肖 霞,劉文政,辛 勍,胡曉旭
(1.天津市動物疫病預防控制中心,天津 300402;2.天津市優質農產品開發示范中心,天津 301500;3.天津市農業發展服務中心,天津 300061)
水稻是天津市三大糧食作物之一,天津“小站稻”久負盛名,種植歷史悠久,是中國的馳名商標,也是中國第一個糧食作物地理標志證明商標[1]。20世紀90年代末開始,受持續干旱、海水倒灌以及機械化水平低等因素的影響,天津“小站稻”種植面積下滑。近幾年來,由于水情條件的持續改善、機械化技術的普及、優質高產品種及簡化栽培技術的推廣、部分水利設施的修繕,“小站稻”種植面積呈恢復性增長趨勢。從2018年開始,天津市克服了灌溉水源匱乏、土壤含鹽量高等諸多不利因素,大力推進“小站稻”產業振興,取得了顯著效果。水稻種植面積從2018年的3.99萬hm2增加到2021年的5.85萬hm2,種植面積增加了46.6%,在天津市糧食作物播種面積中的比重增長了近8%,對天津市糧食作物生產起到了穩定和提高的作用。
目前,天津“小站稻”雖然品質優良,受到消費者的喜愛,但由于生產設備、加工技術、消費習慣等因素導致的稻米過度加工,不僅破壞了稻米自身的營養價值,增加了企業的生產能耗,更嚴重的是造成糧食的無效浪費。分析天津市水稻生產的發展趨勢,受水資源條件的限制,天津市進一步擴大水稻種植面積和大面積提高水稻單產的空間有限,現階段應從稻米加工方面入手,調整稻米加工思路,探索科學、可行的適度加工模式,減少稻米在加工過程中的無效浪費,引導消費者綠色健康消費,減少糧食浪費。
關于稻米適度加工的定義,目前專家學者們尚未有完全統一的表述。根據生產實際情況,本文提出的稻米適度加工是指去除稻谷外殼和部分適口性差的皮層后,既考慮出米率和稻米原生營養物質含量,又兼顧成品大米口感、外觀、加工成本和儲藏特性的合理加工行為。
稻米加工的成品一般分為糙米和精米。稻谷經礱谷機脫去外面的稻殼后得到的即為糙米,糙米由皮層(糠層5%~6%)、胚(2%~3%)和胚乳(91%~92%)三部分組成。糙米雖然營養價值較高,但其外皮細密緊實、吸水性差,不利于淀粉糊化,口感不佳,難以被消費者接納。因此,稻米加工企業會對糙米實施碾磨、拋光等進一步加工,以生產出更好吃、更白亮的精米。按照稻米加工精度,精米又可分為特等米、標準一等米、標準二等米和標準三等米4個等級。經過多次碾磨、多次拋光,去除了稻谷幾乎所有的皮層、胚和部分胚乳的行為在國際上通常認為是過度加工。長期以來,受消費者喜好和市場銷售價格等多重因素的影響,稻米過度加工的現象在行業內普遍存在。
目前,加工精度常用來衡量稻米是否適度加工的標準之一。加工精度是成品大米確定等級的重要指標,是指糙米在碾磨和拋光過程中去除或保留其糠層的程度。鑒定稻米加工精度的方法一般有質量表征法、外觀表征法和糠層成分表征法3種。
質量表征法在科學研究中應用最為廣泛,用碾減率來表示,是指以糙米為原料進行碾磨的過程中損失的物質質量占原糙米質量的比例。外觀表征法在生產流通中優先考慮,即通過裸眼觀察法、染色法和大米加工精度測定儀識別法等判定大米粒面和背溝的留皮程度。糠層成分表征法是指利用米糠中的營養成分判定稻米的加工精度。米糠是糙米碾下的皮層,主要由水、蛋白質、脂肪、淀粉、纖維素、可溶性糖、礦物質等營養成分構成,通過加工碾壓,米糠成分含量有所變化。由于稻米成分分布不均,使用糠層成分表征法判定加工稻米的精度缺陷較多,故應用較少[2]。
