包裝方式對鮮濕糙米線保質期的影響研究

田曉紅 喬聰聰 吳娜娜 王磊鑫 羅慧芳譚 斌 祁智慧 汪麗萍 劉艷香

(國家糧食和物資儲備局科學研究院1，北京 100037)(湖南裕湘食品有限公司2，郴州 423000)

鮮濕米線食用方便，口感爽滑、細膩，具有新鮮不糊湯的特點，是我國南方諸省的早餐主食，受到人們的喜愛，一般以早秈精米做原料。近幾年，隨著人民營養(yǎng)意識的增強，使用糙米作為米線加工原料受到人們的關注[1]。糙米與精白米相比富含膳食纖維、B族維生素、蛋白質、礦物元素、酚類物質等各類生理活性組分等[2]，具備抗氧化、清除自由基、抗腫瘤、降血糖、降血脂等功能[3，4]。與糙米米飯相比，由于糙米米線在擠壓過程中高剪切力破壞了糙米細胞壁結構，使結合態(tài)的酚類化合物更容易釋放出來，糙米米線具有更高的總酚、總黃酮含量和總抗氧化能力，其膳食纖維具有更強的油脂吸附能力[5,6]。在鮮濕糙米線中，脂肪含量雖然只有1%左右，但非常不穩(wěn)定，極易發(fā)生水解反應和氧化反應，產生游離脂肪酸，脂肪酸可進一步分解成酮類、醛類等物質，使鮮濕糙米線產生難聞的氣味。筆者所在團隊前期調研廣西米線市場發(fā)現(xiàn)，鮮濕糙米線在常溫下的保質期不足20 h，銷售時間短，銷售半徑小，限制了糙米米線市場的發(fā)展。

脂質在有氧存在的條件下存在自動氧化、酶促氧化和光氧化，與空氣的接觸程度決定了油脂氧化的速度[7]。鮮濕米線類常用的包裝形式是普通塑料包裝，大氣中的氧與食品中的油脂發(fā)生氧化，使得鮮濕糙米線在短時間內哈敗，不能被食用。已有的研究表明[8，9]，真空包裝、充CO2、充N2能有效地延緩留胚米、糙米劣變的速度，但在高含水量的鮮濕糙米線中還鮮有報道。本研究采用真空包裝和充氮包裝鮮濕糙米線，以普通包裝為對照，來探討包裝形式對鮮濕糙米線保質期的影響，試圖通過包裝技術延長保質期。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大米和米糠：種植于江西省撫州市臨川區(qū)東館鎮(zhèn)的早秈稻中早35，2017年種植、收獲，高大平房倉低溫儲藏，2018年碾米加工；鮮濕糙米線：按照原糙米中米糠和大米的比例，以8%米糠和92%大米為原料，糧食加工中試米粉平臺制備；食品級真空包裝袋(PET+PE復合材質)。

氫氧化鈉、碘、碘化鉀、鹽酸，均為分析純。

1.2 儀器與設備

半干磨粉機、米線中試生產線，SFJ-650封口機，DZ-966真空包裝機，WARING 8010 eg組織搗碎機，C21-RT2170電磁爐，XMTD203磁力攪拌水浴鍋，Panasonic MLS高壓蒸汽滅菌鍋，HERAsafeKS12生物安全柜，BSC-150恒溫培養(yǎng)箱，Titration Excellence T5梅特勒電位滴定儀。

1.3 方法

1.3.1 米糠擠壓改性處理

將新鮮米糠調節(jié)含水量至11%，平衡4 h后進行擠壓改性，擠壓參數(shù)為：模頭溫度160 ℃，螺桿轉速250 r/min，喂料速度15 kg/h。改性米糠使用半干磨粉機碾磨通過100目篩，篩上物重復碾磨，直至全部通過100篩。

1.3.2 鮮濕糙米線制備工藝

大米→浸泡→米糠混合→磨粉→調濕、平衡水分→擠壓→老化→復蒸→自然冷卻→蒸煮→瀝干→包裝→儲藏。

將40 kg大米洗凈后在水中浸泡過夜，瀝干后將8%擠壓處理后的米糠與92%大米混合，使用半干磨粉機磨成過100目篩的米粉，調節(jié)米粉含水量至36%后進行米線自熟、擠絲。將米線置于復蒸箱內自然老化8 h后100 ℃復蒸40 min，自然冷卻至室溫，得半干米線，將剪成長度為20 cm的半干糙米線1 kg置于4 kg沸水中蒸煮2 min，將米線撈出，在自來水下沖淋30 s至室溫，控出多余的水分，即得鮮濕糙米線。

1.3.3 包裝

將1.3.2得到的鮮濕糙米線按照40 g每包裝入真空包裝袋中，采用封口機直接封口，即為普通包裝；采用真空壓縮機包裝封口，即為真空包裝，真空度為30 Pa；包裝袋中充入高純氮氣后封口，即為充氮包裝。將包裝后的米線分別于25、37 ℃條件下儲藏，每隔一定時間取出，進行測定。

