摘要:應(yīng)用真空袋裝貯藏的方法，對大米過夏貯存進(jìn)行了試驗(yàn)研究，通過對影響質(zhì)量的多因素組合試驗(yàn)建立了大米品質(zhì)指標(biāo)變化的數(shù)學(xué)模型，并經(jīng)優(yōu)化處理找出最佳貯糧的參數(shù)范圍。試驗(yàn)表明，大米真空袋裝貯藏較常規(guī)貯藏有較好品質(zhì)，可有效地抑制大米的“陳化”速度。大米真空袋裝貯藏是一種保證糧食品質(zhì)且易于實(shí)施的先進(jìn)貯藏方法。
關(guān)鍵詞:真空袋裝貯藏；大米品質(zhì)；總酸；粘度；食味值
0 引言
隨著人們生活水平的提高，人們以米食為主的比例越來越大，全國對大米的消費(fèi)日益增加。由于大米自身的生理特點(diǎn)，胚乳直接暴露在空氣中，極易受濕、熱、蟲、霉的影響而變質(zhì)，從而影響了大米的食味品質(zhì)。為了保證城鄉(xiāng)居民大米的常年供應(yīng)，必須有相當(dāng)數(shù)量的大米需要度夏或度年保管，特別是含水量高的大米保管起來更是一個難題，極易產(chǎn)生米質(zhì)“陳化”和發(fā)霉變質(zhì)。
真空袋裝貯糧是當(dāng)今國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)保鮮貯糧方法之一，目前對其優(yōu)化參數(shù)研究尚未見有報(bào)導(dǎo)，因此作者采用旋轉(zhuǎn)正交組合設(shè)計(jì)的方法安排試驗(yàn)，建立影響品質(zhì)指標(biāo)變化的數(shù)學(xué)模型；對諸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理并進(jìn)行了與常規(guī)貯藏對照試驗(yàn)，對反映大米品質(zhì)的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了檢測分析。
1 試驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
1.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備
試驗(yàn)所用大米是東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院水稻研究室培育的東農(nóng)9316品系，真空包裝袋材料是PA/PE尼龍膜，試驗(yàn)所用真空包裝機(jī)是DZQ400－ID型。
1.2 試驗(yàn)分析及方法
大米貯藏后標(biāo)明其品質(zhì)變化的指標(biāo)有五項(xiàng)即總酸、脂肪酸、還原糖、粘度和食味評分值，各項(xiàng)指標(biāo)的測定方法如下：
1)總酸度采用NaOH滴定法測定[1]
2)脂肪酸采用無水乙醇提取法測定[2]
3)還原糖按GB5009.7－85方法測定
4)粘度按GB5516－85方法測定
5)食味評分值利用SATAKE食味計(jì)測定
2 試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、結(jié)果及分析
2.1 試驗(yàn)的設(shè)計(jì)
大米在貯藏過程中，受環(huán)境因素的影響極為重要，如環(huán)境溫度、濕度、貯藏時(shí)間以及氣體成分等。為了研究真空袋裝貯藏技術(shù)對于大米的貯藏效果，作者選取了東農(nóng)9316品系不同含水量、不同真空度以及不同貯藏時(shí)間的大米樣品進(jìn)行試驗(yàn)安排，即選擇含水量、真空度和貯藏時(shí)間作為三個可控因素，采用人工模擬本地(黑龍江省哈爾濱地區(qū))過夏貯糧倉內(nèi)溫度為20～25℃。為了更全面地反映該方法貯糧效果的客觀性，大米的含水量設(shè)計(jì)從13％～19％，貯藏時(shí)間為0～180天，真空度根據(jù)包裝機(jī)的實(shí)際工況設(shè)計(jì)為80～97kPa。
2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
