不同包装对籼粳杂交大米及其蒸煮米饭品质的影响

朱 麟，佟立涛，何 悦，林旭东，凌建刚

（1. 宁波市农科院 农产品加工研究所，国家蔬菜加工技术研发专业中心，宁波市农产品保鲜工程重点实验室，浙江 宁波 315140；2. 中国农业科学院 农产品加工研究所，北京 100094）

籼梗杂交稻，是以籼稻为父本、粳稻为母本的远源杂交新品种稻米[1]，其超高产能力突出，口感兼具籼米的清香和粳米的柔滑，被认为是未来杂交稻发展的主要方向[2]。目前，籼粳杂交水稻已在我国南方地区广泛种植[3-5]，仅“甬优”一个品系杂交稻种推广面积已达5 200多万亩[6]，成为我国稻谷种质资源的重要组成部分。

良好的贮藏环境和科学的包装可以更好地维持稻米的贮藏品质，如陆益钡等[7]采用真空 PET包装有效提高珍珠米饭的质构特性，减少米汤pH值上升；谢骏琦、李莉等[8-9]应用纳米抗菌包装有效抑制胚芽米（五优稻4号）微生物繁殖及酶活力等品质指标的下降。随着籼粳杂交稻种植规模的持续扩大，对其采后包装技术的研究陆续有所报道，李凡等[10]研究了 PE袋包装及干燥剂、脱氧剂添加对甬优15、春优84、春优927等籼粳杂交稻谷水分、碾米品质、外观及营养品质等指标的影响，指出PE包装结合干燥、脱氧剂可以有效维持籼粳稻谷的低水分和原有品质；王剑功等[11]研究了真空与非真空包装结合保鲜剂（1-甲基环丙烯）处理对不同加工形态甬优1540籼粳杂交稻米陈化和贮藏品质的影响，指出加工程度越高，稻米越易陈化，而真空包装可以延缓精米垩白粒率、色差、丙二醛含量等指标的上升。但现阶段对于籼粳杂交大米贮运生产中常用包装对其食味品质变化的影响研究鲜有报道。

本研究结合大米食味计、米饭食味计等先进仪器设备，从大米及其蒸煮米饭品质的角度出发，研究编织袋、聚乙烯（PE）袋、真空包装、牛皮纸袋等常见包装对籼粳杂交大米不同货架期综合品质影响，进一步明确其采后品质变化规律，对于指导籼粳杂交大米贮运生产具有借鉴意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

甬优15籼粳杂交稻谷：宁波市象山县粮食收储有限公司于2019年11月在当地收购。试验包装（均为2.5 kg，通用透明编织袋）、透明PE袋（17 cm×43 cm×7 cm，厚0.24 mm）、真空包装袋（PA与PE复合材质，尺寸为18 cm×43 cm×6 cm，厚0.24 mm）、无覆膜牛皮纸袋（28.5 cm×19.5 cm×8 cm，厚1 mm）：市售。

1.2 仪器与设备

RFDM1B测鲜仪、JSWL200大米食味计、STA/A米饭食味计：日本佐竹公司；光度滴定仪：梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 试验样品处理

将当季新鲜烘干的甬优 15稻谷（水分含量14%～15%），参照GB 1350—2009《稻谷》中方法贮藏约6个月，于2020年5月按照GB/T 1354—2018《大米》要求碾成一级大米，当天分别装入编织袋、PE袋、真空包装袋、牛皮纸袋中，每包装2.5 kg，置于20～25 ℃实验室货架中，每处理6个重复。分别于碾米当天（第0 d）、贮藏第45、90、135、180 d检测大米及其蒸煮米饭的品质指标（每个样品平行测定3次以上）。

1.3.2 品质指标检测

脂肪酸值按照GB/T 29405—2012《粮油检验谷物及制品脂肪酸值测定仪器法》测定；新鲜度值参照LS/T6118—2017《粮油检验稻谷新鲜度测定与判别》，采用稻谷新鲜度测定仪测定；直链淀粉含量、大米食味值采用大米食味计测定；米饭硬度、黏度、食味值参照徐琳娜[12]方法，采用米饭食味计测定；感官评定参照GB/T 15682—2008《粮油检验稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法》评定。

