真空包装解封后大米储藏品质变化研究

真空包装解封后大米储藏品质变化研究
张玉荣;马记红;伦利芳;褚洪强;付玲
【摘要】为了探讨真空包装解封后大米在典型储藏环境条件下主要品质指标的变化,模拟中国典型储粮区域高温环境,并以室温储藏为对照,对大米的理化特性指标(色泽、水分、还原糖、脂肪酸值、降落数值、丙二醛、电导率)、酶和微生物活性进行测定分析.结果表明:解除真空包装后大米在各模拟储藏条件下其b*值、脂肪酸值、降落数值、电导率、丙二醛含量、多酚氧化酶活性、微生物活性都随储藏时间延长逐渐增加,L*值、a*值、过氧化物酶的活性呈逐渐减小的趋势.室温(平均温度20℃)储藏150 d的大米品质变化相对缓慢,品质仍然新鲜.在35℃,80％ RH和30℃、70％ RH条件下品质变化较快,储藏75 d和150 d大米脂肪酸值＞25 mgKOH/100g,均已超出大米的安全储藏要求.
【期刊名称】《粮油食品科技》
【年(卷),期】2013(021)006
【总页数】5页(P111-115)
【关键词】大米;解除真空;模拟储藏;品质
【作者】张玉荣;马记红;伦利芳;褚洪强;付玲
【作者单位】河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450001;河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450001;河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450001;河南工业大学粮油食品学院,河南郑州 450001;河南工业大学粮油食品学院,河南郑州450001
【正文语种】中文
【中图分类】S379
大米是人类的主要粮食之一，全世界尤以亚洲对稻米的依赖性最强。

我国是世界上大米产量最多的国家之一，全国约有70%的人口以大米为食。

大米含有丰富的淀粉、蛋白质，其中蛋白质的营养价值是植物蛋白中最好的，接近动物蛋白［1－3］。

经过加工的大米由于失去了颖（外壳）和皮层的保护，大米中的营养成分直接与空气和外部存储环境相接触，大米对于环境的相对湿度、环境温度以及外部环境的气体组分比较敏感，极易发生陈化、发热霉变、虫害、品质劣变等问题，使大米的营养价值及食用品质下降［4－7］，因此大米保鲜是个难题。

真空包装是一
种通过降低袋内O2含量，抑制大米的呼吸强度和霉菌的生长繁殖，防止大米发生陈化、发霉、生虫等，保持大米的新鲜色泽，从而更好地保持大米品质的储藏方法，国内外均已广泛应用。

目前关于真空袋装储藏品质变化规律的研究已有许多报道［8－12］，而针对解除真空包装后大米储藏品质变化研究报道较少，由于所有包装的大米在其食用前均需解包，因此本文对真空包装解封后的大米在我国典型高温储粮环境下品质的变化进行研究，为各地大米的科学存放和保质提供参考依据。

1.1 材料
真空小包装空育131大米（粳米）：益海（佳木斯）粮油工业有限公司生产。

1.2 试剂
硫代巴比妥酸、愈创木酚、三氯乙酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、铁氰化钾、硫酸、无水乙醇、95%乙醇等试剂均为分析纯。

1.3 仪器设备
纷腾h9型平板式扫描仪：上海中晶科技有限公司；80－1离心机：上海嘉定粮油检测仪器厂；FSF粉碎机：上海嘉定粮油检测仪器厂；恒温水浴锅：上海医疗器械
五厂；1010－3型鼓风恒温干燥箱：上海实验仪器厂有限公司；DDS－11At电导率仪：上海雷磁新泾仪器有限公司；722可见分光光度计：惠普上海分析仪器有
限公司；微生物活性检测仪：川晟荣科技发展有限公司。

1.4 方法
样品用纱布包装成袋，每袋约500 g，置于人工气候箱进行模拟储藏。

人工气候箱温、湿度的参数设置主要依据我国典型储粮区域高温环境的平均温、湿度，将其设定为35℃，80%RH；30℃，70% RH，并以室温储藏作对照，每隔25 d取各模
拟储藏条件下的样品测定其脂肪酸值、降落数值、过氧化物酶活性和电导率等指标。

1.5 大米品质指标的测定
1.5.1 理化指标
色泽：取大米10粒，置于扫描仪玻璃板上，以300dpi分辨率进行扫描得到彩色
图像，并以jpg格式进行保存，然后参照文献［13］方法测定；水分的测定：按GB／T 5497—1985；还原糖的测定：按GB／T 5513—2008；脂肪酸值（Fatty Acid Valaue，FAV）的测定：按GB／T 5510—2011；降落数值（Falling Nomber，FN）的测定：按GB／T 10361—2008；丙二醛含量（Malondialdehyde Content，MDA）的测定：大米样品粉碎过80目筛，然后参照文献［13］方法测定；电导率（Electrical Conductivity，ED）的测定：随
机选取50粒完整大米并称质量，先用蒸馏水冲洗3次，然后沥干置于50 mL小
烧杯中，加入50 mL蒸馏水浸泡10 h，同时作空白对照。

