陆益钡，樊 炯，马莉娜，张慧恩，杨 华

（浙江万里学院生物与环境学院，浙江宁波 315100）

大米是人类赖以生存的主食之一，营养成分丰富，包含糖类、蛋白质、脂肪及膳食纤维等，为人体提供必需的微量元素，而各成分的结构与含量都会对大米品质造成不同程度的影响。在贮藏期间大米品质会潜移默化地发生劣变，而品质变化主要是酶和微生物作用，使脂类水解和氧化。随着贮藏时间的延长，使大米化学、物理特性出现变动的现象，即为大米的陈化。陈化后的大米由于陈化程度不同会出现黏性降低、口感变差等现象，甚至出现煮制后的饭粒泛黄、无光泽及米香味的缺失等情况。在内因与外因综合作用的过程中，大米的品质逐步降低，内因主要包括大米蛋白质变化、还原糖含量、脂肪酸值等大米自身所含的物质，外因主要包括温度、湿度及贮藏条件等不可抗因素。Sitakali C 等人[1]对于不同品种的大米展开了研究，结果可知直链淀粉含量与米饭硬度呈正相关，与黏度呈负相关，而大米内蛋白质含量直接影响大米蒸煮过程中的吸水率。

中国是大米消耗大国，随着经济的发展，人民生活水平的提高，人们不只是满足于温饱，对粮食的需求正从数量消费型变成质量消费型，越来越注重粮食的质量和营养[2]。大米是经过稻谷的加工得到的产品，极易受到温度、湿度及气体成分的影响，因此大米的贮藏稳定性非常差，在贮藏、运输的过程中发生老化、发霉、害虫和其他问题，对大米造成严重损失[3]。为了减少这种不必要的粮食浪费现象，防止大米在贮藏、运输过程中的品质下降，延缓大米在贮藏、运输过程中各个成分、指标的变化。大米的贮藏保鲜材料和方式的选择起着至关重要的作用。试验将通过比较不同包装方式的指标变化趋势，为大米贮藏保鲜选择合适的贮藏方式。以期为粮食贮藏保鲜应用奠定一定理论基础及技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大米，购自当地梁桥米业；编织袋、常规塑料袋（密封袋）、高阻隔袋（真空包装袋），购自当地超市；氢氧化钾、酚酞、氢氧化钠等，国药化学试剂有限公司提供。

1.2 仪器与设备

XJ-10113 型迷你电饭锅，艾格丽公司产品；XT-260 型轩藤智能真空机，轩藤机械公司产品；DK-8D 型数显电热恒温水槽，上海维诚仪器有限公司产品；HRY-250 型智能恒温恒湿培养箱，宁波赛福实验仪器有限公司产品；可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司产品；DSH-50-10 型红外水分测定仪，邢台智众公司产品；TA-XT Plus 型物性分析仪，美国FTC 公司产品。

1.3 试验方法

样品处理：准备适量新鲜大米，分别采用编织袋、常规塑料袋、真空包装袋进行包装，然后将样品放入温度为37±2 ℃，相对湿度70%±2%的恒温恒湿箱中进行贮藏。以7 d 为1 个周期，每7 d 取出一定的样品进行测定，35 d 和14 d 各为1 个周期，共2 次。

1.3.1 大米水分含量测定

使用红外水分测定仪进行水分测定，操作步骤：插上插座，仪器调平，放入秤盘去皮。试样制备：取大米样品80 g 经粉碎机粉碎，过40 目筛子，并充分混匀。放入样品，打开温度开关（左开） 于131℃条件下干燥2 h。

1.3.2 大米脂肪酸值测定

参考GB/T 20569—2006S《稻谷储存品质判定规则》中的附录A 的方法来测定大米样品的脂肪酸值[4]。

1.3.3 还原糖含量测定

参考GB/T 5513—2019 粮油检验粮食中还原糖和非还原糖测定[5]。

1.3.4 总酸的测定

参考GB 5009.239—2016 中食品酸度的测定法进行测定[6]。

1.3.5 大米质构特性测定

将蒸煮后的米饭利用质构仪测定最大黏附力、咀嚼性、胶黏性等。采用P/25 探头，应变力0.1 N，测试速度60 mm/min，形变量70%，室温下完成测定。每次取3 粒米，做3 次平行。

