李容容 陈亚婷 王素雅 曹崇江

[摘要]胚芽米营养丰富，但由于其留有胚芽和经过加工，常温条件下储藏极易变质，为了提高胚芽米的储藏品质，本研究在常温条件下（25℃、相对湿度65%），以普通包装为对照，用纳米抗菌包装储藏胚芽米35d，每隔7d取一次样，测定包装袋内气体体积分数、脂肪酶和脂氧合酶以及淀粉酶活性、脂肪酸和直链淀粉含量、氨基酸组成及含量、胚芽米的霉菌菌落总数以及色泽变化，分析纳米抗菌包装袋内微环境对胚芽米储藏品质的影响。结果表明，添加了抗菌剂纳米银及纳米二氧化钛等物质制备而成的纳米抗菌包装袋，能显著抑制胚芽米储藏期间霉菌的滋生。纳米抗菌包装通过抑制霉菌生长以及自主调节袋内微环境影响酶活性，进而降低脂肪和氨基酸氧化速率，保证了胚芽米的口感和色泽，有效延缓了胚芽米在储藏期间发生的品质劣变。

[关键词]纳米抗菌包装;微环境;胚芽米;储藏品质

中图分类号：TS201.1                     文献标识码：A                  DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20190509

胚芽米是指留有胚芽和较低加工精度的一种米，又称留胚米，其不仅富含碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素以及矿物质等多种营养成分，能满足消费者对营养膳食的多元需求，还含有大量对人体有益的不饱和脂肪酸和必需氨基酸等，受到大众的青睐[1]。胚芽米由于经过碾磨加工，使胚芽失去了糠粉层的保护，直接暴露于空气中，易受到氧气、温度和湿度等因素的影响，在储藏过程中容易吸湿和氧化酸败，发生品质劣变，再加上胚芽米有强烈的自主呼吸作用，分泌大量的脂肪酶、淀粉酶以及蛋白酶等，使得胚芽米中营养物质发生代谢，导致其品质变差。胚芽米在常温条件下仅能储藏30 d左右，无法达到常规市场上生产加工以及运输销售的需求[2]。如何有效延缓胚芽米储藏期间的品质劣变和延长保质期是当前胚芽米储藏亟待解决的问题，影响以后胚芽米的市场推广。

目前国内外针对胚芽米的研究主要集中在胚芽米加工工艺方面，关于胚芽米储藏方法的研究则较少。国内市场上只是出现了小规模的采用塑料复合薄膜真空包装储藏胚芽米，中国台湾地区采用充CO2包装储藏胚芽米，日本专门设计了低温库来储藏胚芽米，但这些方法存在成本高、不宜推广、操作复杂等缺点[3]。纳米抗菌包装材料因具有抗菌性的纳米银（Ag）和具有高度光催化活性的纳米二氧化钛（TiO2）的添加，使其自身具有低透氧、低透湿率、高阻隔性等优秀性能，成为近年来一大研究热点[4-5]。目前，纳米抗菌包装应用于果蔬、肉类和粮食等的储藏保鲜，并取得了有效的保鲜效果，但是将纳米抗菌包装应用于胚芽米储藏的研究则较少[6-9]。谢骏琦等[10]研究过纳米包装对胚芽米陈化的抑制，而对其作用机理未有研究。通过使用纳米抗菌包装储藏胚芽米，测定胚芽米储藏过程中酶活性及营养指标变化，对探究纳米抗菌包装袋内微环境延缓胚芽米在储藏过程中品质劣变的机理以及进一步推广纳米抗菌包装的应用具有重要理论指导意义。

本研究采用纳米抗菌包装袋在常溫下储藏胚芽米，通过研究包装袋内气体成分变化、胚芽米的霉菌菌落生长情况、脂肪和蛋白氧化速率、氨基酸组成和含量以及胚芽米色泽的变化情况，分析纳米抗菌包装自主调控微环境对胚芽米储藏品质的影响，为纳米抗菌包装延缓胚芽米储藏过程中的品质劣变提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  材料与试剂

五优稻4号产于黑龙江省五常市，由碾谷机制得胚芽米，留胚率>80%，表面含有少量麸皮。

无水乙醇、酚酞、氢氧化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、邻苯二甲酸氢钾、95%乙醇、氢氧化钠、乙酸、浓盐酸：分析纯;孟加拉红培养基：青岛高科园海博生物技术有限公司;β-淀粉酶活性测定试剂盒：南京建成生物工程研究所;纳米Ag：南京海泰纳米材料有限公司;纳米TiO2、低密度聚乙烯（Low Density Polyethylene，LDPE）、线型低密度聚乙烯（Linear Low Density Polyethylene，LLDPE）、纳米凹凸棒土。