再参照文献［14］方法测定。

1.5.2 酶活性测定
过氧化物酶（POD）活性（Peroxdiase Activity，POD）：大米样品粉碎过80
目筛，然后参照文献［14］方法测定，但酶液提取液磷酸二氢钾浓度改为0.05 mol／L。

多酚氧化酶活性（Polyphenol Oxdiase，PPO）：大米样品粉碎，过80目筛，
然后参照文献［14］方法测定。

1.5.3 微生物活性测定
参照文献［15］的方法测定。

2.1 储藏过程中色泽变化
大米外观色泽的变化是其储藏品质变化最直观的表现之一。

大米的色泽包括颜色和光泽两个方面，对不同模拟储藏环境下的米样品图像采用CIE～L*、a*、b*色空间表示方法［13］。

大米样品米粒表面的L*值、a*值、b*值的测定结果见图1。

由图1a可知，大米样品在不同模拟储藏环境下的L*值呈现逐渐降低的趋势，L*值反映大米的亮度。

35℃条件下大米的L*值下降幅度最大，150 d时L*值已由初始的89降为77。

30℃，70%RH和常温条件下大米样品的L*值在150d内变化缓慢，变化范围为89～82和89～80，说明大米在35℃条件下变暗的趋势更加明显，且储藏温度越高使大米的颜色越变暗。

真空包装解封后的大米在不同储藏条件下的a *值均呈负值，表明大米的颜色显示中绿值多于红值，而各条件下a*值的变化则在一个小范围内波动，呈现减小、增
加又减小的变化，各储藏条件交叉明显。

由图1b可知，室温储藏条件下初始a*值下降幅度最大，变化范围为－3～－8.35℃，80%RH和30℃，70%RH条件下的
a*值变化范围为－3～－7和－3～－6，说明室温储藏对大米的a*值影响较大。

由图1c可以看出，各储藏条件下b*值均呈升高趋势。

在150d内升高最快的是35℃，80%RH和30℃，70%RH条件下的b*值。

室温样品的b*值升高趋势较35℃，80%RH和30℃，70%RH条件下的缓慢，其变化范围是1～5。

说明温度
和湿度对b*值影响更大。

2.2 储藏过程中水分、脂肪酸值、还原糖变化
由图2a可看出，随着储藏时间的延长，150 d内室温条件下水分变化较明显，变
化范围为14.2%～13.1%。

室温储藏条件在150 d内水分含量下降是因为从7月开始，室内储存期间郑州气候较为干燥，相对湿度在20%～60%间变化，温度在16～37℃间变化，室内空气含水量低，大米内部水分蒸汽压较大，内部水分与周围环境发生水分交换，水分含量降低；解封样品在35℃、80%RH环境中储存50 d，水分上升，变化范围为14.2%～14.8%。

这是由于大米刚放入气候培养箱内处于高温高湿环境，大米中水分与环境湿度进行水分交换动态平衡过程中导致大米水分含量逐渐升高，之后达到动态平衡后水分含量变化不大，一直在13.8%附近波动。

而在30℃、70%RH储藏环境中储藏的大米，其水分也缓慢下降，低于原始水分。

一般来说脂肪酸值越高，粮食品质越差，能反映出储藏期间粮食的劣变程度，是粮食品质的重要指标。

由图2b可知，气调解除后大米在各模拟环境储藏期间，脂肪酸值均随着储藏时间的延长而逐渐增加。

35℃、80%RH环境中150d内脂肪酸值增加最快，变化范围为15～46.6 mgKOH／100g，脂肪酸值在75d以后已超出大米的安全储藏期限。

30℃、70%RH和室温储藏环境中大米脂肪酸值在150d内上升趋势相似，变化范围为15～30.5 mgKOH／100g和15～24.9 mgKOH／100g。

说明储藏温度越高，湿度越大，脂肪酸值上升越快，解除气调后的大米样品品质劣变越快。

这种变化同朱星晔［16］的研究结果一致。

大米中含有少量的低分子糖类，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、棉籽糖等。

这些低分子糖类按化学结构的不同又可分为还原糖和非还原糖两类。

还原糖分子中含有游离的还原基，在适当的条件下容易被氧化，影响大米的品质。

各储藏条件下的大米还原糖含量变化趋势如图2c所示。

大米样品在35℃条件下75 d内还原糖含量急剧增加，变化范围为0.33%～0.49%，还原糖含量升高了33%，而在75天后显著下降，说明环境温湿度对大米还原糖含量的影响明显，且温度越高增加趋势越大。

