王云,姜容,雷凡,王月慧
(武漢輕工大學食品科學與工程學院,湖北武漢430023)
糯米粉儲藏特性的研究
王云,姜容,雷凡,王月慧*
(武漢輕工大學食品科學與工程學院,湖北武漢430023)
研究了糯米粉在20℃、25℃、30℃及35℃溫度下,以真空、CO2氣體封入、N2氣體封入、自然空氣封入4種包裝(氣體)條件下,儲藏6個月,分析糯米粉儲藏品質的變化情況。結果表明,儲藏溫度越高,糯米粉品質劣變越嚴重,60d為最佳儲藏期限。在高溫35℃條件下氣調儲藏組(真空、CO2氣體封入、N2氣體封入)較常規儲藏(自然空氣封入)對糯米粉儲藏品質的劣變起到抑制作用,但不同氣調儲藏方式對糯米粉儲藏品質影響的差異不明顯。
糯米粉;氣調儲藏;常規儲藏;儲藏品質
隨著人們生活水平的不斷提高和生活節奏的加快,方便食品、速凍食品已成為發展較快的食品。作為速凍食品中第二大銷售量的速凍湯圓,每年以30%~40%的速度快速增長,從而帶動了其上游糯米粉產業的崛起和發展[1-2]。雖然糯米粉行業被大大的帶動起來,但是其仍具有很強的局限性。糯米速凍食品(如湯圓、糯米糕團等)季節性較強,有些糯米粉的生產廠家到了每年的10月份后就會相應出現供不應求的狀況,因此,研究糯稻尤其是糯米粉的儲藏特性,對糯米粉儲藏及糯米粉加工制品具有深遠的意義[3]。
糯米粉由于完全喪失了保護組織,在儲藏過程中品質很容易發生變化,要求在儲藏糯米粉的過程中,盡可能的保證其質量,減少品質的劣變[4-5]。低溫儲藏可以延緩糧食品質的變化,但在我國南方地區夏季氣溫相對較高,并且持續時間長,如若采用低溫儲藏的方式費用較高。氣調方式儲藏是通過控制儲藏環境中空氣各組分的比例、含量,達到降低谷物呼吸作用、抑制蟲霉生長繁殖、減少糧食干物質損耗的目的[6-8]。目前,國內外對稻谷、玉米、大豆等糧食的氣調儲糧研究較多且全面,關于氣調儲藏糯米粉的研究卻很少[9-12],所以研究氣調儲藏糯米粉對其儲藏品質的影響很有必要。本實驗研究了在180d儲藏過程中,不同儲藏溫度條件下,氣調儲藏和常規儲藏對糯米粉儲藏品質隨時間的變化規律,為糯米粉儲藏的實施和推廣提供依據。
1.1 材料與試劑
糯米粉:由黃國糧業提供,初始水分13.33%。
0.01 mol/L KOH乙醇(體積分數為95%)溶液、0.1mol/L鹽酸標準溶液、無水乙醇、體積分數為95%乙醇、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、40%氫氧化鈉溶液、4%硼酸溶液、無水乙醚、體積分數為85%乙醇、2g/L甲基紅指示液、所有試劑均為分析純,均由國藥集團化學試劑有限公司和天津市科密歐化學試劑有限公司提供。
1.2 儀器與設備
XMT-152A型電熱恒溫鼓風干燥箱:上海躍進醫療機械廠;LHS-150SC型恒溫恒濕箱:上海一恒科技有限公司;DZ-400/2C型真空包裝機:上海青浦食品包裝機械廠;YQY-12型氧氣減壓器:上海減壓器廠有限公司;CQY5型氣體取樣裝置:河南未來機電工程有限公司;MP-200A型電子天平:上海精密科學儀器有限公司;KDN-04型消化爐:精隆科學儀器有限公司;HH-S型水浴鍋:上海博訊實業有限公司醫療設備廠;DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器:鞏義市英峪予華儀器廠。
