測(cè)定大米加工精度的影響因素研究

沈 娜，楊 靜，曾奎杰，洪 玲，張曉燕，黃 力

（湖南省糧油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心/稻谷及副產(chǎn)物深加工國家工程實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410201）

過度加工會(huì)造成稻米營養(yǎng)成分大量流失，并造成能源浪費(fèi)[1]。自2011年開始，糧食行業(yè)開始提倡“節(jié)能減損、適度加工”[2]。2018年修訂的推薦性國標(biāo)《大米》降低了大米加工精度的要求[3]，引入了新的指標(biāo)——留皮度，旨在量化表征大米加工精度。同年，大米加工精度的檢驗(yàn)方法也進(jìn)行了修訂，其原理是通過對(duì)大米進(jìn)行染色，使得皮層、胚及胚乳呈現(xiàn)藍(lán)綠色和紫紅色的顏色差異，測(cè)定留皮度后進(jìn)行人工對(duì)比判定或儀器判定[4]。

但是日常大米生產(chǎn)和檢驗(yàn)中，大米皮層的殘留程度因受碾米時(shí)間、氧化脫落等因素的影響而影響留皮度的測(cè)定。因此，本文以秈稻和粳稻為原料，研究不同種類的大米達(dá)到一定留皮度所需要的碾米時(shí)間，碾米后殘留皮層、留皮度隨著儲(chǔ)存時(shí)間增加的變化情況，以及通過染色使殘留皮層固化對(duì)留皮度的影響情況，以期探討大米的加工保存條件和留皮度測(cè)定的平衡點(diǎn)。同時(shí)通過分析染色時(shí)不同料液比是否對(duì)留皮度產(chǎn)生影響，確定檢驗(yàn)中較為合適的料液比。旨在為更準(zhǔn)確測(cè)定大米加工精度提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

湖南產(chǎn)秈稻谷，粒長6.6 mm，長寬比3.3；北方粳稻谷：粒長4.4 mm，長寬比1.7。

伊紅Y-亞甲基藍(lán)染液：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；無水乙醇（分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JMJT12型大米加工精度檢測(cè)儀、JCXD10型稻谷新鮮度測(cè)定儀：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；JLGJ型檢驗(yàn)礱谷機(jī)：浙江省臺(tái)州市糧儀廠；BLH-3120型實(shí)驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)：浙江伯利恒儀器設(shè)備有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 加工精度測(cè)定方法

GB/T 1354—2018《大米》中加工精度分為精碾和適碾。精碾的定義為：背溝基本無皮、或有皮不成線，米胚或粒面皮層去凈的占80%～90%；或留皮度在2.0%以下。適碾的定義為：背溝有皮，粒面皮層殘留不超過20%的占75%～85%，其中粳米、優(yōu)質(zhì)粳米中有胚的米粒在20%以下，或留皮度為2.0%～7.0%。

GB/T 5502—2018《糧油檢驗(yàn) 大米加工精度檢驗(yàn)》以留皮度判別精碾和適碾。本文采用該標(biāo)準(zhǔn)第三法儀器檢測(cè)法測(cè)定留皮度。具體操作：首先從制好的大米樣品中分取適量整精米，精確至0.1 g，放入? 90 mm培養(yǎng)皿內(nèi)，加去離子水浸沒樣品1 min，稍微搖動(dòng)洗去糠粉，倒盡水；然后立即加入染色劑浸沒樣品，搖勻靜置2 min后倒凈染劑；再立即加80%乙醇溶液，搖勻靜置1 min脫色，倒去液體；再以80%乙醇溶液不間斷漂洗3次；最后用濾紙吸干水分，自然晾干。由儀器測(cè)定留皮度。

