淀粉在常温下不溶于水,但当水温至53℃以上时,淀粉的物理性能发生明显变化。淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性,称为淀粉的糊化(Gelatinization)。生淀粉在水中加热至胶束结构全部崩溃,淀粉分子形成单分子,并为水所包围而成为溶液状态。由于淀粉分子是链状甚至分支状,彼此牵扯,结果形成具有粘性的糊状溶液,这种现象称为糊化。
淀粉糊化温度必须达到一定程度,不同淀粉的糊化温度不一样,同一种淀粉,颗粒大小不一样,糊化温度也不一样,颗粒大的先糊化,颗粒小的后糊化。淀粉糊化一般有一个温度范围,双折射现象开始消失的温度称为开始糊化温度,双折射现象完全消失的温度称为完全糊化温度。各种淀粉的糊化温度不相同,其中直链淀粉含量越高的淀粉,糊化温度越高;即使是同一种淀粉,因为颗粒大小不同,其糊化温度也不相同。
一般来说,小颗粒淀粉的糊化温度高于大颗粒淀粉的糊化温度食物中的淀粉或者勾芡、上浆中的淀粉在烹调中均受热而吸水膨胀致使淀粉发生糊化。淀粉要完成整个糊化过程,必须要经过三个阶段:即可逆吸水阶段、不可逆吸水阶段和颗粒解体阶段。1)可逆吸水阶段淀粉处在室温条件下,即使浸泡在冷水中也不会发生任何性质的变化。存在于冷水中的淀粉经搅拌后则成为悬浊液,若停止搅拌淀粉颗粒又会慢慢重新下沉。在冷水浸泡的过程中,淀粉颗粒虽然由于吸收少量的水分使得体积略有膨胀,但却未影响到颗粒中的结晶部分,所以淀粉的基本性质并不改变。
大米因胚乳直接暴露在空气中,极易受湿、热、虫、霉的影响而变质,从而影响了大米的食味品质;极易产生米质“陈化”和发霉变质,大米的储藏是粮食储藏学科中的一大难题。安全储藏、防止霉变、减缓品质劣变是大米储藏的重要内容。目前,我国大米储藏主要采用气调、低温、机械通风和真空包装等方法。随着人们生活水平的提高,广大消费者对大米的品质要求愈来愈高,提高大米储藏技术水平,延长安全储藏期,保鲜大米品质,降低成本,是大米储藏的方向。1大米储藏特点
大米失去谷壳保护,胚乳外露,易受虫害,储存稳定性比稻谷差。大米的损失途径包括在采收、除杂、运输、干燥、储藏、研磨、销售等过程中物理质量的损耗及在此过程中商业品质的下降。而大米储藏在这一过程经历的时间最长,损失最为严重。大米储藏的特点表现为陈化,霉变,虫、鼠害等。
1.1陈化
大米陈化表现为米质变脆,米粒起筋,无光泽;糊化和持水力降低,粘度下降,脂肪酸含量上升,米汤溶出物减少;大米蒸煮后硬而不粘,并且扎嘴;有陈味。一般储存一年即有不同程度的陈化。成品粮比原粮更易陈化。大米若水分大、温度高、精度低、糠粉多、虫霉为害,则陈化快,反之则慢,尤其在盛夏梅雨季节陈化较快。
1.2吸湿、返潮
大米吸湿能力与加工精度、糠粉含量、碎米总量有关。尤其是糠粉,其吸湿能力强且带较多微生物,容易引起发热、长霉、变味,还阻塞米堆孔隙,使积热不易散发。另外,Gurito P〔1〕等认为:薄膜袋吸潮率与大米水含量呈负相关,与环境温度成正相关。
1.3霉变
