三种稻米在贮藏过程中蒸煮特性变化的比较

吴 伟 李 彤 蔡勇建 林亲录

WU Wei LI Tong CAI Yong－jianLIN Qin－lu

（中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南 长沙 410004）

（School of Food Science and Engineering，Central South University of Forestry and Technology，Changsha，Hunan 410004，China）

中国60%以上居民以稻米为主食，近年来，随着人民生活水平的逐步提高，人们对稻米的食用品质提出了越来越高的要求。稻谷按其品种不同，主要可分为籼稻、粳稻和糯稻，由于籽粒形态和化学组成的差异，这三类稻谷的食用品质相差较大。相关研究［1，2］表明粳米食用品质最好，籼米食用品质较差，糯米居中。

稻米的消费特点决定了稻谷需要经过一定时间的储藏，目前中国的稻谷库存量约占全年稻谷产量的40%，且平均库存时间约16个月［3］。稻米在储藏过程中会发生陈化现象，稻米的陈化既是生理变化，又是自然衰老现象。在陈化过程中稻米的物理、化学和生理性质发生一系列变化，导致稻米食用品质下降［4］。由于结构和化学组成的差异，籼稻、粳稻和糯稻在贮藏过程中食用品质的下降幅度也不尽相同，目前仅有少量文献报道了这方面的研究成果。Tran等［5］研究发现在室温条件下储藏10个月后粳米米饭硬度和粘性的变化率大于籼米米饭。雷玲等［4］发现在20℃和35℃条件下（相对湿度60%）贮藏6个月粳米食用品质劣变速率高于籼米。目前系统比较陈化过程中籼稻、粳稻和糯稻食用品质变化的研究鲜有报道，仅有的报道［4，5］也局限于陈化过程中籼稻和粳稻品质的变化。

本研究拟采用高温高湿储藏环境对籼米、粳米和糯米进行加速陈化试验，研究和比较陈化对3种大米蒸煮特性的影响，探讨3种大米在储藏过程中蒸煮特性的变化及所引起的食用品质的改变，以期为研究大米陈化机理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

新收获金优207（籼米）、吉粳88（粳米）和鄂糯9号（糯米）：一级稻米，湖南粮食集团有限公司。在加速陈化试验前将3种稻米装入密封袋中贮藏在4℃避光环境下；

碘、碘化钾、盐酸：分析纯，国药集团上海化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器及设备

人工气候箱：RXZ－128A型，宁波市科技园区新江南仪器有限公司；

快速黏度分析仪：RVA－Super4型，瑞典波通仪器公司；

可见分光光度计：722s型，上海精密科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 稻米加速陈化贮藏 参考王若兰等［6］的方法将3种稻米置于人工气候箱内进行加速陈化贮藏，贮藏过程中温度37℃、相对湿度85%，贮藏时间为11周，每周取出适量稻米，一部分米粒研磨过80目筛后测定RVA特征值，另外一部分米粒做蒸煮试验。

1.3.2 RVA特征谱值测定 准确称取3.00 g米粉（水分含量14%）置于快速黏度分析仪（RVA）专用铝盒内，加入25.00 m L蒸馏水后调成米粉乳。50℃保温1 min后以12℃／min升温至95℃，保温2.5 min后以12℃／min降温至50℃，50℃保温1.4 min；在测定过程中起始10 s内搅拌器转动速度为960 r／min，之后保持在160 r／min，测定3种稻米的黏度曲线，并通过RVA专用测试软件TCW分析得到峰值黏度、回生值及糊化温度等特征参数［7］。

1.3.3 浸渍吸水率测定 称量相当于干基3 g左右的整粒大米放入50 m L烧杯中，加入25℃去离子水20 m L后迅速置于25℃的水浴锅中保温，浸泡60 min后沥干米粒表面的水分，在25℃条件下静置20 min后称重，按式（1）计算大米吸水率：

