包装方式对鲜湿糙米线保质期的影响研究

田晓红 乔聪聪 吴娜娜 王磊鑫 罗慧芳谭 斌 祁智慧 汪丽萍 刘艳香

(国家粮食和物资储备局科学研究院1，北京 100037)(湖南裕湘食品有限公司2，郴州 423000)

鲜湿米线食用方便，口感爽滑、细腻，具有新鲜不糊汤的特点，是我国南方诸省的早餐主食，受到人们的喜爱，一般以早籼精米做原料。近几年，随着人民营养意识的增强，使用糙米作为米线加工原料受到人们的关注[1]。糙米与精白米相比富含膳食纤维、B族维生素、蛋白质、矿物元素、酚类物质等各类生理活性组分等[2]，具备抗氧化、清除自由基、抗肿瘤、降血糖、降血脂等功能[3，4]。与糙米米饭相比，由于糙米米线在挤压过程中高剪切力破坏了糙米细胞壁结构，使结合态的酚类化合物更容易释放出来，糙米米线具有更高的总酚、总黄酮含量和总抗氧化能力，其膳食纤维具有更强的油脂吸附能力[5,6]。在鲜湿糙米线中，脂肪含量虽然只有1%左右，但非常不稳定，极易发生水解反应和氧化反应，产生游离脂肪酸，脂肪酸可进一步分解成酮类、醛类等物质，使鲜湿糙米线产生难闻的气味。笔者所在团队前期调研广西米线市场发现，鲜湿糙米线在常温下的保质期不足20 h，销售时间短，销售半径小，限制了糙米米线市场的发展。

脂质在有氧存在的条件下存在自动氧化、酶促氧化和光氧化，与空气的接触程度决定了油脂氧化的速度[7]。鲜湿米线类常用的包装形式是普通塑料包装，大气中的氧与食品中的油脂发生氧化，使得鲜湿糙米线在短时间内哈败，不能被食用。已有的研究表明[8，9]，真空包装、充CO2、充N2能有效地延缓留胚米、糙米劣变的速度，但在高含水量的鲜湿糙米线中还鲜有报道。本研究采用真空包装和充氮包装鲜湿糙米线，以普通包装为对照，来探讨包装形式对鲜湿糙米线保质期的影响，试图通过包装技术延长保质期。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大米和米糠：种植于江西省抚州市临川区东馆镇的早籼稻中早35，2017年种植、收获，高大平房仓低温储藏，2018年碾米加工；鲜湿糙米线：按照原糙米中米糠和大米的比例，以8%米糠和92%大米为原料，粮食加工中试米粉平台制备；食品级真空包装袋(PET+PE复合材质)。

氢氧化钠、碘、碘化钾、盐酸，均为分析纯。

1.2 仪器与设备

半干磨粉机、米线中试生产线，SFJ-650封口机，DZ-966真空包装机，WARING 8010 eg组织捣碎机，C21-RT2170电磁炉，XMTD203磁力搅拌水浴锅，Panasonic MLS高压蒸汽灭菌锅，HERAsafeKS12生物安全柜，BSC-150恒温培养箱，Titration Excellence T5梅特勒电位滴定仪。

1.3 方法

1.3.1 米糠挤压改性处理

将新鲜米糠调节含水量至11%，平衡4 h后进行挤压改性，挤压参数为：模头温度160 ℃，螺杆转速250 r/min，喂料速度15 kg/h。改性米糠使用半干磨粉机碾磨通过100目筛，筛上物重复碾磨，直至全部通过100筛。

1.3.2 鲜湿糙米线制备工艺

大米→浸泡→米糠混合→磨粉→调湿、平衡水分→挤压→老化→复蒸→自然冷却→蒸煮→沥干→包装→储藏。

将40 kg大米洗净后在水中浸泡过夜，沥干后将8%挤压处理后的米糠与92%大米混合，使用半干磨粉机磨成过100目筛的米粉，调节米粉含水量至36%后进行米线自熟、挤丝。将米线置于复蒸箱内自然老化8 h后100 ℃复蒸40 min，自然冷却至室温，得半干米线，将剪成长度为20 cm的半干糙米线1 kg置于4 kg沸水中蒸煮2 min，将米线捞出，在自来水下冲淋30 s至室温，控出多余的水分，即得鲜湿糙米线。

