大米品质改良的现状及思路

碾米工业

大米品质改良的现状及思路

无锡轻工大学食品学院(214036)周惠明张奕

摘要论述了大米品质改良在我国的实际意义。分析了大米品质的影响因素和品质改良的方法。提出了大米品质改良的初步思路。

关键词大米品质改良

中图分类号T S212

The Present Situation and Tentative Idea of Improving White Rice Quality

ABSTRAC T T he real significance of improv ing w hite rice quality in our countr y was described.T he influence fac-tors of w hite r ice quality and methods fo r improving w hite rice quality w er e analysed.T he tentative idea of improving white rice quality w as put forw ard.

KEYWORDS w hite r ice quality improving

我国的稻谷产量居世界之首。有不少优良品种食用品质很好,深受消费者欢迎,也有一些品种食用品质较差,积压较多,业已成为粮食系统一个沉重的包袱。大米是我国一半以上人口的主食,稻谷作为国家重要的战略物资,每年都有大量的稻谷要贮藏。而稻谷作为一个有生命的实体,必然会在贮藏过程中发生一系列的生物化学反应而导致品质改变。大米的食用品质与其化学组成,淀粉、蛋白质、脂肪等高分子物质的理化性质有很高的相关性。关于大米的陈化机理有很多种说法,概括起来大致有:胞壁、蛋白质变化说,认为米质变化的主要原因在于胞壁和淀粉粒外围的蛋白质变化;直链和支链淀粉含量相对变化说;羰基化合物说;游离脂肪酸说;脱支酶说;巯基变化说;综合影响说,即大米陈化是多种理化性质变化的结果,而不是单一成分变化导致的。关于大米品质改良的研究,国内外有不少报道,影响大米食用品质的因素也有很多报道,大米品质改良技术的研究在不断地深入,但许多问题还有待进一步探索。

改善陈米和低品质米的食用品质是粮食行业迫切希望解决的一个大难题,它关系到稻谷资源的充分利用和出路,意义非常重大。

1大米品质的影响因素

米粒是由碳水化合物、蛋白质和微量物质所组成的非均匀整体,蛋白质、脂肪、维生素和矿物质大量存在于被碾去的米皮中,在胚乳中仅少量存在,但这部分少量存在的物质对大米品质有很大的影响。

陈米臭的产生及大米酸度的增加与脂类的变化有关。由于脂解酶在米中的活性很高,它作用于脂质的易感键上使双键打开,产生游离脂肪酸,脂肪酸又进一步氧化分解成羰基化合物,经GC分析发现其中戊醛和己醛是主要的陈米臭味。一旦游离脂肪酸与淀粉发生作用,与直链淀粉形成环状结构,蒸煮时就会限制淀粉的膨润,使米饭蒸煮后变得硬度大且粘性小。通过测定脂肪酸氧化程度还可以判定陈米化程度

大米储藏前后,蛋白质含量无明显变化,但有些蛋白质,如米谷蛋白会出现分子量成倍增长的趋势,导致其溶出度减小,使淀粉不能充分吸水膨胀,影响米饭的硬度和粘度。大米储藏后,-SH减少,-S-S-增多。-SH少、-S-S-键交联多的米,蒸煮时米饭不易烂,加热后粘性小。这是由于蛋白质在淀粉的周围形成了坚固的网状结构,限制了淀粉粒的膨胀和柔润。有人认为:-SH和-S-S-在存放后都减少,这是由于相邻的-SH被氧化成-S-S-键或不相邻的-SH基被氧化成亚砜。-SH多的米,蒸煮的米饭软而粘性大,-SH被氧化所产生的-S-S-键的多少与大米的食味密切相关。大米清香味主要是H2S。新米与陈米相比较H2S和二甲基硫化物含量高出很多。但也有人认为二甲基硫化物是导致陈米味出现的因素之一。虽然蛋白质含量在贮藏中不变,但蛋白质成分却发生了变化,如有些氨基酸含量改变了。

淀粉占米粒总重的80%以上,它的种类和质量与食味关系密切。虽然在储藏过程中,大米的A-淀粉酶和B-淀粉酶活力都有所下降,但总的结果是支链淀粉的含量下降而直链淀粉的含量上升。储藏中,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,做出来的饭粒粘性变差,硬度增加,口感变劣。另外从直链淀粉的溶解和淀粉的糊化特性看,大米陈化后,加热糊化时间长,冷却后粘度下降,糯性降低,粘度和热稳定性下降。其他因素如类脂、蛋白质以及细胞壁硬化都影响大米淀粉的糊化特性。

稻谷的水分一般为13%~14%。调整水分可以较好地改善其米饭的某些特性,如粘性等。但水分过高,也会导致出现陈米味和口感变差,酶活增加,促使脂肪酸败,直链淀粉含量增加,微生物生长旺盛,会使米发热,进一步激活酶的作用。蒸煮时水分是一个不能忽略的问题,它对米饭粘度和硬度有影响。

稻米中少量的A-淀粉酶和B-淀粉酶能使直链淀粉含量发生变化,且本身随储藏时间增加而活力下降。蛋白质分解酶在储藏过程中活力会增加如果温度过高其活力增加碾米机/product/861.html

更快,最后使游离氨基酸含量增加。而氨基酸分解成醛和酮等,是大米出现陈味的原因之一。在水分和日光的作用下,含硫氨基酸与V B2会导致典型陈米味的出现。大米酸性增大,除与脂肪分解有关外,另一个原因就是蛋白质离解出的氨基酸增加。蛋白酶抗热能力强,干燥后活力也不会受很大影响。其他酶类如谷氨酸分解酶、木聚糖酶等研究较少,但它们同样也与大米陈化关系密切。

