王云,姜容,雷凡,王月慧
(武汉轻工大学食品科学与工程学院,湖北武汉430023)
糯米粉储藏特性的研究
王云,姜容,雷凡,王月慧*
(武汉轻工大学食品科学与工程学院,湖北武汉430023)
研究了糯米粉在20℃、25℃、30℃及35℃温度下,以真空、CO2气体封入、N2气体封入、自然空气封入4种包装(气体)条件下,储藏6个月,分析糯米粉储藏品质的变化情况。结果表明,储藏温度越高,糯米粉品质劣变越严重,60d为最佳储藏期限。在高温35℃条件下气调储藏组(真空、CO2气体封入、N2气体封入)较常规储藏(自然空气封入)对糯米粉储藏品质的劣变起到抑制作用,但不同气调储藏方式对糯米粉储藏品质影响的差异不明显。
糯米粉;气调储藏;常规储藏;储藏品质
随着人们生活水平的不断提高和生活节奏的加快,方便食品、速冻食品已成为发展较快的食品。作为速冻食品中第二大销售量的速冻汤圆,每年以30%~40%的速度快速增长,从而带动了其上游糯米粉产业的崛起和发展[1-2]。虽然糯米粉行业被大大的带动起来,但是其仍具有很强的局限性。糯米速冻食品(如汤圆、糯米糕团等)季节性较强,有些糯米粉的生产厂家到了每年的10月份后就会相应出现供不应求的状况,因此,研究糯稻尤其是糯米粉的储藏特性,对糯米粉储藏及糯米粉加工制品具有深远的意义[3]。
糯米粉由于完全丧失了保护组织,在储藏过程中品质很容易发生变化,要求在储藏糯米粉的过程中,尽可能的保证其质量,减少品质的劣变[4-5]。低温储藏可以延缓粮食品质的变化,但在我国南方地区夏季气温相对较高,并且持续时间长,如若采用低温储藏的方式费用较高。气调方式储藏是通过控制储藏环境中空气各组分的比例、含量,达到降低谷物呼吸作用、抑制虫霉生长繁殖、减少粮食干物质损耗的目的[6-8]。目前,国内外对稻谷、玉米、大豆等粮食的气调储粮研究较多且全面,关于气调储藏糯米粉的研究却很少[9-12],所以研究气调储藏糯米粉对其储藏品质的影响很有必要。本实验研究了在180d储藏过程中,不同储藏温度条件下,气调储藏和常规储藏对糯米粉储藏品质随时间的变化规律,为糯米粉储藏的实施和推广提供依据。
1.1 材料与试剂
糯米粉:由黄国粮业提供,初始水分13.33%。
0.01 mol/L KOH乙醇(体积分数为95%)溶液、0.1mol/L盐酸标准溶液、无水乙醇、体积分数为95%乙醇、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、40%氢氧化钠溶液、4%硼酸溶液、无水乙醚、体积分数为85%乙醇、2g/L甲基红指示液、所有试剂均为分析纯,均由国药集团化学试剂有限公司和天津市科密欧化学试剂有限公司提供。
1.2 仪器与设备
XMT-152A型电热恒温鼓风干燥箱:上海跃进医疗机械厂;LHS-150SC型恒温恒湿箱:上海一恒科技有限公司;DZ-400/2C型真空包装机:上海青浦食品包装机械厂;YQY-12型氧气减压器:上海减压器厂有限公司;CQY5型气体取样装置:河南未来机电工程有限公司;MP-200A型电子天平:上海精密科学仪器有限公司;KDN-04型消化炉:精隆科学仪器有限公司;HH-S型水浴锅:上海博讯实业有限公司医疗设备厂;DF-101S型集热式恒温加热磁力搅拌器:巩义市英峪予华仪器厂。
1.3 试验方法
1.3.1 气调模拟仓
以规格为20cm×30cm的聚乙烯无菌袋作为模拟仓,装入定量样品后抽真空,然后用微型注射头向袋内充入储藏气,再将针孔处封口,进行气调储藏。
1.3.2 充气装置
充气装置由模拟仓、闸阀、流量计、气源以及聚氯乙烯(polyvinylchloride polymer,PVC)管和快装接头等组成,Ⅰ号钢瓶装高纯氮气,Ⅱ号钢瓶装二氧化碳混合气体为气源。
Ⅰ号钢瓶装高纯氮气(纯度≥99.95%)由图腾工贸发展有限公司提供,符合国标GB/T8979—2008《纯氮、高纯氮和超纯氮》。
Ⅱ号钢瓶装二氧化碳混合气体由武汉市明辉气体科技有限公司提供,组份:CO2;平衡气体:N2;浓度:40×10-2mol/L。
1.3.3 试验条件
