不同包装材料对大米恒温恒湿贮藏品质的影响

李 闯，孔繁东，刘兆芳，须 建

(1.大连工业大学食品学院，辽宁 大连 116034； 2.丹东全德高科技包装有限公司，辽宁 丹东 118000)

不同包装材料对大米恒温恒湿贮藏品质的影响

李 闯1，孔繁东1，刘兆芳1，须 建2

(1.大连工业大学食品学院，辽宁 大连 116034； 2.丹东全德高科技包装有限公司，辽宁 丹东 118000)

分别采用聚偏二氯乙烯(PVDC)和聚乙烯/尼龙/聚丙烯(PE/PP/PA)包装材料对大米进行包装，在恒温恒湿(温度37℃，湿度70%)贮藏条件下,研究不同包装材料对大米贮藏品质的影响。试验结果表明，这两种包装材料的大米水分均有所降低，蒸煮品质下降，淀粉酶活力和脂肪酶活力呈先升高后降低的趋势，脂肪酸值升高；PVDC包装材料组各项指标变化程度均低于PE/PP/PA包装材料组。在恒温恒湿贮藏条件下，PVDC包装材料能更好地延长大米保质期。

大米；贮藏品质；恒温恒湿；包装材料；PVDC

稻米作为世界上三大重要粮食作物之一，是世界上约二分之一人口的主要食粮，为人体提供大量的糖类、脂肪、蛋白质、膳食纤维等营养成分和必需微量元素。我国2015年谷物产量为57 225.3万t，其中稻谷产量20 824.5万t。大米在长期贮藏期间极易发生陈化、吸湿返潮、发热霉变、虫害等品质劣变现象[1]。真空包装储藏技术是市场上应用最为广泛的大米包装技术，保质期可达6个月以上[2]。它主要利用真空包装袋良好的气密性，隔离空气的流通，抑制微生物的生长和虫害的滋生。真空包装的大米水分、脂肪酸、脂肪酶、淀粉酶的变化较小，易于长途运输。市场常用包装材料主要有聚乙烯(PE)普通编织袋和聚乙烯/尼龙/聚丙烯(PE/PP/PA)复合塑料袋等。聚偏二氯乙烯(PVDC)包装材料氧气透过率低，能长久保持内装物的香味及防止不良气味的侵入，水汽透过率低，不会因吸水而损伤包装原型[3]。由于PVDC包装材料价格高于PE/PP/PA材料，所以市场应用很少。作者通过研究不同包装材料的真空包装大米，在恒温恒湿条件下贮藏指标的变化，对比PE/PP/PA、PVDC包装材料对真空包装大米贮藏品质变化的影响，为延长大米保质期提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大米，产地为丹东。选择米粒完整、垩白度较低、透明度好的大米进行试验。

包装材料分为PVDC包装材料和PE/PP/PA包装材料。PVDC包装材料的水分透过率为1 g/(m2·24 h)，氧气透过率为7.8 cm3/(m2·24 h·0.1 MPa)；PE/PP/PA包装材料的水分透过率为160 g/(m2·24 h)，氧气透过率为1 605.1 cm3/(m2·24 h·0.1 MPa)。

乙醚、乙醇、碘化钾、可溶性淀粉、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾、氯化钠、硫代硫酸钠、盐酸、氢氧化钠等。

DZ-400/2S型真空包装机，BS600-L电子天平，JJ200Y型精密电子天平，PHS-3C型pH计，HWS-150型恒温恒湿培养箱，UV-1800分光光度计，FR-600型快速封口包装机。

1.2 试验方法

1.2.1 预处理

用电子天平准确称取质量为250 g的大米，并分别采用相同大小的PE/PP/PA和PVDC材料制作的包装袋，对其抽真空后进行封口包装，封口时间为15 s，加热时间为1.5 s，每个处理分装约100袋。常温贮藏80 d后将大米放入恒温恒湿培养箱(温度37℃，湿度70%)贮藏2个月，每隔7 d测量1次。

1.2.2 大米水分测定

准确称取大米10 g,精确至0.01 g，参照GB 5009.3—2010干燥法测定大米水分[4]。

1.2.3 大米蒸煮品质测定[5]

