東北優(yōu)質(zhì)粳稻不同溫度儲(chǔ)藏條件品質(zhì)變化研究

田 琳，張海洋，祁智慧，王鵬杰，唐 芳

倉(cāng)儲(chǔ)物流

東北優(yōu)質(zhì)粳稻不同溫度儲(chǔ)藏條件品質(zhì)變化研究

田 琳1,2,3，張海洋1,2,3，祁智慧1,2,3，王鵬杰4，唐 芳1,2,3

（1. 國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院，糧食儲(chǔ)運(yùn)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，北京 100037；2. 河南糧食作物協(xié)同創(chuàng)新中心，河南 鄭州 450002；3. 江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210023；4. 南京財(cái)經(jīng)大學(xué)，江蘇 南京 210023）

以吉林榆樹地區(qū)超級(jí)稻（水分14.6%）為研究對(duì)象，分別置于15、20、25、30和35 ℃條件下模擬儲(chǔ)藏，定期取樣檢測(cè)品質(zhì)指標(biāo)變化。結(jié)果表明，種用品質(zhì)、儲(chǔ)藏品質(zhì)、加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)等各項(xiàng)指標(biāo)受儲(chǔ)藏溫度影響較大，溫度越高，稻谷各項(xiàng)品質(zhì)下降越明顯。短期儲(chǔ)存時(shí)，將儲(chǔ)藏溫度控制在25 ℃或更低，能夠保證稻谷的儲(chǔ)藏、加工和外觀品質(zhì)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。水分含量為14.6%的優(yōu)質(zhì)粳稻脂肪酸值與儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間呈二元非線性關(guān)系，可通過模型=EXP（2.218+0.025+ 0.003）對(duì)脂肪酸值的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。綜合各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)變化情況，兼顧節(jié)約儲(chǔ)糧成本因素，25 ℃準(zhǔn)低溫是較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的儲(chǔ)藏溫度，在該溫度下14.6%優(yōu)質(zhì)粳稻可安全儲(chǔ)藏6個(gè)月，且保持良好品質(zhì)。

優(yōu)質(zhì)粳稻；儲(chǔ)藏溫度；品質(zhì)變化

稻谷是我國(guó)居民最重要的主食之一，全國(guó)大約有三分之二的人口以稻米為主食[1]，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展，民眾對(duì)稻谷的需求逐漸從數(shù)量型向品質(zhì)型和食味型轉(zhuǎn)變[2]，對(duì)口感、營(yíng)養(yǎng)俱佳的優(yōu)質(zhì)稻需求量劇增。我國(guó)近兩年啟動(dòng)了“好糧油計(jì)劃”，專門為優(yōu)質(zhì)稻谷制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17891—2017[3]。東北地區(qū)和長(zhǎng)江中下游是我國(guó)粳稻生產(chǎn)的集中區(qū)域[4]，相比之下，由于東北地區(qū)光熱、水土及生態(tài)環(huán)境等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，使其產(chǎn)出的粳稻口感好、營(yíng)養(yǎng)豐富、食味品質(zhì)優(yōu)，備受南北方市場(chǎng)的青睞[5]。優(yōu)質(zhì)粳稻在南北方地區(qū)均有短期儲(chǔ)存的需求以滿足當(dāng)?shù)貙?duì)中高端大米的消費(fèi)需要。尤其是在南方，為了保證大米品質(zhì)，企業(yè)通常在進(jìn)入夏季高溫前完成稻谷的加工。因此，探索優(yōu)質(zhì)粳稻在不同儲(chǔ)藏條件下的品質(zhì)變化規(guī)律，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)和加工企業(yè)均有重要的指導(dǎo)意義。

