测定大米加工精度的影响因素研究

沈 娜，杨 静，曾奎杰，洪 玲，张晓燕，黄 力

（湖南省粮油产品质量监测中心/稻谷及副产物深加工国家工程实验室，湖南 长沙 410201）

过度加工会造成稻米营养成分大量流失，并造成能源浪费[1]。自2011年开始，粮食行业开始提倡“节能减损、适度加工”[2]。2018年修订的推荐性国标《大米》降低了大米加工精度的要求[3]，引入了新的指标——留皮度，旨在量化表征大米加工精度。同年，大米加工精度的检验方法也进行了修订，其原理是通过对大米进行染色，使得皮层、胚及胚乳呈现蓝绿色和紫红色的颜色差异，测定留皮度后进行人工对比判定或仪器判定[4]。

但是日常大米生产和检验中，大米皮层的残留程度因受碾米时间、氧化脱落等因素的影响而影响留皮度的测定。因此，本文以籼稻和粳稻为原料，研究不同种类的大米达到一定留皮度所需要的碾米时间，碾米后残留皮层、留皮度随着储存时间增加的变化情况，以及通过染色使残留皮层固化对留皮度的影响情况，以期探讨大米的加工保存条件和留皮度测定的平衡点。同时通过分析染色时不同料液比是否对留皮度产生影响，确定检验中较为合适的料液比。旨在为更准确测定大米加工精度提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

湖南产籼稻谷，粒长6.6 mm，长宽比3.3；北方粳稻谷：粒长4.4 mm，长宽比1.7。

伊红Y-亚甲基蓝染液：北京东孚久恒仪器技术有限公司；无水乙醇（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

JMJT12型大米加工精度检测仪、JCXD10型稻谷新鲜度测定仪：北京东孚久恒仪器技术有限公司；JLGJ型检验砻谷机：浙江省台州市粮仪厂；BLH-3120型实验碾米机：浙江伯利恒仪器设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 加工精度测定方法

GB/T 1354—2018《大米》中加工精度分为精碾和适碾。精碾的定义为：背沟基本无皮、或有皮不成线，米胚或粒面皮层去净的占80%～90%；或留皮度在2.0%以下。适碾的定义为：背沟有皮，粒面皮层残留不超过20%的占75%～85%，其中粳米、优质粳米中有胚的米粒在20%以下，或留皮度为2.0%～7.0%。

GB/T 5502—2018《粮油检验 大米加工精度检验》以留皮度判别精碾和适碾。本文采用该标准第三法仪器检测法测定留皮度。具体操作：首先从制好的大米样品中分取适量整精米，精确至0.1 g，放入ø 90 mm培养皿内，加去离子水浸没样品1 min，稍微摇动洗去糠粉，倒尽水；然后立即加入染色剂浸没样品，摇匀静置2 min后倒净染剂；再立即加80%乙醇溶液，摇匀静置1 min脱色，倒去液体；再以80%乙醇溶液不间断漂洗3次；最后用滤纸吸干水分，自然晾干。由仪器测定留皮度。

1.3.2 料液比的确定

GB/T 5502—2018《粮油检验 大米加工精度检验》的染色操作中，染色液用量没有定量规定。实验中发现料液比为1 : 2（g/mL）时，米粒全部浸入液面以下，料液比为1 : 1.1（g/mL）时，液面和表层米粒齐平，在不过多增加米粒之间摩擦的情况下稍微摇动即可使染液包裹米粒。通过不同料液比染色测定留皮度，可以客观分析合适的加液量，方便实验操作、节约试剂。具体方法：籼稻谷和粳稻谷，各自混合均匀，脱壳碾米，去除碎米，混合均匀，制成大米样品。大米试样分别按1 : 2、1 : 1.6、1 : 1.3、1 : 1.1（g/mL）加染色液进行染色，测定留皮度。

1.3.3 碾米时间对大米留皮度的影响

籼稻谷和粳稻谷，各自混合均匀，脱壳，称取等量糙米，同一台碾米机磨，籼米碾磨18～29 s，间隔1 s，粳米碾磨13～23 s，间隔1 s。从得到的大米中称取约12 g整精米，以料液比1 : 1.1（g/mL）加染色液染色并测定留皮度，考察碾米时间对籼米和粳米留皮度的影响。

1.3.4 碾米后储存时间对大米留皮度和无皮粒数比的影响

无皮粒数比表示一份大米样品中无皮粒数占总粒数的比值。残留皮层脱落越多，大米中无皮粒数比越高。因此，以无皮粒数比表示残留皮层的脱落情况。

籼稻谷和粳稻谷，各自混合均匀，脱壳，籼米碾米25 s，粳米碾米17 s，去除碎米，用自封袋分装并置于室温下保存，分别于放置0、2、4、6、12、18、24、48 h时测定留皮度、无皮粒数比，测定料液比为1 : 1.1（g/mL），考察碾米后储存时间对籼米和粳米留皮度的影响。