将原料糯米粉分成常规储藏组和气调储藏组,由于气调储藏隔绝氧气,理论上更容易延长糯米粉的储藏期,所以只在高温35℃下储藏,以加速试验进程。常规储藏组有4个温度梯度(20℃、25℃、30℃、35℃),以自然空气封入;气调储藏组在35℃条件下有3种气调方式(真空、CO2气体封入、N2气体封入),共7个小组,每小组有6袋样品分开储藏。常规储藏的4个小组样品(200g/袋,共24袋)分别存入模拟仓中,每个星期开袋通风,保证储藏环境为自然空气;气调储藏的3个小组样品(200g/袋,共18袋)也分别存入模拟仓中,一组抽真空,另外两组先抽真空再用微型注射头小心插入聚乙烯(polyethylene,PE)无菌袋一角,打开闸阀与流量计,待充入定量的相应气体时,停止向模拟仓充气,并将针孔封好,保证储藏环境的密闭性。将7组样品按条件分别存放在相对湿度为65%的恒温恒湿箱内,储藏期180d,间隔30d每组各取出一袋样品测定其品质指标。
1.3.4 检测指标
水分含量按GB/T 5497—85《粮食、油料检验水分测定法》中方法测定;蛋白质含量按GB/T 5511—2008《谷物和豆类氮含量测定和粗蛋白质含量计算凯氏法》中方法测定;脂肪酸值按GB/T 5510—2011《粮油检验粮食、油料脂肪酸值测定》中方法测定;酸度按GB/T 5517—2010《粮油检验粮食及制品酸度测定》中方法测定;粗脂肪按GB/T 5512—2008《粮油检验粮食中粗脂肪含量测定》中索氏抽提法测定。
2.1 糯米粉水分含量的变化
糯米粉水分含量随时间的变化见图1、图2。如图1所示,常规储藏条件下,随着储藏时间的延长和温度的升高,常规储藏糯米粉的水分呈现下降趋势,30~90d时下降的尤为明显。当储藏温度较低时,温湿交换不易进行,水分减量较慢,含水量整体偏高,当储藏温度较高时,温湿交换容易进行,水分减量较快导致含水量降低,温度越高水分散失的越快、含量越低,出现了低温水分高,高温水分低的现象[13-14]。
图1 不同温度常规储藏下水分含量随时间的变化Fig.1 Change of moisture at different conventional storage temperature
图2 35℃不同储藏方式下水分含量随时间的变化Fig.2 Change of moisture at 35°C in different storage ways
如图2所示,在35℃不同贮藏方式下,气调储藏的糯米粉水分含量则变化不明显。这是由于气调储藏为密封储藏,能很好的保持糯米粉中的水分,而常规储藏的糯米粉由于每个月需要开口换气,空气湿度较低,导致水分含量比气调储藏组储藏的糯米粉水分含量低。
2.2 糯米粉脂肪酸值的变化
储藏过程中,由于受到水分、温度、储藏时间等因素的影响,粮食中的脂肪易水解为游离脂肪酸,表现为脂肪酸值增加,且储藏温度越高,脂肪酸值越高。但作为动态平衡中间产物的游离脂肪酸并不稳定,还可被进一步氧化分解为醛、酮等物质,所以在储藏期间脂肪酸值随着储藏时间的延长先升高至一定程度后继而下降。脂肪酸值能较准确地反映粮食劣变程度和储存品质[15-17]。
糯米粉脂肪酸值随时间的变化分别见图3、图4。由图3可以看出,在180d的储藏过程中,在常规储藏条件下,脂肪酸值均呈现先增长后下降的趋势,不同温度常规储藏下,脂肪酸含量均在第120天达到最高值,之后呈现下降趋势。常规储藏60d内,随着温度的升高,脂肪酸值变化明显,但低温的增长幅度明显小于高温,说明低温能很好的抑制糯米粉脂肪酸值的增加,但90d时高温35℃储藏条件下的脂肪酸值反而比低温储藏的脂肪酸值低,可能是由于脂肪酸高温下不稳定,被氧化进一步分解为醛、酮等物质,从而导致这一反常现象。但随着储藏时间的推移,脂肪酸的生成速率大于分解速率,高温储藏条件下的糯米粉脂肪酸含量积累,使得120d以后,高温储藏条件下的糯米粉脂肪酸值又高于低温储藏条件下的糯米粉脂肪酸值。
图3 不同温度常规储藏下脂肪酸值随时间的变化Fig.3 Change of fatty acid value at different conventional storage temperature
图4 35℃不同储藏方式下脂肪酸值随时间的变化Fig.4 Change of fatty acid value at 35°C in different storage ways