雷玲等[6]通過3個(gè)秈稻和3個(gè)粳稻在不同溫度條件下的儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示稻谷在低溫下發(fā)芽率降低緩慢而不顯著，且粳稻的發(fā)芽率對(duì)儲(chǔ)藏溫度的變化更敏感。周延智等[7]通過對(duì)15個(gè)優(yōu)質(zhì)稻品種的儲(chǔ)藏特性研究表明優(yōu)質(zhì)稻入庫(kù)脂肪酸值上限應(yīng)控制在18 mg KOH/100 g，常規(guī)儲(chǔ)藏條件下優(yōu)質(zhì)稻的儲(chǔ)存期在一年半以內(nèi)，延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期需采用控溫25 ℃儲(chǔ)存。金浩等[8]通過模擬儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn)表明溫度和水分是影響稻谷整精米率的主要因素，整精米率的下降速率還與品種有關(guān)，粳稻比秈稻更易下降。畢文雅等[9]通過優(yōu)質(zhì)稻在儲(chǔ)藏期間的品質(zhì)變化研究表明，偏高水分（14.5%）的優(yōu)質(zhì)稻利于保持加工品質(zhì)，但儲(chǔ)藏品質(zhì)下降較快，15 ℃和20 ℃可以延緩優(yōu)質(zhì)稻儲(chǔ)藏品質(zhì)和加工品質(zhì)的下降。

本研究通過對(duì)吉林榆樹產(chǎn)的14.6%水分含量的優(yōu)質(zhì)粳稻在15~35 ℃下進(jìn)行模擬儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn)，定期取樣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)稻谷的種用、儲(chǔ)藏、加工以及外觀品質(zhì)指標(biāo)。對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的變化規(guī)律進(jìn)行研究，分析得出合適的儲(chǔ)藏溫度，既保證在一定儲(chǔ)藏期內(nèi)稻谷的各項(xiàng)品質(zhì)，又盡量降低儲(chǔ)藏成本，提升儲(chǔ)藏的經(jīng)濟(jì)性，為稻谷倉(cāng)儲(chǔ)和加工企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

稻谷樣品：2017年產(chǎn)超級(jí)粳稻，初始水分14.6%，產(chǎn)自吉林榆樹。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

HPS-250生化培養(yǎng)箱：哈爾濱東聯(lián)電子計(jì)數(shù)開發(fā)有限公司；PL3002-IC電子分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；DJSFM-1糧食水分測(cè)試粉碎磨：成都糧食儲(chǔ)存科學(xué)研究院；HG-9246A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；JMWT 12大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀、JDMZ 100稻谷出米率檢測(cè)儀：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 稻谷模擬儲(chǔ)藏

準(zhǔn)備5個(gè)8 L密封箱，清洗、晾干后，75%酒精消毒處理。分別稱取清理、除雜的稻谷樣品4 kg左右分裝在5個(gè)密封箱中，密封箱分別放置在15、20、25、30和35 ℃生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行180 d的儲(chǔ)藏實(shí)驗(yàn)，儲(chǔ)藏期間定期取樣檢測(cè)稻谷主要品質(zhì)指標(biāo)變化情況。

1.3.2 稻谷品質(zhì)檢測(cè)

水分測(cè)定參照GB/T 5009.3—2016；脂肪酸值測(cè)定參照GB/T 20569—2006（附錄A規(guī)定的方法）；出糙率測(cè)定參照GB/T 5495—2008；整精米率測(cè)定參照GBT 21719—2008；發(fā)芽率測(cè)定參照GB/T 5520—2011；黃粒米、白度測(cè)定采用JMWT 12大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀檢測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及處理采用SPSS 19和Excel軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 種用品質(zhì)變化

發(fā)芽率指測(cè)試種子發(fā)芽數(shù)占測(cè)試種子總數(shù)的百分比，是衡量種子生命活力的重要指標(biāo)，是農(nóng)業(yè)種子行業(yè)非常關(guān)注的指標(biāo)之一。發(fā)芽率也是一項(xiàng)非常敏感的指標(biāo)，糧食籽粒胚芽部位不僅受儲(chǔ)藏溫度的影響，還容易受真菌侵染導(dǎo)致發(fā)芽能力下降[10]。本研究使用的超級(jí)稻初始發(fā)芽率為100%，在不同溫度下儲(chǔ)藏180 d，期間發(fā)芽率的具體變化見圖1。