1.3 試驗方法
1.3.1 氣調模擬倉
以規格為20cm×30cm的聚乙烯無菌袋作為模擬倉,裝入定量樣品后抽真空,然后用微型注射頭向袋內充入儲藏氣,再將針孔處封口,進行氣調儲藏。
1.3.2 充氣裝置
充氣裝置由模擬倉、閘閥、流量計、氣源以及聚氯乙烯(polyvinylchloride polymer,PVC)管和快裝接頭等組成,Ⅰ號鋼瓶裝高純氮氣,Ⅱ號鋼瓶裝二氧化碳混合氣體為氣源。
Ⅰ號鋼瓶裝高純氮氣(純度≥99.95%)由圖騰工貿發展有限公司提供,符合國標GB/T8979—2008《純氮、高純氮和超純氮》。
Ⅱ號鋼瓶裝二氧化碳混合氣體由武漢市明輝氣體科技有限公司提供,組份:CO2;平衡氣體:N2;濃度:40×10-2mol/L。
1.3.3 試驗條件
將原料糯米粉分成常規儲藏組和氣調儲藏組,由于氣調儲藏隔絕氧氣,理論上更容易延長糯米粉的儲藏期,所以只在高溫35℃下儲藏,以加速試驗進程。常規儲藏組有4個溫度梯度(20℃、25℃、30℃、35℃),以自然空氣封入;氣調儲藏組在35℃條件下有3種氣調方式(真空、CO2氣體封入、N2氣體封入),共7個小組,每小組有6袋樣品分開儲藏。常規儲藏的4個小組樣品(200g/袋,共24袋)分別存入模擬倉中,每個星期開袋通風,保證儲藏環境為自然空氣;氣調儲藏的3個小組樣品(200g/袋,共18袋)也分別存入模擬倉中,一組抽真空,另外兩組先抽真空再用微型注射頭小心插入聚乙烯(polyethylene,PE)無菌袋一角,打開閘閥與流量計,待充入定量的相應氣體時,停止向模擬倉充氣,并將針孔封好,保證儲藏環境的密閉性。將7組樣品按條件分別存放在相對濕度為65%的恒溫恒濕箱內,儲藏期180d,間隔30d每組各取出一袋樣品測定其品質指標。
1.3.4 檢測指標
水分含量按GB/T 5497—85《糧食、油料檢驗水分測定法》中方法測定;蛋白質含量按GB/T 5511—2008《谷物和豆類氮含量測定和粗蛋白質含量計算凱氏法》中方法測定;脂肪酸值按GB/T 5510—2011《糧油檢驗糧食、油料脂肪酸值測定》中方法測定;酸度按GB/T 5517—2010《糧油檢驗糧食及制品酸度測定》中方法測定;粗脂肪按GB/T 5512—2008《糧油檢驗糧食中粗脂肪含量測定》中索氏抽提法測定。
2.1 糯米粉水分含量的變化
糯米粉水分含量隨時間的變化見圖1、圖2。如圖1所示,常規儲藏條件下,隨著儲藏時間的延長和溫度的升高,常規儲藏糯米粉的水分呈現下降趨勢,30~90d時下降的尤為明顯。當儲藏溫度較低時,溫濕交換不易進行,水分減量較慢,含水量整體偏高,當儲藏溫度較高時,溫濕交換容易進行,水分減量較快導致含水量降低,溫度越高水分散失的越快、含量越低,出現了低溫水分高,高溫水分低的現象[13-14]。