微生物有真菌(霉菌、酵母菌、植物病原真菌等)、细菌、病毒等,而最易促成大米霉变的是真菌中的霉菌。霉变初期大米表面发灰,失去光泽,呈灰粉状,米沟明显。霉变过程中表现为发热、出汗,散出轻微的霉味;霉菌自身及其代谢产生的色素,引起大米变色,使米粒原有的色泽消失,而呈现出黑、暗、黄等颜色。霉变与大米含水量、环境温度、湿度、气体成分显著相关。水分在12%以下时,霉菌繁殖困难,魏岩梅〔2〕认为:在14%以下,这时的水分活性AW值就低于0.64,对某些霉菌孢子有一定抑制作用,大多数微生物无法繁殖。汪正洁〔3〕等认为:霉菌在20℃以下大为减少,10℃以下完全抑制害虫繁殖,霉菌停止活动。许晓秋〔4〕等认为:O2<2%,CO2>20%,或O2<10%、CO2>10%,都可以使各种储粮霉菌得到抑制,至少可以抑制分生孢子的生长。
1.4虫害
大米的虫害主要是米象。黄建国等认为:米象在温度低于11℃或高于35℃时不产卵。气体环境对害虫影响比较显著,王瑞栋等认为:CO2能刺激害虫呼吸,使害虫气门持续张开,体内耗氧剧增,直至氧尽身亡。许晓秋等认为:CO217%~18%,3天即可抑制或杀死害虫;O2小于10%,害虫可于休眠状态存活;O2小于4%,二周致死;O2小于2%,害虫48小时致死。
1.5鼠害
虫害和鼠害不但引起大米数量上的损失,并且虫、鼠粪等也会严重影响大米品质。比较先进的驱避鼠害方法有,薄膜表层涂布多种交叉鼠类驱剂,依靠气味、光色、(偏振、荧光)等来驱鼠,驱鼠剂主要有环己酰亚胺(CHI),醋酸三丁基锡,二硫代缩二脲类,异硫脲类化合物。
除全国乡镇的近10万套大米加工机组及农村的简易碾米机外,目前我国具有较好技术水平的大中型大米加工厂7 000多个,年生产加工能力为4000多万t,是我国城镇商品大米的主要生产供应者〔5〕。受仓储条件的限制,绝大多数优质稻谷与劣质稻谷混储,影响了稻谷的精加工。由于储藏设施和技术落后,每年有大量的粮食发生虫害,不得不使用化学药剂熏蒸,使粮食受到污染,加工后的大米,食用品质下降。成品粮储存是我国粮食体系的薄弱环节〔6〕。这是因为目前广泛采用的“三低”(低氧、低温、低浓度磷化氢)保管方法适合于大型粮库采用,但对在运输、销售环节上的成品粮有一定局限性。在我国,大米加工出来后到居民手中这段时间通常为3~6个月,外地调入的大米时间更长些。其中在转运点、运输、粮店、居民家中储存诸环节上对大米品质保存缺少有效的保证措施。我国农户储粮占总储粮80%,国家仓储能力只占市场总需求20%左右,粮食保鲜效果比较低。主要储存方式有:麻袋、编织袋包装存粮,仓内散存、格仓散存,囤存、水泥柜存,缸、桶存,挂架存等。每年全国粮食损失率达15%左右,约600万t。�
2.2大米包装现状
上世纪90年代初,我国的大米包装都以麻袋、塑料编织袋、布袋为主,每袋15kg、25kg、50kg等,破袋、裂口现象较为严重,损失较高,显然不能满足优质大米的包装要求。但当时还只注意在数量上的损失,而质的损失还未得到人们应有的重视。针对大米包装的现状,粮食包装行业提出了“大改小,重改轻”,向小包装发展的指导方针。近年来,大米的销售包装有了较快的发展。1990年广州市2.5kg优质大米小包装普及率达20%,1991年上海上半年供应2~2.5kg不淘洗米达1000t。在目前,我国已出现大米小包装的城市中,市场上的袋装米品种有香米、软米、不淘洗米等。但并不普遍,只是在个别城市包装较好,在大部分地区,大米销售包装技术和水平还不高。
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