善

范東翠 ， 徐繼成 ， 張 慜 *，2， 陳晶晶

（1. 江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122；2. 食品科學與技術國家重點實驗室，江南大學，江蘇 無錫 214122；3. 安徽工程大學 生物與食品工程學院，安徽 蕪湖 241000；4. 海通食品集團有限公司，浙江 慈溪 315300）

米飯是我國人民的重要主食。 隨著生活需求的變化，人們為了減少烹飪的壓力，對方便食品的需求越來越高，方便米飯正逐漸發展起來[1-3]，目前，市場上此類產品還不是很多。 然而盒裝米飯經高溫高壓殺菌后，其風味與現煮的米飯相比，缺少現煮米飯的香味和軟糯口感[4-7]。 因此，對方便米飯的加工工藝及其品質控制技術的研究，可以使方便米飯的香味更接近現煮的米飯， 進一步滿足消費者對方便、健康、快捷性食品的需求[8-10]。

目前國內外市場上銷售的方便米飯的種類主要有無菌包裝米飯、冷凍米飯、自熱米飯、脫水米飯等類型[11-15]。國內關于方便米飯的研究較少。陳健敏等采用工業用的微波柜來復熱冷鏈盒裝米飯，研究發現微波功率密度與單盒米飯中心溫度呈線性相關；米飯中心溫度加熱速率常數與米飯的盒數之間呈指數相關[16]。微波加熱過程中，米飯的失重率和米飯中心溫度呈現指數上升趨勢。 其中微波功率密度為20 W/g，處理時間30 s 時，其感官評分最高，此時米飯的中心溫度為89.0 ℃； 米飯中心溫度升高到94.7 ℃時，米飯菌落總數減少一個數量級。 呂歡歡等將大米清洗、浸泡后，加入油等進行蒸煮，之后加入配菜進行真空包裝，經高溫殺菌的方便米飯能夠常溫運輸[17]。

電子鼻是可以分析、識別和檢測復雜嗅味和揮發性成分的儀器。 與普通的分析儀器，如光譜儀、色譜儀等不同，它是通過氣體傳感器陣列的響應曲線來識別氣味的電子系統，得到的不是被測樣品各種成分的定性和定量結果，而是樣品中揮發性成分的整體信息[18]。 電子鼻在食品、煙草、化妝品、石油化工、包裝材料、環境監測、臨床、化學等領域得到了廣泛應用[19]。它具有類似鼻子的功能，不僅可以根據各種不同的氣味檢測到不同的信號，而且可以將這些信號與數據庫中的信號加以對比，進行識別判斷[20-21]。 將電子鼻應用于方便米飯風味的分析中，可以檢測貯藏期間樣品之間的差異。 它是一種可靠的分析方法，分析結果具有很強的客觀性，可以避免人為因素的干擾和影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

米飯、米醋：購于無錫雪浪菜市場；海藻糖、營養瓊脂、滅菌生理鹽水、乙醇等：作者所在實驗室自備。

1.2 主要儀器與設備

立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫療器械廠產品；SPX 型智能生化培養箱：南京實驗儀器廠產品；JYL-C020 九陽料理機： 山東濟南九陽股份有限公司產品；CJJ78-1 磁力攪拌器：金壇區大地自動化儀器廠產品；HWS-080 恒溫恒濕箱： 上海滬粵明科學儀器有限公司產品；Inose 電子鼻： 上海瑞玢國際貿易有限公司產品；DZQ 真空包裝機： 上海尤溪機械設備有限公司產品；CR-400 型全自動色差計：日本KONICA-MINOLTA 公司產品。

1.3 實驗方法

1.3.1 方便米飯的制作 1）原料挑選：選取大米，漂洗2 遍；2）熱水浸泡：將大米置于96 ℃熱水中浸泡10~15 min， 呈半生半熟狀態后撈出；3） 添加米醋、花生油和海藻糖：以大米質量計，加入1%~2%的米醋、1%~2%的花生油和0.5%~1%的海藻糖（均為質量分數），混勻；4）進行充氮氣分袋封裝；5）二段式殺菌[22]：將封裝好的大米置于高壓滅菌釜中先101 ℃滅菌 10 min，隨后 121 ℃滅菌 30 min，獲得米飯成品；6）對米飯成品進行冷鏈貯藏與運輸；7）米飯成品回生現象評定和質構測定；8）復熱：米飯成品經250 ℃烤箱加熱4~5 min 或微波爐高火加熱2~3 min 即可食用。

