大米水分含量指标值的研究

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  • 大米水分含量指标值的研究2015.07.28

      1 大米水分含量的要求及意义
        强制性国家标准GB1354-86《大米》对各品种大米的水分含量都作出了明确的规定(1),其中早籼米、籼糯米的水分含量≤14.0%;晚籼米的水分含量在一类地区≤14.0%,二类地区≤14.5%;早粳米、粳糯米的水分含量≤14.5%;晚粳米的水分含量在六省区≤14.5%,一般地区≤15.5%[1]。国标中对大米水分含量的规定是严格按照大米储藏要求及各地自然条件,综合考虑多方面因素及可行性而科学制定的,是保证大米品质的基本标准,也是保障食用安全的基本条件。
        我国约有70%以上的人口常年食用大米,全国每年大米口粮消费总量约为1.196亿t,常年储备任务很大。虽然人们进行了多种尝试,但因设备、技术条件不足,使得大米安全储藏成为长期困扰粮食行业的一大难题。研究表明失去壳和果皮保护的大米,营养丰富,极易受霉菌、害虫侵害,加之大米含有不同程度的糠层、米粒外露,直接与外界环境接触,易吸湿或爆腰,米粒陈化加快,因此大米保鲜相对于稻谷、糙米的保鲜要困难一些。
        导致大米品质劣变的原因很多,自身生理代谢、温湿度不当及微生物污染等都是造成米粒变质的因素,但相关研究表明在众多因素中水分对大米品质的影响至关重要。当大米水分较高时,一方面米粒自身代谢旺盛,品质下降;另一方面较高的水分活度会促使霉菌、虫害滋生,加速营养物质分解,进一步降低食用安全性;更让人担忧的是若水分含量高,即使储藏温度低,微生物在缓慢代谢过程中产生的热量也足以提升内部温度,从而加速真菌繁殖[2];相反当大米水分含量较低时,微生物会因为水分活度低而处于枯竭状态,即使温度合适,真菌也难以生长[3]。因此,在大米的贮藏过程中,水分含量的多少直接影响着大米的储存时间、保存品质及食用安全,这也是国标GB1354-86如此强调水分指标的原因。
        表2为不同温度下大米的相对安全水分。由表2可见,大米在常规条件下长期储存,含水量不应超过14%,当采用低温或准低温储藏技术时,其水分含量不应超过16%。由于我国幅员辽阔,各地气候迥然,因此各区域大米的水分含量标准值各不相同。以南方地域为例,专家指出,东北大米要在南方地区确保安全,水分最好控制在14%以下,考虑到运输、销售等过程中水分回潮,需留出0.5%以上的余量,只有当东北大米的水分含量低于14.5%,才能杜绝霉变隐患同时又保证口感,因此安全水分直接决定了大米的生命线。2006年报道的毒大米致癌大米等一系列安全事故,让消费者尝到了水分超标致使大米变质带来的苦果。水分超标,是大米安全事故的元凶,控制大米水分含量,是保障大米安全的关键因素。
        2 目前市场上大米的质量状况
        虽然大米的水分含量指标非常重要,但就目前市场大米抽查结果来看,各地质量参差不齐,个别地区不容乐观。就20052007年度市场上大米产品的质量状况来看,水分含量超标仍是主要问题。
        2005年底山东省质监局对18类食品进行质量监督抽查,结果显示,近8成大米产品不合格,主要不合格项目为水分超标。
        20062月,成都市质监局和工商局对本地市场的食品质量进行了抽查,结果显示,有近3成大米水分超标。
        20063月江西省质监局抽查的大米产品中有10批次不合格产品均是由于水分超标造成的。
        20064月江苏省质量技术监督局对大米、肉制品、乳制品等食品进行了定期质量监督检查。结果显示,这3种产品的合格率分别为79.4%81.4%84.5%,其中水分超标、不完善粒超标、碎米超标等是大米产品不合格的主要原因。
        20071月,江苏南京市工商部门在当地大米市场上抽查了26种新米,检查结果显示,有近1/2的大米水分超标,其中10kg装的精制优质大米春泉香米的实测水分含量分别达到了16.20%16.38%,明显高于国家标准(新米水分标准是≤15.50%)
        20072月国家质检总局公布了对包括北京在内的21个省市生产的180种大米的质量抽查结果,经统计,本次检查产品抽样合格率为81.1%,近两成大米不合格,水分超标问题较为突出。
        20072月浙江省质监局发布了大米的质量报告,结果显示,近一成产品存在水分超标等质量问题,有的大米水分含量超过17%
        20073月西安市质监局对辖区内各大商场、超市、批发市场等销售的高中低不同档次的大米进行了质量监督抽查,其中16%的产品出现质量问题,水分、碎米总量、小碎米、标签等项目不合格为主要原因。
        20078月重庆市工商局对来自重庆、四川、湖北、广东、湖南、黑龙江6个省市20家生产企业的20组大米样品进行了质量监测。结果显示,本次抽查合格率为75.0%5组样品不合格,主要问题为水分超标。
        以上数据表明市场上大米水分超标的情况是比较严重的,究其原因主要有:一是稻谷储藏不当,期间受潮,使得加工原料中水分含量过高;二是一些大米加工厂没有对大米进行充分的晾晒,没有对某些含水量高的稻谷(特别是生长期间雨水多的稻谷)进行烘干;三是大米包装后,在运输、销售途中吸湿。调查表明,在实际生产中,大米包装后经仓储、运输、货架销售等环节到达消费者手中平均需时30d,最长约90d,加之我国目前大米包装都采用麻袋、塑料编织袋、布袋为主,不仅防潮、密封性差,而且破袋、裂口严重,是导致大米运输、销售过程中品质劣变的主要原因。