1.3.3 包装

将1.3.2得到的鲜湿糙米线按照40 g每包装入真空包装袋中，采用封口机直接封口，即为普通包装；采用真空压缩机包装封口，即为真空包装，真空度为30 Pa；包装袋中充入高纯氮气后封口，即为充氮包装。将包装后的米线分别于25、37 ℃条件下储藏，每隔一定时间取出，进行测定。

1.3.4 pH测定

取10 g的鲜湿糙米线于50 mL离心管中，加入沸水(m∶V=1∶2)，静置20 min，用pH计测定米线汤的pH。

1.3.5 碘蓝值

参照李刚凤[10]的方法并有所改动，准确称量5.0 g米线于250 mL烧杯中，加入100 mL沸水浸泡3 min，将上清液用滤纸过滤，取5 mL滤液于50 mL容量瓶中，加入0.5 mL 0.1 mol/L HCl溶液及0.5 mL 0.1 mol/L碘液，用去离子水定容至50 mL，将定容后的溶液于620 nm波长下比色，读取的吸光度即为提取液的碘蓝值。

1.3.6 混汤率

混汤率以米线汤的吸光度表示，吸光度越大则混汤率越高，提取液越浑浊，米线品质越差。取20 g鲜湿糙米线于500 mL烧杯中，加入200 mL沸水，蒸煮2 min，用滤网将米线捞出，将米汤冷却至室温后于620 nm测其吸光度。

1.3.7 菌落总数

采用GB 4789.2—2016[11]测定鲜湿糙米线的菌落总数。

1.3.8 酸度

参照GB 5009.239—2016[12]的方法并略有改动，准确称取100.0 g鲜湿糙米线于组织捣碎机中，加入与样品等量去二氧化碳的去离子水，慢速捣碎120 s。称取10.0 g试样于50 mL离心管中，加入约25 mL去二氧化碳去离子水，摇匀，置于沸水浴中煮沸30 min(每隔10 min摇动1次)，煮沸后取出，冷却，定容至50 mL，然后用快速滤纸过滤。称取25.0 g滤液于梅特勒电位滴定仪专用杯中，加40 mL去二氧化碳水，测定。

1.3.9 数据分析

实验均重复3次，结果表示为平均值±标准偏差。采用Excel 2007、SPSS 22.0进行数据处理，P<0.05为显著差异，显著性差异用多重比较法中的标记字母法表示，采用Origin 8.5作图。

2 结果与分析

2.1 包装对鲜湿糙米线pH的影响

米线的pH值能够反映米线储藏过程中总酸含量的变化情况。由图1可以看出，随着储藏时间的延长，鲜湿糙米线pH逐渐降低。37 ℃下，pH降低速度大于25 ℃。两种储藏温度下，不同包装的pH值降低速度不一样，降低速度为普通包装>真空包装>充氮包装。当pH低于6时，鲜湿糙米线出现难闻的气味，不宜继续保存。在37 ℃储藏时，12 h时，三种包装的pH没有差异，12 h以上时，包装对鲜湿糙米线的pH影响表现出来，真空包装和充氮包装比普通包装延长保质期分别为6 h和18 h。25 ℃温度储藏时，真空包装和充氮包装比普通包装延长储藏保质期分别为12 h和24 h。鲜湿糙米线pH在高温下迅速上升的原因主要是米糠的脂质被分解生产脂肪酸造成的。米糠中脂质质量分数约为20%，主要成分为以甘三酯为主的中性脂质及磷脂。米糠中含有较多的脂肪酶，其中解脂酶的活性最高。解脂酶主要进攻甘三酯1、3位上的酯键，使酯键断裂，脂肪酸被分解出来，使中性的甘三酯分解成具有酸性的脂肪酸和甘油一酯和甘油二酯，从而使酸价提高。在有水分的酸性条件下，甘油一酯和甘油二酯会继续分解，生产最终产物甘油和脂肪酸。米糠中含有的磷脂酶也有多种，在有水分的适宜条件下，磷脂酶对米糠中的磷脂也发生分解作用，生产酸性甘油、磷酸、脂肪酸和胆碱，使酸价上升，pH持续上下降[13]。鲜湿糙米线之所以随温度升高而使其pH加速降低，是因为脂肪酶和磷脂酶受温度影响，储藏温度越高，脂肪酶活性就越大，pH下降越快。