1.3.2 浸泡溫度對大米水分含量的影響 準確稱量原料大米5 份，每份50 g，淘洗2 次，在米和水料液比1 g∶1.6 mL 和浸泡時間50 min 條件下，在不同溫度（6、14、22、30、38 ℃）下浸泡，間隔 10 min 取樣一次，采用恒重法測定大米的水分含量。

1.3.3 pH 的測定 貯存期間，每次取樣20 g，放置于180 mL 蒸餾水中，低速勻漿30 s 后以5 000 r/min離心10 min，取上清液測定pH。

1.3.4 過氧化值 （POV） 的測 定 參照 GB/T 14772—2008 提取粗脂肪， 參照 GB/T 5009.37—2003 測定過氧化值。

1.3.5 樣品風味的測定 樣品的風味參數使用電子鼻測定[24]。 將5 g 樣品放入電子鼻樣品瓶中，先在（37±1） ℃下平衡 2 h 再進行檢測。 儀器每次清洗20 min 后測樣。 測試參數：空氣流量 1 L/min，測試時間100 s，清潔時間100 s。

1.3.6 菌落總數的測定 參照GB/T 4789.2—2010， 精確稱取樣品25 g， 加入無菌生理鹽水225 mL 均質處理，將溶液按10 倍梯度稀釋，各取1 mL添加到培養皿中，將培養皿放在37 ℃培養箱中48 h。

1.3.7 統計分析 采用OriginPro 2015 對實驗數據進行統計和分析。采用SPSS18.0 軟件對數據進行方差分析，圖中不同字母表示差異顯著（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同浸泡溫度對大米水分質量分數的影響

在日常加工過程中，浸泡溫度隨季節的變化有很大不同，所以，研究不同浸泡溫度對預制米飯水分含量的影響有重要意義。 大米經過2 遍漂洗后，浸泡在熱水里， 水分質量分數也受浸泡時間的影響，此次實驗采用浸泡時間為10~15 min。圖1 表明，隨著浸泡溫度的升高， 大米水分質量分數迅速升高，當溫度達到22 ℃后，水分質量分數變化不明顯，所以，合適的浸泡溫度在22 ℃左右。 從圖中可以看出，添加1%~2%的米醋、1%~2%的花生油和0.5%~1%的海藻糖（均為質量分數）后，大米中的水分質量分數得到了提高。 另外，米醋的添加能夠阻止米飯在貯藏過程中發生細菌生長和不良化學變化，而添加海藻糖等可以促進米飯中水分的遷移[24-27]。

圖1 不同浸泡溫度對大米水分質量分數的影響Fig. 1 Effect of different soaking temperature on rice moisture content

2.2 貯存期間米飯pH 的變化

在 0、4、10 ℃下貯藏不同時間后，米飯 pH 的變化情況見圖2。 在0 ℃下貯藏時，米飯pH 變化比較平緩；在 4、10 ℃下貯藏，尤其是 10 ℃條件下，pH 下降較快。 隨著貯存時間的增加， 米飯的pH 都在下降，特別是2 d 后，在貯藏溫度為4 ℃和10 ℃時的下降速度明顯高于0 ℃時的下降速度，并且呈現出貯藏溫度越高，米飯pH 下降越快的趨勢，這可能與米飯中菌落總數或其他生化指標的變化情況相關。因此，進一步對樣品進行了POV 測定。

