APPS | 米象侵害對稻米及其米粉品質(zhì)的影響

本文系A(chǔ)gricultural Products Processing and Storage原創(chuàng)編譯，歡迎分享，轉(zhuǎn)載請授權(quán)。

Abstract

稻谷長期在自然條件下儲藏易受米象侵害，影響其米粉品質(zhì)。本研究采用2個水稻品種，在3種不同條件下儲藏（新米，未儲藏、4 °C下冷藏2年、以及自然條件下儲藏2年，且遭受米象侵害），用于加工米粉，比較精米在不同儲藏處理下所加工的米粉蒸煮品質(zhì)與質(zhì)構(gòu)特性。結(jié)果表明，不同儲藏條件下，米粉蒸煮品質(zhì)（斷條率、損失率和吸水率）無顯著差異。與未儲藏和冷藏處理相比，自然條件下儲藏的大米所加工成的米粉硬度和咀嚼度高16%～25%，彈性和內(nèi)聚性低1%～6%。米粉質(zhì)構(gòu)特性的差異主要受稻米糊化特性（包括最終黏度、消減值、回復(fù)值和糊化溫度）的影響，與大米化學(xué)組分變化無關(guān)。綜上，精米在自然條件下儲藏，且遭受米象侵害不影響米粉蒸煮品質(zhì)，但會劣化其質(zhì)構(gòu)特性，冷藏處理有利于保持米粉的質(zhì)構(gòu)特性。稻米糊化特性指標(biāo)與米粉質(zhì)構(gòu)特性關(guān)系密切，可用于預(yù)測米粉品質(zhì)。

Introduction

米粉是亞洲地區(qū)最受歡迎的米制品。通常認(rèn)為，采用陳米加工出的米粉品質(zhì)更好。然而，自然條件下儲藏超過一年的谷物易受到害蟲侵害。全球每年儲糧環(huán)節(jié)造成的損失約5000萬噸，占總產(chǎn)量的10%。米象是主要的倉儲害蟲之一，會造成糧食產(chǎn)量損失和品質(zhì)下降。關(guān)于自然條件下受米象侵害的稻谷所制米粉品質(zhì)的研究有限。

米粉品質(zhì)與稻米理化性質(zhì)密切相關(guān)。稻谷在儲藏過程中，理化性質(zhì)和淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)均會發(fā)生改變，進(jìn)而影響米粉品質(zhì)。通常，儲藏期間稻谷各組分含量的變化較小，而淀粉結(jié)構(gòu)和糊化特性指標(biāo)在陳化過程變化更為明顯。儲藏條件是影響稻米陳化過程中理化性質(zhì)變化的關(guān)鍵因素，如高溫儲藏會顯著改變稻米的糊化特性，降低大米的感官評分。隨著大米儲藏期延長，加工出的米粉咀嚼性和彈性升高，粘度降低；米粉品質(zhì)與最終黏度、支鏈淀粉中的短鏈和長鏈相關(guān)性最高。此外，稻米陳化的品種間差異顯著，高直鏈淀粉含量的品種在陳化過程中理化性質(zhì)變化更快。

本研究選用兩個高直鏈淀粉含量水稻品種中嘉早17（Z17）和湘早秈24號（X24），將其精米置于自然條件下儲藏2年（遭受米象侵害），用于制作米粉。旨在明確稻米在自然條件下長期儲藏，所加工米粉的蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性變化；明確影響米粉蒸煮品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性的關(guān)鍵指標(biāo)。

Results

稻米化學(xué)組分和糊化特性

精米中直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量和直支比在儲藏條件和品種間差異顯著（圖1），支鏈淀粉含量在儲藏條件和品種間無顯著差異。MRF和MRR直鏈淀粉含量與直支比分別比MRNC低2%～9%和5%～10%。品種X24直鏈淀粉含量和直支比均比Z17低7%。MRNC與其它處理間蛋白質(zhì)含量差異不顯著，X24蛋白質(zhì)含量比Z17高25%。精米中各化學(xué)組分含量在儲藏條件和品種間交互作用不顯著。