有关大米陈化机理的解释有很多种。实际上大米的陈化是一个复杂的过程,就像人体衰老一样,是多种因素造成的。大米品质改良,首先要判定大米陈化的程度,可用愈创木酚反应法,愈创木酚和对苯二胺并用法,酸度指示法等方法。再根据大米陈化后淀粉、蛋白质、脂类及酶活性变化的情况以及香味消失、粘性减小、硬度增大等结果,从米饭的气味和口感、粘性和硬度入手,设计品质改良的方案。

2大米品质改良的实施办法

通过大米品质改良,提高低品质米和陈米米饭的外观、香气、滋味、硬度、粘度等,已进行了较多的研究。在方法上,主要是使用添加剂,如添加某些氨基酸,让它们与醛类物质发生反应,生成无臭和无害的物质,消除陈米臭,提高香味;在水中加入有机酸、盐等来调节煮饭水的pH值,使米饭中葡萄糖、水溶性含氮物及水溶性有味物质含量增多,达到改善食味的目的;添加植物油改善米饭外观;添加高分子粘质物,如:B-环糊精提高粘弹性,用米糠发酵水来作添加物,消除陈米味等等。近年来大米添加剂发展很快,有品质改良剂、增香剂、陈米返鲜风味剂、表面活性剂,如甘油酯、蔗糖酯、山梨酸酯、十二烷醇和磷脂以及其他类添加剂,如柠檬酸(可作抗氧化剂使用)等(见表1、表2)。使用添加剂的缺点是使用麻烦,量不容易控制,治表不治本。

表1粘硬度测定结果

试样口感评分硬度/g粘性/g粘/硬对照(陈米不添加)0183128110104

对照(新米不添加)5)))陈粳米41061112110111

陈籼米41221012150110 B-环糊精30mg,葡萄糖酸-D-内酯8mg,淀粉酶015mg,柠檬酸210mg,糯米粉40mg,蔗糖酯012mg。

表2感观鉴定结果

试样气味口感粘性对照(陈米不添加)000

对照(新米不添加)555

陈粳444+

陈粳44-4-

陈籼4+4-4-

陈籼444半胱氨酸2mg,葡萄糖酸-D-内酯5mg,B-环糊精20mg,明胶2mg;香米粉40mg。

酶法改良是一种新的手段,利用酶的生物活性,如链霉

蛋白酶分解蛋白质成氨基酸,一方面解决了蛋白质阻碍淀粉吸水问题,同时生成物氨基酸又改善了米的风味。在加入酶的同时,辅以添加剂如加入葡萄糖酸-D-内酯表面活性剂来扩大淀粉细胞的间隙,使淀粉充分吸水糊化;再加玉米淀粉改善色泽、外观,吸收不良气味。由于陈米的细胞壁和细胞膜变厚,添加纤维素酶和木聚糖酶,水解纤维素和半纤维素,提高淀粉对水的吸收和糊化度。添加A-淀粉酶和B-淀粉酶,利用其对淀粉的糖化作用增加大米粘性。

高压处理是大米品质改良值得尝试的一种方法。将陈米以及低品质米加压至100M Pa,经过10min处理后,促进其淀粉吸水,达到改良粘弹性的目的。在压强小于200 M Pa和纤维素酶、果胶裂解酶、活菌素酶作用下,可普遍增强大米的柔软性。在某些情况下,用活菌素酶和胶原蛋白酶可增加粘性。若添加单甘酯,可有效保持米饭的粘弹性。用电解煮饭水的办法,利用电流改善米粒的内部结构也能增加淀粉的吸水。

品质改良的目的在于改变陈米的结构和化学组成,让淀粉能充分吸水糊化,增加粘弹性同时去除陈米臭,改善外观。所以,大米品质改良在实际应用中要着重以下方面。

(1)增强粘弹性

添加蛋白质分解酶和表面活性剂,前者可使蛋白质生成氨基酸和小肽,具有改善风味的作用,后者能使细胞膜间隙扩大,从而米粒内部可以充分吸收水分,促进米粒的糊化。这样由于米粒软化,从而使粘度增加,而且一些酶能将米粒亚糊粉层的结晶性蛋白颗粒切断,在提高粘性的同时,有助于表面活性剂的作用。添加高分子粘稠物,如:环糊精能增加米饭的粘性。

(2)去除异味和增加色泽

¹采用高分子物质结合法。利用高分子物质能与有机物结合,可以交联多种官能团的特点来去除陈米味,并保持米饭香味的稳定性。

º添加油脂和其他辅料。油脂能使米饭有光泽,辅料,如:玉米淀粉可改善外观颜色,并能吸收不良气味,食盐、味精等调味物质,可以改善滋味。

在工艺上,大米品质改良可以在品质调理机中进行。入机的大米在一定温度和压力作用下,使籽粒结构发生变化,加上混合酶和多种添加剂的调理,使它的结构和理化性质接近优质米。出机时可用具有增香等功效的混合液进行抛光和营养强化,最后真空包装。

3展望

通过大米品质改良,使低品质米和陈米摆脱销不出的困境,意义是十分重大的。然而,大米品质改良技术是一项较难的技术,牵涉到很多理论新问题和实际操作困难。相信通过不懈的努力,有希望攻克这一难题。

(收稿日期:1997-11-28)粘度测定仪/product/270.html