1.3.4 pH測定

取10 g的鮮濕糙米線于50 mL離心管中，加入沸水(m∶V=1∶2)，靜置20 min，用pH計測定米線湯的pH。

1.3.5 碘藍值

參照李剛鳳[10]的方法并有所改動，準確稱量5.0 g米線于250 mL燒杯中，加入100 mL沸水浸泡3 min，將上清液用濾紙過濾，取5 mL濾液于50 mL容量瓶中，加入0.5 mL 0.1 mol/L HCl溶液及0.5 mL 0.1 mol/L碘液，用去離子水定容至50 mL，將定容后的溶液于620 nm波長下比色，讀取的吸光度即為提取液的碘藍值。

1.3.6 混湯率

混湯率以米線湯的吸光度表示，吸光度越大則混湯率越高，提取液越渾濁，米線品質越差。取20 g鮮濕糙米線于500 mL燒杯中，加入200 mL沸水，蒸煮2 min，用濾網將米線撈出，將米湯冷卻至室溫后于620 nm測其吸光度。

1.3.7 菌落總數(shù)

采用GB 4789.2—2016[11]測定鮮濕糙米線的菌落總數(shù)。

1.3.8 酸度

參照GB 5009.239—2016[12]的方法并略有改動，準確稱取100.0 g鮮濕糙米線于組織搗碎機中，加入與樣品等量去二氧化碳的去離子水，慢速搗碎120 s。稱取10.0 g試樣于50 mL離心管中，加入約25 mL去二氧化碳去離子水，搖勻，置于沸水浴中煮沸30 min(每隔10 min搖動1次)，煮沸后取出，冷卻，定容至50 mL，然后用快速濾紙過濾。稱取25.0 g濾液于梅特勒電位滴定儀專用杯中，加40 mL去二氧化碳水，測定。

1.3.9 數(shù)據(jù)分析

實驗均重復3次，結果表示為平均值±標準偏差。采用Excel 2007、SPSS 22.0進行數(shù)據(jù)處理，P<0.05為顯著差異，顯著性差異用多重比較法中的標記字母法表示，采用Origin 8.5作圖。

2 結果與分析

2.1 包裝對鮮濕糙米線pH的影響

米線的pH值能夠反映米線儲藏過程中總酸含量的變化情況。由圖1可以看出，隨著儲藏時間的延長，鮮濕糙米線pH逐漸降低。37 ℃下，pH降低速度大于25 ℃。兩種儲藏溫度下，不同包裝的pH值降低速度不一樣，降低速度為普通包裝>真空包裝>充氮包裝。當pH低于6時，鮮濕糙米線出現(xiàn)難聞的氣味，不宜繼續(xù)保存。在37 ℃儲藏時，12 h時，三種包裝的pH沒有差異，12 h以上時，包裝對鮮濕糙米線的pH影響表現(xiàn)出來，真空包裝和充氮包裝比普通包裝延長保質期分別為6 h和18 h。25 ℃溫度儲藏時，真空包裝和充氮包裝比普通包裝延長儲藏保質期分別為12 h和24 h。鮮濕糙米線pH在高溫下迅速上升的原因主要是米糠的脂質被分解生產脂肪酸造成的。米糠中脂質質量分數(shù)約為20%，主要成分為以甘三酯為主的中性脂質及磷脂。米糠中含有較多的脂肪酶，其中解脂酶的活性最高。解脂酶主要進攻甘三酯1、3位上的酯鍵，使酯鍵斷裂，脂肪酸被分解出來，使中性的甘三酯分解成具有酸性的脂肪酸和甘油一酯和甘油二酯，從而使酸價提高。在有水分的酸性條件下，甘油一酯和甘油二酯會繼續(xù)分解，生產最終產物甘油和脂肪酸。米糠中含有的磷脂酶也有多種，在有水分的適宜條件下，磷脂酶對米糠中的磷脂也發(fā)生分解作用，生產酸性甘油、磷酸、脂肪酸和膽堿，使酸價上升，pH持續(xù)上下降[13]。鮮濕糙米線之所以隨溫度升高而使其pH加速降低，是因為脂肪酶和磷脂酶受溫度影響，儲藏溫度越高，脂肪酶活性就越大，pH下降越快。