圖1不同儲藏條件和品種精米化學(xué)組分含量

精米糊化特性各指標(biāo)受儲藏條件影響顯著（圖2）。與MRNC處理相比，MRF和MRR峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、消減值、回復(fù)值和糊化溫度分別低2%～18%、9%～22%、17%～34%、43%～60%、26%～46%和6%～7%。儲藏條件對崩解值影響顯著，但兩個品種間變化規(guī)律不完全一致。MRF和MRR峰值時間較MRNC高3%～4%。，X24的峰值黏度、熱漿黏度、崩解值和糊化溫度分別比Z17低4%～14%，而消減值、峰值時間和糊化溫度則分別比Z17高2%～11%。峰值黏度、熱漿黏度、崩解值和糊化溫度在儲藏條件與品種的互作上差異顯著。

圖2不同儲藏條件和品種精米糊化特性

米粉品質(zhì)與精米化學(xué)組分含量和糊化特性的主成分分析

由圖3可知，第一主成分與第二主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為68.2%，其中第一主成分的貢獻(xiàn)率為42.3%，第二主成分的貢獻(xiàn)率為25.9%。樣本在分布圖中得到良好區(qū)分，表明不同儲藏條件下米粉品質(zhì)和稻米品質(zhì)差異顯著。米粉的蒸煮品質(zhì)主要與蛋白質(zhì)含量、支鏈淀粉含量、糊化溫度、崩解值和消減值等相關(guān)；米粉質(zhì)構(gòu)特性則主要與精米糊化特性（如最終粘度、消減值、回復(fù)值和糊化溫度）相關(guān)。

圖3米粉品質(zhì)與精米化學(xué)組分含量和糊化特性的主成分分析

Discussion

本研究結(jié)果表明，不同儲藏條件下，米粉蒸煮品質(zhì)差異不顯著。這表明精米在自然條件下儲藏，且受米象侵害并不會影響其米粉蒸煮品質(zhì)。不同儲藏條件下米粉質(zhì)構(gòu)特性差異顯著，冷藏米和新米加工成的米粉質(zhì)構(gòu)特性接近，而受米象侵害的稻米所加工成的米粉則硬度和咀嚼度顯著增加，彈性和內(nèi)聚性顯著降低。研究表明，米粉品質(zhì)評分與硬度呈倒拋物線關(guān)系，硬度為2450 g時米粉品質(zhì)評分最高。本研究中米粉硬度和彈性與斷條率和損失率關(guān)系密切（圖3），與前人“硬度低、彈性高的米粉通常整體品質(zhì)更好"的結(jié)論一致。因此，精米在自然條件下長期儲存，且受米象侵害主要降低其質(zhì)構(gòu)特性，不影響米粉蒸煮品質(zhì)，低溫儲藏（4 °C）能有效延緩質(zhì)構(gòu)品質(zhì)下降。

此外，本研究中，精米在自然條件下儲藏2年遭受米象侵害，米象平均長2.67 mm，寬0.84 mm，蟲口密度為375頭/kg精米（數(shù)據(jù)未顯示）。米象侵害和長期儲藏的陳化作用共同導(dǎo)致米粉品質(zhì)下降。感官評定（如外觀和氣味）是決定消費(fèi)者接受程度的關(guān)鍵指標(biāo)，自然儲藏和米象侵害均會影響米粉感官評分。因此，進(jìn)一步可將感官評價列入測定，以體現(xiàn)其外觀和氣味的變化，特別是長期在儲藏的稻米。

稻米直鏈淀粉含量是影響米粉品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)。通常直鏈淀粉含量高，斷條率和損失率低，彈性高，米粉品質(zhì)好。本研究中，精米在自然條件下受米象侵害，其直鏈淀粉含量和直支比均顯著高于未儲藏處理。然而，直鏈淀粉含量升高并未影響米粉蒸煮品質(zhì)，且與米粉硬度彈性無關(guān)（圖3）。這可能是因?yàn)樗x用的兩個品種均為高直鏈淀粉含量品種（＞25%），高直鏈淀粉含量品種米粉質(zhì)構(gòu)特性可能與淀粉精細(xì)結(jié)構(gòu)、直鏈淀粉分子大小以及聚合度為1000～2000的直鏈淀粉鏈的比例有關(guān)。

