香稻儲藏過程中食味成分及理化性質的變化

李肖肖 王 芳 王汝華 李志彬

摘? ? 要：通過研究6種香稻糙米在37 ℃高溫儲藏180 d期間外觀色差、水分、脂肪酸、糊化特性、蛋白質含量的變化，探索其儲藏期間的品質改變。結果表明，稻米脂肪酸值在儲藏期間逐漸升高，蛋白質含量變化較小，水分呈現下降趨勢。不同品種在儲藏過程中的變化規律存在差異，從脂肪酸、色差、糊化特性值等方面綜合分析比較糙米品質指標變化規律，發現L6B和稻花香具有較好的耐儲性。

關鍵詞：香稻;儲藏;脂肪酸;糊化特性

中圖分類號：S511? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.01.005

Changes of Taste Components and Physical and Chemical Properties during Storage of Fragrant Rice

LI Xiaoxiao1， WANG Fang1， WANG Ruhua1， LI Zhibin2

（1.College of Food Science and Engineering， Tianjin University of Science and Technology， Tianjin 300457， China; 2.National Center for Japonica Rice Engineering and Technology， Tianjin 300457， China）

Abstract： The changes of the quality of six fragrant rice varieties during storage were explored by studying the changes of appearance color， moisture， fatty acid， gelatinization properties and protein content of the fragrant rice during the high temperature storage at 37 ℃ for 180 days. The results showed that the fatty acid value of rice increased gradually during storage， the protein content changed little， and the moisture showed a downward trend. However， the variation trend of different varieties in the storage process was different. Two varieties， L6B and Daohuaxiang， showed a better storage property through compared the changes of fatty acid， color difference and gelatinization property value.

Key words： fragrant rice; storage; fatty acid; gelatinization properties

水稻是世界上最主要的糧食之一。研究發現糙米儲藏較稻谷儲藏不僅可以提高倉庫空間的利用率，而且減少運輸壓力，節約勞動力。但是糙米失去穎殼的保護，自身穩定性降低，儲藏難度變大，尤其是在常溫或者高溫條件下更為明顯[1]。糙米在儲藏過程中，環境因素使大米失去原有的色香味及營養成分，并造成食用品質方面的下降，其中明顯的品質特征改變是其質構特性的改變[2]，主要是黏度降低，硬度增加。黏度和硬度是衡量稻米蒸煮品質的主要指標[1]。在糙米的儲藏過程中，水分活度降低會導致蒸煮米飯顆粒的硬度增加，黏度減小，口感受到影響，甚至產生有毒有害物質，如黃曲霉毒素等，即大米陳化。關于糙米儲藏品質判斷的國家標準至今仍未制定，得出儲藏香稻糙米品質變化規律，篩選儲藏過程品質變化的敏感指標及耐儲香稻品種，以便對制定規程、引導適宜香稻品種種植及安全儲藏提供數據支撐[3]。

目前有關稻米儲藏過程中相關品質變化研究中，多以單一或三個以下品種為研究對象，水稻的品種差異造成化學成分及生理特性不同，儲藏過程中的品質改變進程也有差異。香稻儲藏過程中品質變化的研究報道鮮見，香稻營養品質優良，富含各種氨基酸和蛋白質，更符合人們對優質稻米的選擇。本試驗采用香稻作為試驗材料，采用高溫加快其陳化過程，在短時間內篩選香稻糙米儲藏品質敏感指標，為探索香稻儲藏奠定理論基礎;同時篩選出耐儲藏品種為育種家們培育耐儲藏品種提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗所用6種香稻（L6B、小粒香、451B、稻花香、津H106、RX2）和1種無香稻米（S51）對照材料均采于天津市濱海新區十二大街國家粳稻工程中心基地，整個試驗在天津科技大學糧油方向實驗室完成。將新收稻米去殼后裝入自封袋內，放入37 ℃恒溫恒濕箱內進行儲藏。每30 d取樣檢測一次，試驗總時長共180 d。