1.2  仪器与设备

HD 38888型智能碾谷机：佛山欧雅西电器有限公司;FOX型多段编程人工气候箱：宁波东南仪器有限公司;HC-2000型不锈钢万能粉碎机：永康市天琪盛世工贸有限公司;KTE 20/500间向平行双螺杆挤出机、塑料造粒机：南京科尔挤出装备有限公司;JFYC-28吹膜机：金方圆机械制造有限公司;FS-500型塑料薄膜封口机：德清拜杰电器有限公司;OXYBABY M+O2/CO2便携式气体分析仪：上海众林机电设备有限公司;M2E型多功能酶标测试仪：美谷分子仪器（上海）有限公司;L-8900型高速氨基酸分析仪：日立高新技术公司;CM-5型色差仪：日本柯尼卡美能达公司。

1.3  试验方法

1.3.1  包装袋的制备

由11.66%的纳米复合粉体（4%的纳米Ag、48%的纳米TiO2、34.3%的纳米凹凸棒土、13.7%的纳米SiO2），51.64%的LDPE、24.7%的LLDPE、9%的分散剂、1%的润滑剂和2%的偶联剂混合均匀后造粒制得纳米抗菌母粒;由20%的ZSM-5分子筛、46%的LDPE、22%的LLDPE、9%的分散剂、1%的润滑剂与2%的偶联剂混合均匀后造粒制得分子筛母粒;由5.62%的纳米抗菌母粒、7.5%的分子筛母粒、43.44%的LDPE、43.44%的LLDPE混合均匀后造粒再经吹膜机吹膜制得纳米抗菌包装袋;由50%的LDPE和50%的LLDPE混合造粒吹膜制得普通包装袋。包装袋规格为35×15 cm，单层厚度为100 μm。参照GB/T 1038-2000[11]和GB/T 16928-1997[12]测定纳米抗菌包装袋的透氧率、透二氧化碳率和透湿率分别为0.12 cm3/（m2·d·Pa）、0.47 cm3/（m2·d·Pa）和3.79 g/（m2·24h）;普通包装袋的透氧率、透二氧化碳率和透湿率分别为0.15 cm3/（m2·d·Pa）、0.51 cm3/（m2·d·Pa）和4.53 g/（m2·24h）。

1.3.2  样品储藏

每500 g胚芽米装入纳米抗菌包装袋和普通包装袋，然后放入人工气候箱进行储藏，储藏条件为温度25 ℃、相对湿度65%。每7 d取样进行指标测定，共储藏35 d。

1.3.3  包装袋内O2和CO2体积分数的测定

包装袋内O2和CO2的体积分数由OXYBABY M+O2/CO2便携式气体分析仪测定得到。将仪器校准后，在包装袋上贴上密封垫片，检测针头插入密封垫片以测定袋内O2和CO2体积分数，平行测定3次。

1.3.4  霉菌总数的测定

霉菌总数参照GB 4789.15-2010[13]测定得到。

1.3.5  脂肪酶和脂肪氧合酶活性的测定

脂肪酶活性参照GB/T 5523-2008[14]测定得到，脂肪氧合酶活性参照Yalcin等[15]的方法进行测定。将胚芽米样品脱脂后，加入50 mL磷酸钠缓冲液（0.2 mol/L、pH值为6.8），在室温（25 ℃）条件下搅拌2 h，15 000 r/min离心10 min取上清液。用140 mg亚油酸、140 mg吐温、20 mL和8 mL超纯水制备亚油酸储备溶液，然后用磷酸钠缓冲液（0.2 mol/L、pH值为6.5）稀释亚油酸储备溶液。在280 nm下测吸光度，每1 min增加一个吸光度为一个单位的酶活性，平行测定3次。

1.3.6  脂肪酸含量的测定

脂肪酸含量参照GB/T 5510-2011[16]测定得到。称取10 g胚芽米米粉放入装有50 mL无水乙醇的锥形瓶中，震荡30 min后3 000 r/min离心10 min获得上清液，取25 mL上清液加入50 mL超纯水和几滴酚酞，然后用0.007 9 mol/L的KOH-C2H5OH进行滴定，平行测定3次。