除化學(xué)組成外，淀粉糊化特性也與米粉品質(zhì)關(guān)系密切，且糊化特性在稻米陳化過程中變化劇烈。如Sowbhagya和Bhattacharya研究表明，隨儲藏時間延長而降低，崩解值降低，消減值升高，這與本研究結(jié)果不完全一致。本研究中，自然條件儲藏下，品種Z17的崩解值升高，而X24的崩解值降低。這種差異可能與儲藏條件不同有關(guān)：Sowbhagya和Bhattacharya將稻谷置于金屬容器中于室溫下儲藏超4年，而本試驗(yàn)中精米僅儲藏了2年，且遭受了米象侵害。此外，不同品種對于陳化的響應(yīng)也不盡一致。本研究中，精米受米象侵害后，加工出的米粉硬度升高、彈性下降，主要與最終黏度、消減值、回復(fù)值和糊化溫度的升高有關(guān)，這與前人"可用稻米糊化特性指標(biāo)預(yù)測米粉品質(zhì)"的結(jié)論一致。而這些黏度的升高可能與其α-淀粉酶活性的下降有關(guān)。

值得注意的是，與X24相比，品種Z17加工的米粉損失率低，彈性和內(nèi)聚性高。Z17更好的米粉品質(zhì)與其較低的蛋白質(zhì)含量和糊化溫度及較高的崩解值有關(guān)。該結(jié)果表明，直鏈淀粉含量和崩解值高，蛋白質(zhì)含量和糊化溫度低的早秈稻品種，加工出的米粉品質(zhì)好。此外，從方差分析結(jié)果來看，品種間米粉損失率和彈性上的差異比儲藏處理間的差異更為顯著，表明選擇優(yōu)良的品種能有效改善米粉品質(zhì)。后續(xù)研究應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大品種選擇范圍，以獲得更優(yōu)的米粉品質(zhì)。

Conclusion

精米在自然條件下儲藏，且受米象侵害加工成的米粉蒸煮品質(zhì)（如斷條率、損失率等）與冷藏米及新米相當(dāng)，米粉質(zhì)構(gòu)特性中硬度和咀嚼性增加，彈性和內(nèi)聚性降低。這些質(zhì)構(gòu)特性的變化主要與最終黏度、消減值、回復(fù)值和糊化溫度有關(guān)。由冷藏米加工制成的米粉，其質(zhì)構(gòu)特性與新米相似，這表明大米低溫儲藏能有效延緩其米粉品質(zhì)變化。

Quality of noodles produced from rice grains attacked by rice weevils under natural conditions

Zhengwu Xiao1,2, Tumsifu Samwel Mamboleo1,2, Jiazhou Li1,2, Chuyao Wang1,2, Fangbo Cao1,2, Jiana Chen1,2, Weiqin Wang1,2, Huabin Zheng1,2, Min Huang1,2,3*

1 Rice and Product Ecophysiology, Key Laboratory of Ministry of Education for Crop Physiology and Molecular Biology, Hunan Agricultural University, Changsha, 410128, China

2 Yuelushan Laboratory, Changsha, 410128, China

3 National Engineering Research Center of Rice, Changsha, 410128, China

*Corresponding author.

Abstract

Rice noodles produced from milled grains stored long-term in natural environments are particularly vulnerable to rice weevil infestation. This study evaluated the cooking and textural properties of rice noodles made from non-infested and weevil-infested rice. Milled rice from 2 cultivars were subjected to 3 storage treatments for rice noodles processed: freshly without storage, refrigerated at 4 °C for 2 years, and stored at natural conditions for 2 years, which developed weevil infestation. The study found no significant differences in cooking quality (cooked break rate, cooking loss rate, and water absorption rate) among noodles from the 3 storage treatments. However, noodles from weevil-infested rice exhibited 16%–25% higher hardness and chewiness while 1%–6% lower springiness and cohesiveness compared to those from fresh or refrigerated rice. These textural disparities were independent of the rice’s chemical composition but strongly correlated with elevated pasting properties in infested grains, including final viscosity, setback viscosity, consistency viscosity, and pasting temperature. In conclusion, the findings demonstrate that prolonged natural storage with weevil infestation unaffected the cooking quality of rice noodles, but deteriorated the textural quality of rice noodles. Refrigeration preserves texture of rice noodles comparable to fresh rice. Furthermore, pasting properties of rice flour reliably predicted noodle texture, underscoring their utility for quality assessment.

Reference:

Xiao, Z., Mamboleo, T.S., Li, J. et al. Quality of noodles produced from rice grains attacked by rice weevils under natural conditions. Agric. Prod. Process. Sto. 2, 10 (2026). https://doi.org/10.1007/s44462-025-00044-2

本文編譯內(nèi)容由作者提供

編輯：梁安琪；責(zé)任編輯：孫勇

封面圖片來源：攝圖網(wǎng)

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