1.2 試驗方法

1.2.1 色差 將糙米去皮磨成精米后置于干凈玻璃皿中，黑暗條件下用便攜式色差儀進行色差檢測，每個樣品設置3次平行試驗。

1.2.2 水分含量的檢測 取3 g精米顆粒放入快速水分測定儀內，于測定條件105 ℃，30 min下進行檢測，每個樣品設置3次平行試驗。

1.2.3 脂肪酸的檢測 采用GB 5009.168-2016的方法。

1.2.4 糊化特性的檢測 采用GB T 14490-2008的方法。

1.2.5 蛋白質含量檢測 采用GB 5009.5-2016 中的凱氏定氮法。

2 結果與分析

2.1 色 差

色澤是最直觀判斷大米品質優劣的重要指標。使用色差儀檢測到的外觀顏色變化稱為色差，主要是由于米粒表面發生非酶促褐變、碳水化合物和氨基酸的顯色反應，真菌和蟲卵生命活動消耗的營養物質和代謝物的產生、脂肪酸氧化增加引起的顏色變化，使得大米外觀色澤發生變化。肉眼無法準確判斷的微小變化，采用色差儀來測定[3]，用△E來反映大米的總色差當△E≤1.5時，差別細微;當△E在1.5～3.0之間時，表示略有差異;當△E在3.0～6.0之間時，表示有差異;當△E>6.0時，代表有顯著差異。

圖1為不同品種的香稻在人工模擬的37 ℃高溫儲藏條件下色差的變化曲線，將糙米去皮磨成精米后在黑暗條件下進行色差檢測，由圖1可知，不同品種的稻米的整體外觀色差均隨著儲藏時間增加，儲藏前期△E均在6以下，說明外觀沒有明顯差異;從120 d開始△E達到6附近，說明整體外觀色差開始有明顯的肉眼可見的差異。其中變化比較明顯的品種是451B，在90 d的時候E已超過6，其色差明顯改變的時間比其他品種提前60 d左右。從色差變化總體來看，L6B、小粒香、稻花香、津H106在儲藏期間沒有明顯變化，有較好的耐儲藏性。

2.2 水分變化

稻米的水分含量與米飯口感有直接關系，糙米水分活度降低會導致米粒硬度增加，黏度下降，口感變差[4]。而且水分參與的稻米自身水解、氧化等各種生化反應也會引起含量變化。圖2為不同品種的稻米在人工模擬的37 ℃高溫儲藏條件下的水分含量的變化曲線，糙米去皮磨成精米后用快速水分檢測儀進行檢測。由圖可知稻米的水分變化總趨勢基本一致，整體呈下降趨勢，與王誠等人試驗結果一致[5]，且37 ℃高溫條件下稻米水分活度增大，酶活增高，糙米種子呼吸作用變強，代謝較為旺盛，導致自身水分利用率較高，使水分呈現下降的趨勢。糙米水分含量的下降幅度因品種差異略有不同，表明不同品種間存在差異性，從L6B到RX2分別下降了5.10%，5.30%，6.07%，5.43%，5.10%和5.27%，而非香稻品種S51水分下降4.53%，香稻在高溫儲藏過程中水分變化幅動略大，水分的減少會直接影響稻米口感，與陳化過程品質改變一致。

2.3 脂肪酸

脂肪酸值作為稻米儲藏過程中較為敏感的陳化指標之一。在儲藏過程中，脂類物質主要通過氧化作用和水解作用引起酸敗，酸度上升影響糊化特性，從而引起糙米品質的下降[6]。香稻糙米的脂肪氧化過程分為誘導期、快速氧化期和穩定期3個階段。隨著儲藏時間的增加，脂肪酸在脂肪酶、磷脂酶等活性酶的作用下逐漸被釋放出來。從圖3可以發現不同品種的香稻在人工模擬的37 ℃高溫儲藏條件下的脂肪酸值變化總趨勢基本一致，隨著儲藏時間的增加，脂肪酸上升，這與王毅等[7]的結果一致;但是到后期又呈現下降的趨勢，可能是因為高溫使霉菌活躍性加強[10]，脂肪酸被大量消耗。

0～90 d處于誘導期，糙米中的脂肪酶和磷脂酶在突然的溫度轉化（常溫-高溫）下活性受到抑制，稻米自身的游離脂肪酸與其它物質反應或被包裹住，導致部分游離脂肪酸不能被測出[8]，高溫造成脂肪酸分解大于合成;隨著儲藏時間的延長，誘導期過后，在90～150 d之間稻米脂肪在脂肪酶的作用下進入快速氧化階段，脂肪酸含量大幅度上升[9]，上升幅度受稻米品種的影響存在差異，但是均在150 d出現峰值;后期隨著儲藏時間的延長，高溫條件可能使霉菌大量滋生，消耗更多的脂肪酸，分解速度大于其合成速度，導致脂肪酸下降[10]，這預示著大米品質由陳化轉向劣變。

在整個儲藏期間，各品種糙米的脂肪酸峰值排序：S51>RX2>津H106>小粒香>L6B>451B>稻花香（表1）。由脂肪酸值判斷得出，稻花香、L6B、451B的脂肪酸值較低，受高溫條件影響較小。但脂肪酸值在儲藏期間受到溫度、濕度、霉菌等其他環境因素的影響，結果會出現波動。所以單以脂肪酸值為指標做不到準確判斷儲藏時間。