圖1 不同溫度常規儲藏下水分含量隨時間的變化Fig.1 Change of moisture at different conventional storage temperature

圖2 35℃不同儲藏方式下水分含量隨時間的變化Fig.2 Change of moisture at 35°C in different storage ways
如圖2所示,在35℃不同貯藏方式下,氣調儲藏的糯米粉水分含量則變化不明顯。這是由于氣調儲藏為密封儲藏,能很好的保持糯米粉中的水分,而常規儲藏的糯米粉由于每個月需要開口換氣,空氣濕度較低,導致水分含量比氣調儲藏組儲藏的糯米粉水分含量低。
2.2 糯米粉脂肪酸值的變化
儲藏過程中,由于受到水分、溫度、儲藏時間等因素的影響,糧食中的脂肪易水解為游離脂肪酸,表現為脂肪酸值增加,且儲藏溫度越高,脂肪酸值越高。但作為動態平衡中間產物的游離脂肪酸并不穩定,還可被進一步氧化分解為醛、酮等物質,所以在儲藏期間脂肪酸值隨著儲藏時間的延長先升高至一定程度后繼而下降。脂肪酸值能較準確地反映糧食劣變程度和儲存品質[15-17]。
糯米粉脂肪酸值隨時間的變化分別見圖3、圖4。由圖3可以看出,在180d的儲藏過程中,在常規儲藏條件下,脂肪酸值均呈現先增長后下降的趨勢,不同溫度常規儲藏下,脂肪酸含量均在第120天達到最高值,之后呈現下降趨勢。常規儲藏60d內,隨著溫度的升高,脂肪酸值變化明顯,但低溫的增長幅度明顯小于高溫,說明低溫能很好的抑制糯米粉脂肪酸值的增加,但90d時高溫35℃儲藏條件下的脂肪酸值反而比低溫儲藏的脂肪酸值低,可能是由于脂肪酸高溫下不穩定,被氧化進一步分解為醛、酮等物質,從而導致這一反常現象。但隨著儲藏時間的推移,脂肪酸的生成速率大于分解速率,高溫儲藏條件下的糯米粉脂肪酸含量積累,使得120d以后,高溫儲藏條件下的糯米粉脂肪酸值又高于低溫儲藏條件下的糯米粉脂肪酸值。

圖3 不同溫度常規儲藏下脂肪酸值隨時間的變化Fig.3 Change of fatty acid value at different conventional storage temperature

圖4 35℃不同儲藏方式下脂肪酸值隨時間的變化Fig.4 Change of fatty acid value at 35°C in different storage ways
由圖4中可以看出,隨著儲藏時間的推移,糯米粉的脂肪酸值均呈上升趨勢,120d達到最大值,之后稍有下降,這與常規儲藏組的趨勢大體相同。在高溫35℃條件下,氣調儲藏較常規儲藏還是能很好的抑制脂肪酸值增加,其中真空儲藏較其他兩種充氣儲藏效果更好。由此可見,糯米粉在低溫氣調儲藏條件下能很好的延緩脂肪酸值的增加,同時氣調儲藏也能對脂肪酸值的增加起到一定的延緩作用。
2.3 糯米粉酸度的變化
酸度的增加主要是由脂肪分解產生的脂肪酸和其他物質分解產生的酸性物質造成的。但磷酸鹽與蛋白質屬于兩性物質,所以當糯米粉中的品質劣變到一定程度時酸度反而下降[18-20]。糯米粉酸度隨時間的變化見圖5、圖6。由圖5、圖6可以看出,隨著儲藏時間的延長,常規儲藏和氣調儲藏的糯米粉酸度均呈上升趨勢。常規儲藏條件下,60d內低溫儲藏的酸度要明顯低于高溫儲藏,120d時達到峰值,150~180d糯米粉酸度下降速度最為明顯,平均下降2.66mL/10g。儲藏60d后,高溫儲藏的酸度值反而比低溫酸度低,可能是由于產生的酸性物質與兩性物質中和造成的;在35℃條件下,氣調儲藏和常規儲藏的酸度值沒有較大的差距,說明儲藏方式對糯米粉酸度的影響不大,其主要影響因素還是儲藏溫度,低溫能很好的抑制糯米粉酸度的增加。

圖5 不同溫度常規儲藏下酸度隨時間的變化Fig.5 Change of acidity at different conventional storage temperature

