大米加工精度对其营养品质和食用品质的影响

蔡沙 李森 管骁 梅新 何建军 隋勇 施建斌 陈学玲 范传会 蔡芳

摘要：以湖北省内5种稻谷为原料，制备4种不同加工精度的大米，探究加工精度对大米营养品质和食用品质的影响。结果表明，随着加工精度的升高，大米的水分、淀粉含量升高，灰分、蛋白质和脂肪含量降低;同一种大米，随着加工精度的增加，米汤pH逐渐增大;吸水性、膨胀体积以及米汤干物质含量均呈先增大后减小的变化趋势，在碾磨90 s时最高。同一种大米，随着加工精度的增加，硬度、咀嚼性呈先减小后增大的变化趋势，在碾磨90 s时最低;弹性、黏聚性呈先增大后减小的变化趋势，在碾磨90 s时最高。

关键词：大米;加工精度;营养品质;食用品质

中图分类号：TS212.4         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）21-0150-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.21.032

Abstract： The influences on rice nutrition quality and food quality of milling degree were studied by using five kinds of unhusked rice in Hubei province as the raw material to prepare different milling degree rice. The results showed that with the increasing milling degree of rice， the content of water and starch were increased， while the content of ash， protein and fat were decreased. With the increasing milling degree of the same variety rice， the rice water pH increased gradually. However， water-absorbing quality， expanding volume and the content of dry matter of rice water were increased first and then decreased. With the increasing milling degree of the same variety rice， hardness and chewiness were decreased first and then increased. To the contrary， elastic and adhesiveness were increased first and then decreased.

Key words： rice; milling degree; nutrition quality; eating quality

稻谷是中国单产最高、稳定性最好、总产最多的粮食作物[1]。2010年中国稻谷总产量约为19 958万t，预计到2020年为20 700万t。稻米是全球一半以上人口的主食，在中国有60%的人口以稻米为主食，稻米在中国人民膳食构成中占有突出地位[2]。

大米是稻谷经过一系列加工而制成的成品，稻谷经过砻谷机加工出来得到糙米，再经过碾磨和抛光后便可以得到精白米。糙米是指除了外壳之外都保留的全谷粒，即含有皮层、糊粉层和胚芽的米[3]。糙米在碾磨和抛光过程中其糠层的去除或保留程度定义为加工精度[4]。中国的粮食加工业则以精加工为标准，过度加工每年造成的粮食损失高达650万t以上，大幅增加了设备与能源的消耗，导致企业生产成本上升和环境污染[5]。另一方面，随着中国居民消费水平不断提高，人们对于大米的外观品相以及口感的要求越来越高，营养健康型食品受到了更多消费者的青睐。大米副产品中富集了其70%以上的营养成分，在加工中流失，违背消费者在营养健康食品方面日益增长的需求[6]。因此，适度加工大米成为了人们越来越关注的话题，糙米也逐渐被大众接受。

王萌等[7]研究发现碾磨压力增加，大米的碎米率提高、出米率降低、感官指标增加、水分增加、留胚率降低。张兰等[8]研究发现稻谷中各种营养成分不是均匀分布，在一系列的加工过程中，营养成分将不同程度地流失，且加工精度越高，损失越大，稻米加工成为精米除留存碳水化合物外总的营养成分流失约66%。

本试验以湖北省内5种稻谷为原料（罗田贡米、麻城种荆糯6号、房县种荆糯6号、糯两优561、罗田糯米），分别加工成不同精度的大米，探究加工精度对其营养品质和食用品质的影响，为中国大米适度加工提供数据和基础。

1  材料与方法

1.1  材料与仪器

羅田贡米、麻城种荆糯6号、房县种荆糯6号、糯两优561、罗田糯米购自湖北省内粮食企业。无水乙醇、石油醚、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、甲基红、溴甲酚绿、亚甲基蓝、氢氧化钠均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

TP-JLG-2018砻谷机，台州市京奥粮用器材厂;JNM3检验碾米机，浙江台州市粮仪厂;QJ-08多功能粉碎机，上海兆申科技有限公司;BSA423S-CW分析天平，赛多利斯科学仪器有限公司;K9840自动凯氏定氮仪，济南海能仪器股份有限公司;TA. XT plus质构仪，Stable Micro Systems;FE20 pH计，梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司。

1.2  方法

1.2.1  不同精度大米制备工艺  稻谷脱壳→挑选米粒→碾磨45、60、90、120 s→挑选米粒→分装→粉碎→过筛→备用。

1.2.2  工艺操作要点  5种稻谷脱壳后，挑出米粒中的杂物。碾磨数量为20 g/次，碾磨时间分别为45、60、90、120 s。制备不同精度的大米各400 g，再各取200 g不同精度糯米用高速粉碎机粉碎呈粉末状，之后过60目筛备用。