2.4 糊化特征值的變化

崩解值為最高粘度與最低粘度之差，反映淀粉糊在高溫狀態下的穩定性，值越大高溫穩定性越差，淀粉顆粒越容易破裂。回復值為最終黏度與最低黏度之差，用來判斷淀粉的回復性，回復值越大，淀粉越容易回生形成凝膠，即崩解值越大，回復值越小的大米糊化特性越好[11]，具有良好的蒸煮口感和食用品質。

儲藏過程中，稻米淀粉的糊化特性的變化呈現較好的規律性，特征值的變化趨勢均跟BAO等[12]和王娜[13]的研究結果一致。由圖4和圖5可知，在儲存的過程中，稻米的崩解值整體呈上升趨勢，其中L6B、小粒香、RX2的崩解值較大（表2），說明食味品質較好。崩解值的下降可能是由于儲藏初期淀粉顆粒表面親水性能受到脂類和蛋白質的作用，與其形成較緊密的網狀結構影響其水合作用，隨著糊化、凝膠的進行，導致氨基酸的增多，親水作用逐漸增強，抗剪切力增大，崩解值又呈現下降的趨勢[14]。脂肪含量高可能會造成崩解值略大，影響淀粉的糊化進行，糊化溫度與崩解值的變化趨勢在一定范圍內呈現正相關[13]。

稻米的回復值整體呈上升趨勢。由表3可知，S51、RX2和小粒香的回復值較小，說明食味品質較好。王娜[13]的研究結果表明：隨著儲藏時間的增加，有部分的支鏈淀粉在脫支酶的作用下脫去分支，變成直鏈淀粉，所以直鏈淀粉的含量會略有上升。由于直鏈淀粉在溶液中分散較自由，沒有分支，運動空間障礙少，更易聚合形成緊密晶體結構，造成米飯的硬度口感，且該聚合度隨著儲藏時間的延長而不斷地增加，導致米飯口感越來越差[15]。

從糊化特征值的角度說，小粒香、RX2和S51的口感在儲藏過程中不容易發生變化。

2.5 蛋白質的變化

香稻品種具有品質優良、香味濃郁、清香可口的優良品性，稻米蛋白質不僅對自身的質構特性和感官特性有影響，還作為一種動物蛋白所不能取代的優質蛋白具有極高的營養價值[16]。張啟莉等[17]提出，淀粉顆粒之間的蛋白質對淀粉顆粒的糊化和膨脹起抑制作用，蛋白質含量高，米粒結構緊密，淀粉顆粒之間的空隙小，與水結合速度變緩，吸水性降低，淀粉不能充分糊化，米飯粘度低，較松散，使米飯的蒸煮時間變長。圖6為儲藏180 d前后香稻蛋白質含量的變化，180 d高溫儲藏對蛋白質含量的影響不是很大，小粒香、津H106和RX2的蛋白質含量略有下降，451B和稻花香儲藏前后蛋白質含量沒有明顯變化。這表明蛋白質不宜作為香稻糙米儲藏品質敏感指標。

3 結論與討論

綜上所述，試驗所用香稻材料在37 ℃高溫儲藏加速其陳化的過程中，脫去保護作用的外殼，在儲藏溫度、濕度等環境因素及自身水分活度的影響下更易發生品質劣變[18]，香稻材料的儲藏過程的水分、色差、脂肪酸、糊化特性等指標變化趨勢，與前人研究結果是一致的。本研究通過這些指標變化的綜合分析發現：L6B品種在色差（圖1）、脂肪酸（圖3）、崩解值（圖4）方面表現出在儲藏過程中能保持較好的食味品質和質構特性;稻花香在儲藏過程中色差（圖1）和脂肪酸（圖3）等品質方面的耐儲性較優越。

現階段，國家糧食流通和儲藏方式隨著科學技術的發展得到有利轉變，國家各級糧倉的糙米存量和儲存品質都有了較大幅度的增加[19]。國家糧食的安全儲藏對保護我國糧食市場穩定意義重大，當前我國糙米安全儲藏研究多基于實驗室靜態人工模擬環境[20-21]，為了提高我國糙米儲藏的水平，應該加強對流動過程中的糙米品質變化和實際倉庫溫濕度的動態變化對糙米影響的研究。

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收稿日期：2019-10-29

基金項目：天津市水稻現代農業產業技術體系（ITTRRS2018008）

作者簡介：李肖肖（1994—），女，河北保定人，在讀碩士生，主要從事糧油科學與工程研究。

通訊作者簡介：王芳（1975—），女，副教授，博士，主要從事糧油科學與工程研究。