优质稻谷准低温储藏与常温储藏品质变化的比较研究

李卓珍 渠琛玲 王红亮 王若兰 万立昊

(河南工业大学粮油食品学院，郑州 450001)

稻谷是我国的主要粮食作物，产量逐年提高，2018/2019年度全国稻谷总产量达到2.03亿t[1]。随着生活水平的提高，优质稻谷越来越受人青睐[2,3]。但在生产实践中发现，储藏过程中优质稻谷中的非淀粉成分分解较普通稻谷更快，且更易黄变，品质劣变速度更快[4]。

为了降低优质稻在储藏期间品质的劣变速度，维持较低的环境温度是较为有效的方法。因此在研究准低温储藏条件下优质稻谷色泽、气味、脂肪酸值、品尝评分值、黄粒米含量、直链淀粉含量、出糙率、整精米率、过氧化氢酶活动度、发芽率、糊化特性及质构特性等品质变化的基础上，与常温储藏的优质稻谷品质变化进行对比，探讨优质稻谷准低温储藏的适宜储藏时间。

1 材料与方法

1.1 实验原料

优质稻谷“黄华占”和“两优”购自湖北省襄阳东国家粮食储备库(2016年9月收获)，经过除杂、晾晒等处理，入仓时2种稻谷杂质含量均小于1.0%。含水量在入仓和储藏过程中均保持在13.5%～14.0%。根据前期研究，在常规储藏过程中，发现稻谷感染了害虫谷蠹和印度谷螟，虫口密度分别为3头/kg和2头/kg。由于害虫继续发生会对稻谷品质产生影响，故而对常温储藏的2种优质稻谷用硫酰氟进行了熏蒸，熏蒸浓度35 g/m3，熏蒸时间28 d。

1.2 储藏条件

实验模拟仓尺寸为1.50 m×0.95 m×1.20 m，装粮高度1 m[5]，每仓约装稻谷850 kg。

准低温储藏：通过空调将实验仓所处的室内环境及粮温维持在20 ℃以下，共储藏18个月。3—11月平均粮温为10～17 ℃，12—2月平均粮温为2～7 ℃。

常温储藏：实验仓所处的室内环境通过开窗通风保持与外界一致。共储藏18个月。4—10月平均粮温为20～29 ℃，11—3月平均粮温为1～17 ℃。

1.3 优质稻谷品质测定

根据前期研究结果，每2个月取仓内上中下层(每层取样于仓中心及四角各100 g)共1 500 g稻谷混匀，用于品质监测。

色泽、气味、脂肪酸值和品尝评分值：参照GB/T 20569—2006；水分含量：参照GB 5009.3—2016；黄粒米率：参照GB/T 17891—2017；直链淀粉含量：参照GB/T 15683—2008；出糙率：参照GB/T 5495—2008；整精米率：参照GB/T 21719—2008；过氧化氢酶活动度：参照GB/T 5522—2008；发芽率：参照GB/T 5520—2011；糊化特性：参照GB/T 24852—2010。

质构特性：将优质稻谷砻谷、碾米后蒸煮，蒸煮方法参照GB/T 20569—2006。从试样中随机取4粒大米，共测定8次，去除最大值及最小值求其平均值。相关参数：探头为P/36R；操作模式：压力测定；压缩比例：70%；触发点：5 g；间隔时间：2 s；测前、测试及测后速度分别为5.0、0.5、0.5 mm/s[5]。

1.4 数据处理

运用Excel、Origin等软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 储藏品质的变化

在整个储藏过程中，准低温储藏和常温储藏的黄华占和两优的色泽气味均为正常。2种优质稻谷在不同储藏方式下的脂肪酸值和品尝评分值的变化如图1所示。

随着储藏时间的延长，优质稻谷的脂肪酸值均呈上升趋势，在准低温储藏下优质稻的脂肪酸值相对于常温储藏上升趋势较缓慢(图1a)。在准低温储藏条件下黄华占储藏540 d后脂肪酸值达到29.2 mg/100 g(<30 mg/100 g，宜存，GB/T 20569—2006)，而在常温储藏420 d后脂肪酸值就已经达到29.9 mg/100 g。在准低温储藏的两优储藏540 d后脂肪酸值达到29.1 mg/100 g，而在常温储藏420 d后脂肪酸值就已经达到28.9 mg/100 g。说明准低温可以延缓优质稻中的脂类水解，且对于2种不同种类的优质稻谷，准低温储藏540 d和常温储藏420 d即将超出宜存范围。

由图1b可知，随着储藏时间的延长优质稻的品尝评分值呈下降趋势，储藏期间准低温储藏的优质稻的品尝评分值比常温储藏的高。储藏540 d后，黄华占在准低温储藏540 d和常温储藏420 d后的品尝评分值仍处于宜存范围(>70，宜存，GB/T 20569—2006)。两优在准低温储藏540 d和常温储藏420 d的品尝评分值分别为75、76。在此时间节点2种优质稻谷在2种储藏方式下的品尝评分值还在宜存范围。