由图4中可以看出,随着储藏时间的推移,糯米粉的脂肪酸值均呈上升趋势,120d达到最大值,之后稍有下降,这与常规储藏组的趋势大体相同。在高温35℃条件下,气调储藏较常规储藏还是能很好的抑制脂肪酸值增加,其中真空储藏较其他两种充气储藏效果更好。由此可见,糯米粉在低温气调储藏条件下能很好的延缓脂肪酸值的增加,同时气调储藏也能对脂肪酸值的增加起到一定的延缓作用。
2.3 糯米粉酸度的变化
酸度的增加主要是由脂肪分解产生的脂肪酸和其他物质分解产生的酸性物质造成的。但磷酸盐与蛋白质属于两性物质,所以当糯米粉中的品质劣变到一定程度时酸度反而下降[18-20]。糯米粉酸度随时间的变化见图5、图6。由图5、图6可以看出,随着储藏时间的延长,常规储藏和气调储藏的糯米粉酸度均呈上升趋势。常规储藏条件下,60d内低温储藏的酸度要明显低于高温储藏,120d时达到峰值,150~180d糯米粉酸度下降速度最为明显,平均下降2.66mL/10g。储藏60d后,高温储藏的酸度值反而比低温酸度低,可能是由于产生的酸性物质与两性物质中和造成的;在35℃条件下,气调储藏和常规储藏的酸度值没有较大的差距,说明储藏方式对糯米粉酸度的影响不大,其主要影响因素还是储藏温度,低温能很好的抑制糯米粉酸度的增加。
图5 不同温度常规储藏下酸度随时间的变化Fig.5 Change of acidity at different conventional storage temperature
图6 35℃不同储藏方式下酸度随时间的变化Fig.6 Change of acidity at 35°C in different storage ways
按照粮食行业推荐性标准LS/T 3240—2012《汤圆用水磨白糯米粉》质量要求,汤圆用水磨白糯米粉的酸度≤1。由此可以看出,无论是常规储藏还是气调储藏,在储藏60d后均已经超过了粮食行业推荐性标准中要求的酸度。储藏60d的糯米粉在制成汤圆后的感官评价中,低温组(20℃、25℃和30℃)制成的汤圆的食用品质尚可,但高温35℃条件下储藏的糯米粉制成的汤圆,在水煮后无糯米清香味,有轻度陈腐味。所以糯米粉储藏时间不宜超过60d。
2.4 糯米粉蛋白质含量的变化
粮食蛋白质含量是评价粮食营养价值的主要传统指标。糯米粉蛋白质含量随时间的分别变化见图7、图8。从图7、图8可以看出,无论是常规储藏还是气调储藏,蛋白质含量在储藏过程中都呈逐渐下降趋势,但下降的速度非常缓慢。从总体上看,低温时蛋白质的分解速度明显要低于高温,说明低温能有效缓解糯米粉蛋白质的分解。从图8可以看出,在35℃高温条件下气调储藏对蛋白质影响的变化幅度较常规储藏变化幅度要小,说明在保护总氮含量方面,气调储藏优于常规储藏。其中气调储藏效果当中真空储藏>充氮气调>充二氧化碳气调。
图7 不同温度常规储藏下蛋白质随时间的变化Fig.7 Change of protein at different conventional storage temperature
图8 35℃不同储藏方式下蛋白质随时间的变化Fig.8 Change of protein at 35°C in different storage ways
2.5 糯米粉粗脂肪含量的变化
糯米粉粗脂肪含量随时间的变化分别见图9、图10。从图9可以看出,常规储藏条件下糯米粉的粗脂肪含量随着储藏时间的延长均呈下降趋势,尤其是储藏前30d下降较为明显;相对于20℃常规储藏,25℃、30℃、35℃常规储藏的粗脂肪含量下降更快,且储藏温度越高,粗脂肪含量下降的越多且明显,这说明低温能有效缓解脂肪的氧化分解。
从图10可以看出,气调储藏组的糯米粉粗脂肪含量随着储藏时间的延长也呈现下降趋势。与35℃常规储藏相比,35℃气调储藏组的糯米粉粗脂肪含量下降的速率较慢,直到储藏150d时,下降速度才加快,但仍比常规储藏的效果好。而且真空储藏的效果最佳,其次是充二氧化碳气调,最后是充氮气调。
图9 不同温度常规储藏下粗脂肪随时间的变化Fig.9 Change of crude fat at different conventional storage temperature