1.3.7  α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性的测定

α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定得到。α-淀粉酶活性（U/g组织）：1 g组织1 min催化产生1 mg还原糖定义为一个酶活力单位。

1.3.8  直链淀粉含量的测定

直链淀粉含量参照Lu等[17]的方法进行测定。称取0.1 g脱脂胚芽米米粉放入锥形瓶中，加入1mL无水乙醇和9 mL的1 mol/L氢氧化钠溶液，混合均匀后在沸水浴中保持10 min，然后加入蒸馏水至100 mL。取5 mL的溶液转移至100 mL容量瓶中，加入1 mL的0.1 mol/L乙酸溶液和1 mL碘溶液，用蒸馏水定容至100 mL，然后在620 nm处测吸光度，平行测定3次。

1.3.9  氨基酸含量的测定

氨基酸含量参照GB 5009.124-2016[18]测定得到。准确称取0.2 g样品于水解管中，加入6 mol/L盐酸溶液至整瓶，盖上盖子后用保鲜膜或者是密封胶密封水解管，放入（110±1）℃烘箱水解24 h，取出样品后过滤，然后用6 mol/L盐酸溶液定容至50 mL，取3 mL旋蒸至干。加入30 mL的0.02 mol/L盐酸溶液，过0.22 μm滤膜后，转移至仪器进样瓶，为样品测定液，供仪器测定用。

1.3.10  胚芽米色差的测定

胚芽米的色差由CM-5型色差儀测定得到，平行测定10次。

1.4  数据处理

实验数据使用Origin 8.5.1及JMP 10.0软件进行处理和统计分析，显著性差异（P<0.05）选用Student t检验法。每组重复3次，结果以平均值±标准差表示。

2  结果与分析

2.1  不同包装袋内O2和CO2体积分数的测定

普通包装和纳米抗菌包装的胚芽米在储藏期间包装袋内O2的体积分数变化情况见图1，CO2的体积分数变化情况见图2。

据图1、图2可知，随着储藏时间的增加，两种包装袋内O2的体积分数均在不断地降低，CO2的体积分数在渐渐地升高，这是因为胚芽米含有大量的胚芽，在储藏期间会进行强烈的有氧呼吸作用，消耗O2产生CO2。储藏至28 d，与普通包装相比，纳米抗菌包装袋内始终维持着更低的O2和更高的CO2水平，这是因为纳米抗菌包装袋比普通包装袋有更好的阻隔性、较低的透氧率和透二氧化碳率，减缓了纳米抗菌包装袋内外气体交换量。此外，纳米抗菌包装袋内的纳米Ag和纳米TiO2会与O2共价键结合，消耗O2，纳米Ag的氧化也会消耗O2，ZSM-5分子筛具有吸附氧气的作用，也会消耗O2。纳米抗菌包装袋能自主调节袋内气体成分，维持低氧高二氧化碳水平[19-21]。储藏至35 d，纳米抗菌包装袋内O2的体积分数略高于普通包装，CO2的体积分数和普通包装接近，这可能是由于普通包装袋内胚芽米到储藏后期产生了大量霉菌，而霉菌是好氧性真菌，霉菌的生长消耗了大量的O2产生CO2，纳米抗菌包装由于纳米Ag具有很好的抗菌性以及低氧高二氧化碳的环境，有效抑制了霉菌的生长。在储藏后期，会出现纳米抗菌包装袋内O2的体积分数略高于普通包装，CO2的体积分数和普通包装接近的现象[22]。与普通包装相比，纳米抗菌包装内低氧高二氧化碳的环境能有效抑制胚芽米在储藏期间的有氧呼吸作用，延缓胚芽米的品质劣变。