2.2 质量指标的变化

由图2a看出，优质稻谷的黄粒米率随时间的延长而增加，且准低温储藏优质稻的黄粒米率低于常温储藏。储藏540 d后，黄华占在准低温储藏和常温储藏下的黄粒米率分别为0.6%、1.0%，两优在准低温储藏和常温储藏下的黄粒米率分别为0.5%、0.9%，均≤1.0%，均符合GB/T 17891—2017《优质稻谷》的定级标准。

稻谷的直链淀粉含量是评价其食用、蒸煮品质的一项重要指标，直链淀粉含量越高，大米的韧性口感较差，弹性较低。研究表明直链淀粉含量影响煮后米饭的质构特性和口感[6]。如图2b所示，随着储藏时间增加，2种优质稻的直链淀粉含量都呈先上升后下降趋势，准低温储藏的优质稻的直链淀粉含量低于常温储藏。入仓时黄华占在准低温储藏和常温储藏条件下的直链淀粉质量分数分别为12.8%、12.9%。储藏至540 d，2种储藏方式下的直链淀粉质量分数为14.9%、15.8%，分别上升了2.1%、2.9%。入仓时两优在准低温储藏和常温储藏条件下的直链淀粉质量分数分别为12.9%、13.0%。储藏至540 d，2种储藏方式下的直链淀粉质量分数为14.6%、15.4%，分别上升了1.7%、2.4%。由此可知，准低温储藏的优质稻谷直链淀粉含量上升幅度相较常温储藏的要小，更能延缓优质稻谷品质的劣变。

2.3 加工品质的变化

由图3a看出，随着储藏时间的延长，优质稻谷的出糙率逐渐下降，且准低温储藏的优质稻谷出糙率下降幅度低于常温储藏。入仓时，黄华占在准低温和常温储藏条件下的出糙率分别为80.0%、79.8%，储藏至540 d，黄华占2种储藏方式下的出糙率分别为78.1%、77.7%，分别下降了1.9%、2.1%。入仓时，两优在准低温和常温储藏条件下的出糙率分别为80.3%、80.0%，储藏至540 d，在2种储藏条件下的出糙率分别为77.0%、76.4%，分别下降了3.3%、3.6%。根据GB 1350—2009《稻谷》标准，在准低温储藏和常温储藏条件下储藏540 d黄华占和两优均属于二等稻谷。

稻谷的整精米率主要受稻谷品种、栽培和储藏条件、加工工艺等[7, 8]的影响。由图3b所示，随着时间的延长，2种储藏方式下的优质稻的整精米率都呈下降趋势。入仓时，黄华占在准低温和常温储藏条件下的整精米率分别为61.7%、60.8%，储藏540 d后，在2种储藏条件下的整精米率分别为56.5%、55.2%，分别下降了5.2%、5.6%。入仓时，两优在准低温和常温储藏条件下的整精米率分别为59.7%、60.0%，储藏540 d后，在2种储藏条件下的整精米率分别为53.8%、52.5%，分别下降了5.9%、7.5%，且准低温储藏下的黄华占和两优的整精米率的下降幅度都比常温储藏下的小。

2.4 生理品质的变化

过氧化氢酶是生物体内活性氧防御系统的重要保护酶，可以有效阻止活性氧的积累，降低稻谷品质劣变速度[9]。过氧化氢酶活动度可间接反映种子活力的大小[10]。两种优质稻谷在储藏期间的过氧化氢酶活动度如图4a所示，准低温储藏的优质稻的过氧化氢酶活动度比常温储藏的高，随着储藏时间的延长，过氧化氢酶活动度呈下降趋势，入仓时黄华占在准低温储藏和常温储藏条件下的过氧化氢酶活动度分别为43.6、43.9 mgH2O2/g，在储藏540 d后，准低温储藏和常温储藏下的黄华占的过氧化氢酶活动度分别为20.4、12.8 mgH2O2/g，分别下降了23.2、31.1 mgH2O2/g。入仓时两优在准低温储藏和常温储藏条件下的过氧化氢酶活动度分别为44.2、44.8 mgH2O2/g，在储藏540 d后，准低温储藏和常温储藏下的过氧化氢酶活动度分别为24.5、16.6 mgH2O2/g，分别下降了19.7、28.2 mgH2O2/g。且准低温储藏下的黄华占和两优整精米率的下降幅度比常温储藏下的小。

不同储藏方式下的优质稻在储藏期间的发芽率变化如图4b所示，影响稻谷发芽率的因素主要有种子胚的活性、完整性、光照、温度和水分等[11]，准低温储藏可以较好地保持优质稻的发芽率。而常温储藏由于使用了熏蒸剂，使得稻谷的发芽率下降幅度变大，储藏420 d后2种优质稻的发芽率都接近零。