式中：

A——吸水率，%；

W0——整粒大米质量，g；

W1——整粒大米浸泡、沥水、静置后的质量，g。

1.3.4 加热吸水率测定 参考熊善柏等［8］的方法，具体操作：称量10 g左右大米，淘洗后滤干装入铝盒中，加入大米2倍质量的水，浸泡30 min后沥去多余的水分，再加入大米1.4倍质量的水，将铝盒加盖放入已煮沸的电饭锅蒸屉上，加热30 min，保温15 min，取出米饭称量重量，按式（2）计算大米加热吸水率：

式中：

a——加热吸水率，%；

W0——大米质量，g；

W1——米饭质量，g。

1.3.5 蒸煮延伸率测定 取10粒粒型完整的大米放入20 m L试管中，加10 m L去离子水后静置30 min，再放入沸水中煮10 min，取出饭粒在滤纸上放置60 min，测量饭粒平均长度，按式（3）计算米粒延伸率：

式中：

y——米粒延伸率，%；

L0——米粒平均长度，mm；

L1——饭粒平均长度，mm。

1.3.6 蒸煮膨胀率测定 参照叶敏等［9］的方法，具体操作：将一定重量的原料米做成米饭，分别测定原料米和米饭的体积，按式（4）计算米粒膨胀率：

式中：

v——米粒膨胀率，%；

V0——原料米体积，m L；

V1——米饭体积，m L。

1.3.7 米饭浸出液碘蓝值测定 参照叶敏等［9］的方法，具体操作：取米饭3 g（干基）于50 m L比色管中，加水至25 m L，40℃水浴振荡60 min，加蒸馏水定容至50 m L，摇匀，3 000 r／min离心15 min，取上清液5 m L，加入0.5 m L KI—I2碘溶液和0.5 m L 0.1 mol／L 盐酸，加蒸馏水定容至50 m L静置15 min后于620 nm比色，读取吸光值。以0.5 m L 0.1 mol／L盐酸和0.5 m L碘试剂，加蒸馏水定容至50 m L作空白。以吸光值表示碘蓝值。

1.3.8 米饭浸出液透光率和p H测定 将测量碘蓝值的米饭浸出液在室温下3 000 r／min离心10 min，在620 nm处测定上清液的透光度，同时测定米饭浸出液的p H值。

2 结果与讨论

2.1 贮藏时间对大米RVA特征值的影响

由图1、2可知，随着贮藏时间的延长，3种大米峰值黏度呈现先上升后下降趋势，回生值和糊化温度则逐渐增大。Swamy等［10］和Perdon等［11］采用布拉班德黏度仪研究陈化籼米和粳米糊化性质时也发现籼米和粳米在储藏过程中峰值黏度先上升后下降。雷玲等［4］和Zhou等［12］采用RVA研究储藏过程中粳米和籼米糊化性质时发现籼米和粳米在储藏过程中回生值、糊化温度逐渐增加。

在贮藏初期，稻米内源淀粉酶活性较高，内源淀粉酶将淀粉缓慢水解形成糊精等黏度较高的水解物，导致贮藏初期RVA糊化曲线中峰值黏度升高；随着贮藏时间的延长，一方面稻米内源淀粉酶酶活迅速下降，另一方面贮藏初期形成的糊精逐渐进一步水解形成黏度较小的低分子量可溶性糖，导致贮藏后期RVA糊化曲线中峰值黏度逐渐下降［5，13］。此外，长时间贮藏还会导致稻米支链淀粉中长链部分的比例增高，限制淀粉粒膨胀，从而导致RVA谱中峰值黏度下降［14］。稻米组分在陈化过程发生一系列的变化，其中直链淀粉相互聚集［15］、脂质水解产生的游离脂肪酸与直链淀粉形成复合物［16］、磷脂和糖脂与淀粉相互作用［17］以及位于淀粉粒外周蛋白质交联度增加［18］等均可抑制淀粉粒吸水膨润，导致贮藏过程中稻米淀粉糊化温度和回生值增加。随着贮藏时间的延长，鄂糯9回生值增加率最大，达到108.26%；金优207回生值增加率最小，为50.3%，吉粳88居中，表明贮藏过程中鄂糯9食用品质下降速度最快，金优207食用品质下降最慢，吉粳88居中。贮藏过程中3种稻米糊化温度增加幅度的排序是吉粳88＞金优207＞鄂糯9，鄂糯9糊化温度增加幅度最低是因为糯米中大米蛋白含量显著低于粳米和籼米大米蛋白含量，而稻米糊化温度与大米中蛋白质含量和结构密切相关［12］。贮藏过程中吉粳88糊化温度上升幅度大于金优207糊化温度上升幅度，表明相比籼米，粳米更不耐贮藏，与雷玲等［4］研究的结论一致。