圖1 不同包裝鮮濕糙米線pH的變化

2.2 混湯率

優(yōu)質米線在煮制后，米湯是清澈透明的，而劣質米線煮后，大量的淀粉溶解到米湯中，導致米湯透明度降低，混湯率增加。鮮濕糙米線的混湯率以米線湯的吸光度表示，吸光度越大，混湯率越高。從表1中可以看出，隨著儲藏時間的延長，三種包裝形式的糙米線混湯率均呈上升趨勢，在相同儲藏時間時，37 ℃儲藏的鮮濕糙米線混湯率大于相同包裝的25 ℃儲藏的鮮濕糙米線混湯率。這是因為微生物在37 ℃下繁殖較快，加速了蛋白質和淀粉等營養(yǎng)物質的分解，導致鮮濕糙米線的結構被破壞，蒸煮時易損失、易混湯；在長時間儲藏下，米線失去原有的條形，而變成糊狀，混湯率增加。在相同儲藏溫度下，不同包裝的鮮濕糙米線混湯率增加的速率不同，順序為普通包裝>真空包裝>充氮包裝。在37 ℃儲藏時，儲藏36 h時，普通包裝鮮濕糙米線的混湯率達到0.999，產品變質，不再能食用，同時間的真空包裝和充氮包裝的鮮濕米線混湯率分別為0.430和0.228，遠小于普通包裝糙米線的混湯率。在25 ℃儲藏時，普通包裝的鮮濕糙米線在72 h時，混湯率為0.738，同時間真空包裝和充氮包裝鮮濕糙米線的混湯率分別為0.462和0.235，顯著小于普通包裝鮮濕米線的混湯率?？梢哉f，真空包裝和充氮包裝比普通包裝均能延緩鮮濕糙米線混湯率的增加，分別延長鮮濕糙米線保質期在12 h和24 h以上。這是因為不同氣體對同種材料的滲透性不相同，對PET+PE材料來說，N2的透過性最小，O2稍大一些，充氮包裝和真空包裝能降低了鮮濕糙米線儲藏環(huán)境中的O2濃度，抑制了微生物的生長和脂肪的氧化，延緩了品質的變化。充氮包裝的效果要優(yōu)于真空包裝的效果，這可能是因為充氮包裝更有利于隔絕氧氣的原因。該結果與大米儲藏的結果不同[14]，可能是由于鮮濕糙米線與大米的含水量不同造成的。

表1 鮮濕糙米線的混湯率

2.3 菌落總數(shù)

在鮮濕米線生產中，菌落總數(shù)超標問題是容易出現(xiàn)的質量安全問題。菌落總數(shù)可以直觀地反映鮮濕糙米線被微生物污染的程度，菌落總數(shù)越大，微生物污染程度越高。鮮濕米線菌落總數(shù)超標的影響因素很多，一是米線生產過程中環(huán)境和設備的清潔程度，一是米線營養(yǎng)豐富，含水量高達60%～70%，儲藏中有一定的酸度，是一個營養(yǎng)全面的微生物培養(yǎng)基，菌落在適宜的環(huán)境下很容易大量生長繁殖[15]。

由表2可以看出，普通包裝鮮濕糙米線的菌落總數(shù)在0～48 h增長迅速，在60 h達到最大值，隨后下降，推測原因是鮮濕糙米線在儲藏過程中，pH值持續(xù)降低，不利于微生物生長繁殖，微生物的數(shù)量下降。真空包裝和充氮包裝鮮濕糙米線的菌落總數(shù)變化趨勢與普通包裝相似，但增長速率低于普通包裝；根據(jù)廣西壯族自治區(qū)《食品安全地方標準 鮮濕類米粉[16]》規(guī)定菌落總數(shù)的最高安全限量值為106FU/g，在儲藏24 h時，普通包裝鮮濕糙米線就已經超標，真空包裝鮮濕糙米線達到最高安全限量值，充氮包裝鮮濕糙米線還在安全范圍內；儲藏48 h時，所有樣品均已超標。由菌落總數(shù)結果可以看出，三種包裝對微生物的抑制效果為：充氮包裝優(yōu)于真空包裝優(yōu)于普通包裝。可能的原因是充氮包裝和真空包裝可以降低含氧量，延緩需氧微生物的生長。

表2 鮮濕糙米線菌落總數(shù)

2.4 碘藍值

鮮濕糙米線碘藍值與微生物活動密切相關，微生物活動破壞鮮濕糙米線的結構完整性，造成鮮濕糙米線固形物在蒸煮時易溶出，溶出的直鏈淀粉含量增加，則碘藍值增大。碘藍值與米線斷條率和烹調損失率具有顯著正相關關系，碘藍值高，米線的斷條率和烹調損失率也高[17]。由圖2的結果可以看出，隨著儲藏時間的延長，鮮濕糙米線的碘藍值均呈上升趨勢。在37 ℃儲藏的鮮濕糙米線碘藍值增加的速率遠高于25 ℃儲藏的碘藍值增加速度。

