0 引言
【研究意义】作为稻谷的加工产品,失去颖壳与皮层保护的大米对外界气体成分、温度及湿度的影响比较敏感,极易发热霉变导致储藏品质及食用品质下降[1]。据联合国粮农组织统计,由于储藏及加工不当,每年造成全世界约15%—16%的大米损失[2]。因此,研究储藏过程中不同包装方式大米的品质变化规律及其陈化机理,制定有效的调控措施,满足人们追求营养安全的绿色消费观念,对实现大米安全储藏具有重要意义。【前人研究进展】大米作为最难保存的粮食之一,储藏过程中包装材料及包装方式的选用显得尤为重要,而传统的塑料编织袋等包装材料并不能进行大米长久保鲜,高阻隔性和密封性的新型包装材料及技术越来越受国内外研究者重视。大米储藏方式也从单一的常温储藏模式转变为低温储藏、涂膜保鲜剂储藏、抽真空等气调储藏模式;包装材料也从最初的塑料编织袋转变为具有高阻隔性的复合塑料袋、纳米包装袋等[3-4]。目前,通过稻米淀粉糊化特性、米饭质构特性等对食用品质进行间接评价是评价稻米食用品质的主要方法[5-6]。大米气味和挥发性物质的变化可以直观反映大米的新、陈度和霉变。随着大米陈化进程的加快,高沸点的正戊醛、正己醛等羰基类化合物含量显著,使大米产生难闻的霉味和哈味[7]。挥发性成分的变化与大米中营养物质（氨基酸、脂肪酸）的变化有很大关系,基于它和营养健康值的关系,挥发物已成为确定食物特别风味的重要因素[8],挥发性风味物质也是鉴定米饭感官品质的指标之一。【本研究切入点】目前不同包装方式对大米储藏品质变化影响的相关研究较少,本文从大米的小包装储藏切入,通过测定不同包装方式大米储藏过程中食用品质（质构品质、糊化特性）以及挥发性成分,判断大米品质的变化,指导大米的流通储运。【拟解决的关键问题】探究用编织袋储藏、自然密闭缺氧储藏、抽真空储藏的大米食用品质（糊化性质、质构品质）随储藏时间及储藏温度（15℃、25℃、30℃）的变化规律,为进一步研究大米储存品质的变化提供参考。通过使用顶空固相微萃取（HS-SPME）技术结合气相-质谱法（GC-MS）对不同包装方式下（编织袋、自然密闭缺氧、抽真空）储藏的大米中挥发性成分进行分析比较并总结其变化规律,寻找能够反映大米储藏品质及食用品质的特征性挥发物。1 材料与方法
试验于2015—2016年在南京财经大学粮食储运国家工程实验室进行。1.1 试验材料
粳稻99号,2015年11月收购于江苏盐城。1.2 主要仪器
HH-4数显恒温水浴锅,上海市实验仪器厂;PQX型分段可编程人工气候箱,宁波东南仪器有限公司;色谱柱：DB-5MS柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm,USA,J&W）);Agilent 7890A/5975C GC/MS气质联用仪,美国Aglient公司;固相微萃取头,50 μm DVB/CAR/ PDMS萃取头,美国Supelco公司;PQX型分段可编程人工气候箱,宁波东南仪器有限公司;SL-N电子天平,上海昆桥精密科学有限公司;万能粉碎机,天津市泰斯特仪器有限公司;TA.XT2i型质构仪,英国Stable Micro Systems（SMS）公司;快速粘度仪（RVA）,澳大利亚Newport Scientific仪器公司。1.3 试验设计
1.3.1 包装材料准备 复合袋：高阻隔性包装材料EVOH（乙烯/乙烯醇共聚物）、PVDC（聚偏二氯乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PA（聚酰胺）与PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）等多层塑料复合而成,规格为10 cm×18 cm。由南京远望富硒农产品有限责任公司提供。编织袋：市场购买,并制成10 cm×18 cm的包装袋。
1.3.2 包装储藏方法 分别称取初始含水量为（14.5±0.5）%的大米800 g包装进复合袋及编织袋中。其中,复合袋包装的大米,一部分用真空包装机抽真空然后立刻封口,真空度达到-0.01 MPa;另一部分自然密闭,用封口机封口。置于温度为15℃、25℃、30℃（60% RH）的人工气候箱中模拟储藏,不同温度下各放置3种包装方式的大米各6袋,每隔30 d取样测定。
1.4 蒸煮品质测定指标及方法
1.4.1 样品制备及测定步骤 参考郭兴凤[9]的方法测定大米质构品质：大米经淘洗（3次）、浸泡、蒸煮（40 min）,保温（20 min）,再用质构仪测定。测定方法：测定时去除上层米饭,在米饭中层随机取样3粒（完整米饭）,平行放在载物台上并保持一定间隔,平行测定4次。
1.4.2 物性测试参数设置 测试的参数指标包括：硬度、弹性、黏着性、回复性。具体见表1。
Table 1
表1
表1物性测试仪的参数设置
Table 1Setting the parameters of physical property tester
| 项目 Item | 设置参数 Setup parameters |
|---|---|
| 探头 Peobe | P/36 专用探头 Special peobe |
| 操作模式 Operator schema | 压力测定 Piezometry |
| 压缩比例 Strain rate | 75% |
| 触发点 Trigger | 10 g |
| 测试前速度 Pre-speed | 1 mm∙s-1 |
| 测试速度 Test speed | 0.5 mm∙s-1 |
| 测试后速度 Past-speed | 1 mm∙s-1 |
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1.5 糊化性质的测定
采用澳大利亚Newport Scientific仪器公司生产的RVA（Rapid Visco Analyzer, Model 3D）测定,并用TCW（Thermal Cycle for Windows）配套软件分析。1.6 挥发性物质测定指标及方法
1.6.1 样品制备 称取30.00 g大米放入顶空微萃取瓶中,以锡纸做隔垫,橡皮塞密封后放入80℃的恒温水浴锅中平衡60 min,将萃取头（灰色）插入顶空瓶中顶空萃取45 min,于GC-MS进样口250℃下解析5 min。1.6.2 GC/MS 分析条件 采用DB-5MS毛细管柱;MSD检测器;升温程序见表2。进样口温度250℃;载气：He;氦气流速1.0 mL·min-1;分流方式：不分流。
Table 2
表2
表2GC/MS升温程序
Table 2Temperature programming of GC/MS
| 速率 Rate (C∙min-1) | 数值 Numerical (℃) | 保持时间 Hold time | 运行时间 Run time | |
|---|---|---|---|---|
| 初始值 Initial value | 40 | 5 | 5 | |
| 阶升1 Stage 1 | 8 | 125 | 3 | 18.625 |
| 阶升2 Stage 2 | 2 | 165 | 3 | 41.625 |
| 阶升3 Stage 3 | 10 | 230 | 2 | 50.125 |
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质谱条件：离子源为EI源,离子源温度230℃,电子能量70 eV,质量扫描范围（m·z-1）50.0—500.0 amu,采集方式Scan。
萃取头的老化：首次使用时,萃取头放置于气相色谱进样口（氮气保护下）,老化温度270℃,老化时间2 h;后期使用时在同样温度下老化30 min,以确保脱去其可能吸附的挥发性成分。
1.7 数据统计与处理
样品中各未知挥发性成分的定性由计算机检索与 NIST08 标准质谱库和Weily标准质谱库 匹配求得,统计匹配度均大于80的挥发性成分;采用峰面积归一化法进行挥发性成分的定量分析。2 结果
2.1 大米食用品质评价指标