1.3.2 料液比的確定

GB/T 5502—2018《糧油檢驗(yàn) 大米加工精度檢驗(yàn)》的染色操作中，染色液用量沒有定量規(guī)定。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)料液比為1 : 2（g/mL）時(shí)，米粒全部浸入液面以下，料液比為1 : 1.1（g/mL）時(shí)，液面和表層米粒齊平，在不過多增加米粒之間摩擦的情況下稍微搖動(dòng)即可使染液包裹米粒。通過不同料液比染色測(cè)定留皮度，可以客觀分析合適的加液量，方便實(shí)驗(yàn)操作、節(jié)約試劑。具體方法：秈稻谷和粳稻谷，各自混合均勻，脫殼碾米，去除碎米，混合均勻，制成大米樣品。大米試樣分別按1 : 2、1 : 1.6、1 : 1.3、1 : 1.1（g/mL）加染色液進(jìn)行染色，測(cè)定留皮度。

1.3.3 碾米時(shí)間對(duì)大米留皮度的影響

秈稻谷和粳稻谷，各自混合均勻，脫殼，稱取等量糙米，同一臺(tái)碾米機(jī)磨，秈米碾磨18～29 s，間隔1 s，粳米碾磨13～23 s，間隔1 s。從得到的大米中稱取約12 g整精米，以料液比1 : 1.1（g/mL）加染色液染色并測(cè)定留皮度，考察碾米時(shí)間對(duì)秈米和粳米留皮度的影響。

1.3.4 碾米后儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)大米留皮度和無皮粒數(shù)比的影響

無皮粒數(shù)比表示一份大米樣品中無皮粒數(shù)占總粒數(shù)的比值。殘留皮層脫落越多，大米中無皮粒數(shù)比越高。因此，以無皮粒數(shù)比表示殘留皮層的脫落情況。

秈稻谷和粳稻谷，各自混合均勻，脫殼，秈米碾米25 s，粳米碾米17 s，去除碎米，用自封袋分裝并置于室溫下保存，分別于放置0、2、4、6、12、18、24、48 h時(shí)測(cè)定留皮度、無皮粒數(shù)比，測(cè)定料液比為1 : 1.1（g/mL），考察碾米后儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)秈米和粳米留皮度的影響。

1.3.5 染色儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)大米留皮度的影響

制得留皮度為0.8、2.1、4.3的染色秈米4份，留皮度為1.5、4.1、6.7的染色粳米4份，室溫分別放置0、5、10 d，再次測(cè)定留皮度，考察染色儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)秈米和粳米留皮度的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比對(duì)大米留皮率的影響

秈米和粳米在不同料液比下的留皮度見表1。

表1 料液比對(duì)大米留皮度的影響

從表1可以看出，當(dāng)料液比為1 : 2（g/mL）時(shí)，完全浸沒所有米粒，此時(shí)留皮度粳米為1.3%，秈米為4.3%。當(dāng)料液比為1 : 1.1（g/mL）時(shí)，液面和表層米粒齊平，基本浸沒米粒，此時(shí)留皮度粳米為1.3%，秈米為4.3%。說明隨著料液比的減少，留皮度基本保持不變。料液比為1 : 1.1（g/mL）時(shí)，即可完全染色。

2.2 碾米時(shí)間對(duì)大米留皮度的影響

秈米和粳米在不同碾米時(shí)間下的留皮度見圖1。

由圖1可知，隨著碾米時(shí)間的增加，大米的留皮度先急劇下降后趨于平緩。秈米碾米18 s時(shí)留皮度為10.2%，19 s時(shí)降至6.3%；26 s降至2.2%，27 s為1.0%。粳米碾米13 s時(shí)留皮度為12.1%，14 s時(shí)為8.7%，15 s降至6.7%；21 s時(shí)降至1.9%。因此，秈米加工精度要達(dá)到適碾，需碾米19～26 s，此時(shí)，留皮度為7.0%～2.0%；達(dá)到精碾，需碾米27 s，此時(shí)留皮度降至2.0%以下，為1.0%。粳米加工精度要達(dá)到適碾，需碾米15～20 s，此時(shí)，留皮度為7.0%～2.0%；達(dá)到精碾，需碾米21 s，此時(shí)留皮度降至2.0%以下，為1.9%。

圖1 碾米時(shí)間對(duì)大米留皮度的影響

2.3 碾米后儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)大米留皮度和無皮粒數(shù)比的影響