2.2 贮藏时间对大米浸渍吸水率和加热吸水率的影响

由图3可知，随着贮藏时间的延长，金优207的浸渍吸水率逐渐增加，吉粳88和鄂糯9的浸渍吸水率先上升后下降；3种大米的加热吸水率随着贮藏时间的延长而逐渐增大，表明加速陈化使得稻米食用品质下降。本试验研究的3种稻米加热吸水率随贮藏时间变化的趋势与Swamy等［10］和Gujral等［19］研究的籼米和粳米在贮藏过程中加热吸水率的变化趋势一致。在稻米贮藏过程中，由于贮藏温度较高，大米各组织逐渐失水，使得内部各组织吸水能力增强，导致稻米在贮藏过程中浸渍吸水率逐渐上升。当贮藏时间过长，耐贮性较差的稻米品种中大米蛋白交联形成溶解性较差的聚集体，这些蛋白质聚集体包裹在淀粉颗粒表面［20］，抑制稻米吸水，导致粳米和糯米的浸渍吸水率在贮藏后期呈现下降趋势。贮藏过程中大米加热吸水率升高的原因是由于大米淀粉凝胶化加强、淀粉颗粒外周组织硬化，使得在蒸煮过程中大米淀粉颗粒能够较强的维持多角形结构［16］，提高加热吸水率。3种稻米在贮藏过程中加热吸水率增长率不尽相同，在贮藏过程中鄂糯9加热吸水率增长幅度最大，金优207加热吸水率增长幅度最小，吉粳88居中，表明鄂糯9耐贮性最差，金优207耐贮性最好，吉粳88居中。

2.3 贮藏时间对大米蒸煮延伸率和膨胀率的影响

图1 贮藏时间对3种稻米RVA特征谱中峰值黏度和回生值的影响Figure 1 Effect of storage time on peak viscosity and setback in the rapid visco analyser profile of three kind of rice

图2 贮藏时间对3种稻米RVA特征谱中糊化温度的影响Figure 2 Effect of storage time on gelatinization temperature in the rapid visco analyser profile of three kind of rice

图3 贮藏时间对3种大米浸渍吸水率和加热吸水率的影响Figure 3 Effect of storage time on water absorbing capacity and heating water absorbing capacity of three kind of rice

图4 贮藏时间对3种大米蒸煮延伸率和膨胀率的影响Figure 4 Effect of storage time on elongation ratio and expansion ratio of three kind of rice

由图4可知，3种稻米蒸煮延伸率和膨胀率随贮藏时间的延长而不断增大，与Gujral等［19］和Tran等［5］研究籼米和粳米加速陈化过程中蒸煮延伸率和膨胀率变化趋势一致。在贮藏过程中，大米加热吸水率增加导致蒸煮过程中稻米膨胀体积增大，使得3种稻米蒸煮延伸率和膨胀率增加，食用品质下降。贮藏过程中稻米蒸煮延伸率和膨胀率增加率与稻米品种有关，在贮藏过程中鄂糯9蒸煮延伸率和膨胀率增长幅度最大，金优207延伸率和膨胀率增长幅度最小，吉粳88居中，表明鄂糯9耐贮性最差，金优207耐贮性最好，吉粳88居中。