2.1.1 大米质构特性 30℃储藏温度下编织袋包装、自然密闭缺氧包装以及抽真空包装的大米蒸煮品质指标变化见表3。随着储藏时间的延长,蒸煮米饭弹性、回复性逐渐下降,硬度、黏着性呈现先上升后下降的趋势,且各指标变化幅度较大。Table 3
表3
表3大米蒸煮品质随时间的变化
Table 3The cooking quality of rice with the change of time
| 包装方式 Packaging method | 储藏时间 Storage time (d) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | ||
| 硬度 Hardness | 编织袋 Woven bags | 1925.635±121.973Ad | 2302.167±197.330ABd | 3337.715±281.330Ab | 4676.482±218.327Aa | 4481.523±99.373Aa | 3279.446±168.345Abc | 3019.769±104.862Abc |
| 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 1925.635±121.973Ad | 2701.719±203.456Ac | 3527.965±302.189Aa | 3279.676±203.182Bbc | 3366.347±228.935Bb | 3439.319±178.348Aa | 3180.514±176.237Abc | |
| 抽真空 Vacuum packaging | 1925.635±121.973Ad | 2052.763±223.774Bd | 3174.749±278.657Aab | 3129.477±193.447Bc | 3525.639±279.114Ba | 3252.347±143.129Aab | 3222.371±208.563Aab | |
| 弹性 Springiness length | 编织袋 Woven bags | 0.654±0.008Aa | 0.586±0.003Aab | 0.431±0.006Abc | 0.378±0.017Ac | 0.358±0.013Ac | 0.361±0.016Ac | 0.301±0.011Ac |
| 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 0.654±0.008Aa | 0.594±0.003Aab | 0.579±0.007Bab | 0.548±0.011Bab | 0.478±0.012Bbc | 0.449±0.008Bbc | 0.387±0.013Bc | |
| 抽真空 Vacuum packaging | 0.654±0.008Aa | 0.602±0.014Aab | 0.562±0.016Bab | 0.544±0.008Babc | 0.508±0.020Babc | 0.478±0.011Bbc | 0.427±0.014Bc | |
| 黏着性 Adhesiveness | 编织袋 Woven bags | 392.830±17.268Aa | 223.310±12.738Acd | 240.316±9.357Ac | 308.648±18.385Ab | 265.299±20.368Abc | 180.370±11.383Ade | 132.830±8.762Ae |
| 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 392.830±17.268Aa | 236.828±14.526Ac | 252.130±10.098Abc | 269.869±19.206Abc | 292.129±22.325ABb | 238.001±15.276Bc | 147.599±11.907Ad | |
| 抽真空 Vacuum packaging | 392.830±17.268Aa | 328.218±17.519Bb | 277.817±15.808Ab | 302.177±26.789Ab | 320.833±27.812Bb | 290.463±17.313Cb | 164.754±16.729Ac | |
| 回复性 Resilience | 编织袋 Woven bags | 0.162±0.011Aa | 0.116±0.009Ac | 0.159±0.021Aab | 0.177±0.012Aa | 0.158±0.016Aab | 0.125±0.005Abc | 0.122±0.010Ac |
| 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 0.162±0.011Aa | 0.129±0.013Aab | 0.162±0.016Aa | 0.117±0.008Bb | 0.159±0.017Aa | 0.127±0.009Aab | 0.121±0.007Ab | |
| 抽真空 Vacuum packaging | 0.162±0.011Aa | 0.130±0.009Aa | 0.141±0.019Aa | 0.127±0.007Ba | 0.149±0.015Ba | 0.152±0.012Ba | 0.124±0.013Aa | |
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由表3可知,硬度随储藏时间变化较大,不管何种包装方式,均呈现先增长后下降趋势,其中编织袋保存大米硬度变化最大,并且在90 d达到最大值（4 676.482±218.327）g,相当于初始硬度（1 925.635± 121.973）g的两倍多,抽真空包装的大米硬度受储藏时间影响变化最小。蒸煮米饭的弹性表示米饭受到彻底挤压,在一段时间内恢复形变的能力。随着储藏时间的延长,米饭的弹性逐渐下降,编织袋包装的大米其弹性下降速率较自然密闭缺氧及抽真空包装下降速率迅速。造成蒸煮米饭弹性下降的原因是由于蒸煮过程中,米粒腹部吸水较背部急速,两者产生的水分差会引起米粒表面龟裂,并涌出大量淀粉,使得蒸煮米饭弹性下降[10]。蒸煮米饭的回复性是指米饭以弹性形变保存的能量,是米饭受压后快速恢复变形的能力。与蒸煮米饭的弹性一致,随着储藏时间的延长,回复性呈现逐渐下降的趋势,同样地,编织袋包装的大米回复性降幅最大,为27.8%。蒸煮大米的黏着性是指咀嚼时,大米与牙齿摩擦接触,由于接触表面分子力的作用使其产生局部固态连接的现象。同时,大米蒸煮后,编织袋包装大米黏着性质变化较明显,由初始值（392.830±17.268）降低为（132.830±8.762）。黏硬度比是评价大米蒸煮后米饭质构特性的一个重要指标,其值越大,说明米饭的食味品质越好。编织袋包装、自然密闭缺氧包装和抽真空包装的大米在不同储藏温度下都有一个共同的特点,就是黏硬度比随着储藏时间的延长呈逐渐下降的趋势,且编织袋包装的大米下降速率最快[11]。由此可见,储藏180 d后,3种包装方式的大米食用品质均有下降,以编织袋包装品质劣变最为明显,自然密闭缺氧包装方式次之,抽真空包装有益于大米储藏。
2.1.2 大米糊化特性 3种包装方式的大米在不同储藏温度下崩解值、消减值变化见表4。可以看出,储藏温度越高,大米崩解值、消减值变化幅度越大。30℃储藏温度下,编织袋包装、自然密闭缺氧包装、抽真空包装的大米,其崩解值均随着储藏时间的增加呈现先增大后减小的趋势。编织袋包装的大米在90 d时崩解值达到最大值（2 519±20.51）cP,抽真空包装在0—120 d缓慢增加,120 d后逐渐下降至（1 935±8.49）cP,自然密闭缺氧包装的大米崩解值第一个月快速增加到（2 302±19.09）cP,在90 d时降到第一次低点（1 698±21.21）cP,第4、5月快速上升,升幅达到48.4%,此后缓慢下降。差异显著性分析可以看出,无论采用何种包装方式,30℃储藏温度下大米每个月崩解值、消减值变化都极为显著（P<0.01)。
Table 4
表4
表4不同包装方式的大米在不同储藏温度下糊化特性变化的差异显著性分析