室温条件下150d内还原糖含量变化不大，变化范围为0.33%～0.3%。

可见
在高温高湿环境中（35℃，80%RH）大米的陈化度大于其他两种环境。

2.3 储藏过程中电导率和丙二醛变化
大米在水中浸泡一段时间之后，大米可溶性物质或电解质水通过细胞膜外渗，渗漏越多，细胞膜的完整性越差，浸泡液的电导率越高。

由图3a可以看出，各储藏环境大米的电导率均呈上升趋势。

室温环境温湿度低，150 d内电导率增加幅度最小，变化范围为9.4～33.2 μS／cm。

在35℃条件下，大米浸出液电导率变化幅度最大，电导率变化范围为9.4～36.9 μS／cm。

30℃条件下的电导率增加了23.8 μS
／cm，电导率增加值介于室温储藏和35℃之间，说明温度和湿度对电导率有影响，且温度越高，湿度越大，增加越明显。

在储藏过程中，大米脂类会水解产生游离脂肪酸，并在脂肪氧化酶作用下产生氢过氧化物，然后进一步分解产生醛、酮类等小分子产物，其中主要产物为丙二醛（MDA）。

丙二醛是膜质过氧化反应的重要产物，其含量的大小反映了膜质过氧
化的程度。

各模拟储藏条件下大米丙二醛含量随着储藏时间延长变化趋势如图3b
所示。

各储藏条件下大米丙二醛含量在第1个月都呈增加趋势，在后两个月有不
同程度下降。

各储藏条件下丙二醛含量在第4个月都显著增加，随后逐渐降低，
但都大于0月时丙二醛含量。

整体来看，各储藏条件下丙二醛含量变化趋势相似，说明储藏条件对其影响不明显。

2.4 储藏过程中主要酶活性变化
过氧化物酶（POD）是生物体内活性氧防御系统重要保护酶，能催化H2O2形成
H2O，从而有效阻止O2－和H2O2积累，限制潜在活性氧伤害。

由图4a可以看出大米POD活性随着储藏时间延长均逐渐降低，变化最快的是35℃、80%RH和30℃、70%RH条件下的大米。

储藏150 d酶活性变化范围为22～3 U／g、20～4 U／g，而室温条件下75 d后下降幅度较大，在150 d时酶活性低于其它条件。

表明温度和湿度是影响大米储藏过程中过氧化物酶活性的主要因素，低温可更好的
保持过氧化物酶的活性。

粮食中多酚氧化酶的含量高低与粮食褐变有必然的关系。

粮食的褐变是由氧化和非氧化反应引起的，氧化或酶促褐变是氧与酚类物质在多酚氧化酶作用下发生的一种反应。

因此可通过检测大米中多酚氧化酶的变化来反映大米表面色泽的变化。

由图4b可知，35℃和30℃条件下大米的多酚氧化酶随储藏时间的延长变化趋势基本
相同，多酚氧化酶的活力在100 d之前一直处于急剧上升状态，变化范围为
1.33～3.23 U／g，1.33～4.03 U／g。

而室温条件下变化范围为1.33～1.53 U／g，由此表明环境温度和湿度对其有一定的影响。

大米储藏过程中α－淀粉酶的活性会随时间的延长发生变化，可根据淀粉酶的活力变化判定大米的劣变程度。

通过测定谷物降落数值可以反应出α－淀粉酶的活性。

由图4c可知，大米样品的降落数值随储藏时间的延长在各储藏条件下均呈现上升趋势，即α－淀粉酶的活性逐渐减小。

而且是高温、高湿条件下减小的最快，变化范围为386～569 s、386～533 s，这同有关研究结果相似［17］。

说明温度越高，湿度越大，降落数值的增加幅度越大。

这是由于大米解封后处在高温高湿条件下，α－淀粉酶易失活，致使米粉糊化后的黏度变大，降落数值增大。

2.5 储藏过程中微生物活性变化
微生物生长、代谢与储粮水分和温度有很大关系，当粮食的微生物活性值达到
500 U时，则被检测的粮粒可认定为发霉。

原因是此时粮食中微生物生长已达到
一个临界值，可造成粮食的品质发生质变，丧失了食用价值。

从图5可看出，在3种不同的储存条件下，储藏温湿度较高条件下微生物活性值较大即微生物活性较强，特别是35℃条件下储藏温度较高，其增长速度最快，在储藏100 d后由47 U升
到500 U临界值。

室温条件下微生物活度150 d内增长范围为47～230 U，30℃条件下增长范围为47～496 U。

（1）真空能有效的抑制霉菌的生长繁殖，防止大米发生陈化、发霉、生虫等现象，
保持大米的新鲜色泽，然而解除包装后大米其抑制作用消失，微生物在合适的温湿度下又开始增长，高温、高湿条件下增长速度大于常温储藏。

（2）各种模拟储藏条件下大米的b*值、脂肪酸值、电导率、丙二醛含量、多酚氧化酶活性、微生物活性都随储藏时间延长逐渐增加，L*值、a*值、过氧化物酶的活性呈逐渐减小的趋势。

在室温储藏条件下变化相对缓慢，在35℃，80%RH和30℃，70%RH条件下变化较快，其中35℃、80%RH条件和30℃、70%RH条件下储藏75 d和150 d大米的脂肪酸值＞25 mgKOH／100g，已超出大米的安全储藏要求。

（3）储藏条件对脂肪酸值和主要酶的活性影响比较明显，低温能较好的保持解除真空包装后大米的品质，而在高温高湿地区真空包装的大米解封后应尽快食用，以3～5个月为期限。

【相关文献】
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