1.2.3.1 大米吸水率测定

(1)准确称取干大米7.0 g，用纱布包裹，流水洗净大米，滤去米糠等杂质。

(2)将整个纱布置于200 ml高型烧杯中，加蒸馏水(事先加热至温度50℃左右)至120 ml。

(3)将整个烧杯放置在电炉上加热20 min，取出纱布包裹的大米至不再有米汤滴下，冷却0.5 h。

(4)称重。

吸水率计算公式：

吸水率=(W1-W)/W×100%，

式中,W1为蒸煮后大米质量，g；W为蒸煮前大米质量，g。

1.2.3.2 米汤pH值测定

用pH计测定1.2.3.1节中米汤pH值。

1.2.3.3 米汤干物质含量测定

将已测pH值的米汤，稀释至100 ml容量瓶中定容，离心机(10 min，1 000 r/s)离心后，用移液管量取10 ml离心液,转入小烧杯中，烘干，称重。

米汤干物质含量计算公式：

1.2.4 淀粉酶活力测定。

参照文献[6]进行测定。

1.2.5 脂肪酶活力测定

监测区为贵州某县，丘陵地形，属于典型的农业县，茶叶种植面积大、分布广，茶叶产业为该县农业经济发展的重要支柱。本次监测旨在准确掌握辖区范围内处于产茶阶段的茶园种植区面积、茶农散种区的面积、空间分布，进而准确估算茶叶产量，为该县茶叶产业的规划发展提供基础数据。

参照GB/T 5523—2008[7]进行测定。

1.2.6 大米直链淀粉含量测定

参照GB/T 15683—2008[8]进行测定。

1.2.7 脂肪酸值测定

参照GB/T 15684—2015[9]进行测定。

2 结果与讨论

2.1 不同包装材料对大米水分变化的影响

水分是影响大米品质的主要因素之一。大米水分影响着大米脂肪酸反应情况，低水分大米的脂类化合物以氧化为主，高水分大米以水解为主。当大米中的水分过高时，会导致大米中酸性物质过多[10]。水分也是影响大米香味和酶活度的因素之一，水分过高会促进微生物的生长和繁殖，导致大米容易发生霉变。

图1 恒温恒湿贮藏条件下大米含水量变化

由图1可知，在恒温恒湿贮藏条件下，大米含水量均呈降低趋势。PVDC包装材料的大米水分下降程度低于PE/PP/PA包装材料的大米；PVDC包装材料的大米水分由11.75%下降至10.78%，而PE/PP/PA包装材料的大米水分则下降至10.31%。

2.2 不同包装材料对大米蒸煮品质变化的影响

大米在储藏过程中，品质劣变，还会引起蒸煮品质的变化。加热吸水率含量的高低影响着大米膨胀率的大小，同时也影响着米汤干物质含量的多少。

恒温恒湿贮藏条件下大米吸水率变化见图2。

由图2可知，PVDC和PE/PP/PA包装材料包装的大米吸水率都有所下降，PE/PP/PA包装材料变化程度明显大于PVDC包装材料。大米吸水率的高低受制于大米新陈度，随着时间的延长，大米会发生不同程度的陈化，陈化导致淀粉微晶束结构加强，难以糊化。

图2 恒温恒湿贮藏条件下大米吸水率变化

恒温恒湿贮藏条件下米汤pH值的变化见图3。

图3 恒温恒湿贮藏条件下米汤pH值变化

恒温恒湿贮藏条件下干物质含量变化见图4。

图4 恒温恒湿贮藏条件下干物质含量变化

由图3、图4可知，大米贮藏期间，米汤pH值、干物质含量会有所下降。导致这种现象产生的原因是，大米中脂肪酸含量上升以及大米陈化导致米汤浓稠度下降。PVDC包装材料的大米指标，在贮藏终点均优于PE/PP/PA包装材料。

恒温恒湿贮藏条件下淀粉酶活力变化见图5。

图5 恒温恒湿贮藏条件下淀粉酶活力变化

由图5可见，淀粉酶活力总体呈下降趋势，在第7天时，淀粉酶突然升高，可能是因为温度升高导致淀粉酶活跃度升高。包装材料对大米淀粉酶变化影响不大。

恒温恒湿贮藏条件下直链淀粉的变化见图6。

图6 恒温恒湿贮藏条件下直链淀粉变化

大米淀粉主要是由支链淀粉和直链淀粉构成，直链淀粉对大米食味品质影响甚大，是大米食用品质的重要影响因素。贮藏期间，稻米中的不溶性直链淀粉增加，主要是由于淀粉部分脱支老化的结果。由此，做出来的饭粒黏性变差，硬度增加，口感变劣。由图6可知，PE/PP/PA包装材料的大米直链淀粉增加较为迅速，而PVDC包装材料的大米直链淀粉变化相对较为平缓。

脂类物质作为稻米中的一个重要组成组分,影响着稻米储藏品质的变化。脂类物质易发生自动氧化而分解，同时易通过酶促反应而降解，俗称脂肪酸败。脂肪酶是以脂肪为作用底物的水解酶。在大米贮藏期间，脂肪易水解产生脂肪酸、甘油等。测定脂肪酶活力对鉴定大米品质意义重大。