圖2 貯存期間米飯pH 的變化Fig. 2 pH changes in rice during storage

2.3 貯存期間米飯過氧化值的變化

長期貯藏過程中的食品，油脂發生氧化酸敗會對食品的色、香、味等感官品質產生影響，并進一步影響食品的營養價值和安全性。 從圖3 可知，隨著貯藏溫度的增高，米飯的POV 越來越大。 隨著時間的延長，POV 也在增加。 從第6 天開始增長速率加快。 在 0 ℃和 4 ℃環境下，4 d 時 POV 變化還不明顯；在10 ℃環境下，POV 變化要明顯一些。 因此方便米飯風味控制的關鍵點之一在于如何添加適量抗氧化劑延緩其氧化。

圖3 貯存期間米飯過氧化值的變化Fig. 3 Changes in rice peroxide value during storage

2.4 貯存期間米飯菌落總數的變化

一般來說，評價方便米飯是否安全，常見的指標為細菌總數。 在不同溫度條件下，貯藏期間菌落總數的變化如下。從圖4 可知，10 ℃情況下，隨著時間的延長，菌落總數緩慢增加，增長速度明顯高于其余兩組。 而在0、4 ℃條件下，1~4 d 沒什么變化，從第4 天開始，4 ℃條件下菌落總數表現出輕微增加，實驗過程中，沒有發生脹袋現象。在貯存7 d 時，菌落總數均不超標，說明殺菌效果良好。

圖4 貯存期間米飯菌落總數的變化Fig. 4 Changes of total bacterial count of rice during storage

2.5 貯存期間米飯風味的變化

米飯有其特有的風味， 對口感的影響非常重要，如氣味變化過大，失去了原有的風味，則口感不佳。 電子鼻主要由3 種功能器件組成，分別是氣味取樣操作器、 氣體傳感器陣列和信號處理系統，有14 個傳感器， 每個傳感器對應于不同的敏感氣體。其區分氣味的主要原理是氣體傳感器陣列功能器件在陣列中的每個傳感器對被檢測風味物質的靈敏度不同，可用于米飯風味變化的檢測。 主成分分析（principal component analysis，PCA）是一種統計方法，又稱主分量分析。 作者采用電子鼻對米飯風味進行主成分分析，每個樣品重復3 次，對每種方便米飯的新鮮樣品和貯藏期間的樣品進行對比，比較樣品之間的差異，結果見圖5。米飯氣味響應值沒有重疊區域， 因此， 不同貯存期的米飯可以通過PCA 方法完全區分開。

圖5 不同貯存期米飯主成分分析圖Fig. 5 PCA analysis of rice in different storage periods

圖6 顯示了傳感器對不同貯存期米飯的響應值雷達圖。 貯存2 d 和4 d 的樣品與對照樣品S13的值距離較近，變化不大，而貯存期6 d 和8 d 的樣品響應值逐漸遠離對照組。 說明隨著貯存期的延長，方便米飯的口味發生了很大變化。

圖6 不同貯存期米飯的傳感器響應值雷達圖Fig. 6 Radar chart of electronic nose sensor response of rice in different storage periods

3 結 語

采用不同溫度浸泡大米， 隨著溫度的升高，大米水分質量分數先迅速升高，后基本不變。 添加花生油、海藻糖和米醋樣品的水分質量分數明顯高于對照組，可能是添加這些物質后增加了水分的滲透率，合適的浸泡溫度在22 ℃左右。

米飯在放置過程中， 由于受到貯藏溫度的影響，米飯風味品質會發生一些變化；研究不同貯藏溫度下米飯風味，以便獲得適宜的貯藏溫度，從而保持米飯良好的品質。 0 ℃和 4 ℃貯藏溫度下，pH下降速度較緩慢，而貯存溫度越高，米飯pH 下降速度越快；但隨著貯存時間的增加，米飯的pH 均有降低，這可能與米飯中細菌生長等其他生化指標的變化情況相關。 另外， 在 0 ℃和 4 ℃環境下，4 d 時，POV 變化還不明顯，在10 ℃環境下，POV 變化更明顯，因此米飯風味控制的關鍵點之一在于如何添加適量抗氧化劑防止氧化。 在 0、4、10 ℃條件下，米飯風味響應值沒有重疊區域，可以通過PCA 方法區分不同貯存期的米飯。