Table 4Analysis of significant difference of pasting properties change with different packaging methods of rice under different storage temperatures
| 储藏时间 Storage time (d) | 崩解值 BDV (cP) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | ||||||||
| 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | ||
| 0 | 1357±15.56Ad | 1357±15.56Ad | 1357±15.56Ae | 1357±15.56Ae | 1357±15.56Ae | 1357±15.56Af | 1357±15.56Ad | 1357±15.56Ad | 1357±15.56Ad | |
| 30 | 1364±24.04Ad | 1363±26.16Ad | 1548±29.7Bd | 1413±27.58Acd | 1527±13.44Ad | 2302±19.09Bb | 1388±15.56Acd | 1441±4.24Ac | 1798±12.02Bc | |
| 60 | 1659±19.8Ac | 1975±15.56Bb | 2349±26.16Cb | 1510±15.56Ab | 1871±12.73Ba | 2158±28.99Cc | 1402±26.87Acd | 1725±19.09Bb | 1948±32.53Cab | |
| 90 | 1604±8.49Ab | 1767±9.90Bc | 2519±20.51Ca | 1338±14.14Ae | 1628±12.73Bc | 1698±21.21Be | 1418±15.56Ac | 1485±19.8Ac | 1882±34.65Bb | |
| 120 | 1808±8.49Aab | 1959±29.7Bb | 2169±43.84Cc | 1585±12.73Aa | 1720±11.31Bb | 1968±26.87Cd | 1484±7.07Ab | 1743±19.8Bb | 1980±31.82Ca | |
| 150 | 1763±25.45Ab | 2185±31.82Ba | 2318±24.04Cb | 1468±9.19Abc | 1664±24.75Bc | 2520±11.31Ca | 1528±33.94Ab | 1826±19.8Ba | 1772±2.12Bc | |
| 180 | 1835±14.85Aa | 1987±9.9Bb | 2207±18.39Cc | 1618±24.04Aa | 1847±15.56Ba | 2478±13.45Ca | 1665±18.39Aa | 1752±16.97Bb | 1935±8.49Cab | |
| 储藏时间 Storage time (d) | 消减值 SBV (cP) | |||||||||
| 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | ||||||||
| 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | ||
| 0 | -403±5.66Ad | -403±5.66Ae | -403±5.66Ae | -403±5.66Ae | -403±5.66Ad | -403±5.66Ad | -403±5.66Ad | -403±5.66Ae | -403±5.66A | |
| 30 | -379±19.80Ad | -326±31.82Acd | -306±24.04Ad | -381±16.97Ade | -382±1.41Acd | -363±9.91Ac | -386±11.31Acd | -368±27.58Ade | -399±14.85Ad | |
| 60 | -304±12.02Bc | -363±10.61Ad | -293±23.33Bd | -356±17.68Ad | -367±24.75Ac | -340±4.24Ac | -372±19.80Ac | -356±14.14Ad | -323±11.31Ac | |
| 90 | -328±31.82Ac | -297±21.92ABc | -235±11.31Bc | -366±12.73Acd | -306±4.24Bb | -255±9.90Cb | -359±3.54Ac | -306±19.80Bc | -312±12.02Bc | |
| 120 | -283±25.46Abc | -206±12.73ABb | -193±10.61Bb | -276±7.78Ac | -301±6.36Ab | -272±17.68Ab | -321±10.61Ab | -283±16.23Abc | -233±15.56Bb | |
| 150 | -248±14.85Ab | -206±12.73ABb | -175±16.23Bb | -255±16.97Ab | -234±9.90ABa | -197±11.31Ba | -282±8.49Aa | -251±16.97Aab | -245±8.49Ab | |
| 180 | -181±16.97Aa | -158±15.56ABa | -129±11.31Ba | -206±32.53Aa | -217±18.39Aa | -176±16.26Aa | -259±11.31Aa | -233±9.89ABa | -216±9.19Ba | |
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2.2 新鲜大米中挥发性物质
以顶空固相微萃取技术结合气相-质谱法对新鲜大米挥发性成分进行测定,得到新鲜大米挥发性物质的GC-MS图谱（图1）。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1新鲜大米挥发性物质的GC-MS图谱
-->Fig. 1GC-MS spectrum of volatile components of stored rice
-->
经标准谱库检索并结合有关文献对新鲜大米风味物质进行鉴定,新鲜大米中含有烃、醇、醛、酮、酯、有机酸以及杂环类化合物等挥发性成分,各类挥发性成分的具体数量如图2,从测定结果可知,新鲜大米中挥发性成分共鉴定出41 种,种类数量最多的是烃类（22种）,其次是醛类（6种）、酮类（4种）、有机酸类（3种）及杂环类（3种）,酯类（2种）及醇类（1种）较少。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2新鲜大米中主要挥发性成分
-->Fig. 2The main volatile components in fresh rice
-->
2.3 储藏末期大米挥发性物质
储藏180 d的大米挥发性成分分析见表5。通过对比不同包装方式的大米在15℃、25℃、30℃ 温度下储藏180 d的挥发性成分,数量最多的依旧是烃类,共计37种,酮类6种,醇类5种,醛类12种,酯类8种,有机酸类7种,杂环类4种。含量较高的烃类是壬基环戊烷、十一烷基环戊烷、十二烷、十三烷、十四烷、3-甲基-十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、三十四烷和二丁基羟基甲苯,其中壬基环戊烷、十一烷基环戊烷、十二烷、十六烷、十七烷、十八烷含量因不同包装方式差异较大（表5）。Table 5
表5
表5储藏180 d的大米挥发性成分分析
Table 5Rice volatile component analysis after 180 d of storage