經(jīng)測定各項(xiàng)檢測指標(biāo)，其結(jié)果見表1。
表1 大米各項(xiàng)檢測指標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
序號 x1(%) x2(KPa) x3(day) 總酸y1(0T) 脂肪酸y2(KOHmg/100g樣品) 還原糖y3(%) 粘度y4(cSt)
1 17.78 93.6 144 1.2 24 0.52 8.5
2 17.78 93.6 36 0.9 17 0.42 9.2
3 17.78 83.4 144 1.3 24 0.56 8.1
4 17.78 83.4 36 1.0 21 0.50 8.8
5 14.22 93.6 144 1.0 20 0.48 9.1
6 14.22 93.6 36 0.8 15 0.42 9.5
7 14.22 83.4 144 1.0 25 0.50 8.6
8 14.22 83.4 36 0.8 14 0.41 8.8
9 19 88.5 90 1.4 28 0.56 7.1
10 13 88.5 90 0.9 17 0.45 9.6
11 16 97 90 1.0 21 0.51 9.1
12 16 80 90 1.2 25 0.56 7.8
13 16 88.5 180 1.4 27 0.56 7.8
14 16 88.5 0 0.7 11 0.40 10.3
15 16 88.5 90 1.2 23 0.50 8.8
16 16 88.5 90 1.2 24 0.51 8.5
17 16 88.5 90 1.2 21 0.52 8.4
18 16 88.5 90 1.0 24 0.50 8.1
19 16 88.5 90 1.3 22 0.54 8.2
20 16 88.5 90 1.2 20 0.52 8.1
21 16 88.5 90 1.1 23 0.47 9.0
22 16 88.5 90 1.0 20 0.51 8.4
23 16 88.5 90 1.2 21 0.49 8.5
2.3 試驗(yàn)分析與討論
大米中含有分解淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等成份的酶，特別是脂肪，其含量雖少于淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，但最易發(fā)生變化，經(jīng)酯酶的催化能分解成甘油和游離脂肪酸，從而使游離脂肪酸增加，游離脂肪酸包藏在淀粉直鏈成分的螺旋結(jié)構(gòu)中，使糊化所需的水難以通過，淀粉粒的強(qiáng)度增加而引起米飯硬度增加[3]。脂肪酸還可以進(jìn)一步分解生成低級的醛、酮化合物和酸，對大米的食用品質(zhì)影響很大。
2.3.1 試驗(yàn)因素對大米總酸指標(biāo)的影響
圖1(a)是當(dāng)其中兩個試驗(yàn)因素分別固定在零水平上，第三個因素對總酸指標(biāo)的影響曲線。從圖中可以看出在試驗(yàn)約束下：x1(13％～19％)、x2(80～97kPa)和x3(0～180day)，總酸y1隨大米水分x1的增加和貯藏時(shí)間x3的延長而增加。當(dāng)水分較大(x1>1)時(shí)，曲線變化趨于平緩，說明該條件(x2=x3=0)下，高水分大米的總酸積累將接近于峰值；如果x1繼續(xù)增大，總酸y1將下降，大米品質(zhì)將嚴(yán)重劣變。當(dāng)x3=＋r時(shí)，曲線3近于平坦，說明總酸變化趨于緩慢。總酸隨x2的增大而下降，說明在此試驗(yàn)條件下，高真空度對抑制總酸的增長效果顯著。
2.3.2 試驗(yàn)因素對大米脂肪酸指標(biāo)的影響
圖1(b)是試驗(yàn)因素對脂肪酸影響的規(guī)律曲線，試驗(yàn)約束同3.3.1。脂肪酸y2隨大米水分的增加而急劇上升，而后趨于平坦，當(dāng)x1=1.23時(shí)(實(shí)際值為18.2％)，曲線1達(dá)到峰值，說明在此條件下大米水分不應(yīng)超過18.2％，否則脂肪酸將加速分解而生成低級的醛、酮化合物等，大米將嚴(yán)重變質(zhì)。真空度對脂肪酸的增長起到了抑制作用如曲線2。曲線3是貯藏時(shí)間對指肪酸指標(biāo)的影響。