1.3.5 染色储存时间对大米留皮度的影响

制得留皮度为0.8、2.1、4.3的染色籼米4份，留皮度为1.5、4.1、6.7的染色粳米4份，室温分别放置0、5、10 d，再次测定留皮度，考察染色储存时间对籼米和粳米留皮度的影响。

2 结果与分析

2.1 料液比对大米留皮率的影响

籼米和粳米在不同料液比下的留皮度见表1。

表1 料液比对大米留皮度的影响

从表1可以看出，当料液比为1 : 2（g/mL）时，完全浸没所有米粒，此时留皮度粳米为1.3%，籼米为4.3%。当料液比为1 : 1.1（g/mL）时，液面和表层米粒齐平，基本浸没米粒，此时留皮度粳米为1.3%，籼米为4.3%。说明随着料液比的减少，留皮度基本保持不变。料液比为1 : 1.1（g/mL）时，即可完全染色。

2.2 碾米时间对大米留皮度的影响

籼米和粳米在不同碾米时间下的留皮度见图1。

由图1可知，随着碾米时间的增加，大米的留皮度先急剧下降后趋于平缓。籼米碾米18 s时留皮度为10.2%，19 s时降至6.3%；26 s降至2.2%，27 s为1.0%。粳米碾米13 s时留皮度为12.1%，14 s时为8.7%，15 s降至6.7%；21 s时降至1.9%。因此，籼米加工精度要达到适碾，需碾米19～26 s，此时，留皮度为7.0%～2.0%；达到精碾，需碾米27 s，此时留皮度降至2.0%以下，为1.0%。粳米加工精度要达到适碾，需碾米15～20 s，此时，留皮度为7.0%～2.0%；达到精碾，需碾米21 s，此时留皮度降至2.0%以下，为1.9%。

图1 碾米时间对大米留皮度的影响

2.3 碾米后储存时间对大米留皮度和无皮粒数比的影响

由图2可知，碾米25 s制得的籼米，留皮度为4.3%，属于适碾的范围。放置15 h后，留皮度为3.5%，留皮度的绝对差值为0.8%，放置18 h后，留皮度为3.4%，绝对差值为0.9%，超出重复性限值（r=0.86%）；放置72 h 后，留皮度降至2.0%以内。无皮粒数比随着时间的增加逐渐增加，开始时为22.8%，放置15 h后，增加至25.7%，放置18 h后，增加至26.3%，放置72 h后，增加至48.5%。因此，碾米25 s制得的籼米可以储存0～15 h再测定加工精度，此时，留皮度变化不超出重复性限值。

图2 碾米后储存时间对籼米留皮度和无皮粒数比的影响

由图3可知，碾米17 s制得的粳米，留皮度为4.1%，属于适碾的范围。放置14.7 h后，留皮度为3.3%，留皮度的绝对差值为0.8%，放置17 h后，留皮度为3.2%，绝对差值为0.9%，超出重复性限值（r=0.83%）；放置48 h后，留皮度降至2%。无皮粒数比随着时间的增加逐渐增加，开始时为14.1%，放置14.7 h后，增加至19.7%，放置17 h后，增加至21.3%，放置48 h后，增加至46.0%。因此，碾米17 s制得的粳米可以储存0～14.7 h再测定加工精度，此时，留皮度变化不超出重复性限值。

图3 碾米后储存时间对粳米留皮度和无皮粒数比的影响

留皮度与无皮粒数比呈显著负相关。大米在碾磨过程中，糊粉层被破坏，大量油脂被释放，使得皮层被氧化分解[5]。随储存时间的增加，进一步加速了残留皮层的氧化，与胚的粘合逐渐松动并剥离脱落，无皮粒数比增加，留皮度降低。

2.4 染色后储存时间对大米留皮度的影响

留皮度为0.8%、2.1%、4.3%的染色籼米，留皮度为1.5%、4.1%、6.7%的染色粳米，于室温放置0、5、10 d后的留皮度见表2。

表2 染色后储存时间对大米留皮度的影响

由表2可知，染色后，不论是适碾，还是精碾，大米的留皮度随着放置时间的增加变化均不明显。这说明染色后大米皮层不容易剥离脱落，其加工精度得到保持。因此，染色后的大米可以储存10 d再测定加工工精度，其留皮度的变化值均不超过重复性限值。

3 结 论

通过研究表明不同种类的大米达到相应加工精度时所需碾米时间不同。本文中籼米达到适碾和精碾的时间分别为19 s和27 s，粳米达到适碾和精碾的时间分别为15 s和21 s。在实际检验和生产过程中，应根据大米的粒型、新鲜程度[5]等适时地调整碾米时间，以达到合适的加工精度，最大限度地保留大米的营养成分。

同时，碾米后大米上残留的皮层也会发生一定程度的氧化水解，且随着储存时间的增加而增加，并最终松动、脱离米胚。当碾米25 s制得的籼米储存18 h，碾米17 s制得的粳米储存17 h，测定出的留皮度和初始值出现较大差距，导致检测结果不稳定。但通过染色可以有效缓解残留皮层的脱落，染色后放置10 d依然可达到重复性限值要求，能够保证加工精度测定结果的稳定性。