由圖2可知，碾米25 s制得的秈米，留皮度為4.3%，屬于適碾的范圍。放置15 h后，留皮度為3.5%，留皮度的絕對(duì)差值為0.8%，放置18 h后，留皮度為3.4%，絕對(duì)差值為0.9%，超出重復(fù)性限值（r=0.86%）；放置72 h 后，留皮度降至2.0%以內(nèi)。無皮粒數(shù)比隨著時(shí)間的增加逐漸增加，開始時(shí)為22.8%，放置15 h后，增加至25.7%，放置18 h后，增加至26.3%，放置72 h后，增加至48.5%。因此，碾米25 s制得的秈米可以儲(chǔ)存0～15 h再測(cè)定加工精度，此時(shí)，留皮度變化不超出重復(fù)性限值。

圖2 碾米后儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)秈米留皮度和無皮粒數(shù)比的影響

由圖3可知，碾米17 s制得的粳米，留皮度為4.1%，屬于適碾的范圍。放置14.7 h后，留皮度為3.3%，留皮度的絕對(duì)差值為0.8%，放置17 h后，留皮度為3.2%，絕對(duì)差值為0.9%，超出重復(fù)性限值（r=0.83%）；放置48 h后，留皮度降至2%。無皮粒數(shù)比隨著時(shí)間的增加逐漸增加，開始時(shí)為14.1%，放置14.7 h后，增加至19.7%，放置17 h后，增加至21.3%，放置48 h后，增加至46.0%。因此，碾米17 s制得的粳米可以儲(chǔ)存0～14.7 h再測(cè)定加工精度，此時(shí)，留皮度變化不超出重復(fù)性限值。

圖3 碾米后儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)粳米留皮度和無皮粒數(shù)比的影響

留皮度與無皮粒數(shù)比呈顯著負(fù)相關(guān)。大米在碾磨過程中，糊粉層被破壞，大量油脂被釋放，使得皮層被氧化分解[5]。隨儲(chǔ)存時(shí)間的增加，進(jìn)一步加速了殘留皮層的氧化，與胚的粘合逐漸松動(dòng)并剝離脫落，無皮粒數(shù)比增加，留皮度降低。

2.4 染色后儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)大米留皮度的影響

留皮度為0.8%、2.1%、4.3%的染色秈米，留皮度為1.5%、4.1%、6.7%的染色粳米，于室溫放置0、5、10 d后的留皮度見表2。

表2 染色后儲(chǔ)存時(shí)間對(duì)大米留皮度的影響

由表2可知，染色后，不論是適碾，還是精碾，大米的留皮度隨著放置時(shí)間的增加變化均不明顯。這說明染色后大米皮層不容易剝離脫落，其加工精度得到保持。因此，染色后的大米可以儲(chǔ)存10 d再測(cè)定加工工精度，其留皮度的變化值均不超過重復(fù)性限值。

3 結(jié) 論

通過研究表明不同種類的大米達(dá)到相應(yīng)加工精度時(shí)所需碾米時(shí)間不同。本文中秈米達(dá)到適碾和精碾的時(shí)間分別為19 s和27 s，粳米達(dá)到適碾和精碾的時(shí)間分別為15 s和21 s。在實(shí)際檢驗(yàn)和生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)大米的粒型、新鮮程度[5]等適時(shí)地調(diào)整碾米時(shí)間，以達(dá)到合適的加工精度，最大限度地保留大米的營養(yǎng)成分。

同時(shí)，碾米后大米上殘留的皮層也會(huì)發(fā)生一定程度的氧化水解，且隨著儲(chǔ)存時(shí)間的增加而增加，并最終松動(dòng)、脫離米胚。當(dāng)碾米25 s制得的秈米儲(chǔ)存18 h，碾米17 s制得的粳米儲(chǔ)存17 h，測(cè)定出的留皮度和初始值出現(xiàn)較大差距，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不穩(wěn)定。但通過染色可以有效緩解殘留皮層的脫落，染色后放置10 d依然可達(dá)到重復(fù)性限值要求，能夠保證加工精度測(cè)定結(jié)果的穩(wěn)定性。