恒温恒湿贮藏条件下脂肪酶活度变化见图7。

图7 恒温恒湿贮藏条件下脂肪酶活度变化

由图7可知，脂肪酶活度呈先上升后下降的趋势，在第21天左右达到最大值，PE/PP/PA包装材料包装的大米脂肪酶活度最高值为初始值的1.87倍，而PVDC包装材料包装的大米脂肪酶活度最高值为初始值的1.73倍，可见最高值相近，只是PVDC袋在前42 d活动度低一些。

脂肪酸值能反应贮藏期间大米发生劣变的快慢程度，是大米品质的重要指标，长期贮藏的大米其脂肪酸值升高明显，影响大米的品质和风味。大米中脂肪的含量虽然很低，但是容易发生脂肪氧化。

大米中的脂类含量直接影响大米食用品质,脂肪含量越高，米饭的光泽越好，但脂类物质最易发生变化。因此，在大米贮藏中,常以脂肪酸含量作为大米劣变的指标。新收获的粮食脂肪酸值一般在15 mgKOH/100 g以内[11]。

恒温恒湿贮藏条件下脂肪酸值的变化见图8。

图8 恒温恒湿贮藏条件下脂肪酸值变化

由图8可知，大米脂肪酸值前期变化缓慢，PVDC包装材料大米脂肪酸值由初始的16 mgKOH/100 g增加到31.7 mgKOH/100 g，PE/PP/PA包装材料大米脂肪酸值由初始的16.6 mgKOH/100 g增加到35.3 mgKOH/100 g。

3 结论

PVDC包装材料和PE/PP/PA包装材料包装大米在恒温恒湿贮藏条件下(温度37℃，湿度70%)，大米水分均有所降低，蒸煮品质下降，淀粉酶活力和脂肪酶活力先升高后降低，脂肪酸值升高；PVDC材料包装组变化程度均低于PE/PP/PA包装材料组。因此，PVDC包装材料优于PE/PP/PA包装材料。

[1] 王立峰,陈 超,杨精华,等.大米小包装储藏过程中脂类及微观结构的变化[J].中国农业科学,2015,48(9):1 807-1 817.

[2] 魏岩梅,陈为旭.大米小包装保鲜技术研究[J].福建轻纺,2001(11):31-34.

[3] 管东玲,刘俊伟,杨国宇.新型高阻隔PVDC材料性能及应用[J].塑料制造,2007(11):78-84.

[4] 中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准 食品中水分的测定：GB 5009.3—2010[S].北京：中国标准出版社，2010.

[5] 王肇慈.粮油食品品质分析[M].北京:中国轻工业出版社,2006:326-328.

[6] 郑铁松,龚院生.粮食与食品生化试验指导[M].郑州:河南医科大学出版社,1996:9-10.

[7] 全国粮油标准化技术委员会.粮油检验 粮食、油料的脂肪酶活动度的测定：GB/T 5523—2008[S].北京：中国标准出版社，2009.

[8] 全国粮油标准化技术委员会.大米 直链淀粉含量的测定：GB/T 15683—2008[S].北京：中国标准出版社，2009.

[9] 全国粮油标准化技术委员会.谷物碾磨制品 脂肪酸值的测定：GB/T 15684—2015[S].北京：中国标准出版社，2015.

[10] HORE D K.Rice Diversity Collection,Conservation and Management in Northeastern India[J].Genetic Resources & Crop Evolution,2005,52(8):1 129-1 140.

[11] 于 莉.大米小包装储藏保鲜技术研究[D].咸阳:西北农林科技大学,2008.

(责任编辑：俞兰苓)

Different packaging materials on the rice quality during constant temperature and humidity storage

LI Chuang1,KONG Fan-dong1,LIU Zhao-fang1，XU Jian2

(1.School of Food Science and Technology, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China; 2.Dandong Quande High-tech Packaging Co.,Ltd.,Dandong 118000,China )

Using PVDC and PE/nylon/polypropylene packaging materials for packaging of rice in the constant temperature and humidity( 37℃, humidity 70%),we studied the effects of different packaging materials on storage quality of rice. The results showed that:rice moisture content by the two kinds of packaging materials were both reduced, and cooking quality were lower, amylase and lipase activity decreased after rising first, fatty acid value increased； change degree of PVDC material packaging group were lower than that of polyethylene/nylon/polypropylene packaging materials. In the constant temperature and humidity storage conditions, PVDC packaging materials could better prolong the shelf life in rice.

rice；storage quality;constant temperature and humidity；packaging materials;PVDC

2016-11-02；

2017-02-28

李 闯(1991-)，男，硕士研究生，研究方向为蛋白质资源开发利用。

孔繁东(1958-)，男，教授，研究方向为蛋白质工程。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.05.002

TS210.1

A

1003-6202(2017)05-0005-04