發(fā)芽糙米粽的開發(fā)及保鮮技術(shù)研究

張 穎 ， 何 健 ， 馮 偉 ， 王 濤 ， 王 韌 *， 于秋生 ， 陳正行

（1.糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室， 江南大學(xué)， 江蘇 無錫 214122；2.江南大學(xué) 食品學(xué)院， 江蘇 無錫214122）

發(fā)芽糙米是一種全谷物食品，具有豐富的營養(yǎng)與高含量的 γ-氨基丁酸 （γ-aminobutyric acid，GABA）[1]。 目前，發(fā)芽糙米的研究主要集中在對發(fā)芽方式的改良以提高GABA 的含量和食用品質(zhì)上[2]。通過發(fā)芽工藝優(yōu)化、超聲處理和逆境脅迫等方式富集糙米中的GABA 含量，同時一定程度上富集谷胱甘肽、谷維素、阿魏酸等營養(yǎng)物質(zhì)。 前期研究結(jié)果表明，通過通氣和鈣離子二重脅迫萌發(fā)提升發(fā)芽糙米的GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)至28.18 mg/hg[3]。然而，盡管糙米發(fā)芽工藝取得了進(jìn)步但發(fā)芽糙米的普及率和接受度仍舊不高[4]。 究其原因，主要是由于發(fā)芽糙米食品品種較少。

粽子是一種傳統(tǒng)食品，可以作為發(fā)芽糙米的優(yōu)質(zhì)載體。 粽子是由箬葉包裹的米團(tuán)塊，在箬葉的保護(hù)下，粽體的氧化和表面水分的揮發(fā)得到減緩[5]。 不僅如此，箬葉在粽子的防蟲防腐方面也能起到一定的功效。 但是，僅依靠箬葉的保鮮作用無法滿足保鮮粽的貨架要求。 目前，市售的粽子普遍采用二次殺菌的方式，即在裹粽、蒸煮、包裝后進(jìn)行121 ℃、30 min 的熱殺菌處理[6]。 經(jīng)過蒸煮和殺菌的二次熱加工，粽子的質(zhì)地下降，其感官品質(zhì)與新鮮粽相差較大[7]，且部分營養(yǎng)物質(zhì)也在該過程中遭到破壞。

雙氧水（食品級）是一種性能優(yōu)良、安全高效的殺菌劑，在高溫下即可分解成氧氣和水，不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，也不會對環(huán)境造成二次污染[8]。 因此，為了達(dá)到新鮮粽的口感， 同時盡量減少營養(yǎng)物質(zhì)如γ-氨基丁酸的損失，作者首先通過糙米粽體的質(zhì)構(gòu)變化來確定糙米粽的最佳配比。 采用一次滅菌法，即將粽子預(yù)煮后立即進(jìn)行滅菌，探究不同體積分?jǐn)?shù)的雙氧水保鮮劑以及包裝中添加脫氧包和乙醇緩釋片對粽子的保鮮效果和感官品質(zhì)的影響。進(jìn)行15天的儲藏，探究不同保鮮處理對粽子的酸價、過氧化值和γ-氨基丁酸含量的影響，以期獲得一種在短期內(nèi)能夠保證發(fā)芽糙米粽感官品質(zhì)的保鮮技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑糙米：皖糯1 號，糯稻，購自江蘇淮安米市。 糯米、粽葉：市售；耐高溫蒸煮袋、真空保鮮袋： 德清拜杰家居用品貿(mào)易有限公司產(chǎn)品；脫氧包（100 型）、乙醇緩釋片（30 型）：杭州家爽包裝材料有限公司產(chǎn)品。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備高效液相色譜儀（Agilent 1260 Series 型）、液相色譜柱（ZORBAX SB-Aq 型）：美國 Agilent 公司產(chǎn)品； 物性分析儀（TA.XTPlus型）：英國SMS 公司產(chǎn)品。

1.2 方法

1.2.1 發(fā)芽糙米發(fā)芽糙米的制備采用通氣與鈣離子雙重脅迫萌發(fā)的方式制備。 將糙米用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的NaClO 溶液浸泡0.5 h 后， 用去離子水清洗3 次。 所得糙米用 3.5 mmol/L 的 CaCl2溶液浸泡發(fā)芽21 h 后進(jìn)行通氣處理9 h。 總發(fā)芽時間為30 h。將發(fā)芽糙米用去離子水清洗3 次，40 ℃烘干， 所得樣品存于干燥器中備用。