2.5 糊化特性的变化

黄华占在储藏期间的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、峰值时间、糊化温度的变化如图5所示。由图5a可知，黄华占的黏度变化较为明显，而峰值时间和糊化温度的变化较小。刚入仓时准低温储藏和常温储藏的峰值黏度分别为3 906.0、3 861.0 cP，储藏540 d后，2种储藏方式下的峰值黏度分别上升了189.3、407.0 cP，常温储藏下峰值黏度的增加幅度大于准低温储藏的。大量研究表明[12-14]，随着储藏时间的延长，峰值黏度呈现上升的趋势。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的最低黏度分别为1 833.5、1 828.0 cP，储藏540 d以后，2种储藏方式下的最低黏度分别上升了293.5、485.7 cP，常温储藏下的最低黏度的增加幅度大于准低温储藏(图5b)。在刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的最终黏度分别为2 917.5、2 912.0 cP，储藏了540 d以后，2种储藏条件下的最终黏度分别上升了481.2、648.7 cP(图5c)。

两优在储藏期间的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、峰值时间、糊化温度的与黄华占相似，两优的黏度变化也较为明显，而峰值时间和糊化温度的变化也较小(图5)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的峰值黏度分别为3 707.5、3 741.0 cP，储藏540 d以后，2种储藏方式下的峰值黏度分别上升了447.2、586.3 cP，常温储藏下的峰值黏度的增加幅度大于准低温储藏(图5a)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的最低黏度分别为1 808.0、1 839.0 cP，储藏540 d以后，2种储藏方式下的最低黏度分别上升了372.3、530.7 cP，常温储藏下的最低黏度的增加幅度大于准低温储藏(图5b)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的最终黏度分别为2 940.0、2 970.5 cP，储藏540 d以后，2种储藏条件下的最终黏度分别为3 415.0、3 711.0 cP，分别上升了475.0、740.5 cP(图5c)，储藏期间游离脂质和直链淀粉形成复合物，导致了黏度的上升[15]。

2.6 质构特性的变化

米饭的口感在评价消费者对大米饭的接受程度中占主导作用，而质构特性更能客观地反映米饭的质地[16]。黄华占的质构特性在储藏期间的变化如图6所示，刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的硬度分别为1 471.1、1 635.2 g，储藏540 d以后，2种储藏方式下的硬度分别上升了932.9、1 227.6 g，常温储藏下的硬度增加幅度大于准低温储藏(图6a)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的黏着性分别为-193.4、-244.9 g·s，储藏540 d以后，2种储藏方式下的黏着性分别下降了51.1、119.1 g·s，常温储藏下的黏着性的下降幅度大于准低温储藏(图6b)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的弹性分别为0.76、0.79 mm，储藏540 d以后，2种储藏方式下的弹性分别下降了0.20、0.32 mm，常温储藏下的弹性的下降幅度大于准低温储藏(图6c)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的咀嚼性分别为346.6、353.9 g，储藏540 d以后，2种储藏方式下的咀嚼性分别增加了351.6、513.6 g，常温储藏下的咀嚼性的增加幅度大于准低温储藏(图6d)。

两优刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下硬度分别为1 842.3、2 238.4 g，储藏540 d以后，2种储藏方式下的硬度分别为2 347.7、2 619.6 g，分别上升了505.4、381.2 g(图6a)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的黏着性分别为-252.7、-216.7 g·s，储藏540 d以后，2种储藏方式下的黏着性分别下降了104.6、84.4 g·s，常温储藏下的黏着性的下降幅度大于准低温储藏的(图6b)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的弹性分别为0.76、0.69 mm，储藏540 d以后，2种储藏方式下的弹性分别下降了0.13、0.16 mm，常温储藏下弹性的下降幅度大于准低温储藏(图6c)。刚入仓时准低温储藏和常温储藏条件下的咀嚼性分别为300.0、343.5 g，储藏540 d以后，2种储藏方式的咀嚼性分别增加334.8、394.9 g，常温储藏下咀嚼性的增加幅度大于准低温储藏(图6d)。

3 结论

随着储藏时间的增加，优质稻谷的品尝评分值、出糙率、整精米率、过氧化氢酶活动度、发芽率呈现下降的趋势，这些指标在常温储藏下的下降趋势比准低温储藏的大。优质稻谷的脂肪酸值、黄粒米含量呈现上升的趋势，在储藏540 d后，脂肪酸值接近轻度不宜存标准。储藏期间，优质稻谷的峰值黏度、最低黏度、最终黏度均呈现上升的趋势，峰值时间和糊化温度变化不明显。对于质构特性，储藏前期硬度和黏着性没有明显的变化，弹性逐渐上升，储藏后期硬度呈现上升的趋势，黏着性和弹性均呈现下降的趋势，在整个储藏期间咀嚼性呈现上升的趋势。准低温储藏相较常温储藏更能保持优质稻质构特性的稳定性。由此可知，准低温储藏较常温储藏更能延缓优质稻谷品质的劣变。根据GB/T 20569—2006《稻谷储存品质判定规则》，建议准低温储藏的优质稻谷的储备周期不超过18个月。