2.2  不同包装袋内胚芽米霉菌总数的测定

胚芽米因留有胚芽和较低的加工精度，大量营养物质暴露在外，在储藏期间易发生霉变，具体见图3。

据图3可知，不同包装袋内胚芽米的霉菌数量随着储藏时间的增加而升高。储藏前期，普通包装和纳米抗菌包装袋内胚芽米的霉菌数量差异不大;储藏28 d后，普通包装袋内胚芽米的霉菌数量明显高于纳米抗菌包装（P<0.05）;储藏35 d时，普通包装袋内胚芽米的霉菌总数为5×105 CFU/g，纳米抗菌包装袋仅为2.4×105 CFU/g，说明纳米抗菌包装袋具有很好的抑菌效果。曲锋等[23]研究报道纳米Ag是很好的抗菌材料，纳米Ag发生氧化产生银离子，进而激活空气中的氧气，产生羟自由基以及活性氧离子，能抑制或杀灭细菌。此外，纳米Ag还可以通过改变菌体细胞膜的通透性，使得大量新陈代谢所必需的物质泄漏，最终导致细菌的死亡[24-25]。纳米TiO2具有很强的光催化作用，产生有高度氧化性的羟基自由基（·OH）和超氧负离子（O2-），有效破坏霉菌的生长[26]。霉菌中含有大量的脂肪酶和蛋白酶，随着霉菌的大量滋生，胚芽米中的脂肪和蛋白质会被快速分解为脂肪酸和氨基酸，并被进一步氧化成小分子物质，导致胚芽米的品质劣变。纳米抗菌包装的双重抗菌效果以及低氧高二氧化碳的环境有效抑制了霉菌的生长，维持了胚芽米的品质。

2.3  不同包装袋内胚芽米脂肪酶及脂肪氧合酶活性的测定

脂类是稻谷的组成成分之一，含量虽少且多集中在米糠层和胚芽中，但具有重要的生理功能。胚芽米由于留有胚芽和较低的加工精度，脂肪含量高于精米。脂肪易发生自动氧化反应而分解，同时通过酶促反应而降解，即脂肪酸败。胚芽米脂肪发生酸败之后，会产生部分有毒有害物质和特殊气味。脂肪酶是一种以脂肪为作用底物的水解酶，水解反应产生游离脂肪酸，脂氧合酶催化脂肪酸产生过氧化氢和氧自由基，导致胚芽米品质裂变。在储藏期间，不同包装袋内胚芽米脂肪酶和脂肪氧合酶活性都在升高，不同包装袋内胚芽米脂肪酶活性变化见图4，脂肪氧合酶活性变化见图5。

据图4、图5可知，纳米抗菌包装内脂肪酶活性由3.79 mg/g升到6.82 mg/g，低于普通包装的9.85 mg/g，脂肪氧合酶活性由0.48 U升到0.73 U，低于普通包装的0.96 U。脂肪酶和脂肪氧合酶活性越高，脂肪氧化反应越剧烈，胚芽米品质劣变程度越明显，脂肪酶是水解酯键的一类酶的总称，在有水的条件下才能发生水解反应，纳米抗菌包装材料有很好的阻隔性，能减少袋外水分的进入，使脂肪的水解反应速率有所下降。同时，纳米抗菌包装袋内低氧环境能够延缓脂肪氧化速率和抑制酶活性，纳米TiO2的光催化作用产生的·OH和O2-也能够抑制酶的活性。此外，霉菌能产生大量的脂肪酶，纳米抗菌包装的抗菌性使得纳米包装内霉菌数量较少，脂肪酶也较少，因此纳米抗菌包装维持了较低的酶活性，降低脂肪氧化速率，有效延缓了胚芽米的品质劣变。

2.4  不同包装袋内胚芽米脂肪酸含量的测定

脂肪酸是脂肪的水解产物，是反映胚芽米品质好坏的重要指标。不同包装袋内胚芽米脂肪酸含量见图6。

据图6可知，随着储藏时间的延长，纳米抗菌包装袋内胚芽米脂肪酸含量由19.48 mgKOH/100g上升到73.32 mgKOH/100g，低于普通包装的116.33 mgKOH/100g（P<0.05）。胚芽米由于含有丰富脂类的胚芽暴露于空气中，极易受氧气和微生物影响，发生氧化酸败生成脂肪酸，同等环境下胚芽米的脂肪酸含量高于去胚后的精米和带壳的稻谷，略低于糙米。脂肪酸含量越高，胚芽米的品质劣变程度越高，在储藏期间脂肪水解反应是一直进行着的，脂肪酸含量在储藏期间是一直增加的。脂肪酸含量对胚芽米品质有着很大影响，其发生氧化反应产生异味，使胚芽米失去香味，纳米抗菌包装通过调节袋内微环境，降低脂肪酶活性，使得纳米抗菌包装袋内胚芽米脂肪水解反应速率低于普通包装。李新华等[22]研究指出，胚芽米的脂肪酸含量与霉菌含量关系成正比，霉菌生长过程中会分泌脂肪酶，使得胚芽米中的脂肪水解为脂肪酸，而纳米抗菌包装的抗菌性能，抑制了霉菌的滋生，减少了脂肪酸含量的增加，纳米抗菌包装袋内胚芽米的脂肪酸含量低于普通包装袋，有效保护了胚芽米的品质。