圖1 稻谷儲(chǔ)藏期間發(fā)芽率變化情況

由圖1可看出，在35 ℃和30 ℃下分別儲(chǔ)藏60 d和120 d稻谷失去發(fā)芽率，在25 ℃下儲(chǔ)藏180 d也基本失去發(fā)芽率，在20 ℃下儲(chǔ)藏180 d發(fā)芽率降至65%左右，只有在15 ℃下能較好地保持發(fā)芽率。

經(jīng)SPSS 19軟件相關(guān)性分析，發(fā)芽率與儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間之間的相關(guān)系數(shù)分別為–0.640 6和–0.567 9，均為顯著性負(fù)相關(guān)。張海洋等[11]的研究中表明，14.0%以上水分的稻谷發(fā)芽率受儲(chǔ)藏溫度和真菌生長(zhǎng)雙重影響，高溫儲(chǔ)藏發(fā)芽率降速明顯快于低溫儲(chǔ)藏，高溫對(duì)籽粒胚芽的損傷更為明顯。

2.2 儲(chǔ)藏品質(zhì)變化

脂肪酸含量是稻谷儲(chǔ)藏過程中最為敏感的品質(zhì)指標(biāo)之一，脂肪酸值與稻谷食用品質(zhì)密切相關(guān)[12]。稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)判定標(biāo)準(zhǔn)[13]中將脂肪酸值作為是否宜存的主要判定指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)用的超級(jí)稻初始脂肪酸值17.6 mg KOH/100 g，在不同溫度條件下，隨著實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，脂肪酸值的變化情況見圖2。

圖2 稻谷儲(chǔ)藏期間脂肪酸值變化情況

由圖2可知，稻谷脂肪酸值隨儲(chǔ)藏時(shí)間增加均呈上升趨勢(shì)，且溫度越高，上升趨勢(shì)越明顯。30 ℃和35 ℃條件下，樣品在儲(chǔ)藏180 d后，脂肪酸值分別達(dá)到31.3和41.6 mg KOH/100 g，根據(jù)稻谷儲(chǔ)存品質(zhì)判定規(guī)則[14]（脂肪酸值≤25 mg KOH/100 g），均達(dá)到不宜存狀態(tài)；25 ℃樣品在儲(chǔ)藏120 d和180 d時(shí)脂肪酸值分別是24.9 mg KOH/100 g和26.2 mg KOH/100 g，處于稻谷宜存臨界值附近；20 ℃或更低溫度條件下，脂肪酸值明顯低于宜存臨界值，儲(chǔ)存狀況良好。

經(jīng)SPSS 19軟件相關(guān)性分析，脂肪酸值與儲(chǔ)藏溫度和儲(chǔ)藏時(shí)間之間的相關(guān)系數(shù)分別為0.577 2和0.660 0，均為顯著性正相關(guān)。對(duì)優(yōu)質(zhì)粳稻（14.6%水分）儲(chǔ)藏過程中脂肪酸值（FAV）與儲(chǔ)藏溫度（T）和儲(chǔ)藏時(shí)間（t）關(guān)系進(jìn)行二元非線性回歸擬合，可得到擬合方程=EXP（2.218+0.025+ 0.003），方程擬合優(yōu)度2=0.860，通過該方程，可初步預(yù)測(cè)優(yōu)質(zhì)粳稻在不同溫度條件下儲(chǔ)藏脂肪酸值的變化情況，用于指導(dǎo)倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)。綜上，對(duì)于北方優(yōu)質(zhì)粳稻，25 ℃是相對(duì)適宜的儲(chǔ)藏溫度，儲(chǔ)藏半年仍處于宜存狀態(tài)，冷源充足的情況下，盡可能保持低溫儲(chǔ)藏，以延長(zhǎng)儲(chǔ)存期。