| 序号 Serial number | 挥发性成分 Volatile component | 原始值 Original | 相对质量分数 Relative mass fraction (%) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | ||||||||||
| 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | ||||
| 烃类 Hydrocarbons | ||||||||||||
| 1 | 壬基环戊烷Nonyl cyclopentane | 1.38 | 2.29 | 2.42 | 2.47 | 3.18 | 3.91 | 2.41 | 2.78 | — | — | |
| 2 | 十一烷基环戊烷 Undecyl cyclopentane | — | 1.78 | 2.1 | 2.44 | 1.35 | 2.53 | 4.75 | 1.42 | 2.22 | 2.26 | |
| 3 | 辛烷 Octane | — | — | — | — | — | 0.57 | — | — | — | — | |
| 4 | 2-甲基-癸烷 2-Methyldecane | — | — | — | — | — | — | — | 1.27 | — | — | |
| 5 | 十二烷 Dodecane | 0.42 | 0.71 | — | — | 1.27 | 0.69 | 0.58 | 0.99 | 0.69 | 1.75 | |
| 6 | 2-甲基-十二烷 2-Methyldodecane | — | — | — | — | — | — | — | 1.15 | — | — | |
| 7 | 十三烷 Tridecane | 0.31 | 0.82 | 1.19 | — | 0.84 | — | — | 0.89 | — | — | |
| 8 | 3-甲基-十三烷 3-Methyltridecane | — | 1.11 | — | — | — | — | — | 2.31 | — | — | |
| 9 | 十四烷Tetradecane | 2.15 | 1.17 | 1.63 | 0.74 | 2.27 | 2.59 | 2.89 | 2.46 | 5.19 | 4.30 | |
| 10 | 十五烷 Pentadecane | 2.38 | — | 3.2 | 0.93 | — | — | 2.53 | 1.89 | — | 1.94 | |
| 11 | 3-甲基-十五烷 3-Methylpentadecane | 1.71 | — | — | — | 2.51 | 3.65 | 2.5 | 2.92 | 2.94 | 1.64 | |
| 12 | 2,6,10,14-四甲基-十五烷 2, 6, 10, 14 -Tetramethylpentadecane | — | 2.24 | — | 1.75 | — | — | 1.32 | — | — | — | |
| 13 | 8-己基-十五烷 8 -Hexylpentadecane | — | 2.09 | 1.35 | 1.41 | — | — | — | — | — | — | |
| 14 | 十六烷 Hexadecane | 3.18 | 6.26 | 4.89 | 2.15 | 1.35 | 7.46 | 6.36 | 3.11 | 8.82 | 6.23 | |
| 15 | 2-甲基-十六烷 2-Methylhexadecane | — | 0.94 | 1.33 | — | — | — | — | — | — | — | |
| 16 | 十七烷 Heptadecane | 0.29 | 2.67 | 3.79 | 3.53 | — | 2.48 | 2.65 | — | 1.63 | 2.29 | |
| 17 | 3-甲基-十七烷2-Methylheptadecane | — | — | — | — | — | 1.27 | — | — | 1.30 | 1.64 | |
| 18 | 十八烷 Octadecane | 0.17 | 1.65 | 3.31 | 5.03 | — | 0.07 | 0.49 | — | — | 1.63 | |
| 19 | 十九烷 Nonadecane | 0.26 | — | — | 1.67 | — | — | — | — | — | — | |
| 20 | 9-甲基-十九烷 9-Methylnonadecane | 0.26 | — | 0.43 | 0.32 | — | — | — | — | — | — | |
| 21 | 二十烷 Eicosane | 0.25 | — | 0.22 | 0.43 | 2.13 | — | — | — | — | — | |
| 22 | 二十八烷 Octacosane | — | 1.10 | 2.31 | 3.19 | — | — | — | 0.44 | — | — | |
| 23 | 三十一烷 Hentriacontane | 0.71 | — | 0.95 | — | — | — | 1.03 | — | 1.66 | — | |
| 24 | 三十四烷 Tetratriacontane | 1.45 | — | 1.62 | 0.56 | 0.99 | 0.62 | — | — | 0.79 | 0.93 | |
| 25 | 3,5,24-三甲基-四十烷 3,5,24-Trimethyltetracontane | 0.24 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 26 | 四十三烷 Tritetracontane | — | 2.49 | — | 1.47 | — | 0.74 | — | — | — | — | |
| 27 | 四十四烷 Tetratetracontane | 0.69 | — | — | 1.28 | — | — | — | — | — | — | |
| 28 | 1,54二溴-五十四烷 1, 54, dibromo-tetrapentacontane | 0.53 | — | — | 0.72 | — | — | — | — | — | — | |
| 29 | 1-十四烯 1-Tetradecene | 0.34 | — | — | — | — | 0.06 | — | 0.57 | — | — | |
| 30 | 1-十五烯 1-Pentadecene | 0.12 | 0.18 | — | — | — | — | — | — | 2.25 | — | |
| 31 | 7-十六烯 7-Hexadecene | — | — | — | — | — | 0.91 | 0.83 | 0.42 | 1.13 | 1.45 | |
| 32 | 8-十六烯 8-Hexadecene | 1.15 | — | — | 0.77 | — | — | — | — | — | — | |
| 33 | 1-十八烯 1-Octadecene | 0.49 | — | — | 0.68 | — | — | — | — | — | — | |
| 34 | 4-甲氧基苯乙烯 4-Methoxystyrene | — | — | — | — | — | 0.53 | 3.1 | — | 0.29 | 1.71 | |
| 序号 Serial number | 挥发性成分 Volatile component | 原始值 Original | 相对质量分数 Relative mass fraction (%) | |||||||||
| 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | ||||||||||
| 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | ||||