1.2.3  加工精度对大米营养品质的影响  不同精度大米粉中水分、灰分、蛋白质、脂肪和淀粉含量分别按照标准GB/T 5009.3—2010、GB/T 5009.4—2010、GB/T 5009.5—2010、GB/T 5512.6—2008和GB/T 5009.9—2003进行测定。

1.2.4  蒸煮特性的测定

1）吸水率。准确称取10 g碾磨完整的米粒样品，置于已知质量的带盖铝盒中，用流水冲洗5遍，淘去米糠，再用蒸馏水洗一次，往铝盒里加入120 mL 50 ℃蒸馏水。在沸水锅中蒸20 min，取出铝盒至不再有米汤滴下，冷却0.5 h称重。

大米吸水率以每100 g干大米吸水的克数表示，按下列公式计算不同精度样品的吸水率：

2）膨胀体积。量出大米体积和蒸煮后铝盒中米饭体积（将蒸煮前的不同精度10 g糯米分别装入10 mL量筒内，记录体积，再将上一步蒸好的糯米装入10 mL量筒内，记录体积），按下列公式计算不同精度样品的膨胀体积：

3）米汤pH。取出铝盒后，待冷却至室温后，用pH计测定大米米汤的pH。

4）米汤干物质。测定pH后的米汤稀释至100 mL，9 000 r/m离心20 min，取10 mL上层清液于已知质量的铝盒中，烘干，称重。米汤干物质以每克干糯米的米汤中含有干物质的毫克数表示，按下列公式计算不同精度样品的米汤干物质：

1.2.5  质构特性的测定  取50 g不同精度的完整糯米置于干净铝盒中，用自来水冲洗3次，加入75 mL自来水，浸泡30 min，放入蒸锅蒸30 min，断电15 min后取出，冷却至室温。取10 g米饭放入200 mL烧杯中用500 g秤砣压15 s，将压制好的样品取出，放在质构仪载物台上进行检测。测试探头选择P/36R型圆柱型压缩探头。

测定参数：测前速度1.00 mm/s，测试速度1.000 mm/s，测后速度2.00 mm/s，促发力值5.0 g，两次压缩间隔时间为5.00 s，压缩比为50.0%。每次测定后用干净湿纱布将探头和载物台擦拭干净。每个样品做3个平行试验，取平均值。

2  结果与分析

2.1  加工精度对损耗量的影响

由表1可知，随着碾磨时间的延长，不同加工精度损耗量逐渐增大，90 s之前质量变化较为明显，90 s之后变化较为平缓。碾磨时间越长，加工精度越高，不同品种大米之间的损耗量的曲线几乎重合，在相同的碾磨时间条件下可认为差异较小。

2.2  加工精度对营养成分的影响

2.2.1  水分含量  大米的香味以及酶活性可以很好地反映出大米的新鲜程度，然而这两个指标却和大米中水分含量紧密关联。由图1可知，随着碾磨时间的延长，5种糯米不同精度之间水分含量随碾磨时间增加而增大。其中糯两优561水分含量最高，麻城荆糯6号和罗田贡米水分含量相近，房县种荆糯6号水分含量最低。

2.2.2  灰分含量  灰分是食品中无机成分总量的评价指标，是评估原材料和食品添加剂使用情况的有效控制指标，同时也是评价营养的参考指标。由图2可知，随着碾磨时间的延长，样品中的灰分含量逐渐降低。其中麻城荆糯6号灰分含量最高，罗田贡米和房县荆糯6号灰分含量相近，罗田糯米灰分含量最低。

2.2.3  蛋白质含量  由图3可知，随着碾磨时间的延长，样品中蛋白质含量逐渐降低。其中罗田贡米蛋白质含量最高，麻城荆糯6号和房县荆糯6号蛋白质含量相近，均较低。当碾磨时间在45～90 s时，样品的蛋白质含量下降趋势较大，这可能是因为粗蛋白质在大米中的分布不均匀，粗蛋白质在大米皮层和糊粉层占比重较大[9]。

2.2.4  脂肪含量  粮食的脂肪含量主要是检测脂肪酸含量，脂肪酸的变化可以反映粮食的品质以及劣变程度。由图4可知，随着碾磨时间的延长，样品中的脂肪含量逐渐降低。罗田糯米和糯两优561的脂肪含量最高，罗田贡米脂肪含量最低。

2.2.5  淀粉含量  由图5可知，随着碾磨时间的延长，样品中淀粉含量逐渐升高。糯两优561和麻城荆糯6号的淀粉含量最高，罗田贡米的淀粉含量最低。当碾磨时间在45～60 s时，样品的淀粉含量上升趋势较小，60～120 s上升趋势较大，这可能是因为随着加工精度的提高，大米的皮层和糊粉层逐渐被碾去，大米内部含淀粉的胚乳部分质量占比越来越高，淀粉含量增长较快[9]。