2.3 加工品質(zhì)變化

在稻谷的加工品質(zhì)指標(biāo)中，出糙率和整精米率最為重要，直接影響到加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，是加工企業(yè)關(guān)注的重要指標(biāo)。出糙率和整精米率分別表示稻谷中可食用部分和能夠加工出整粒大米部分占稻谷籽?？傎|(zhì)量的比例[15]。在我國(guó)現(xiàn)行稻谷[16]標(biāo)準(zhǔn)中，出糙率和整精米率都是定等級(jí)的重要指標(biāo)。本研究所用超級(jí)稻初始出糙率和整精米率分別為80.90%和73.01%，在不同溫度下儲(chǔ)藏180 d后的變化情況見表1。

表1 優(yōu)質(zhì)粳稻儲(chǔ)藏前后出糙率和整精米率的變化 %

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示經(jīng)Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)在<0.05水平差異顯著

用SPSS軟件經(jīng)Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)（< 0.05），結(jié)果表明，30 ℃和35 ℃下儲(chǔ)藏樣品的出糙率和整精米率與初始樣品存在顯著性差異，整精米率下降1%以上，嚴(yán)重影響加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。25 ℃及以下儲(chǔ)藏的優(yōu)質(zhì)粳稻與初始樣品差異性不顯著。由此可見，25 ℃及以下儲(chǔ)藏半年，基本不會(huì)影響優(yōu)質(zhì)稻的加工品質(zhì)。

2.4 外觀品質(zhì)變化

黃粒米胚乳呈黃色，與正常米粒色澤明顯不同。在稻谷收獲期間如遇高溫多雨或未能及時(shí)脫粒干燥，濕谷堆積在一起，米質(zhì)容易發(fā)生黃變，形成黃粒米。在稻谷的儲(chǔ)藏期間，由于稻谷水分含量高、糧溫高等原因，黃粒米含量也會(huì)隨儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增多[17]。稻谷黃變后，商品的外觀發(fā)生變化，嚴(yán)重影響消費(fèi)者對(duì)大米的接受程度。白度是評(píng)定大米精度的一項(xiàng)參考指標(biāo)，同一品種大米，白度與碾白精度成正比，同樣影響消費(fèi)者對(duì)大米的接受程度。黃粒米和白度直接影響加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，是加工企業(yè)關(guān)注的重要品質(zhì)指標(biāo)。

不同溫度下模擬儲(chǔ)藏180 d后，稻谷樣品使用JDMZ 100稻谷出米率檢測(cè)儀制備三級(jí)大米[18]，然后使用JMWT 12大米外觀品質(zhì)檢測(cè)儀進(jìn)行掃描，結(jié)果見表2。

表2 優(yōu)質(zhì)粳稻儲(chǔ)藏前后大米黃粒米和白度變化

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示經(jīng)Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)在<0.05水平差異顯著。

用SPSS 19軟件經(jīng)Duncan’s新復(fù)極差法檢驗(yàn)（<0.05），對(duì)黃粒米（重量比）和白度檢測(cè)結(jié)果做顯著性差異分析，由表2結(jié)果可見，儲(chǔ)藏溫度對(duì)黃粒米和白度影響比較明顯。造成黃粒米與初始樣品有顯著性差異的溫度是30 ℃及以上，30 ℃和35 ℃下儲(chǔ)藏180 d的黃粒米含量分別上升至0.76%和1.45%，30 ℃儲(chǔ)藏半年，黃粒米含量接近大米[18]質(zhì)量指標(biāo)中黃粒米的限量（1.0%），存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，而35 ℃儲(chǔ)藏半年的樣品已明顯超過黃粒米的限量（1.0%）。本實(shí)驗(yàn)用大米為三級(jí)大米，未經(jīng)拋光，白度在20 ℃及以上時(shí)有顯著性差異，溫度越高白度下降越明顯。通常白度受到一定程度影響時(shí)，可以通過控制加工精度，采用增加碾米和拋光次數(shù)提高白度，但會(huì)導(dǎo)致整精米率和出米率下降，影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)論