圖6 35℃不同儲藏方式下酸度隨時間的變化Fig.6 Change of acidity at 35°C in different storage ways
按照糧食行業推薦性標準LS/T 3240—2012《湯圓用水磨白糯米粉》質量要求,湯圓用水磨白糯米粉的酸度≤1。由此可以看出,無論是常規儲藏還是氣調儲藏,在儲藏60d后均已經超過了糧食行業推薦性標準中要求的酸度。儲藏60d的糯米粉在制成湯圓后的感官評價中,低溫組(20℃、25℃和30℃)制成的湯圓的食用品質尚可,但高溫35℃條件下儲藏的糯米粉制成的湯圓,在水煮后無糯米清香味,有輕度陳腐味。所以糯米粉儲藏時間不宜超過60d。
2.4 糯米粉蛋白質含量的變化
糧食蛋白質含量是評價糧食營養價值的主要傳統指標。糯米粉蛋白質含量隨時間的分別變化見圖7、圖8。從圖7、圖8可以看出,無論是常規儲藏還是氣調儲藏,蛋白質含量在儲藏過程中都呈逐漸下降趨勢,但下降的速度非常緩慢。從總體上看,低溫時蛋白質的分解速度明顯要低于高溫,說明低溫能有效緩解糯米粉蛋白質的分解。從圖8可以看出,在35℃高溫條件下氣調儲藏對蛋白質影響的變化幅度較常規儲藏變化幅度要小,說明在保護總氮含量方面,氣調儲藏優于常規儲藏。其中氣調儲藏效果當中真空儲藏>充氮氣調>充二氧化碳氣調。

圖7 不同溫度常規儲藏下蛋白質隨時間的變化Fig.7 Change of protein at different conventional storage temperature

圖8 35℃不同儲藏方式下蛋白質隨時間的變化Fig.8 Change of protein at 35°C in different storage ways
2.5 糯米粉粗脂肪含量的變化
糯米粉粗脂肪含量隨時間的變化分別見圖9、圖10。從圖9可以看出,常規儲藏條件下糯米粉的粗脂肪含量隨著儲藏時間的延長均呈下降趨勢,尤其是儲藏前30d下降較為明顯;相對于20℃常規儲藏,25℃、30℃、35℃常規儲藏的粗脂肪含量下降更快,且儲藏溫度越高,粗脂肪含量下降的越多且明顯,這說明低溫能有效緩解脂肪的氧化分解。
從圖10可以看出,氣調儲藏組的糯米粉粗脂肪含量隨著儲藏時間的延長也呈現下降趨勢。與35℃常規儲藏相比,35℃氣調儲藏組的糯米粉粗脂肪含量下降的速率較慢,直到儲藏150d時,下降速度才加快,但仍比常規儲藏的效果好。而且真空儲藏的效果最佳,其次是充二氧化碳氣調,最后是充氮氣調。

圖9 不同溫度常規儲藏下粗脂肪隨時間的變化Fig.9 Change of crude fat at different conventional storage temperature