2.3  加工精度對蒸煮特性的影响

2.3.1  吸水性  大米中的营养成分有许多是水溶性的，在浸泡过程中，一部分会随着水分向米粒内部转移。但是，随着浸渍时间的延长，部分会被水带走脱离流入浸渍区，造成营养损失，特别是水溶性B族维生素[10]。同时，吸水率低也会导致米饭硬度过高，胶稠度下降，从而导致食用口感不好。由图6可知，当碾磨时间在45～90 s时，样品的吸水性随碾磨时间的延长而逐渐增大;超过90 s后，样品的吸水性随之下降。当碾磨时间为90 s时，罗田糯米吸水性最好，罗田贡米吸水性最差。

2.3.2  膨胀体积  由图7可知，当碾磨时间在45～90 s时，样品的膨胀体积随碾磨时间的延长而逐渐增大;超过90 s后，样品的膨胀体积随之下降。当碾磨时间为90 s时，罗田糯米膨胀体积最大，罗田贡米的膨胀体积最小。

2.3.3  米汤pH  由图8可知，随着碾磨时间的延长，大米米汤的pH逐渐增大，呈碱性。当碾磨时间为90 s时，罗田贡米pH最高，罗田糯米和麻城荆糯6号pH基本无差异，pH最低的是糯两优561。

2.3.4  米汤干物质  由图9可知，当碾磨时间在45～90 s时，大米米汤干物质含量随碾磨时间的延长而逐渐增大;超过90 s后，米汤干物质含量随之下降。其中糯两优561米汤干物质含量最高，麻城荆糯6号米汤干物质含量最低。

2.4  加工精度对质构特性的影响

决定大米食用品质的重要因素是米饭的质构特性[11]。大米的质构特性因其品种和产地的不同都会发生变化，同一个品种的大米也会因储藏过程的蛋白质变化而发生改变，即使是化学特性相似的大米，也不能保证其质构特性完全相同[12]。所以，对大米的质构特性进行检测可以有效地反映出其食用品质的好坏。由图10至图13可知，随着碾磨时间的延长，大米硬度、咀嚼性呈先减小后增大的变化趋势，在碾磨90 s时最低;弹性、黏聚性呈先增大后减小的变化趋势，在碾磨90 s时最高。当碾磨时间为90 s时，罗田贡米和糯两优561的硬度和咀嚼性分别最高，房县荆糯6号和麻城荆糯6号的硬度和咀嚼性分别最低;麻城荆糯6号的弹性和黏聚性最高，罗田贡米和罗田糯米的弹性和黏聚性分别最低。

3  结论

随着加工精度的升高，大米的水分、淀粉含量升高，灰分、蛋白质和脂肪含量降低;同一种大米，随着加工精度的增加，米汤pH逐渐增大;吸水性、膨胀体积以及米汤干物质含量均呈先增大后减小的变化趋势，在碾磨90 s时最高。同一种大米，随着加工精度的增加，硬度、咀嚼性呈先减小后增大的变化趋势，在碾磨90 s时最低;弹性、黏聚性呈先增大后减小的变化趋势，在碾磨90 s时最高。

参考文献：

[1] 王瑞元，朱永义，谢  健，等.我国稻谷加工业现状与展望[J].粮食与饲料工业，2011（3）：1-5.

[2] 李  飞.我国稻谷加工业现状与展望浅谈[J].食品技术研究，2018（5）：2.

[3] 刘建伟，徐润琪，张萃明，等.大米加工精度与碾白程度检测的研究[J].中国粮油学报，2004，19（3）：5-8.

[4] 范玉英，周显青，张玉荣，等.一种检测稻米加工精度的新方法[J].粮油加工，2009（4）：87-90.

[5] 劉桃英.不同加工精度大米糊化性质的研究[D].南昌：南昌大学，2013.

[6] 陈国铭.大米加工精度检测方法的研究[D].南京：南京农业大学，2011.

[7] 王  萌，贾健斌，靳  秔，等.初探加工精度对大米产品加工指标的影响[J].食品科技，2014，39（12）：174-177.

[8] 张  兰，黄  忠，黄文琦，等.稻米加工过程营养成分流失研究[J].安徽农业科学，2012，40（34）：16793-16794.

[9] 骆  啸.加工精度对大米营养和食用品质的影响[D].武汉：武汉轻工大学，2017.

[10] 邓灵珠.大米蒸煮与米饭物性及食味形成机理[D].郑州：河南工业大学，2012.

[11] 黄天柱，吴卫国，李高阳，等.大米理化特性与米饭口感品质的相关性研究[J].中国食物与营养，2012，18（3）：24-28.

[12] 战旭梅.稻米储藏过程中质构品质变化及其机理研究[D].南京：南京师范大学，2008.