圖2 鮮濕糙米線的碘藍值

在37 ℃儲藏下，普通包裝鮮濕糙米線碘藍值隨儲藏時間延長顯著增大(P<0.05)，增長速率最快，顯著高于真空包裝和充氮包裝的鮮濕糙米線碘藍值。充氮包裝鮮濕糙米線儲藏42 h時，碘藍值從最初的0.077增加到0.129，增加速度顯著小于普通包裝和真空包裝鮮濕糙米線的碘藍值，儲藏時間延長至48 h，碘藍值迅速上升，已不能食用。在25 ℃儲藏時，普通包裝鮮濕糙米線在儲藏24 h時其碘藍值從最初的0.077增加到0.325,真空包裝和充氮包裝的鮮濕糙米線碘藍值增加緩慢，在儲藏84 h時，分別為0.174和0.127。真空包裝和充氮包裝有利于延緩碘藍值的增加，充氮包裝的延緩作用更好。這主要是因鮮濕糙米線中的脂質在有氧存在的條件下存在自動氧化、酶促氧化和光氧化，在此實驗中，采用的是避光保存，主要是酶促氧化和自動氧化。溫度對酶促氧化其主要作用，因此，高溫(37 ℃)使得酶促氧化速度增加。在同一個溫度下，對油脂氧化其主要作用的是與空氣的接觸程度。普通包裝沒有隔絕空氣，真空包裝和充氮包裝隔絕了部分空氣，PET+PE材料具有很低的透氧值[18]，因此比普通包裝具有較好的延緩酸敗的效果。真空包裝不可能做到完全真空，而充氮包裝可以趕走包裝內的全部空氣，因此，充氮包裝的延緩酸敗的效果優(yōu)于真空包裝。在儲藏的后期，碘藍值迅速增加，主要是因為在自動氧化反應的后期，其他的反應會產生自由基，成為促氧化劑，加速了脂肪氧化反應[19]。

2.5 酸度

酸度指的是糧食及其制品中含有的磷酸、酸性磷酸鹽、乳酸、乙酸等水溶性酸性物質的總量，它來源于脂肪分解產生的脂肪酸，磷脂分解產生的磷酸和酸性磷酸鹽，蛋白質分解產生的氨基酸，碳水化合物分解產生的乳酸、酪酸和醋酸等[20,21]。品質正常的糧食含有的酸性物質很少，當高溫多水的環(huán)境長時間儲藏時，酸性物質增多，人們常用酸度值含量的變化來衡量糧食及制品品質變化，也常用來作為判定掛面和米線新鮮度的指標。

從表3中可以看出，隨著儲藏時間的延長，在25 ℃和37 ℃儲藏下的三種包裝米線酸度均呈顯著上升趨勢，普通包裝糙米線上升速度最快，其次是真空包裝，充氮包裝最慢。37 ℃儲藏30 h時，普通包裝糙米線酸度達到0.053 mL/10 g，而真空包裝和充氮包裝的糙米線酸度值分別為0.033 mL/10 g和0.030 mL/10 g，顯著小于普通包裝。充氮包裝鮮濕糙米線儲藏48 h內，酸度值從最初的0.027最高增加至0.034，變化不大，酸度上升較另外兩種包裝慢，保質期比充氮包裝和普通包裝長，能夠延緩鮮濕糙米線的保質期。25 ℃儲藏時，三種包裝鮮濕糙米線酸度的變化趨勢與37 ℃時相同，但增長速度減緩。充氮包裝鮮濕糙米線在儲藏96 h的酸度值與普通包裝鮮濕糙米線在儲藏24 h的酸度值相當，為0.038 L/10 g。兩個儲藏溫度下，真空包裝和充氮包裝均可延緩鮮濕糙米線酸敗，且充氮包裝延緩酸敗效果最好，在37 ℃和24 ℃儲藏下，分別能夠延長36 h和72 h左右，延緩酸敗效果顯著。這是因為大米制品的脂肪在儲藏中進行氧化，氧化導致了大米總酸和游離脂肪酸含量的變化[22]，真空包裝[23]和充氮包裝阻斷了鮮濕米線中脂肪的氧化進程，延緩了糙米線的酸敗。

表3 鮮濕糙米線的酸度

3 結論

各種包裝方式下的鮮濕糙米線儲藏品質隨儲藏時間的增加而降低，37 ℃儲藏下的鮮濕糙米線劣變速率更快。真空包裝和充氮包裝均能有效延緩鮮濕糙米線pH值、米線混湯率、碘藍值、菌落總數(shù)、酸度值的上升，可能的原因是真空包裝和充氮保證能夠阻擋鮮濕糙米線與氧氣的接觸，阻斷了鮮濕糙米線中脂肪的氧化進程。在37 ℃和25 ℃儲藏下，真空包裝延長鮮濕糙米線保質分別為12 h和24 h，充氮包裝分別能夠延長鮮濕糙米線保質期分別在36 h和72 h。兩種包裝均能有效延緩鮮濕糙米線的酸敗，充氮包裝的效果優(yōu)于真空包裝。