圖10 35℃不同儲藏方式下粗脂肪隨時間的變化Fig.10 Change of crude fat at 35°C in different storage ways
隨著儲藏時間的延長和溫度的升高,常規儲藏組和氣調儲藏組的糯米粉水分含量,蛋白質含量和粗脂肪含量均呈現下降的趨勢,且低溫時營養物質的分解速度明顯要低于高溫,說明低溫能有效抑制糯米粉營養成分的分解;糯米粉常規儲藏在低溫條件下儲藏60d,脂肪酸值變化不大,且增幅明顯低于高溫儲藏,說明低溫也能很好的抑制糯米粉脂肪酸值的增加,并且在高溫35℃條件下,氣調組儲藏較常規儲藏更能較好的抑制脂肪酸值的增加,由此而見,糯米粉在低溫氣調儲藏條件下將能更好的延緩脂肪酸值的增加;常規儲藏和氣調儲藏的糯米粉酸度均呈先上升后下降的趨勢,儲藏60d內低溫條件下的糯米粉酸度要明顯低于高溫,120d時達到峰值,150~180d糯米粉酸度下降速度最為明顯。在高溫35℃條件下,氣調儲藏組并不占優勢,其主要影響因素還是儲藏溫度,低溫能很好的抑制糯米粉酸度的增加。所以糯米粉在溫度<30℃條件下存放60d保證其品質,而35℃條件下只能存放45d左右才能保證相同的品質,而且大部分指標在高溫的變化都較快;在氣調儲藏對比中發現真空儲藏效果要優于其他2種充氣氣調儲藏,對糯米粉的品質更有保證。如果在低溫條件下采用氣調儲藏,尤其是真空儲藏,那么糯米粉的品質能得到更好的保障,大大延長糯米粉的保質期。
[1]周興伍,詹兵,楊俊生.我國糯米粉行業的現狀及糯米粉國家標準制訂的思路[J].糧食與飼料工業,2009,4(1):1-4.
[2]汝醫.蠟質玉米粉與糯米粉物化性質比較[J].現代食品科技,2008,24(9):876-879.
[3]陳瑞.不同儲藏條件下糙米品質變化規律的研究[D].南京:南京財經大學碩士論文,2010.
[4]武淑賢.速凍食品原料采購面臨困局[N].中國食品報,2010,6.
[5]高群玉,黃立新,楊宜功.糯米及其淀粉性質的研究—糯米粉和糯米淀粉糊性質的比較[J].鄭州糧食學院學報,2000,21(1):22-26.
[6]劉璐.糙米綠色儲藏實驗研究[D].南京:南京財經大學碩士論文,2011.
[7]劉作偉,郭道林,嚴曉平.CO2氣調儲藏防治儲糧害蟲的研究[J].糧食儲藏,2004,33(2):10-14.
[8]蔣德云,李寶筏,孔曉玲.CO2氣調防治儲糧害蟲試驗研究[J].農業工程學報,2006,22(3):166-170.
[9]詹啟明,古爭艷,張來臨.不同儲藏方式對粳糙米儲藏品質的影響[J].糧食與飼料工業,2013(1):1-5.
[10]金文,肖建文,張來林.充氮氣調對大豆品質的影響研究[J].河南工業大學學報,2010,31(1):71-73.
[11]高占爭,謝健.大米的氣調保鮮[J].糧食與飼料工業,2007(7):5-6.
[12]董瑞婷,陸暉,趙麗芹.低溫儲藏稻谷品質變化及其指標差異性分析[J].糧油食品科技,2011,19(6):1-4.
[13]程樹峰,唐芳,伍松陵.小麥儲藏安全水分的研究[J].中國糧油學報,2011,26(1):88-91.
[14]袁建,宋佳,鞠興榮.小麥粉儲藏期間水分變化規律的探討[J].谷物化學與品質分析,2009,38(6):39-42.
[15]宋偉,劉璐,陳瑞.不同儲藏條件下糙米脂肪酸值變化研究[J].糧食與飼料工業,2011(1):4-7.
[16]王明潔,蔣甜燕,袁建.不同儲藏溫、濕度條件下小麥粉脂肪酸值的變化[J].中國糧油學報,2010,25(9):71-75.
[17]林振清,郭誼,鄭志銳.稻谷儲藏期間水分和脂肪酸值變化的研究[J].谷物化學與品質分析,2009,38(3):49-54.
[18]劉俠.小麥中酸度測定方法的影響因素分析[J].糧食加工,2008,33(4):79-81.
[19]賀梅,張文忠,宋冬明.不同儲藏溫度及儲藏時間對稻米品質的影響[J].沈陽農業大學學報,2007,38(4):472-477.
[20]賈少英.糙米儲藏品質評價模型的建立[D].鄭州:河南工業大學碩士論文,2011.
[21]王肇慈.糧油食品品質分析[M].北京:中國輕工業出版社,2000.
Storage characteristic of glutinous rice flour
WANG Yun,JIANG Rong,LEI Fan,WANG Yuehui*
(College of Food Science and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China)
To study the change of glutinous rice flour quality,the glutinous rice flour were sealed by vacuum,CO2,N2and air for six months at the temperature of 20℃,25℃,30℃and 35℃,respectively.Result showed that the glutinous rice flour quality became worse as the storage temperature increased,and 60 d was the optimum storage period.At 35℃,the glutinous rice flour quality of the controlled atmosphere storage(vacuum,CO2,N2) group was better than the conventional storage(air)group.That is to say,the deterioration of glutinous rice flour quality was inhibited by controlled storage atmosphere,but the effect of different controlled atmosphere on glutinous rice flour quality was not obvious.
glutinous rice flour;controlled atmosphere storage;conventional storage;storage quality
S379.2
A
0254-5071(2014)04-0101-05
10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.025
2014-03-06
國家糧食局公益項目(201413007)
王云(1988-),女,碩士研究生,研究方向為糧食油脂及植物蛋白工程。*
王月慧(1971-),女,副教授,碩士,研究方向為谷物科學。