2 结果与分析

2.1 不同包装对大米水分含量的影响

大米水分含量是指大米中水分质量占大米总量的百分比[7]。在大米生产、贮藏直至销售过程中，有效控制大米的水分以防止大米在微生物的滋生下腐败变质[8]。由于保存方式不同，贮藏环境中的水分向包装内渗透的能力也不同[9]。

不同包装方式对大米水分含量的影响见图1。

图1 不同包装方式对大米水分含量的影响

由图1 可知，大米在3 种包装下水分含量总体呈现增多趋势。其中，编织袋包装大米，吸水率较高，因为该材料的透湿性极高，因此极易受贮藏坏境的影响。塑料袋和真空包装材料中大米水分含量都有不同程度的增加，但由于塑料包装与真空包装能隔绝一定的水分渗透，因此水分含量低于编织袋包装。在真空贮藏条件下，大米的吸水率较小，这可能跟大米颗粒之间相互紧挨，并减少了暴露在外的表面积有关[10]。万志华等人[11]研究普通包装、真空包装、充CO2包装和充N2包装等4 种方式对大米保藏的影响，由试验结果可知，真空包装水分含量变化较少，普通包装水分含量变化较大，与试验结论基本一致。

2.2 不同包装对大米脂肪酸值的影响

脂类在酶的作用下与水和空气发生水解反应、氧化反应产生脂肪酸。大米中脂肪含量较少且不均匀，但其易被酯酶催化分解为甘油和游离的脂肪酸，而游离的脂肪酸极易被氧化[12]。

不同包装方式对大米脂肪酸值的影响见图2。

图2 不同包装方式对大米脂肪酸值的影响

由图2 可知，大米脂肪酸值总体呈上升趋势。且真空包装后的脂肪酸值低于常规塑料包装与编织袋包装。不同包装中大米脂肪酸值的增大，可能与包装材料的阻气性有较大的关系，编织袋材料透气性大，适合微生物生产与繁殖。而有阻隔效果的包装袋能有效抑制细菌的滋生，从而保证大米的品质。脂类氧化产物能通过脂肪酸的进一步氧化分解，产生对大米风味有不良影响的物质，如醛类、酮类和酸类[13]。脂肪酸值是国家大米等级分类标准中主要参考指标之一[14-17]，研究表明贮藏时间越长，脂肪酸值呈现加速上升趋势，且脂肪酸值与稻米初始带菌量也有密切的关系[18-19]。Marshall W E 等人[20]研究发现，大米淀粉糊化与脂类有较大的关联。大米淀粉能与磷脂、糖脂的部分相互作用，从而使淀粉膨胀性和吸水率降低，糊化温度得到提升。

2.3 不同包装对大米还原糖含量的影响

还原糖是一种含有游离还原基的小分子糖类，具有还原性，在适宜条件下易被氧化，对大米品质有严重影响[21-22]。而大米中含有少量如葡萄糖、麦芽糖等的低分子糖类，这些糖分子含有游离的还原基。当非还原性的蔗糖等被水解为葡萄糖和果糖时，还原糖增多[23]。

不同包装方式对大米还原糖含量的影响见图3。

图3 不同包装方式对大米还原糖含量的影响

由图3 可知，在不同包装下还原糖含量随着时间呈上升趋势。其中，真空包装的还原糖生成量最少，可能是由于真空包装内氧气较少，氧化分解能力减弱。据研究报道当大米在贮藏时，还原糖上升，严重劣变时，还原糖反而会下降，因此还原糖不能很直接地反映大米品质的劣变情况[24]。张玉荣等人[25]研究了不同贮藏温度下蒸谷米的还原糖含量变化，不同温度下蒸谷米的还原糖趋势基本相同，均为先略有升高后降低，且温度越高，还原糖含量变化速率越快。

2.4 不同包装对大米总酸含量的影响

总酸度是粮食中含有酸性物质的总量。粮食中脂肪分解生成的脂肪酸，碳水化合物分解产生的酪酸、乳酸及醋酸等都是总酸的主要来源。通常品质优良的粮食总酸含量较少，而环境温度过高或粮食陈化滋生霉虫时，易使总酸含量增多[26]。因此，总酸含量可用于衡量大米贮藏的稳定性，作为判定大米新鲜度的一个重要指标[27]。