        3 水分对大米食用品质的影响
        虽然市场上大米产品水分含量超标时有发生,大米质量及食用安全存在隐患,但专家研究表明,适当提高大米中的水分含量是有利于产品食味品质的。2007年马涛曾发表文章指出:保持大米的本身的水分对大米食味非常重要。这种来自天然的水分使大米保持了自身充足的结合水,使稻谷中的亲水凝胶颗粒空间结构不被破坏,这比人为添加水分及调质能更好地保持大米的品质和口感[4]。试验证明大米含水量对米饭的黏度、硬度、口感等有很大影响。当米粒本身含水量低于14%,浸渍时米粒腹部急速吸水,与背部产生水分差,两部分体积产生偏差,瞬间引起表面龟裂,即开花现象。米粒蒸煮时产生的龟裂会使淀粉粒从龟裂处涌出,使米饭失去应有弹性[5]
        目前国内外衡量大米新鲜程度的指标主要有水分、脂肪酸、还原糖、粘度、色泽、香味、酶活性和带菌量,其中香味及酶活性最能反映大米的新鲜度。相关试验表明水分含量是影响大米香味和酶活性的最主要因素,可见水分含量对大米香味保持非常重要。一般认为大米水分含量以1516%较好[6]
        适当地提高大米产品允许的水分含量,在消费者日益追求品质的今天是完全有必要、也是有市场的。李益良认为如果大米水分控制在高于国际标准1个百分点时,不仅可降低稻谷干燥费用,减少加工过程中的碎米率,提高出品率,改善大米食用品质和外观质量,为企业带来经济效益,还可为消费者提供色味更佳的大米,满足市场需要,也具有良好的社会效益。