图10 35℃不同储藏方式下粗脂肪随时间的变化Fig.10 Change of crude fat at 35°C in different storage ways
随着储藏时间的延长和温度的升高,常规储藏组和气调储藏组的糯米粉水分含量,蛋白质含量和粗脂肪含量均呈现下降的趋势,且低温时营养物质的分解速度明显要低于高温,说明低温能有效抑制糯米粉营养成分的分解;糯米粉常规储藏在低温条件下储藏60d,脂肪酸值变化不大,且增幅明显低于高温储藏,说明低温也能很好的抑制糯米粉脂肪酸值的增加,并且在高温35℃条件下,气调组储藏较常规储藏更能较好的抑制脂肪酸值的增加,由此而见,糯米粉在低温气调储藏条件下将能更好的延缓脂肪酸值的增加;常规储藏和气调储藏的糯米粉酸度均呈先上升后下降的趋势,储藏60d内低温条件下的糯米粉酸度要明显低于高温,120d时达到峰值,150~180d糯米粉酸度下降速度最为明显。在高温35℃条件下,气调储藏组并不占优势,其主要影响因素还是储藏温度,低温能很好的抑制糯米粉酸度的增加。所以糯米粉在温度<30℃条件下存放60d保证其品质,而35℃条件下只能存放45d左右才能保证相同的品质,而且大部分指标在高温的变化都较快;在气调储藏对比中发现真空储藏效果要优于其他2种充气气调储藏,对糯米粉的品质更有保证。如果在低温条件下采用气调储藏,尤其是真空储藏,那么糯米粉的品质能得到更好的保障,大大延长糯米粉的保质期。
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Storage characteristic of glutinous rice flour
WANG Yun,JIANG Rong,LEI Fan,WANG Yuehui*
(College of Food Science and Engineering,Wuhan Polytechnic University,Wuhan 430023,China)
To study the change of glutinous rice flour quality,the glutinous rice flour were sealed by vacuum,CO2,N2and air for six months at the temperature of 20℃,25℃,30℃and 35℃,respectively.Result showed that the glutinous rice flour quality became worse as the storage temperature increased,and 60 d was the optimum storage period.At 35℃,the glutinous rice flour quality of the controlled atmosphere storage(vacuum,CO2,N2) group was better than the conventional storage(air)group.That is to say,the deterioration of glutinous rice flour quality was inhibited by controlled storage atmosphere,but the effect of different controlled atmosphere on glutinous rice flour quality was not obvious.
glutinous rice flour;controlled atmosphere storage;conventional storage;storage quality
S379.2
A
0254-5071(2014)04-0101-05
10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.025
2014-03-06
国家粮食局公益项目(201413007)
王云(1988-),女,硕士研究生,研究方向为粮食油脂及植物蛋白工程。*
王月慧(1971-),女,副教授,硕士,研究方向为谷物科学。