图1 不同包装鲜湿糙米线pH的变化

2.2 混汤率

优质米线在煮制后，米汤是清澈透明的，而劣质米线煮后，大量的淀粉溶解到米汤中，导致米汤透明度降低，混汤率增加。鲜湿糙米线的混汤率以米线汤的吸光度表示，吸光度越大，混汤率越高。从表1中可以看出，随着储藏时间的延长，三种包装形式的糙米线混汤率均呈上升趋势，在相同储藏时间时，37 ℃储藏的鲜湿糙米线混汤率大于相同包装的25 ℃储藏的鲜湿糙米线混汤率。这是因为微生物在37 ℃下繁殖较快，加速了蛋白质和淀粉等营养物质的分解，导致鲜湿糙米线的结构被破坏，蒸煮时易损失、易混汤；在长时间储藏下，米线失去原有的条形，而变成糊状，混汤率增加。在相同储藏温度下，不同包装的鲜湿糙米线混汤率增加的速率不同，顺序为普通包装>真空包装>充氮包装。在37 ℃储藏时，储藏36 h时，普通包装鲜湿糙米线的混汤率达到0.999，产品变质，不再能食用，同时间的真空包装和充氮包装的鲜湿米线混汤率分别为0.430和0.228，远小于普通包装糙米线的混汤率。在25 ℃储藏时，普通包装的鲜湿糙米线在72 h时，混汤率为0.738，同时间真空包装和充氮包装鲜湿糙米线的混汤率分别为0.462和0.235，显著小于普通包装鲜湿米线的混汤率。可以说，真空包装和充氮包装比普通包装均能延缓鲜湿糙米线混汤率的增加，分别延长鲜湿糙米线保质期在12 h和24 h以上。这是因为不同气体对同种材料的渗透性不相同，对PET+PE材料来说，N2的透过性最小，O2稍大一些，充氮包装和真空包装能降低了鲜湿糙米线储藏环境中的O2浓度，抑制了微生物的生长和脂肪的氧化，延缓了品质的变化。充氮包装的效果要优于真空包装的效果，这可能是因为充氮包装更有利于隔绝氧气的原因。该结果与大米储藏的结果不同[14]，可能是由于鲜湿糙米线与大米的含水量不同造成的。

表1 鲜湿糙米线的混汤率

2.3 菌落总数

在鲜湿米线生产中，菌落总数超标问题是容易出现的质量安全问题。菌落总数可以直观地反映鲜湿糙米线被微生物污染的程度，菌落总数越大，微生物污染程度越高。鲜湿米线菌落总数超标的影响因素很多，一是米线生产过程中环境和设备的清洁程度，一是米线营养丰富，含水量高达60%～70%，储藏中有一定的酸度，是一个营养全面的微生物培养基，菌落在适宜的环境下很容易大量生长繁殖[15]。

由表2可以看出，普通包装鲜湿糙米线的菌落总数在0～48 h增长迅速，在60 h达到最大值，随后下降，推测原因是鲜湿糙米线在储藏过程中，pH值持续降低，不利于微生物生长繁殖，微生物的数量下降。真空包装和充氮包装鲜湿糙米线的菌落总数变化趋势与普通包装相似，但增长速率低于普通包装；根据广西壮族自治区《食品安全地方标准 鲜湿类米粉[16]》规定菌落总数的最高安全限量值为106FU/g，在储藏24 h时，普通包装鲜湿糙米线就已经超标，真空包装鲜湿糙米线达到最高安全限量值，充氮包装鲜湿糙米线还在安全范围内；储藏48 h时，所有样品均已超标。由菌落总数结果可以看出，三种包装对微生物的抑制效果为：充氮包装优于真空包装优于普通包装。可能的原因是充氮包装和真空包装可以降低含氧量，延缓需氧微生物的生长。

表2 鲜湿糙米线菌落总数

2.4 碘蓝值

鲜湿糙米线碘蓝值与微生物活动密切相关，微生物活动破坏鲜湿糙米线的结构完整性，造成鲜湿糙米线固形物在蒸煮时易溶出，溶出的直链淀粉含量增加，则碘蓝值增大。碘蓝值与米线断条率和烹调损失率具有显著正相关关系，碘蓝值高，米线的断条率和烹调损失率也高[17]。由图2的结果可以看出，随着储藏时间的延长，鲜湿糙米线的碘蓝值均呈上升趋势。在37 ℃储藏的鲜湿糙米线碘蓝值增加的速率远高于25 ℃储藏的碘蓝值增加速度。