1.2.2 發(fā)芽糙米粽的制備按傳統(tǒng)工藝制備粽子。將預(yù)煮滅菌后的發(fā)芽糙米粽置于滅菌的毛巾上1 h，使粽子自然冷卻。隨后對粽子進(jìn)行保鮮處理，用經(jīng)過紫外線殺菌的噴瓶向粽子表面噴灑不同濃度的保鮮劑。 每個粽子表面噴5 次， 保鮮劑用量為（3.55±0.08） g。待粽子表面稍干后進(jìn)行熱封口包裝，包裝袋選用真空食品袋， 一個粽子為一個包裝單位，添加的脫氧包和乙醇緩釋片的數(shù)量均為一包或一片，保鮮處理全程在超凈臺中進(jìn)行。

1.2.3 質(zhì)構(gòu)的測定將發(fā)芽糙米粽加熱后冷卻至室溫進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。 參考陳云輝[9]測定粽子質(zhì)構(gòu)的方法并稍加修改：去除粽葉和肉餡后，對于剩余粽子樣品， 稱取15 g 并整理成模具形狀后進(jìn)行TPA測定。 在TPA 模式下，采用P/25 柱形探頭，測前速度為1.0 mm/s，測時速度為0.5 mm/s，返回速度1.0mm/s，壓縮比例為60%，兩次下壓間隔為5 s，觸發(fā)力為5 g。 平行測定5 次，最終結(jié)果取平均值。

1.2.4 微生物指標(biāo)評價根據(jù)SB/T 10377—2004中新鮮類粽子的微生物指標(biāo)要求， 測定菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌計(jì)數(shù)、致病菌（沙門氏菌和金黃色葡萄 球 菌 ）。 參 照 GB 4789.2—2016、GB 4789.3—2016、GB 4789.15—2016、GB 4789.5—2012 和GB 4789.10—2016 進(jìn)行。

1.2.5 感官評價粽子的感官評價采用標(biāo)度法，按照要求選取品評小組15 人， 將不同的粽子置于不同編號的白色瓷盤上，在評價前不向品評員描述粽子的區(qū)別。 由于粽子在感官評價前需要進(jìn)行加熱處理，保鮮粽的感官評價指標(biāo)分為加熱前和加熱后兩部分，加熱前主要評價粽子的氣味，加熱后主要評價粽子的氣味和口感，整體接受度為總分（100 分）折算（20 分）后進(jìn)行比較。 具體的評價指標(biāo)見表1。

表1 保鮮粽的感官評價指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria and rating range of rice dumplings

1.2.6 酸價、 過氧化值的測定酸價的測定參照GB 5009.229—2016， 過氧化值的測定參照GB 5009.227—2016。由于粽子中油脂主要為肉餡中的豬肉脂肪，因此在測定前將粽子冷凍干燥后磨粉提取油脂，每個樣品油脂的用5 只粽子提取。

1.2.7 γ-氨基丁酸的測定參照Hayat[10]的方法采用柱前衍生法測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)均重復(fù)3 次， 結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。 應(yīng)用SPSS 軟件進(jìn)行方差分析，顯著性分析采用 Duncan’s 多重檢驗(yàn)，P＜0.05 表示差異顯著，P＜0.01 表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比的發(fā)芽糙米粽的評價

2.1.1 不同配比的發(fā)芽糙米粽外觀圖不同配比的發(fā)芽糙米粽形貌如圖1 所示，從左至右的發(fā)芽糙米添加量分別為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0%（白米粽）、51%（半糙米粽）和100%（全糙米粽）。 發(fā)芽糙米的添加量對粽子的外觀有較大的影響。 糯米在潤米階段受到醬油等調(diào)味料的腌制，粽體顏色呈現(xiàn)深棕紅色。 其中，發(fā)芽糙米纖維皮層的存在阻礙了調(diào)味料的浸入，導(dǎo)致51%和100%添加量的粽體顏色較淺。 此外，纖維皮層也降低了米粒的持水性，使得半糙米粽和全糙米粽的黏性較低，粽體結(jié)構(gòu)較為松散。 相比之下，白米粽的粽體較為完整而緊致。