| 35 | 二丁基羟基甲苯 Butylated hydroxytoluene | 6.51 | 7.95 | 1.86 | 1.72 | 9.99 | 3.99 | 5.78 | 14.53 | 5.66 | 3.29 | |
| 36 | 2,6-二异丙基萘 2,6-Diisopropylnaphthalene | — | — | — | — | — | — | — | 0.49 | — | — | |
| 37 | 4-乙烯基-1,2-二甲苯 4-Vinyl-1,2-Dimethylbenzene | — | — | — | — | — | — | 2.41 | — | 2.86 | 2.05 | |
| 酮类 Ketones | ||||||||||||
| 38 | 2 -壬酮 2-Nonanone | — | — | — | — | — | — | — | 0.49 | — | — | |
| 39 | 6,10,14-三甲基-2-十五酮 6,10,14-Trimethyl-2-Pentadecanone | 0.78 | 1.8 | 1.87 | 1.01 | 1.07 | 1.88 | 2.18 | 1.16 | 1.63 | 1.97 | |
| 40 | 6, 10-二甲基-5,9-十一双烯-2-酮 6,10-Dimethyl-5,9-undecadien-2-one | — | 3.01 | 3.29 | 3.57 | 3.35 | 4.03 | 2.87 | 2.73 | 2.09 | 2.48 | |
| 41 | 2,5-环己二烯-1,4-二酮 2,5-Cyclohexadiene-1,4-dione | — | — | 0.37 | — | 0.88 | — | — | — | — | — | |
| 42 | 2,6-二叔丁基-1,4-苯醌 2,6-tert-butyl-1,4-benzoquinone | 0.38 | — | — | 1.04 | — | — | 1.06 | — | — | — | |
| 43 | 3,5-辛二烯-2-酮 3,5-Octadien-2-one | 0.11 | — | — | 0.63 | — | — | — | — | — | — | |
| 醇类 Alcohols | ||||||||||||
| 44 | 2-己基1-癸醇 2-Hexyl-1-decanol | 0.35 | — | 0.60 | 1.14 | 1.12 | — | 0.65 | 0.98 | — | — | |
| 45 | 1-辛醇 1-Octanol | — | 1.33 | — | 0.94 | 0.85 | — | — | 0.56 | 0.50 | — | |
| 46 | 1-辛烯-3-醇 1-Octen-3-ol | — | — | — | — | 2.42 | — | — | — | — | — | |
| 47 | 苯甲醇 Benzyl alcohol | — | — | 0.86 | 0.53 | — | — | — | — | — | — | |
| 48 | 2-乙基-1-十二烷醇 2-Ethyl-1-dodecanol | — | — | — | — | — | 1.52 | — | — | — | 0.64 | |
| 醛类 Aldehydes | ||||||||||||
| 49 | 正戊醛 Valeraldehyde | 0.80 | 2.60 | 1.80 | 1.75 | 1.66 | 1.27 | 1.35 | 0.88 | 0.85 | 1.11 | |
| 50 | 己醛 Hexanal | 0.31 | 1.25 | 1.37 | 1.82 | 1.01 | 0.89 | 1.55 | 0.44 | 1.20 | 1.38 | |
| 51 | 壬醛 Nonanal | 4.10 | 4.48 | 2.61 | 4.75 | 3.72 | 3.91 | 3.94 | 3.76 | 3.60 | 2.77 | |
| 52 | 癸醛 Decanal | 1.29 | 1.93 | 0.87 | 1.04 | 0.95 | 0.78 | 0.53 | 1.11 | 0.74 | 0.73 | |
| 53 | 2-辛烯醛 2-Octenal | — | — | 1.32 | — | — | 0.46 | — | — | — | — | |
| 54 | 2-癸烯醛 2-Decenal | 0.13 | — | — | — | — | — | — | — | 0.50 | — | |
| 55 | 2,4-癸二烯醛 2,4-Decadienal | — | — | 0.82 | 0.41 | — | — | — | — | — | — | |
| 56 | 2-壬烯醛 2-Nonenal | 0.54 | 1.61 | 0.93 | 2.19 | 0.33 | — | 0.53 | 0.68 | 0.56 | 0.39 | |
| 57 | 2,4-壬烯醛 2,4-Nonenal | — | 0.79 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 58 | 2-辛烯醛 2-Octenal | — | 1.97 | 1.32 | — | 0.65 | — | — | — | — | — | |
| 59 | 2-十一烯醛 2-Undecenal | — | — | 2.08 | 2.77 | — | — | — | — | — | — | |
| 60 | 二十二碳烯醛 Decosahedaenoic aldehyde | — | — | — | — | — | — | 1.04 | — | 0.98 | — | |
| 酯类 Esters | ||||||||||||
| 61 | 邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate | 0.14 | 0.78 | 1.40 | 1.05 | 0.14 | — | 0.39 | — | 3.13 | — | |
| 62 | 邻苯二甲酸丁基环己酯 Cyclohexyl Butyl Phthalate | — | 1.26 | — | 2.11 | — | 1.38 | — | — | — | — | |
| 序号 Serial number | 挥发性成分 Volatile component | 原始值 Original | 相对质量分数 Relative mass fraction (%) | |||||||||
| 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | ||||||||||
| 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | ||||
| 63 | 邻苯二甲酸,异辛基酯 Phthalic acid, Iso octyl ester | 1.01 | 2.86 | 7.05 | — | — | — | — | — | — | 2.53 | |
| 64 | 6-十四烷基硫酸钠,丁酯 6-Tetradecanesulfonic acidsodium salt, n-Butyl acetate | — | — | — | — | — | 0.54 | — | 2.75 | — | — | |
| 65 | 十六烷酸甲酯 Methyl palmitate | — | — | 1.01 | — | — | 1.45 | — | — | 0.57 | — | |
| 66 | 9,12-十八碳二烯酸甲酯 9,12-Octadecadienoic acid, methyl ester | — | — | — | — | — | 1.03 | 1.54 | — | — | 1.49 | |
| 67 | 反-9十八碳烯酸甲酯 Trans-9-Octadecenoic acid methyl ester | — | — | — | — | — | 1.37 | 2.08 | — | — | 1.78 | |