1.4 数据分析

利用 SPSS 20.0软件进行数据显著性分析（One-Way AVOVA）及因子分析[13-14]，采用Origin 2018软件制图。

2 结果与分析

2.1 不同包装对甬优15大米贮期品质的影响

2.1.1 不同包装对甬优 15大米贮期脂肪酸值的影响

脂肪酸值代表大米中脂肪类物质氧化形成游离脂肪酸的程度，GB/T 20569—2006将脂肪酸值作为稻谷储存品质判定的主要指标之一，不同包装对甬优15米贮期脂肪酸值的影响见图1。从图1可以看出，随着贮藏时间的延长，不同包装处理的甬优15大米脂肪酸值呈不同幅度上升趋势，其中编织袋、PE袋、牛皮纸袋三组处理的大米脂肪酸值在贮藏初期增长较快，后期增长幅度略微趋缓，采用牛皮纸袋包装的大米，贮藏90 d，即达到26.8 mg KOH/100 g，超过了GB/T 20569—2006中“宜存”的含量范围（≤25.0 mg KOH /100 g，按粳稻计），编织袋和 PE包装中大米的脂肪酸含量也在135 d达到这一阈值，说明这三种包装宜贮的期限在90～135 d内；真空包装大米的脂肪酸值增长幅度显著低于其它三组（P＜0.05），趋势平缓，贮藏180 d后，脂肪酸值仅增加3.07 mg KOH /100 g，其值为20.672 mg KOH/100 g，说明阻隔空气对于贮期大米的陈化具有显著的抑制效果，这与王剑功等[11]的研究结论相似，即真空包装相对于非真空包装，对于抑制脂肪酸值的增加具有显著效果，这是由于真空包装大幅降低了大米周边的氧气含量，延缓了米中脂肪类物质的氧化进程，而牛皮纸袋、编织袋等透气性较好的包装，由于空气交换快、氧气含量高，其内部的大米脂肪类物质氧化更快，脂肪酸值更高。

图1 不同包装对甬优15米贮期脂肪酸值的影响Fig.1 Effect of different packaging on fatty acid value of Yongyou 15 during storage

2.1.2 不同包装对甬优 15大米贮期新鲜度值的影响

大米在陈化过程中不断积累醛酮类物质，大米新鲜度值是依据积累的醛酮类含量引起测鲜剂反应后的溶液颜色变化来判断该样品的陈化程度。新鲜度越高，表明稻米越新鲜[15]。不同包装甬优15大米贮期新鲜度值变化趋势图见图2，从图2可以看出，随着贮藏时间的延长，各处理样品新鲜度值呈下降趋势，下降幅度依次为牛皮纸袋＞编织袋＞PE袋＞真空包装，贮藏180 d，新鲜度值从77分别下降至62、64、64、66；真空包装显著优于其它三组（P＜0.05），这与脂肪酸值呈相反的变化规律，其原因在于引起测鲜剂变色的醛、酮等物质，也是大米脂类氧化的产物[16]，因此两个指标从不同侧面反应出了大米脂肪氧化程度。

图2 不同包装对甬优15米贮期新鲜度值的影响Fig.2 Effect of different packaging on freshness value of Yongyou 15 during storage

2.1.3 不同包装对甬优 15大米贮期直链淀粉含量的影响

直链淀粉含量的变化亦是大米陈化的重要指标，其含量增加会影响着大米在蒸煮过程中水分的吸收和体积扩张，以及米饭的粘稠与松散性，进而影响大米的食用品质[17]。不同包装对甬优15米贮期直链淀粉含量的影响见图3。从图3可以看出，随着贮藏时间的延长，不同包装的甬优大米直链淀粉含量呈逐步增高的趋势，且贮藏前期增长速率较快，后期趋势相对平缓。不同包装间大米直链淀粉的增长趋势，从高到低依次为：牛皮纸袋＞编织袋＞PE袋＞真空包装，贮藏180 d，直链淀粉含量从 14.7%±0.15%分别上升至 16.8%±0.15%、16.5%±0.09%、16.4%±0.02%、16.3%±0.09%，说明真空包装等阻隔空气较好的包装对大米支链淀粉的增加亦有较好的抑制效果。

图3 不同包装对甬优15米贮期直链淀粉含量的影响Fig.3 Effect of different packaging on amylose content of Yongyou 15 during storage