2.1.2 不同配比的發(fā)芽糙米粽質(zhì)構(gòu)的測定將上述3 種粽子進(jìn)行TPA 全質(zhì)構(gòu)分析， 結(jié)果如表2 所示。白米粽（0%添加量）的硬度數(shù)值為2 027 g，半糙米粽 （51%添加量） 的硬度為 1 709 g， 全糙米粽（100%添加量） 的硬度達(dá)到 1 757 g，3 類粽子在硬度方面沒有顯著性差異。 硬度的變化主要與粽體水分的蒸發(fā)有關(guān)， 將粽子加熱后涼至室溫進(jìn)行測定，不同添加量的粽子在冷卻后的硬度未表現(xiàn)出顯著差異（P＞0.05）。盡管如此，白米粽的硬度數(shù)值比半糙米粽和全糙米粽高300 g 左右， 可能是由于粽子內(nèi)部水分的遷移導(dǎo)致硬度發(fā)生變化。 白糯米沒有皮層的保護(hù)，在制樣測定的過程中水分的揮發(fā)速度相對較快[11]，因此硬度較高。彈性表示樣品經(jīng)過一次壓縮后能夠再恢復(fù)的程度， 全糙米粽的彈性為0.87，高于白米粽（0.81），可能是發(fā)芽糙米的纖維皮層導(dǎo)致米粒在受到外力時不易破裂，反而表現(xiàn)出一定的回彈性。 發(fā)芽糙米粽的黏性、咀嚼性和膠黏性都比白米粽低，黏性下降 1000 g·s，咀嚼性下降 150 g，而膠黏性下降300 左右，這是因?yàn)榘l(fā)芽糙米的皮層纖維阻礙了胚乳的溶出， 也降低了米粒之間的黏性，這與粽體形貌的觀察結(jié)果一致。 為提高發(fā)芽糙米利用率，提高發(fā)芽糙米在保鮮粽中的比例能更好地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，然而，2.1.1 結(jié)果表明，相比于白米粽，糙米粽因?yàn)槌炙缘南拗茖?dǎo)致粽體結(jié)構(gòu)較為松散，且糙米比例提升至100%后松散程度加重。 因此，結(jié)合圖1 所示粽體表觀，以及糙米在發(fā)芽過程中可能受到空氣與水中微生物的影響，為保持粽體較高的感官品質(zhì)，后續(xù)選擇51%添加量的發(fā)芽糙米粽進(jìn)行保鮮技術(shù)的研究。 該糙米比例下，粽體結(jié)構(gòu)較為完整緊實(shí)，且符合糙米制品的定義。

圖1 不同配比的發(fā)芽糙米粽粽體Fig.1 Dumplings with different proportions of germinated brown rice

表2 不同配比的發(fā)芽糙米粽質(zhì)構(gòu)特性Table 2 Texture properties of dumplings with different proportions of germinated brown rice

2.2 保鮮處理對發(fā)芽糙米粽的影響

2.2.1 不同保鮮方式對粽子微生物指標(biāo)的評價將預(yù)煮滅菌的發(fā)芽糙米粽進(jìn)行抑菌處理，分別在粽子表面噴灑體積分?jǐn)?shù)2%、3%、4%的雙氧水，另外再設(shè)置體積分?jǐn)?shù)3%雙氧水和脫氧包、體積分?jǐn)?shù)3%雙氧水與脫氧包、乙醇緩釋片的處理組，不進(jìn)行任何保鮮處理的糙米粽作為空白，結(jié)果如表3 所示。 經(jīng)過15 d、30 ℃的儲藏， 空白組的菌落總數(shù)為 160 CFU/g， 大腸菌群數(shù)＜30 MPN/hg， 霉菌數(shù)小于 10 CFU/g， 金黃色葡萄球菌和沙門氏菌這兩種致病菌均未檢出；保鮮處理的粽子菌落總數(shù)均＜10 CFU/g，大腸菌群數(shù)＜30 MPN/hg， 霉菌數(shù)小于 10 CFU/g，金黃色葡萄球菌和沙門氏菌這兩種致病菌也均未檢出。 微生物結(jié)果表明這幾種保鮮處理均能抑制微生物的生長， 滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10377-2004 中新鮮類粽子的微生物指標(biāo)要求。 這是因?yàn)轸兆油獠勘惑枞~包裹，箬葉具有抗菌抑菌的功能[12]，糙米粽的包裝環(huán)境也模擬無菌環(huán)境，在雙氧水抑菌處理后微生物得到有效的控制。 整體而言，在不同保鮮方式的處理下，發(fā)芽糙米粽的微生物指標(biāo)均符合要求。