| 68 | 10,13-十八碳二烯酸甲酯 10,13-Methyl octadecadienoate | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.31 | — | |
| 有机酸类 Organic acids | ||||||||||||
| 69 | 棕榈酸 Palmitic acid | 0.14 | — | — | 3.01 | 0.48 | 1.01 | 6.88 | 0.92 | 0.72 | 8.19 | |
| 70 | 68碳酸 68 Carbonic acid | 1.37 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 71 | 甲氧基乙酸 Methoxyacetlc acid | 0.64 | — | — | — | — | — | — | — | 1.07 | — | |
| 72 | 乙酸 Acetic acid | — | 0.60 | — | — | — | — | — | — | — | — | |
| 73 | 邻苯二甲酸 Phthalic acid | — | 2.21 | — | — | 2.56 | — | — | 1.32 | — | — | |
| 74 | 壬酸 Nonanoic acid | — | — | 1.25 | — | 0.56 | — | — | — | — | — | |
| 75 | 13-十八碳烯酸 13-Octadecenoic acid | — | — | — | — | — | — | — | 0.22 | — | 0.90 | |
| 其他 Others | ||||||||||||
| 76 | 2-戊基呋喃 2-Pentylfuran | 0.12 | 1.02 | 1.76 | 2.27 | 0.81 | 1.47 | 1.85 | 0.56 | 0.88 | 1.13 | |
| 77 | 萘 Naphthalene | 0.70 | 1.33 | 0.32 | — | 2.37 | 1.94 | 1.85 | 1.31 | 1.52 | 1.01 | |
| 78 | 吲哚 Indole | 1.19 | 2.38 | — | 1.46 | 4.66 | 3.32 | 3.57 | 3.06 | 3.44 | 3.10 | |
| 79 | 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚 2-Methoxy-4-vinylphenol | — | 1.70 | — | 1.44 | 2.37 | 1.51 | 2.41 | 1.65 | 1.59 | 1.93 | |
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由表6可以看出,新鲜大米中含有的烷烃种类和含量较多,其含量为62.03%,3种包装方式储藏6个月后其烃类种类和含量均减少,15℃储藏温度下自然密闭缺氧包装的大米烃类物质最少,仅为44.74%,包装方式对烃类含量变化影响不大。储藏过程中烃类物质减少是由于烷烃可能转化为另外其他几种风味成分,从而影响整体的风味。而包装方式对醛类物质含量影响很大,编织袋包装的大米含量最高,占挥发性成分20%以上,自然密闭缺氧包装次之,抽真空包装方式醛类物质最少,也意味着编织袋包装储藏效果较差,抽真空包装具有较好的储藏效果。
Table 6
表6
表6不同包装方式下挥发性成分分类比较
Table 6Comparison of volatile components of rice with different packaging methods (%)
| 名称 Name | 原始 Original | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | 15℃ | 25℃ | 30℃ | ||
| 烃类 Hydrocarbon | 62.03 | 50.38 | 50.58 | 49.50 | 44.74 | 51.55 | 52.48 | 60.50 | 58.57 | 49.54 |
| 酮类 Ketone | 3.15 | 6.84 | 8.58 | 9.30 | 9.16 | 9.50 | 8.09 | 7.04 | 5.82 | 6.66 |
| 醇类 Alcohol | 0.87 | 1.89 | 2.27 | 3.88 | 7.59 | 2.44 | 0.86 | 2.48 | 0.78 | 0.96 |
| 醛类 Aldehyde | 18.25 | 20.79 | 20.36 | 21.92 | 14.38 | 11.75 | 11.84 | 11.04 | 13.19 | 9.55 |
| 酯类 Esters | 2.85 | 6.96 | 14.68 | 4.70 | 0.24 | 9.28 | 5.31 | 4.42 | 6.27 | 8.68 |
| 2-戊基呋喃 2-Pentylfuran | 0.30 | 1.45 | 2.73 | 3.38 | 1.40 | 2.36 | 2.45 | 0.90 | 1.38 | 1.69 |
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2-戊基呋喃是亚油酸氧化产物[12],新鲜大米中2-戊基呋喃含量仅为0.30%,储藏180 d后,编织袋包装的大米含量最高,25℃、30℃储藏温度下,其含量增加为2.73%、3.38%,是初始含量的9.1倍、11.27 倍;自然密闭缺氧包装2-戊基呋喃含量在1.40%—2.45%,抽真空包装其含量增加相对最少,15℃储藏温度下仅为0.90%;此外,储藏温度对2-戊基呋喃含量影响同样显著,高温（25℃、30℃）环境下其含量增加越显著,储藏稳定性越差。
2.4 大米中主要挥发性成分
由于陈米的不良风味是由醛酮类、醇类和2-戊基呋喃的混合物共同影响[13],故对不同包装材料下各储藏时期的醛类、酮类、醇类及2-戊基呋喃含量进行分类比较。从表7可以看出,共鉴定出26种物质,3种包装方式下都鉴定出的成分有14种：编织袋包装共鉴定出23种成分（其中醛类8种、酮类7种、醇类7种）,自然密闭缺氧包装共鉴定出21种成分（其中醛类8种、酮类7种、醇类5种）,抽真空包装共鉴定出17种成分（其中醛类6种、酮类6种、醇类4种）,3种包装方式下2-戊基-呋喃每个时期均被检测出来。编织袋和自然密闭缺氧包装的样品醛类物质共检测出8种,抽真空包装的大米醛类物质相对较少,共计6种,其中正戊醛、己醛、壬醛、癸醛、2-癸烯醛、2-壬烯醛在3种包装方式中均被检测出。Table 7
表7
表7不同包装方式下大米的主要挥发性成分
Table 7The main volatile components of rice with different packaging methods
| 序号 Serial number | 挥发成分 Volatile component | 相对质量分数 Relative mass fraction (%) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 d | 30 d | 60 d | 90 d | 120 d | 180 d | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | |||||||||||||||||||
| 醛类 Aldehydes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | 正戊醛 Valeraldehyde | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 1.14 | 0.51 | 0.61 | 1.06 | 0.78 | 0.36 | 0.70 | 0.52 | 0.27 | 1.29 | 1.08 | 0.96 | 1.75 | 1.35 | 1.11 | |||||||||||||||||