用質量表征法(碾減率)來表示稻米加工精度時,加工精度不超過10%的為適度加工。楊榕[3]在研究大米制品的適宜加工精度時認為,糙米的加工精度為0時,精米的加工精度大于等于10%,輕碾米加工精度閾值為0%~10%。焦悅等[4]提出稻米碾減率宜控制在7%~8%。安紅周等[5]以2種粳糙米為原料進行的碾磨試驗表明,適宜碾磨時間為60 s,其碾減率分別為8.14%和7.07%。2020年11月,中糧集團在《稻米營養減損加工與美味白皮書》發布會上正式向外界宣布旗下的稻米產品開創性地采用了9%的黃金碾磨技術(碾磨掉原米的9%),并表示“這樣碾磨的程度才是最佳的口感”,同時能“滿足消費者對于合理膳食的要求”。
目前,在稻米加工行業內普遍存在多道碾白、多次拋光的過度加工現象。趙霹靂[6]的調查研究表明,在稻米加工企業的生產過程中,清理和礱谷環節造成的糧食損失均小于千分之一,造成嚴重浪費的主要原因是由于稻米過度加工使得碎米增多、出米率降低,且損失量隨著碾米道數和拋光次數的增加而增大。宋曉東等[7]指出,在通常情況下,每50 kg稻谷經礱谷機去除稻殼后能產出40 kg糙米,將糙米碾磨成白米約損失5 kg,而如果對碾磨后的白米進行拋光,每拋光1次出米率都會降低1%~2%。有的稻米加工企業一味地追求白度和亮度,過度碾磨、拋光后,出米率僅為60%或50%,更有甚者只有30%,剩下的小碎米只能用作飼料,浪費十分嚴重。
按照中國年產稻谷2億t計算,由稻米過度加工改為適度加工,年均可多產白米1 000萬t,相當于156.7萬hm2水田的產量[8]。若將此數據等比例換算到天津地區,通過稻米適度加工,每年可多產白米約11.41萬t,約為1.22萬hm2“小站稻”的產量(按625 kg·667 m-2折算)。
稻米營養物質的流失更應引起重視。目前,不少消費者都認為又白又亮的大米才是最好的,實際上這是一個認知誤區。稻谷碾磨、拋光次數越多,大米越白亮,其中的營養成分也損失得越多。有研究表明,除淀粉外,稻谷中60%以上的營養成分都集中在稻米皮層和胚層,包括常規營養成分(粗蛋白,粗灰分,粗脂肪和水分)、膳食纖維、礦物元素、植酸和植物化學元素等[9]。多次碾白、拋光剝去了稻米全部的皮層、胚層,甚至胚乳也被削去了好幾層,剩下的主要是營養價值較低的淀粉。被削去的部分均為人體所必需的營養物質,而且具有功能生理活性,食用后容易被人體吸收,倘若長期攝入不足會引發維生素缺乏疾病以及其他諸多慢性疾病。
早在1950年,原中央人民政府政務院就提倡食用“九二米”(100 kg糙米碾磨出92 kg白米)。當時的《人民日報》在《談“標準米”》一文中指出,稻米中原來含有很豐富的營養素,同時也就是我們身體所迫切需要的養料,竟被一再碾磨而棄之盡盡,真是所謂“棄其精華,留下糟粕”,在喜食白米的南方地區,人們常患有“腳氣病”,就是因為白米中缺少了維生素乙1(維生素B1)所致。
從稻米加工企業的角度來說,加工工序越復雜,耗費的能源也就越多,相應地增加了企業的生產成本。全國人大代表孫斌曾在提案中指出,每拋光1 t大米,加工企業消耗電費約32元,這尚不包括企業添置設備的費用。湖南丁家嶺米廠表示,稻米加工過程中,每增加1次拋光,每1 t大米就要多消耗10度電,而適度加工后,加工大米的電費可由原來的50 元·t-1降低至20元·t-1,出米率也從55%提高至65%。因此,原中國國家糧食局于2014年發布《關于促進糧油加工業節糧減損的通知》(國糧展〔2014〕81號)文件,提倡要降低單位產品能耗,控制稻谷加工企業安裝和使用2道以上的拋光設備,限制大米加工多次拋光,并借鑒發達國家經驗引導稻谷加工企業逐步減少乃至取消拋光機的使用。
與此同時,過度加工導致企業增加的能耗也加重了環境負擔。研究顯示,每生產1 kg稻米要排放二氧化碳5.22 kg、氮220 g、磷40.56 g。因此,稻米的適度加工不僅可實現企業節能降耗,還能保護生態環境,促進農業生產和生態環境保護可持續發展。