图2 鲜湿糙米线的碘蓝值

在37 ℃储藏下，普通包装鲜湿糙米线碘蓝值随储藏时间延长显著增大(P<0.05)，增长速率最快，显著高于真空包装和充氮包装的鲜湿糙米线碘蓝值。充氮包装鲜湿糙米线储藏42 h时，碘蓝值从最初的0.077增加到0.129，增加速度显著小于普通包装和真空包装鲜湿糙米线的碘蓝值，储藏时间延长至48 h，碘蓝值迅速上升，已不能食用。在25 ℃储藏时，普通包装鲜湿糙米线在储藏24 h时其碘蓝值从最初的0.077增加到0.325,真空包装和充氮包装的鲜湿糙米线碘蓝值增加缓慢，在储藏84 h时，分别为0.174和0.127。真空包装和充氮包装有利于延缓碘蓝值的增加，充氮包装的延缓作用更好。这主要是因鲜湿糙米线中的脂质在有氧存在的条件下存在自动氧化、酶促氧化和光氧化，在此实验中，采用的是避光保存，主要是酶促氧化和自动氧化。温度对酶促氧化其主要作用，因此，高温(37 ℃)使得酶促氧化速度增加。在同一个温度下，对油脂氧化其主要作用的是与空气的接触程度。普通包装没有隔绝空气，真空包装和充氮包装隔绝了部分空气，PET+PE材料具有很低的透氧值[18]，因此比普通包装具有较好的延缓酸败的效果。真空包装不可能做到完全真空，而充氮包装可以赶走包装内的全部空气，因此，充氮包装的延缓酸败的效果优于真空包装。在储藏的后期，碘蓝值迅速增加，主要是因为在自动氧化反应的后期，其他的反应会产生自由基，成为促氧化剂，加速了脂肪氧化反应[19]。

2.5 酸度

酸度指的是粮食及其制品中含有的磷酸、酸性磷酸盐、乳酸、乙酸等水溶性酸性物质的总量，它来源于脂肪分解产生的脂肪酸，磷脂分解产生的磷酸和酸性磷酸盐，蛋白质分解产生的氨基酸，碳水化合物分解产生的乳酸、酪酸和醋酸等[20,21]。品质正常的粮食含有的酸性物质很少，当高温多水的环境长时间储藏时，酸性物质增多，人们常用酸度值含量的变化来衡量粮食及制品品质变化，也常用来作为判定挂面和米线新鲜度的指标。

从表3中可以看出，随着储藏时间的延长，在25 ℃和37 ℃储藏下的三种包装米线酸度均呈显著上升趋势，普通包装糙米线上升速度最快，其次是真空包装，充氮包装最慢。37 ℃储藏30 h时，普通包装糙米线酸度达到0.053 mL/10 g，而真空包装和充氮包装的糙米线酸度值分别为0.033 mL/10 g和0.030 mL/10 g，显著小于普通包装。充氮包装鲜湿糙米线储藏48 h内，酸度值从最初的0.027最高增加至0.034，变化不大，酸度上升较另外两种包装慢，保质期比充氮包装和普通包装长，能够延缓鲜湿糙米线的保质期。25 ℃储藏时，三种包装鲜湿糙米线酸度的变化趋势与37 ℃时相同，但增长速度减缓。充氮包装鲜湿糙米线在储藏96 h的酸度值与普通包装鲜湿糙米线在储藏24 h的酸度值相当，为0.038 L/10 g。两个储藏温度下，真空包装和充氮包装均可延缓鲜湿糙米线酸败，且充氮包装延缓酸败效果最好，在37 ℃和24 ℃储藏下，分别能够延长36 h和72 h左右，延缓酸败效果显著。这是因为大米制品的脂肪在储藏中进行氧化，氧化导致了大米总酸和游离脂肪酸含量的变化[22]，真空包装[23]和充氮包装阻断了鲜湿米线中脂肪的氧化进程，延缓了糙米线的酸败。

表3 鲜湿糙米线的酸度

3 结论

各种包装方式下的鲜湿糙米线储藏品质随储藏时间的增加而降低，37 ℃储藏下的鲜湿糙米线劣变速率更快。真空包装和充氮包装均能有效延缓鲜湿糙米线pH值、米线混汤率、碘蓝值、菌落总数、酸度值的上升，可能的原因是真空包装和充氮保证能够阻挡鲜湿糙米线与氧气的接触，阻断了鲜湿糙米线中脂肪的氧化进程。在37 ℃和25 ℃储藏下，真空包装延长鲜湿糙米线保质分别为12 h和24 h，充氮包装分别能够延长鲜湿糙米线保质期分别在36 h和72 h。两种包装均能有效延缓鲜湿糙米线的酸败，充氮包装的效果优于真空包装。