| 2 | 己醛 Hexaldehyde | 0.31 | 0.31 | 0.31 | 0.13 | 0.32 | 0.45 | — | 0.64 | 0.48 | 0.85 | — | — | — | 1.16 | — | 1.82 | 1.55 | 1.16 | |||||||||||||||||
| 3 | 壬醛 Nonanal | 4.10 | 4.10 | 4.10 | 1.60 | 1.30 | 0.92 | 2.52 | 1.47 | — | 1.16 | 1.87 | 0.33 | 2.31 | 4.41 | 1.49 | 4.75 | 3.94 | 2.77 | |||||||||||||||||
| 4 | 癸醛 Decanal | 1.29 | 1.29 | 1.29 | 0.43 | 0.40 | 0.13 | 0.75 | 0.30 | 0.23 | 0.46 | 0.59 | 0.18 | 0.52 | 0.65 | 0.47 | 1.04 | 0.53 | 0.63 | |||||||||||||||||
| 5 | 2-癸烯醛 2-Decenal | 0.13 | 0.13 | 0.13 | — | — | — | 0.58 | — | — | 0.61 | 0.13 | 0.07 | 0.93 | 0.58 | — | — | — | — | |||||||||||||||||
| 6 | 2-壬烯醛 2-Nonenal | 0.54 | 0.54 | 0.54 | 0.44 | — | — | 0.82 | 0.53 | 0.40 | 0.48 | 0.45 | 0.12 | — | — | — | 2.19 | 0.53 | 0.39 | |||||||||||||||||
| 7 | 2,4-壬烯醛 2,4-Nonenal | — | — | — | 0.21 | — | — | 0.32 | — | — | 0.26 | — | — | 1.35 | — | — | 0.41 | — | — | |||||||||||||||||
| 8 | 2-十一烯醛 2-Undecenal | — | — | — | 0.44 | — | — | — | — | — | 0.79 | — | — | 1.71 | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||
| 9 | 二十二碳烯醛 Decosahedaenoic aldehyde | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 1.04 | — | |||||||||||||||||
| 10 | 2-十三烯醛 2-Tridecenal | — | — | — | — | — | — | — | 0.25 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||
| 酮类 Ketones | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 11 | 3-十三烷酮 3-Tridecanone | — | — | — | 1.21 | 1.17 | 1.08 | — | 0.38 | 0.75 | — | — | — | — | — | 0.23 | — | — | — | |||||||||||||||||
| 12 | 3-十一烷酮 3-Undecanone | — | — | — | 0.36 | 0.47 | — | — | 0.41 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||
| 13 | 3,5-辛二烯-2-酮 3,5-Octadien-2-one | 0.11 | 0.11 | 0.11 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.33 | |||||||||||||||||
| 序号 Serial number | 挥发成分 Volatile component | 相对质量分数 Relative mass fraction (%) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0 d | 30 d | 60 d | 90 d | 120 d | 180 d | |||||||||||||||||||||||||||||||
| 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | 编织袋 Woven bags | 自然密闭 Natural hypoxic packaging | 抽真空 Vacuum packaging | |||||||||||||||||||
| 14 | 6,10,14-三甲基-2-十五烷酮 6,10,14- Trimethylpentadecan -2-one | 0.78 | 0.78 | 0.78 | 0.78 | — | 0.97 | 0.90 | 0.53 | 0.96 | 0.52 | 0.64 | 0.35 | — | 1.15 | 0.89 | 1.01 | 2.18 | 1.97 | |||||||||||||||||
| 15 | 6,10-二甲基-5,9-十一双烯-2-酮 6,10-Dimethyl-5,9- undecadien-2-one | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 3.57 | 2.87 | — | |||||||||||||||||
| 16 | 2,5-环己二烯-1,4-二酮 p-Benzoquinone | — | — | — | — | — | — | 1.65 | 1.32 | 1.07 | 0.44 | 0.72 | — | — | 1.67 | 1.16 | — | — | 0.67 | |||||||||||||||||
| 17 | 2,6-二叔丁基-1,4-苯醌 2,6-Di-tert-butyl-p- benzoquinone | 0.38 | 0.38 | 0.38 | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.51 | — | — | — | 1.04 | 1.06 | — | |||||||||||||||||
| 18 | 壬酮 Nonanone | — | — | — | — | — | — | — | 1.14 | — | — | 1.36 | — | — | — | — | — | — | ||||||||||||||||||
| 醇类 Alcohols | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 19 | 2-己基1-癸醇 2-hexyl-1-Decanol | 0.35 | 0.35 | 0.35 | 1.76 | 3.31 | 0.94 | — | — | 0.78 | 1.31 | — | 2.03 | 0.51 | 0.77 | 0.73 | 1.14 | 0.65 | 0.64 | |||||||||||||||||
| 20 | 2-己基-1-辛醇 2-hexyloctan-1-ol | — | — | — | 0.62 | — | — | — | — | — | — | — | 0.45 | — | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||
| 21 | 2-乙基-1-己醇 2-ethylhexan-1-ol | — | — | — | — | — | — | 0.24 | 0.24 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||