大米在贮藏过程中，由于α淀粉酶和β淀粉酶含量下降使得直链淀粉含量上升[18]，同时贮藏中脱支酶作用于支链淀粉的外链，使部分支链淀粉转化为直链淀粉，支链淀粉含量减少，直链淀粉含量进一步增加[19]，李凡[10]指出甬优15、春优84、春优927三个品种的籼粳杂交稻在贮藏过程中直链淀粉含量均呈小幅上升趋势，而本试验研究发现，籼粳杂交稻在碾成精米后，其直链淀粉含量逐步上升，呈现前期较快后期平缓的趋势，说明淀粉的陈化速率较快，直链淀粉在贮藏前期就已经达到较高水平。

2.1.4 不同包装对甬优15大米贮期食味值的影响

大米食味计利用大米中含氢基团在近红外光谱区域的吸收信息来分析 C-H、O-H、N-H等基团的化合物，并将大米食味的构成要素包括粘性、硬度、味道、香气等进行综合评价，再与近红外光谱数据进行结合，直接对未经蒸煮的大米样品进行测量可判定该品种的食味分数，经报道与大米实际感官品质具有较高的相关性[12]。从图4可以看出，随着贮藏时间的延长，不同大米的食味值呈现下降趋势，下降速率从大到小依次为：牛皮纸袋＞编织袋＞PE包装袋＞真空包装，贮藏180 d，食味值从（87.5±0.18）依次降低至（83±0.17）、（83.3±0.17）、（84.0±0.19）、（84.5±0.17），这与大米新鲜度等指标具有类似的变化规律，均表明了空气阻隔性好的包装对于大米的品质具有较好的维持效果，其主要原因在于，大米食味值是通过仪器测得的直链淀粉、蛋白质、水分等指标来推断大米的食味品质[20]，因此类似指标的相关性较强。

图4 不同包装对甬优15米贮期食味值的影响Fig.4 Effect of different packaging on taste value of Yongyou 15 during storage

2.2 不同包装对甬优15大米蒸煮品质的影响

2.2.1 不同包装对甬优15米饭质构特性的影响米饭的质构特性代表了米饭的适口性，GB/T 15682—2008规定，适口性较好的米饭应该具有软硬度适中、弹性好、有粘性但不粘牙等特性，学界普遍认为硬度小、黏度大、硬度黏度比较高的米饭具有更好的食用品质[21]。图5～7分别列出了不同包装对样品大米蒸煮米饭硬度、黏度以及硬度黏度比的影响。从图可知，随着贮藏时间的延长，不同包装大米蒸煮米饭的硬度和硬度黏度比呈上升趋势、黏度则逐步下降，且变化幅度从高到低依次为：牛皮纸袋＞编织袋＞PE包装袋＞真空包装，表明了高阻隔性的真空包装和 PE包装对于米饭硬度的上升和黏度的下降具有较好的抑制作用。这是因为大米在陈化过程中，硬度、黏度等质构指标受淀粉、蛋白质等内在物质变化的影响而逐渐发生变化[22]，阻隔性好的包装一定程度延缓了大米的陈化，进而保持了大米较好的质构特性。

图5 不同包装对甬优15米饭硬度的影响Fig.5 Effect of different packaging on hardness of Yongyou 15 during storage

图6 不同包装对甬优15米饭黏度的影响Fig.6 Effect of different packaging on viscosity of Yongyou 15 during storage

图7 不同包装对甬优15米饭硬度黏度比值的影响Fig.7 Effect of different packaging on hardness viscosity ratio of Yongyou 15 during storage

2.2.2 不同包装对甬优15米饭食味值的影响

蒸煮米饭食味值是依托米饭食味计，通过可视光波段和近红外光的透过和反射白米饭样品进行分光测定，以光学原理测定米饭的感官特性与综合评定米饭好吃程度指标，经过试验验证，整体上与感官评定的食味值都成正比，其结果较客观[23]。从图8可以看出，随着贮藏时间的延长，不同包装的甬优大米食味值呈现一定程度的下降，其中牛皮纸袋和编织袋下降幅度最大，而真空及PE包装可以显著抑制食味值的下降，说明阻隔性好的包装对于米饭食味值的保持亦有积极效果，贮藏180 d，牛皮纸袋、编织袋、PE包装袋、真空等不同包装内甬优大米食味值从（85.9±0.30）依次下降至（80 ±0.36）、（79.8±0.36）、（81.1±0.27）、（82.3±0.27），这与大米食味值有类似的规律，且真空和 PE组与其它两组的差异更大，与米饭的硬度，硬黏度比变化趋势更为接近，这可能是在米饭食味计的分值计算中，硬度、黏度等是主要参考指标的缘故。