2.4 贮藏时间对大米米饭浸出液碘蓝值和透光率的影响

由图5可知，随着贮藏时间的延长，3种稻米制作米饭浸出液的碘蓝值下降、透光率上升，与 Tran等［5］、Swamy等［10］和Gujral等［19］研究陈化籼米和粳米米饭米汤碘蓝值和透光率变化趋势一致。稻米贮藏过程中脂质水解生成的游离脂肪酸与直链淀粉结合形成的复合物、直链淀粉分子之间的相互聚合及蛋白质—淀粉作用力的加强［15］，都会导致米饭米汤中可溶性直链淀粉溶解度下降，造成碘蓝值下降和透光率上升。此外，大米贮藏过程中细胞壁逐渐变硬［16］，在蒸煮过程中可抑制可溶出物质的溶出，使得固形物的含量逐渐减少，米饭浸出液碘蓝值下降和透光率上升表明贮藏降低3种稻米的食用品质［8］。在贮藏过程中，鄂糯9米饭浸出液碘蓝值下降幅度和透光率增加幅度最大，吉粳88米饭浸出液碘蓝值下降幅度和透光率增加幅度其次，金优207米饭浸出液碘蓝值下降幅度和透光率增加幅度最小，表明鄂糯9耐贮性最差，金优207耐贮性最好，吉粳88居中。

2.5 贮藏时间对大米米汤p H值的影响

图5 贮藏时间对大米米饭浸出液碘蓝值和透光率的影响Figure 5 Effect of storage time on iodine blue number and light transmittance ratio of extraction liquid of three kind of rice

由图6可知，3种大米米汤p H值随贮藏时间的延长而不断降低，与姜平［15］研究不同储藏温度下大米脂肪酸值变化结果一致。在贮藏过程中，稻米非淀粉脂质在内源酶或表面微生物的作用下水解形成游离脂肪酸［5］，导致米饭米汤中p H值下降。本研究选取的3个稻米品种中非淀粉脂质含量排序为鄂糯9＞金优207＞吉粳88，并且一般籼稻中脂解酶和脂肪氧化酶酶活高于粳稻［5］，因此在贮藏3周以后金优2 07米饭米汤的p H值低于吉粳88，并且在贮藏期间金优207米饭米汤的p H值下降幅度最大。糯米中直链淀粉和蛋白质含量最少，籼米和粳米在贮藏过程中非淀粉脂质水解形成的游离脂肪酸可与直链淀粉和蛋白质相互作用，导致籼米和粳米米饭米汤p H值高于糯米。贮藏过程中大米的酸度增加，新鲜度下降，食用品质下降，耐贮性变差。3种稻米经过11周贮藏，鄂糯9米汤p H值最低，表明鄂糯9食用品质最差，且耐贮性最差。

图6 贮藏时间对3种稻米米汤p H的影响Figure 6 Effect of storage time on p H of extraction liquid of three kind of rice

3 结论

在贮藏过程中金优207、吉粳88和鄂糯9蒸煮特性发生显著变化，主要表现在：随着贮藏时间的延长，3种稻米RVA特征谱值中峰值黏度先上升后下降，回生值上升，糊化温度上升；金优207浸渍吸水率上升，吉粳88和鄂糯9的浸渍吸水率先上升后下降；3种大米的加热吸水率、蒸煮延伸率、蒸煮膨胀率和米汤透光率上升，3种米饭浸出液碘蓝值和p H值下降，表明在贮藏过程中，籼米、粳米和糯米的食用品质均逐渐下降。对比本研究表征稻米蒸煮食用品质指标的变化幅度（变化率），可以发现贮藏过程中糯米的变化幅度最大，籼米最小，粳米居中，表明糯米的耐贮性最差，籼米耐贮性最好，粳米居中。由于籼米、粳米和糯米的化学组成不同，贮藏过程中的蒸煮特性变化速率不一致，影响了3种大米的贮藏稳定性，对大米陈化后的食用品质造成不同程度的影响，本次研究比较了不同种类大米在陈化过程中蒸煮特性和贮藏特性的一些变化。后续研究将扩大籼米、粳米和糯米的贮藏品种，以求在更大范围内研究籼米、粳米和糯米在贮藏过程中蒸煮特性变化。

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