| 22 | 1-辛醇 octan-1-ol | — | — | — | — | — | — | 0.73 | 0.65 | 0.32 | — | 0.33 | 0.16 | — | 0.34 | — | 0.94 | — | — | |||||||||||||||||
| 23 | 1-辛烯-3-醇 oct-1-en-3-ol | — | — | — | 0.21 | 1.18 | 1.27 | — | 2.98 | — | — | — | — | — | 1.72 | 0.78 | — | — | 1.22 | |||||||||||||||||
| 24 | 苯甲醇 Benzyl alcohol | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 0.15 | — | — | — | — | — | 0.53 | — | — | |||||||||||||||||
| 25 | 2-甲基-1-十六醇 2-Methyl-1- Hexadecanol | — | — | — | — | 0.66 | — | 0.28 | — | — | — | — | — | 0.32 | — | — | — | — | — | |||||||||||||||||
| 其他 Others | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 26 | 2-戊基呋喃 2-Pentylfuran | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.29 | 0.23 | 0.24 | 0.51 | 0.69 | 0.43 | 0.36 | 1.02 | 0.66 | 0.84 | 1.33 | 1.01 | 2.27 | 1.85 | 1.43 | |||||||||||||||||
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3 讨论
3.1 大米食用品质变化
随着储藏的进行,淀粉颗粒暴露增多且老化加剧、游离脂肪酸与直链淀粉形成的淀粉–脂质复合物会阻碍淀粉糊化,因而大米蒸煮品质下降。MARIOTTI等[14]发现蛋白质二硫键网络结构的增加可影响大米的硬度。在大米储藏初期,淀粉的老化及其与蛋白质的结合使米饭硬度增加。VANNA等[15]提出,游离脂肪酸与直链淀粉形成的淀粉–脂质复合物会阻碍淀粉糊化,致使糊化温度升高,因而随储藏时间的延长,蒸煮米饭硬度越来越大。储藏后期,籽粒无法继续保持完整性,蒸煮后米饭膨胀,吸水率增加,米饭松散,硬度反而降低[16]。采用复合袋包装的两种样品的弹性下降速率没有编织袋包装的样品显著,这可能由于复合袋材料具有高阻隔性,使样品与储藏环境中水分交换不大。黏硬度比值作为米饭食用品质的评价指标,与弹性呈显著正相关,与硬度呈显著负相关[11]。在180 d的储藏期内,3种包装方式储藏的大米样品其蒸煮米饭的弹性随储藏时间延长而下降,硬度呈先上升后下降的趋势,编织袋包装的大米变化最为明显。关于这一现象产生的原因,JULIANO[17]认为：由于编织袋包装方式储藏下的大米水分流失较快而游离脂肪酸增加显著,不溶性直链淀粉的含量增大,淀粉与脂肪酸的结合最终导致储藏样品硬度增加。此外,编织袋包装方式储藏下大米中蛋白的巯基含量减少的程度也最大,从而导致大米中的谷蛋白水合能力显著下降,使米饭的硬度受到影响[18]。由此可见,采用复合袋材料包装可以有效延缓大米的品质陈化速度,保证其食用口感及营养品质。
大米RVA图谱中最主要的两个特征值是崩解值和消减值。舒庆尧[19]、张小明[20]等研究认为,消减值与米饭质地关联,崩解值与米饭口感相关[21],这两个特征值能有效区分大米品质的优劣。崩解值为最高黏度与热浆黏度的差值,是衡量米粉热糊稳定性的指标。消减值为最终黏度与最高黏度的差值,它反映了米粉冷糊的稳定性和老化性。淀粉与脂类会形成较紧密的网状结构,且淀粉粒表面的亲水作用增强使得储藏初期崩解值增大;而随着储藏的进行,体系的抗剪切能力下降,淀粉粒易破裂,崩解值因而下降[22-23]。储藏过程中,直链淀粉聚合度增强以及支链淀粉中长链部分含量增大使得淀粉更易老化,因此无论采用何种包装方式,消减值均随储藏时间延长而增加[24]。
3.2 大米在储藏过程中挥发性成分的变化
脂质的水解和氧化,蛋白质、氨基酸的降解,糖类的代谢及微生物的作用使大米挥发性成分发生改变[25]。大米储藏过程中,脂质水解作用产生小分子游离脂肪酸,氧化作用产生烃类和醇、醛类;蛋白质和氨基酸水解产生醛类和含硫类化合物;而糖代谢产生乙醛、乙醇等[26],因此,大米中主要挥发性成分有烷烃类、烯烃类、醛类、醇类、酮类、酯类、有机酸类和杂环类等。大米蒸煮后的醛类挥发性物质是近年来国内外的研究热点,大量研究指出其含量可以用来评价大米的食味和鲜度[27]。大米中脂质的氧化和水解作用产生了具有脂肪香味的醛类[28]。储藏180 d后,正戊醛、己醛、壬醛、癸醛在各包装方式中都有出现,其中正戊醛、己醛随储藏时间延长,各包装方式储藏的大米其含量都上升,以编织袋包装增加最为显著。癸醛具有甜橙和橘子香气[29],癸醛含量随储藏延长逐渐降低,含量变化与包装方式并没有显著联系;壬醛是含量较高的醛类物质之一,在新鲜大米中4.10%,此后随时间的延长慢慢减少,以25℃编织袋包装降幅最为明显,储藏180 d后仅为2.61%。编织袋包装的大米储藏后醛类含量较其他包装方式增加最为迅速,这说明采用编织袋包装的大米油脂氧化最为严重,储藏效果较差。脂质氧化和降解的另一主要产物是酮,6,10,14-三甲基-2-十五酮随储藏时间延长而明显增加,这与林家永等[30]的结论相符。3.3 大米中主要挥发性成分的分析及鉴定
正己醛又叫己醛、1-己醛或天然己醛,来自ω-6不饱和脂肪酸[31],低浓度时具有水果香味,高浓度时产生油脂氧化气味;壬醛具有玫瑰、柑橘等香气,而浓度高时有强烈的油脂气味;癸醛具有甜橙和橘子香气。储藏末期编织袋、自然密闭缺氧、抽真空3种包装方式己醛含量分别为1.82%、1.55%、1.16%,壬醛含量分别为4.75%、3.94%、2.77%,2-戊基-呋喃含量分别为2.27%、1.85%、1.43%,由此推断编织袋包装的大米产生较明显的油脂氧化的异味,陈化最为严重,抽真空能有效延缓大米品质陈化的速率。储藏末期的大米之所以产生陈米臭味,是由于脂肪的氧化和水解,氨基酸降解和糖类的代谢等共同造成,其中不饱和脂肪酸产生的羰基化合物是造成陈米不良风味的主要原因,这与KOBAYASHI等[32]的研究吻合。4 结论
储藏过程中大米品质逐渐劣变。在180 d的储藏期内,3种包装方式储藏的大米样品其蒸煮米饭的弹性随储藏时间延长而下降,硬度呈先上升后下降的趋势,编织袋包装的大米变化最为明显,复合袋包装的两种样品的弹性下降速率没有编织袋包装的样品显著。因此采用复合袋材料包装可以有效延缓大米的品质陈化速度,保证其食用口感及营养品质。新鲜大米中主要挥发性成分有烷烃类、烯烃类、醛类、醇类、酮类、酯类、有机酸类和杂环类等。挥发性成分种类数量最多的是烃类,其次是醛类、酮类、有机酸类及杂环类,酯类和醇类较少。己醛、壬醛和2-戊基-呋喃这三种挥发性物质可以较好地反映大米的储藏品质。烃类占总挥发性成分62.03%,3种包装方式储藏180 d后烃类种类和含量均减少,包装方式对烃类含量及数量变化影响不大。醛类含量可以用来评价大米的食味和鲜度,储藏180 d后,3种包装方式均检测出正戊醛、己醛、壬醛、癸醛,其中正戊醛、己醛含量随储藏时间延长而增加,醛类物质含量受包装方式影响较大,编织袋包装的大米中含量增加最为显著。
综合试验结果及成本考量,在气温较低的北方地区,储存时间为90 d之内可使用自然密闭缺氧包装使大米能维持在较佳的感官品质;在储存温度高、储存时间长的情况下则宜选用抽真空包装以实现大米的高品质长期储存。
The authors have declared that no competing interests exist.