2.2.2 不同保鮮方式對粽子質(zhì)構(gòu)的影響為了探究糙米粽在不同的保鮮處理下質(zhì)構(gòu)特性的變化情況，將粽子進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測試，結(jié)果如表4 所示。 不同保鮮處理后的粽子在硬度、彈性、黏性、咀嚼性和膠黏性方面呈現(xiàn)不同的變化。體積分?jǐn)?shù)2%和3%雙氧水處理的保鮮粽的硬度分別為1 352 g 和1 419 g，明顯低于空白的硬度（1 773 g），但4%雙氧水處理后粽子的硬度為1 605 g，與空白組無顯著差異（P＞0.05），而加入脫氧包的粽子硬度為2 176 g 和2 284 g，均顯著增加（P＜0.05）。 這可能是因?yàn)楸ｕr處理是通過噴淋方式涂在粽子表面的箬葉上，箬葉對粽體的隔絕作用可以避免保鮮劑影響粽體的品質(zhì)。 但是過氧化氫經(jīng)分解后產(chǎn)生氧氣和水，水分的增加可能引起粽子硬度的降低。 脫氧包為鐵系脫氧劑，除了含有鐵粉外，還存在一定比例的活性炭和食鹽，在密閉環(huán)境中具有吸收氧氣的作用[13]，但粽子的含水量極高，活性炭的存在可能導(dǎo)致粽子水分的損失。 此外，30 ℃的儲藏也可能引起表面水分的蒸發(fā)， 導(dǎo)致粽子硬度增加。 不同的保鮮處理對粽子的彈性無明顯的影響，彈性均保持在0.7～0.8 之間。 黏性的變化表現(xiàn)為，體積分?jǐn)?shù)3%和4%雙氧水處理后呈上升趨勢，由空白組的-1 442 g·s 和2%雙氧水處理的-1 497 g·s 增加至-2 400～-2 800 g·s。 咀嚼性變化差異較小，膠黏性在添加乙醇緩釋片的處理組中顯著增加（P＜0.05），由 684 g·s 增加至 879 g·s。 可見，在15 d 的儲藏中，只采用雙氧水處理可降低粽子的硬度，優(yōu)于添加脫氧包和乙醇緩釋片的效果。

表3 不同保鮮處理的微生物評價結(jié)果Table 3 Microbial evaluation results of different preservation treatments

表4 不同保鮮處理對發(fā)芽糙米粽質(zhì)構(gòu)的影響Table 4 Effects of texture properties of different preservation treatments on the germinated brown rice dumplings

2.2.3 不同保鮮方式對粽子感官評價的影響感官評價是衡量一個產(chǎn)品最常用的方式。 對6 種處理過的保鮮粽進(jìn)行感官評價。 考慮到粽子食用前需要進(jìn)行加熱，而加熱前后的氣味會發(fā)生變化，因此，在保鮮粽的感官評價分為加熱前和加熱后的兩部分，加熱前的評價指標(biāo)主要為粽葉顏色和粽子氣味，加熱后則分為粽體色澤、香氣和口感。 具體結(jié)果見圖2。 空白組和2%雙氧水處理組的粽子粽葉顏色均優(yōu)于其他處理組， 體積分?jǐn)?shù)4%雙氧水處理的粽子粽葉顏色評分最低，不到11 分。3%雙氧水處理的粽子在加熱前氣味的評分最高，達(dá)到17 分，其次為體積分?jǐn)?shù)4%雙氧水，達(dá)到17 分，空白組和添加乙醇緩釋片的處理組在加熱前的氣味評分均最低，為9 分左右。 粽體色澤和口感在各處理組之間差別不大，粽體氣味表現(xiàn)為對照和添加脫氧包的處理組評分略低，為16 分左右。