不同包装方式对大米总酸含量的影响见图4。

图4 不同包装方式对大米总酸含量的影响

由图4 可知，总酸含量随着时间的延长而增大，其中编织袋包装中大米总酸变化最大，常规塑料袋包装次之，真空包装变化量最低，贮藏30 d 以后总酸增长趋势变化较为平缓。王立峰等人[28]研究表示不同包装与温度对大米品质起重要作用，温度越高，含氧量越大，大米陈化越严重，总酸含量越高。

2.5 不同包装对大米质构特性的影响

2.5.1 最大黏附力的变化

不同包装方式对大米最大黏附力的影响见图5。

图5 不同包装方式对大米最大黏附力的影响

由图5 可知，最大黏附力是经过蒸煮后的米饭同牙齿发生摩擦时产生的一种分子力的作用，一般这种情况下会出现局部固态连接，是一种反方向的力[29]。它反映了对米饭进行咀嚼时，饭粒对牙齿、上颚、舌头等接触面黏着的性质。由图5 可知，黏附力随着贮藏时间延长呈现下降趋势。3 种包装大米在高温高湿条件下，内部所含的蔗糖、碳水化合物及糖类物质产生一定变化，对大米最大黏附力产生影响。黏性是影响大米品质的重要因素之一，对其食味性起重要作用。而胶体粒子形成的体系对大米黏度的大小起重要作用[30]。

2.5.2 咀嚼性的变化

咀嚼性是指将固体样品咀嚼成吞咽时的稳定状态所需要的能量[31]。

不同包装方式对大米咀嚼性的影响见图6。

图6 不同包装方式对大米咀嚼性的影响

由图6 可知，3 种包装大米样品的咀嚼性，总体趋势趋于一致。贮藏7 d 时，咀嚼性最大，而咀嚼性与食味性有关。说明存放一定时间后的大米食味性优于原样品。与黄亚伟等人[12]结论一致。编织袋包装的大米相较于其他2 种，变化量较大。随着贮藏时间的不断延长，不同包装下的大米样品的咀嚼性不断下滑。王炜华等人[32]研究显示，膳食纤维能对大米的咀嚼性有一定影响作用，随着膳食纤维量增大，使得大米淀粉分子间疏松，从而降低了大米的咀嚼性，当添加量超过一定范围后，咀嚼性又呈现小波动上升趋势。

2.5.3 胶黏性的变化

不同包装方式对大米胶黏性的影响见图7。

图7 不同包装方式对大米胶黏性的影响

由图7 可知，大米样品的胶黏性与最大黏附力总体趋势基本一致。随着贮藏时间增加而减小，后趋于平缓。第63 天时，3 种包装袋的胶黏性差异较小，其中在贮藏7 d 后，编织袋包装的大米样品的胶黏性下降最快。潘巨忠等人[33]研究表明，在贮藏过程中各种分解酶的含量由于大米陈化而降低，如大米中淀粉酶的失活，导致液化能力下降导致水解产生的糊精减少，黏性下降；蛋白质类的大分子胶状物质转变为凝胶状态，使大米硬度增大，蒸煮时水分不易使整个米粒膨润，故黏性下降；而由于陈化导致直链淀粉增加也是导致蒸煮后的大米黏性降低的一个重要原因。黄天柱等人[34]研究表明，原料大米的水分含量与米饭黏度有一定相关性，内部水分含量较低的大米在煮制米饭时，大米腹部迅速吸水，与背部形成了水分差，使米粒发生龟裂，流露出淀粉粒，对米饭黏性产生影响。

3 结论

根据试验结果，在贮藏时间范围内，随着贮藏时间的延长，大米中水分含量、脂肪酸值、总酸、还原糖含量总体呈现上升趋势，而最大黏附力、咀嚼性、胶黏性总体呈现先下降后趋于存在一定波动的平缓状态。在高温高湿环境下，总体而言，真空包装效果较好，其次为普通塑料包装，编织袋效果最差。证明高阻隔材料在贮藏期间能够较好地保持大米品质。当前，国内对大米品质影响客观因素的研究已经初步成熟，对大米淀粉及蛋白质的研究较多，但现有研究对大米品质的地域性、时间、地理环境及因地制宜合理保藏等分区研究较少[35]。综合多种客观因素对于研究保藏高品质大米、减少粮食浪费等方面均有重要的战略意义。