通過在不同溫度條件下模擬儲(chǔ)藏吉林榆樹地區(qū)的超級(jí)稻（水分14.6%），對(duì)稻谷品質(zhì)指標(biāo)的變化進(jìn)行研究，結(jié)果表明，種用品質(zhì)、儲(chǔ)藏品質(zhì)、加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均受儲(chǔ)藏溫度影響較大，溫度越高，稻谷各項(xiàng)品質(zhì)下降越明顯。因此，在不同的溫度條件下，稻谷的儲(chǔ)藏期不同，溫度越高，存儲(chǔ)期越短。

除了種用品質(zhì)外，該超級(jí)稻在25 ℃或更低溫度下儲(chǔ)存，能夠保持稻谷的儲(chǔ)藏品質(zhì)在宜存狀態(tài)，安全儲(chǔ)藏期不短于180 d，并且能夠保證良好的加工品質(zhì)和大米外觀品質(zhì)。溫度越低，稻谷的品質(zhì)越好。水分含量為14.6%的優(yōu)質(zhì)粳稻脂肪酸值與儲(chǔ)藏溫度（T）和儲(chǔ)藏時(shí)間（t）呈二元非線性關(guān)系，可通過模型=EXP（2.218+0.025+ 0.003）對(duì)優(yōu)質(zhì)粳稻脂肪酸值的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。

對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)和加工企業(yè)，在保證優(yōu)質(zhì)粳稻主要品質(zhì)指標(biāo)同時(shí)，降低儲(chǔ)藏成本是非常重要的?？紤]到降低儲(chǔ)糧溫度會(huì)增加儲(chǔ)糧成本，并且對(duì)倉(cāng)房及儲(chǔ)糧設(shè)備有更高要求，對(duì)于14.6%水分稻谷的短期儲(chǔ)藏，將儲(chǔ)藏溫度控制在25 ℃，是比較經(jīng)濟(jì)可行的，在該溫度下14.6%水分優(yōu)質(zhì)粳稻至少可安全儲(chǔ)藏6個(gè)月，且保持良好的品質(zhì)指標(biāo)。

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Study on the quality changes of high quality japonica paddy under different temperature storage conditions in northeast China

TIAN Lin1,2,3, ZHANG Hai-yang1,2,3, QI Zhi-hui1,2,3, WANG Peng-jie4, TANG Fang1,2,3

(1. Academy of National Food and Strategic Reserves Administration, National Engineering Laboratory of Grain Storage and Logistics, Beijing 100037, China; 2. Henan Collaborative Innovation Center of Grain Crops, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China; 3. Jiangsu Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety, Nanjing, Jiangsu 210023, China; 4. Nanjing University Of Finance and Economics, Nanjing, Jiangsu 210023, China)

In this study, super paddy with moisture content of 14.6% in Yushu area of Jilin province was took as the research object. The paddy was stored under the conditions of 15, 20, 25, 30 and 35 ℃, respectively, and the changes of various quality indexes were detected by sampling regularly. The results showed that the various indicators of seed quality, storage quality, processing quality and appearance quality were greatly affected by the storage temperature. The higher the temperature, the worse quality of paddy. During short-term storage, the storage temperature should be controlled at 25 ℃ or lower to ensure that the storage quality, processing quality and appearance quality of the rice can meet relevant standards. The fatty acid value of high quality japonica paddy with 14.6% moisture content showed a binary nonlinear relationship with storage temperature and storage time, and the change could be predicted by the model FAV=EXP (2.218+0.025+0.003). On the basis of the changes of various quality indexes and the cost saving factor of grain storage, 25 ℃ quasi-low temperature is suggested as an economical and practical storage temperature, at which 14.6% high quality japonica paddy can be safely stored for 6 months and maintain good quality.

high quality japonica paddy; storage temperature; quality changes

TS210.2

A

1007-7561(2020)03-0135-05

10.16210/j.cnki.1007-7561.2020.03.021

2019-11-12

“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)（2016YFD0401003）

田琳，1988年出生，女，助理研究員，研究方向?yàn)榧Z食儲(chǔ)藏.

唐芳，1978年出生，女，副研究員，研究方向?yàn)榧Z食微生物.