空白組在加熱前的氣味評分遠(yuǎn)低于保鮮處理組，而加熱后粽子氣味的評分與保鮮處理組差別較小，這說明保鮮處理能有效抑制儲藏過程中不愉悅氣味因子的產(chǎn)生。 該氣味在加熱后揮發(fā)，因此加熱后的空白組未見不愉悅氣味。 對于粽葉顏色的評分， 空白和體積分?jǐn)?shù)2%雙氧水處理對粽葉的顏色影響較小，體積分?jǐn)?shù)3%、4%雙氧水處理后粽葉的顏色較深，可能是由于雙氧水體積分?jǐn)?shù)偏高，與粽葉直接接觸后強(qiáng)氧化性對色澤產(chǎn)生了影響[14]。 對于粽體的色澤和口感而言，空白和保鮮處理未見明顯區(qū)別。 粽體氣味的差異主要表現(xiàn)在，添加脫氧包的處理組加熱前均損失了粽葉特有的香氣，在加熱后也可見粽體的香氣的減弱，這可能是由于脫氧包中存在一些吸附物質(zhì)，吸附了粽體散發(fā)的香味物質(zhì)。 總體而言，保鮮處理能有效控制粽子在儲藏過程中的氣味，體積分?jǐn)?shù)3%雙氧水處理能達(dá)到較理想的效果。

圖2 保鮮粽的感官評定雷達(dá)圖Fig.2 Radar map of sensory quality evaluation of fresh keeping rice dumplings

2.3 發(fā)芽糙米粽儲藏穩(wěn)定性分析

由于2.2.1 中粽子在30 ℃條件下儲藏15 d 后微生物指標(biāo)仍符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此，在糙米儲藏穩(wěn)定性分析中， 只研究發(fā)芽糙米粽在25 ℃條件下的酸價和過氧化值變化。 此外，還對儲藏過程中發(fā)芽糙米粽的GABA 含量變化進(jìn)行研究。

2.3.1 儲藏過程中酸價和過氧化值的變化發(fā)芽糙米粽在25 ℃儲藏過程中酸價和過氧化值的變化如圖3 所示。 經(jīng)過15 d 的儲藏，添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)51%的糙米粽酸價和過氧化值均呈上升趨勢， 但是整體數(shù)值變化較小。第15 d 的糙米粽酸價低于2.0 mg/g， 過氧化值低于0.15%， 均符合SB/T 10377-2004 中理化衛(wèi)生指標(biāo)的要求：酸價≤3.0 mg/g、過氧化值質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.15%。 由于保鮮粽的貨架期較短，基本為15 d 左右。在25 ℃儲藏溫度下，酸價和過氧化值的變化主要由鮮肉中的脂類緩慢氧化引起，但是有箬葉的保護(hù)和粽子致密的結(jié)構(gòu)層的阻隔，鮮肉中的脂類氧化程度較緩慢[15]。

圖3 糙米粽儲藏過程中酸價和過氧化值的變化Fig.3 Changes of acid value and peroxide value during the storage of brown rice dumplings

2.3.2 儲藏過程中γ-氨基丁酸的變化GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)是發(fā)芽糙米粽區(qū)別于普通粽子的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 由圖4 可以看出， 發(fā)芽糙米粽在25 ℃儲藏15 d 的過程中， 其GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本沒有變化，維持在大約15 mg/hg 的水平。 GABA 是一種較為穩(wěn)定的水溶性氨基酸，因此在儲藏過程中幾乎沒有損失。 本研究中發(fā)芽糙米粽的GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)處在一個較低的水平，主要原因應(yīng)該是在粽子的制備過程中發(fā)芽糙米與白糯米進(jìn)行了復(fù)配，發(fā)芽糙米的添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)51%，因此粽子中的GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)于被“稀釋”了；此外，在粽子的制備過程中，尤其是在煮粽步驟，也可能會造成部分GABA 流失在粽湯中，導(dǎo)致發(fā)芽糙米粽中GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的減少。

圖4 糙米粽儲藏過程中GABA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化Fig.4 Changes of GABA content during the storage of brown rice dumplings

3 結(jié) 語

綜合考慮粽子的外觀和口感需求， 確定了以51%的發(fā)芽糙米添加量來制作保鮮粽。 多種保鮮工藝均能有效抑制粽體的微生物生長，通過質(zhì)構(gòu)分析和感官評價， 優(yōu)選出體積分?jǐn)?shù)3%雙氧水噴淋處理作為發(fā)芽糙米粽的最佳保鮮工藝條件。 發(fā)芽糙米保鮮粽具備較好的儲藏性能，在25 ℃下儲藏15 d 后，其酸價和過氧化值均符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，γ-氨基丁酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本保持不變。