        4 建议
        4.1 修订和完善大米的相关标准 
        水分指标非常重要且十分敏感,水分的高低关系到同一产品在同一地区的货架寿命和保质期,关系到产品的实际数量及食用品质。虽然现行《大米》标准(GB1354-86)按品种分地域规定了不同的水分标准,但目前市场上不少大米产品的水分含量不达标,这其中有主观原因也有客观原因。随着人们生活质量的提高,消费者对大米质量和食味品质的要求也越来越高,一方面要求安全储存,另一方面追求感官品质,大米水分的指标值有待修订。纵观国际相关标准,我国的大米水分标准值是相对偏低的。ISO7301-2002Codex Stan198-1985《稻米》中大米的水分含量规定为不超过15%[7];美国大米水分的标准值规定为不超过15%;日本国家粮食标准和日本大米协会的标准规定完全精米的最高允许水分为16%,只有泰国由于常年潮湿高温,因而规定大米的水分含量不得超过14%
        其次,我国标准对大米的分级较少,随着人民生活质量的提高,原符合《大米》(GB1354-86)中规定的标准三等大米已基本退出市场,标准二等大米的市场份额逐年减少。据中国粮食行业协会的统计,20022004年我国统计规模以上企业生产的大米产品中标准一等以上的产品已接近或达到90%。市场上大米产品种类过于单一,即使新出现的高质大米如精制米、精洁米、珠光米、珍珠米等,也出现了名称不统一、缺乏相关标准的混乱局面。据调查泰国将白米分为13个等级,糙米分为6个等级,糯米分为3个等级,蒸谷米分为9个等级,而美国这样的非大米消费国也将大米分为6个等级。因此,细分产品等级,细化项目标准,不仅有空间有必要,更能提升产品档次,增强国际竞争力,促进我国大米市场的繁荣。建议大米水分限值可根据品种、区域、加工保鲜方法、包装规格、保质期长短等的不同而分别设定。如生产区附近销售的大米允许水分含量高一些;小包装大米的水分含量也可相应提高一些;运用新技术进行保鲜的大米水分限值允许适当放宽一些,消费者可以根据个人需要进行选购。
        4.2 改善大米保鲜方式
        随着科技的发展,从技术上解决高水分大米的保鲜已不再是难题。这也为进一步细分产品,修订和完善产品标准提供了技术支撑。目前较为有效且常用的大米保鲜方法主要有:气调保藏和低温保藏,前者是利用增加储藏环境中CO2N2浓度,降低O2浓度,来抑制产品的自身代谢和害虫、微生物的生长,延长产品保质期[3];后者则是利用低温来达到抑制产品呼吸、抑虫、抑菌的作用。研究表明在高温高湿的条件下,CO2N2均具有良好的保鲜效果,其中CO2的保鲜效果最好[89],当其浓度达到65%时,可将袋内害虫(主要是米象)全部杀死[10]。虽然气调保鲜可将大米产品的储藏含水量提高13个百分点,但相对成本较高,对包装材料的要求也较高,往往只适用于小包装的产品。低温能较好地保持大米的品质,作用能力强于气调保鲜,研究表明低温区填充空气与填充CO2在保持大米品质上几乎没有差异,但运营成本较高,目前只适用于一些高品质的大米产品。
    除了以上两种方法,生物保鲜剂的应用也是一个发展方向。其原理主要是利用生物或物理方法,抑制霉菌生长,钝化大米酶活,从而将大米的生命活动降到最低,使其处于冬眠状态。日本在这方面的研究较多,有报道称日本林原生物化学研究所研制了一种以海藻糖为原料的大米保鲜剂,可用于营养价值较高的胚米和高质免淘米的保鲜。我国在这方面也进行了大量研究,岳阳金牛生物科技有限公司与江南大学食品学院合作,利用甲壳素的成膜性、抗菌性和功能性,生产出天然大米生物保鲜剂,这种保鲜剂由高水溶性脱乙酰甲壳素(壳聚糖)、高活性葡萄糖氧化酶等多种生物成分经有机配合制成,对大米防潮、防菌、防变质具有良好的效果,不但保鲜期为常规大米保鲜期的23倍,而且经济可行。
        总之,在消费需求多元化的今天,如何界定大米水分的指标值,在确保食品安全的同时又能保持食味品质将是今后的一个研究重点,同时细化产品分类,提高产品档次也是产业发展的必然趋势。

    文章标签: 大米水分  品质  安全  指标值  大米水分检测仪  

    文章作者:水分测定仪

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