以原天津市原種場2017年審定的“津原U99 ”(常規粳型香稻品種)為例,該品種千粒質量為29 g,米粒長寬比為2∶1,整精米率為74%,加工精度(碾減率)約為6%,直鏈淀粉含量14.9%,達到大米國標優質1級標準。天津市優質農產品開發示范中心最近幾年組織的多次稻米品嘗試驗顯示,加工精度(碾減率)為3%和6%的輕碾米與加工精度為10%的精米在口感上無明顯差異,特別是“津原U99”加工精度約為6%,口感甚佳。
天津市地處東經116°43′至118°04′,北緯38°34′至40°15′之間,年均無霜期196~246 d,年日照時數2 500~2 700 h,日照充足,氣候條件比較適宜水稻生長。天津地區水稻生育期最長可達190 d左右,是國內單季粳稻生育期最長的產區,本田營養生長期60 d左右,遠高于南方稻作區和東北稻作區,一般年份水稻灌漿后期基本不易遭遇低溫冷害,對水稻后期產量形成和商品性狀均無不良影響。因此,天津水稻均可實現米粒橢圓形,晶瑩剔透,堊白極少,潔白有光澤,不需要過度加工來增加米粒白度。
采用砂輥碾米機碾米,可通過一次性拋光來擦除黏附在米粒表面的糠粉,但北方在使用砂輥、鐵輥組合碾米機加工粳稻時,可以不使用拋光機[10]。經過1~2道碾米工序,白米已達到國家1級標準的加工精度,后續碾米及拋光工序會極大增加碎米率和稻米質量損失,可視為過度加工。日本作為研究稻米食味較早的國家,在大米加工程序上沒有拋光作業環節。
2022年天津市發展改革委員會、天津市農業農村委員會等聯合印發了《天津市反食品浪費與糧食節約減損工作方案》,提出“加強糧食加工環節節約減損”“提倡糧食適度加工”,但尚未出臺相應的標準和規范。目前,天津“小站稻”稻米加工企業沒有確切的加工技術指標可供參考,監督檢驗機構也缺少相應的評判依據,稻米的適度加工難以真正落到實處。
天津市水稻生長后期在個別年份會遇到低溫冷害天氣,導致最終收獲時米質差、堊白多,適度加工難以達到合格商品米的要求。另外,部分天津稻米加工企業會回購一些上一年度從天津運往東北的國家儲備糧,也會收購一些種植大戶秋后惜售的陳化糧,難以避免稻米加工過程中出現過度色選、過度拋光的現象。
稻米加工精度越低,大米就越難貯藏,貨架期也就越短。單純的真空包裝不能徹底解決適度加工后稻米的貯藏問題,熱處理和4 ℃冷藏條件均可取得較好的貯藏效果,但其貯藏穩定性依然不如精白米。與抽真空等傳統的包裝方式相比,按一定比例充入二氧化碳和氮氣的氣調包裝貯藏稻米的效果會更好,但需要抽完真空之后再充氣、封口,程序上更復雜,設備成本也更高。
各相關部門應根據天津“小站稻”稻米加工企業和天津市稻米生產、銷售的實際情況,盡快制定出相應的稻米適度加工標準,規范各道工序的技術指標,有序引導天津“小站稻”稻米加工企業調整思路、改進工藝、提升加工技術,踐行綠色發展理念,走稻米適度加工的道路。
一是建立和完善水稻良種繁育體系。引進、培育并推廣抗寒性強、結實率高的優質“小站稻”品種,提高水稻產量和改善商品性狀,為稻米適度加工提供基礎保障。二是適期播種,適期插秧。根據天津地區的氣候條件合理調控“小站稻”的安全播種期、抽穗期和成熟期,穩定和提高稻谷產量與商品性狀。三是科學施肥,合理灌溉。通過科學施肥提高水稻的抗寒能力,利用合理灌溉調整和改善田間小氣候,有效抵御低溫冷害對水稻產量和品質的影響,為稻米的適度加工奠定基礎。
積極探索經濟適用的科學貯藏技術,創新稻米營銷模式,應考慮以糙米的形式直接進入市場,待消費者購買時再根據需要選擇去皮脫殼的程度。如在中國部分一線城市試點的“鮮稻屋”無人售賣鮮米機,可實現稻米現吃現碾,加工精度可調可選,在一定程度上解決了輕碾米貯藏時間短的問題。