2.5  不同包装袋内胚芽米α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性的测定

在储藏期间，不同包装袋内的胚芽米α-淀粉酶活性变化见图7、β-淀粉酶活性变化见图8。

据图7、图8可知，随着储藏时间的延长，普通包装和纳米抗菌包装袋内的胚芽米α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性均呈不断下降趋势，但普通包装袋内的胚芽米α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性下降的趋势更大，在储藏35 d后，纳米抗菌包装袋内的胚芽米α-淀粉酶活性降低了8.49%，而普通包装袋内的胚芽米α-淀粉酶活性降低了15.87%（P<0.05）;纳米抗菌包装袋内的胚芽米β-淀粉酶活性降低了11.92%，而普通包装袋内的胚芽米β-淀粉酶活性降低了18.99%（P<0.05）。α-淀粉酶是一种内切酶，能作用于不同位点的α-1，4-糖苷键，把直链淀粉水解成葡萄糖和麦芽糖，把支链淀粉水解成葡萄糖、麦芽糖和糊精;β-淀粉酶是一种外切酶，从淀粉非还原性末端水解α-1，4-糖苷键。研究结果表明，纳米抗菌包装能延缓胚芽米在储藏期间α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性的下降，一方面，在纳米抗菌包装袋的制备过程中加入了亲水性的ZSM-5分子筛，降低了纳米抗菌包装袋内的湿度，以及纳米TiO2吸附氧气的性能，使得纳米抗菌包装袋内维持着一个低湿低氧的环境，纳米抗菌包装中胚芽米呼吸作用较低，进而延缓了α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性的降低;另一方面，巯基是淀粉酶催化活性的必须基团，其易被氧化形成二硫键，导致淀粉酶活性的降低，而纳米抗菌包装能显著抑制胚芽米的巯基氧化，延缓了胚芽米在储藏期间α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性的下降。两种包装袋内胚芽米的β-淀粉酶活性高于α-淀粉酶活性，这可能是由于α-淀粉酶主要存在于胚芽米麸皮中，胚乳中含量较低，但β-淀粉酶大都集中在胚芽米的胚芽中。在胚芽米中，β-淀粉酶活性要高于α-淀粉酶活性。

2.6  不同包装袋内胚芽米直链淀粉含量的测定

淀粉是胚芽米含量最高的物质，其中直链淀粉是淀粉的主要成分，其含量是影响胚芽米食用品质的关键因素。不同包装袋内胚芽米直链淀粉含量的变化情况见图9。

据图9可知，普通包装和纳米抗菌包装袋内胚芽米的直链淀粉含量均随着储藏時间的增加呈上升趋势，纳米抗菌包装袋内胚芽米的直链淀粉含量由13.18%增加到14.05%，而普通包装袋增加到15.46%，纳米抗菌包装袋内胚芽米直链淀粉的增量显著低于普通包装袋（P<0.05），说明纳米抗菌包装能显著抑制胚芽米在储藏期间直链淀粉含量的增加。胚芽米中直链淀粉由支链淀粉脱支而成，而α-淀粉酶作用于淀粉分子的α-1，4-糖苷键，使胚芽米直链淀粉水解成为小分子糖或糊精，直链淀粉含量越高，胚芽米淀粉硬度越大，口感越差。纳米抗菌包装自主调节袋内微环境，使其袋内维持低氧低湿的水平，降低胚芽米支链淀粉的脱支反应速率，而α-淀粉酶活性高于普通包装，直链淀粉水解反应速率较快，消耗的直链淀粉较多。纳米抗菌包装袋内胚芽米直链淀粉含量低于普通包装，维持了胚芽米的食用品质。