2.3.3 試驗(yàn)因素對大米還原糖指標(biāo)的影響
試驗(yàn)約束同3.3.1，見圖1(c)。從圖中可以看出大米的還原糖隨水分和貯藏時(shí)間的增加而上升，隨真空度的增加而下降，當(dāng)各因素處于較水平時(shí)，對指標(biāo)的影響略大。當(dāng)x1=1.22時(shí)，即含水量為18.18％時(shí)，還原糖值最大，如在此約束(x2=x3=0)下繼續(xù)增大x1，則還原糖值下降，大米食味品質(zhì)變差。
2.3.4 試驗(yàn)因素對大米粘度指標(biāo)的影響
大米粘度是研究其品質(zhì)變化的又一重要指標(biāo)，是影響食味的重要因素。大米粘度的大小由其膠體粒子形成的膠體體系所決定。大米在貯藏過程中其淀粉中不溶于熱水的直鏈淀粉含量增加，粘性下降[4]。貯藏方式不同，其粘度降低的速度也不相同。圖1(d)反映了三個因素對大米粘度指標(biāo)的影響，約束同3.3.1。指標(biāo)隨真空度x2的增大而增大，即當(dāng)高真空度貯藏時(shí)，大米的粘度減少小，當(dāng)x2=＋r時(shí)，在貯藏條件(x1=x3=0)下，其粘度為10.0605cSt，比原始樣品下降了2.325％，當(dāng)x2=1時(shí)，其粘度比原始樣品下降了10.52％，說明高真空度對于抑制大米粘度下降有明顯效果。粘度指標(biāo)隨x1和x3的增大而下降，見曲線1和曲線3。
3 對照貯藏試驗(yàn)
為了觀察真空袋裝貯藏大米的效果，作者還進(jìn)行了與常規(guī)組的對照貯藏試驗(yàn)。試驗(yàn)所用大米同前，貯藏時(shí)間為180天，真空度選做較高的兩個水平(＋1和＋r)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。
表2 對照貯藏指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果
類別 含水量(%) 真空度(Lev) 總酸(0T) 脂肪酸(KOHmg/100g樣品) 還原糖(%) 粘度y4(cSt) 食味值(分)
真空 14.22 +1 1.13 16 0.43 9.3 62
+r 1.13 15.7 0.43 9.3 62
16 +1 1.26 22 0.48 9.0 60
+r 1.25 22.5 0.47 9.1 61
貯藏 17.78 +1 1.31 23.3 0.52 8.1 58
+r 1.31 23.1 0.51 8.1 58
19 +1 1.34 26.2 0.56 6.3 55
+r 1.32 26 0.56 6.4 56
常歸貯藏 14.22 - 1.25 21.6 0.47 9.2 61
16 - 1.32 23.2 0.54 8.2 57
17.78 - 1.43 26.9 0.56 7.1 53
19 - 1.27 22.1 0.52 5.2 50
從對照貯藏檢測結(jié)果可以看出，高真空度對于保持大米品質(zhì)有利；經(jīng)六個月的貯藏時(shí)間，食味值高于60分的只有真空貯藏組水分低于16％和常規(guī)貯藏組水分低于14.22％的樣品。
4 結(jié)論
4.1 由上述分析可以看出，采用真空袋裝對大米的過夏貯藏，其保質(zhì)效果是明顯的。由于真空的作用，抑制了大米的呼吸強(qiáng)度和霉菌的繁殖，保持了大米的品質(zhì)。真空袋裝貯藏是一種易于采用保證大米品質(zhì)的先進(jìn)貯糧方法。
4.2 考慮諸項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的要求，采用真空袋裝貯藏大米過夏的合理參數(shù)應(yīng)該為：含水量不大于16％，真空袋內(nèi)的真空度不小于95kPa，極限貯藏時(shí)間見表2。
4.3 真空袋裝貯藏大米的安全水分可提高到16％，較常規(guī)貯糧的安全水分14％高20％，可以顯著地降低水稻烘干成本(約可降低一般水稻烘干成本的30％～50％)。