图8 不同包装对甬优15蒸煮米饭食味值的影响Fig.8 Effect of different packaging on taste value of of cooked Yongyou 15 during storage

2.3 不同包装甬优 15大米贮期品质指标的相关性分析及因子分析

2.3.1 不同包装甬优 15大米贮期品质指标的相关性分析

对不同包装甬优 15大米贮期各品质指标进行相关性分析见表1。如表1所示，各品质指标间的相关性较强，均达到显著水平（P＜0.01）。其中新鲜度值与大米食味值、米饭黏度、米饭食味值等指标呈正相关，而与脂肪酸值、米饭硬度、硬度黏度比、直链淀粉含量等指标显著负相关。

表1 不同处理甬优15大米贮期各品质指标相关性分析Table 1 Correlation Analysis of quality indexes of Yongyou 15 rice with different treatments during storage

2.3.2 不同包装甬优 15大米贮期品质指标的因子分析

对各处理大米的品质指标进行因子分析，分析得出两个公因子的方差贡献率分别为52.262%、42.450%（累计贡献率为 94.712%），并制成各指标与因子1、2相关系数的主成分分析（PCA）示意图，如图9所示。从图9种可以清晰看出因子1与大米的新鲜度值、大米食味值、米饭黏度、米饭食味值呈强正相关，而与脂肪酸值、米饭硬度、硬度黏度比值、直链淀粉含量等指标显著负相关，结合现实意义，其偏向于代表品质较优的公因子；而因子2与因子1与各指标的相关性正好相反，可以理解为陈化程度加大的公因子。

图9 各指标主成分分析示意图Fig. 9 Schematic diagram of principal component analysis of each index

2.3.3 不同处理品质指标的因子分析及综合评价以两个公因子对应的方差贡献率为权数，推导不同包装大米贮期各品质指标的综合得分计算公式：

式中：F为各品质指标的综合得分，F1、F2分别为公因子1、2的得分函数值。

利用因子分子对不同处理所有批次数据进行综合评价，得到的不同贮期不同处理大米的综合评分，结果如图10所示，从图中可以看出，随着贮藏时间的延长，各包装甬优15大米的品质综合得分逐渐下降，自第2次观测起（45 d），综合评价从高到低均为：真空包装＞PE包装＞编织袋＞牛皮纸袋，且随着贮藏时间延长，阻隔性好的真空包装、PE包装与其它包装评分差距进一步加剧。

图10 不同包装对甬优15大米综合品质评分的影响Fig. 10 Effect of different packaging on comprehensive quality score of Yongyou 15 rice

选择第90 d、180 d感官评分数据对综合评分进行验证，结果如图11所示，两次调查中，感官评分依然是真空包装＞PE包装＞编织袋＞牛皮纸袋，与因子综合评分趋势相类似，但不同包装大米的感官评分差异要显著小于因子分析综合评分，这一方面是由于感官评价存在人为主观因素，导致不同评价员对米饭的喜好略有差异，另一方面也说明仪器测试的指标相对更灵敏，两者互相验证，均能从不同侧面反应较客观的试验结果。

图11 不同包装对甬优15米饭感官评分的影响Fig. 11 Effect of different packaging on sensory score of Yongyou 15 rice

3 结论

随着贮藏时间的延长，不同包装内的甬优15籼粳杂交大米呈现不同程度的陈化，表现为：脂肪酸值、大米直链淀粉含量、米饭硬度逐步升高，而大米新鲜度值、大米食味值、米饭黏度、米饭食味值等指标逐渐降低，且指标之间相关性显著（P＜0.01）。不同包装之间大米品质差异较显著，通过因子分析综合评价及感官品尝验证，四种包装的贮藏效果依次为：真空＞PE袋＞编织袋＞牛皮纸袋。因此在生产及销售中，籼粳杂交大米的销售应尽可能选择真空或高空气阻隔性能的包装，可有效延缓贮期大米及其蒸煮米饭品质的下降，提高其贮藏品质。