2.7  不同包装袋内胚芽米氨基酸含量的测定

氨基酸种类和含量是胚芽米营养品质的重要特征。胚芽米储藏过程中不同包装袋内胚芽米氨基酸含量见表1。

据表1可知，在储藏期间，普通包装和纳米抗菌包装袋内胚芽米中氨基酸种类齐全，氨基酸总量随着储藏时间的延长逐渐下降，新鲜胚芽米中氨基酸总量最高，为69.54 mg/g;储藏21 d后，纳米抗菌包装袋内胚芽米中氨基酸总量降低至68.46 mg/g，而普通包装袋降低至66.72 mg/g;储藏35 d后，纳米抗菌包装袋内胚芽米中氨基酸总量为62.80 mg/g，普通包装袋内氨基酸总量为60.05 mg/g。在所有种类的氨基酸中，谷氨酸含量最高，这是因为谷蛋白占胚芽米中蛋白质总量的80%以上，谷蛋白是易被人体消化吸收的优质蛋白，纳米抗菌包装袋内胚芽米中谷氨酸的含量要高于普通包装袋。必需氨基酸是指人体不能合成但又必不可少，必须从食物屮获取的氨基酸，包括赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。研究结果表明，纳米抗菌包装袋内胚芽米中必需氨基酸的总含量高于普通包装袋。与普通包装对比，纳米抗菌包装能减缓胚芽米中氨基酸总量的下降，这可能是因为在储藏期间蛋白质发生氧化分解，氨基酸暴露进而也被氧化，纳米抗菌包装通过调节袋内微环境降低氨基酸氧化速率，维持了胚芽米中氨基酸含量。赖氨酸、脯氨酸、组氨酸和精氨酸被氧化后能够形成羰基。羰基含量的增加，影响了胚芽米的营养品质，纳米抗菌包装的低氧环境能降低氨基酸氧化速率，延缓羰基含量的增加，有效延缓了胚芽米品质劣变[23]。天冬氨酸、赖氨酸、苏氨酸和异亮氨酸是胚芽米蛋白质合成的重要氨基酸，其含量是评价胚芽米蛋白品质的重要指标，研究结果表明，这些氨基酸在纳米抗菌包装袋内含量较高，说明纳米抗菌包装袋内胚芽米中蛋白质品质优于普通包装袋。

2.8  不同包装袋内胚芽米色差的测定

色泽是衡量胚芽米品质优劣的一个重要指标，用ΔE来反映胚芽米的总色差。不同包装袋内胚芽米色差的变化情况见图10。

据图10可知，普通包装和纳米抗菌包装袋内胚芽米的色差值均随着储藏时间的增加而升高，纳米抗菌包装袋内胚芽米的色差值由0.25升高到1.41，普通包装袋内胚芽米的色差值升高到2.24，差异显著（P<0.05），色差值越大，说明储藏期间胚芽米的色泽变化越大。研究结果表明，与普通包装相比，纳米抗菌包装能够抑制胚芽米在储藏期间的色泽变化。胚芽米在储藏期间，一些酶会与酚类底物接触发生酶促褐变反应，胚芽米在加工过程中细胞膜易受损伤，使还原糖与氨基酸接触，或者由于蛋白质空间结构的改变导致氨基酸基团裸露在外，与还原性糖接触后发生非酶褐变反应，酶促褐变和非酶褐变反应最终导致胚芽米色泽变深。由于胚芽直接暴露在外，其含有大量的脂肪，易发生氧化反应，也会导致胚芽米色泽的变化。此外，霉菌的滋生也会影响胚芽米的色泽。纳米抗菌包装的抗菌性，抑制了霉菌的生长，低氧环境抑制了酶的活性，进而延缓了脂肪氧化速率，减少了胚芽米色泽的变化，有效保护了胚芽米的品质。

3  结  论

研究结果表明，纳米抗菌包装由于添加了抗菌剂纳米Ag以及纳米TiO2等物质能抑制胚芽米中霉菌的生长，还通过调节袋内微环境，使袋内维持着一种低氧低湿高二氧化碳的水平，抑制了脂肪酶活性，进而减少脂肪酸的积累;延缓淀粉酶活性的下降，抑制直链淀粉含量的增加，有效保持了胚芽米的食用品质;延缓氨基酸氧化速率，保持氨基酸总含量，维持了胚芽米的营养品质;霉菌的减少和脂肪氧化速率的降低，最终保持了胚芽米的色泽。纳米抗菌包装通过双效抗菌及自主调节袋内微环境，有效延缓胚芽米储藏期间的品质劣变，对胚芽米的储藏保鲜作用具有重要意义。

参考文献

[1]CHO D H，LIM S T.Germinated brown rice and its bio-functional compounds[J].Food Chemistry，2016，196（8）：259-271.

[2]严松，孟庆虹，高扬，等.储藏调控方法对留胚米品质的影响[J].食品与机械，2016，32（8）：119-123.

[3]王汝华，高雪燕，严娜，等.留胚米的研究进展[J].农产品加工，2017，2（5）：65-67.

[4]SHI L，ZHAO Y，ZHANG X，et al.Antibacterial and anti-mildew behavior of chitosan/nano-TiO2 composite emulsion[J].The Korean Journal of Chemical Engineering，2008，25（6）：1434-1438.

[5]杨文建，单楠，杨芹，等.纳米包装材料延长双孢蘑菇贮藏品质的作用[J].中国农业科学，2012，45（24）：5065-5072.

[6]MOHAMMED FAYAZ A，BALAJI K，GIRILAL M，et al. Mycobased synthesis of silver nanoparticles and their incorporation into sodium alginate films for vegetable and fruit preservation[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2009，57（14）：6246-6252.

[7]解淑慧，邵興锋，王鸿飞，等.纳米保鲜包装对柑橘果实贮藏品质的影响[J].食品工业科技，2014，35（1）：326-329.

[8]李红梅，吴娟，胡秋辉.食品包装纳米材料对酱牛肉保鲜品质的影响[J].食品科学，2008，29（5）：461-464.

[9]曹崇江，杨文建，宋伟，等.含纳米Ag/TiO2的聚乙烯包装材料对大米储藏品质的影响[J].食品科学，2014，35（24）：327-330.

[10]谢骏琦，李莉，时优，等.纳米抗菌包装对胚芽米储藏过程中陈化的抑制作用[J].中国农业科学，2017，50（19）：3797-3807.

[11]GB/T 1038-2000.塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法[S].

[12]GB/T 16928-1997.包装材料试验方法 透湿率[S].

[13]GB 4789.15-2010.食品安全国家标准 食品微生物学检验 霉菌和酵母计数[S].

[14]GB/T 5523-2008.粮油检验 粮食、油料的脂肪酶活动度的测定[S].

[15]YALCIN S，BASMAN A.Effects of infrared treatment on urease，trypsin inhibitor and lipoxygenase activities of soybean samples[J]. Food Chemistry，2015（1）：203-210.

[16]GB/T 5510-2011.粮油检验 粮食、油料脂肪酸值测定[S].

[17]LU S，CIK T T，LII C Y，et al.Effect of amylose content on structure，texture and α-amylase reactivity of cooked rice[J].LWT-Food Science and Technology，2013（1）：224-228.

[18]GB 5009.124-2016.食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定[S].

[19]LI L，ZHAO C，ZHANG Y，et al. Effect of stable antimicrobial nano-silver packaging on inhibiting mildew and in storage of rice[J].Food Chemistry，2016（1）：477-482.

[20]MIHALY COZMUTA A，PETER A，MIHALY COZMUTA L，et al.Active packaging system based on Ag/TiO2 nanocomposite used for extending the shelf life of bread. Chemical and microbiological investigations[J].Packaging Technology and Science，2015（4）：271-284.

[21]李兴军.粮粒水分扩散方程的由来及研究进展[J].粮食科技与经济，2018（2）：83-88.

[22]方东路，常诗洁，赵立艳，等.纳米包装材料对金针菇木质化及相关酶活性的影响[J].食品科学，2016（20）：261-267.

[23]曲锋，许恒毅，熊勇华，等.纳米银杀菌机理的研究进展[J].食品科学，2010（17）：420-424.

[24]INOUE Y，HOSHINO M，TAKAHASHI H，et al. Bactericidal activity of Ag-zeolite mediated by reactive oxygen species under aerated conditions[J].Journal of Inorganic Biochemistry，2002（1）：37-42.

[25]LI W R，XIE X B，SHI Q S，et al. Antibacterial activity and mechanism of silver nanoparticles on Escherichia coli[J].Applied Microbiology and Biotechnology，2010（4）：1115-1122.

[26]HAN C，ZHAO A，VARUGHESE E，et al. Evaluating weathering of food packaging polyethylene-nano-clay composites： release of nanoparticles and their impacts[J].Nanoimpact，2018（1）：61-71.

收稿日期：2019-05-19

基金項目：国家重点研发计划项目（2016YFD040090106）;江苏高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）。

作者简介：李容容，女，硕士，研究方向为粮食储藏。

通信作者：曹崇江，男，博士，教授，研究方向为农产品加工与贮藏。