低剂量辐照对稻谷失水特性和品质的影响

庞林江 何志平 王允祥

（浙江农林大学农业与食品科学学院，浙江 杭州 311300）

低剂量辐照对稻谷失水特性和品质的影响

庞林江 何志平 王允祥

（浙江农林大学农业与食品科学学院，浙江 杭州 311300）

以单季粳稻为材料，采用双因素双水平试验来研究低剂量0.6kGy60Coγ射线辐照单季粳稻对稻谷低温干燥失水特性及品质特征的影响。结果表明，0.6kGy剂量辐照能提高稻谷的失水速率，缩短干燥时间，对稻谷加工品质和营养品质影响不大，能一定程度弥补热风低温干燥对稻米品质带来的负面影响，改善稻米蒸煮食用品质。

低剂量辐照；稻谷；失水特性；品质

目前常用的热风干燥稻谷工艺，存在着干燥效率低、能耗高和干制品质差（整精米率降低，口感差）等问题［1－2］，影响进一步的推广应用。为此，研究人员试图采用改变干燥工艺或采用新干燥技术的方法解决稻谷干燥中所出现的问题。

由于辐照在农产品杀虫灭菌、抑制发芽、延迟成熟及改良食品品质等方面具有明显效果［3－4］，所以辐照技术在农产品存贮保鲜等方面应用已较为广泛。农产品经一定剂量的60Coγ射线辐照后会导致其内部组织结构发生变化［5］并产生不同程度的损伤［6］，这种变化有可能引起干燥特性的改变，并最终影响干燥速度和干制品的品质。已有报道［7］辐照预处理对一些果蔬干燥特性及品质特性都有较显著的影响。但还很少有将γ射线辐照技术运用于稻谷干燥预处理，对其干品质进行研究的报道也较少见。

为了便于管理和规范市场，中国于1996年4月5日颁布了《辐照食品卫生管理办法》，规定辐照食品必须严格控制在国家允许的范围和限定的剂量标准内，根据GB14891.8——1997《辐照豆类、谷类及其制品卫生标准》，谷类辐照剂量为0.4～0.6kGy。本试验以单季粳稻为材料，研究标准化低剂量0.6kGy60Coγ射线辐照预处理对稻谷的低温干燥特性以及品质特征的影响，为进一步推广奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

稻谷：浙江大学华家池校区试验农场。2008年10月分收获的单季粳稻“丙98110”，收获后去杂清理干净后，放入密封袋，4℃保存72h，使稻谷含水率尽量达到均匀，然后按照国标（GB5497——85）方法测定初始含水率，用湿基表示为24.8%（33%，干基）。

1.2 主要仪器与设备

烘箱：DGG－9070AD，上海森信实验仪器有限公司；

电子天平：PL203，梅特勒－托利多仪器（上海）有限公司；

糙米机：GF－80，Ht McGilling，Houston，USA；

精米机：JB－20，Ht McGilling，Houston，USA；

旋风磨粉机：3010－99，Udy Co.，Fort Collins，Colo.，USA；

近红外分析仪：Foss 5000，FOSS NIRSystems，Inc.，USA。

1.3 试验方法

采用双因素双水平试验，辐照剂量：0，0.6kGy；热风干燥温度：35，40℃。共4种处理（0kGy＋35℃、0.6kGy＋35℃、0kGy＋40℃和0.6kGy＋40℃），5次重复。

本试验中，工艺流程为辐射预处理后热风干燥，采用60Coγ射线对样品进行辐照，辐照试验在浙江大学农业与生物技术学院原子核农学研究所进行；薄层干燥试验在热风烘干试验箱进行，每10min用电子天平（精确到0.01g）对干燥样品进行称量并计算含水率（%）和失水速率（%/h），所有样品均干燥至稻谷安全储藏含水量（14%，湿基；16.3%，干基）以下。

1.4 米质测定

依据NY147——88《米质测定方法》标准，对干燥至安全储藏含水量的稻谷进行品质测定。用糙米机脱壳，测得糙米率。再用精米机碾取精米，测得精米率、整精米率、碱消值。再用旋风磨粉机将精米磨成米粉，过100目筛，用近红外分析仪测定胶稠度、直链淀粉、蛋白质及氨基酸含量［8］。

我们传统的德育课主要是以班团会、国旗下的讲话及大型集体集会的形式展开的，规模大，耗时多，效果并不明显，很多学生抱着“事不关己高高挂起”的心态。德育微课程由于“短小精悍”，其呈现形式自然也就灵活多样。活动呈现的时间可以是课堂、课外、德育教研活动、家长会、家校微课程。呈现的空间可以是教室、食堂、寝室、家庭。呈现的主体可以是班主任、老师、学生、学校社团、学校德育处团委等。

1.5 数据分析

采用SPSS 16.0统计软件对相关数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 辐照剂量和干燥温度对稻谷失水特性的影响

由图1和图2可知，各处理干燥时间最短的是0.6kGy＋40℃处理，其次分别是0kGy＋40℃、0.6kGy＋35℃、0kGy＋35℃，随着辐照剂量和干燥温度提高，稻谷失水速率提高，干燥时间缩短。通过方差分析进一步表明（表1），辐照剂量及干燥温度对稻谷干燥失水速率均有极显著的影响，相伴概率分别为0.000和0.001，均小于0.01，且F辐照剂量＜F干燥温度值，说明干燥温度对稻谷失水速率的影响比辐照剂量大得多，但两者交互作用影响不明显（相伴概率为0.379，大于0.05）。

图1 辐照剂量和干燥温度对稻谷干燥含水率动态的影响Figure 1 Effect of irradiation and dring tempreture on moisture content of rice in drying

2.2 辐照剂量和干燥温度对稻谷品质特性的影响

通过对辐照干燥后的稻米品质进行测定，结果表明（见表2），0.6kGy低剂量辐照及低温干燥对其加工品质和营养品质影响不大，对蒸煮食用品质具有显著的影响。

图2 辐照剂量和干燥温度对稻谷干燥失水速率的影响Figure 2 Effect of irradiation and dring tempreture on dehydration rate of rice in drying

表1 辐照剂量和干燥温度对稻谷失水速率的影响方差分析†Table 1 Analysis of variance of the dehydration rate under different irradiation dose and drying temepreture

一般认为，γ射线会破坏物料内部的组织结构，从而降低物料的加工性能，热风干燥会降低稻谷的加工品质。本试验表明低剂量辐照后低温干燥（35℃和40℃）的稻谷糙米率、精米率、整精米率这些加工品质都有下降趋势，但影响不显著。

氨基酸总含量及蛋白质含量是稻谷营养品质的重要特征，蛋白质通常不易受辐照和热风干燥的影响［2，9］，且经适宜剂量照射的食品，蛋白质营养成分无明显变化，氨基酸组分恒定［10］。本试验研究分析表明，经0.6kGy低剂量辐照后低温干燥的稻谷蛋白质含量和氨基酸总含量变化不大。

稻米中直链淀粉含量一般在16%～23%左右，直链淀粉含量与其特性关系到米饭的黏度与食味，直链淀粉含量与米饭硬度正相关，与黏度负相关，并且与黏度的相关性更密切。有研究［2］表明，稻谷热风干燥后，直链淀粉含量增高，碱消值变化不大，导致稻米的可溶性变差，硬度增加，口感变劣，食味下降。吴殿星等［11］研究发现，干燥后辐照可以提高稻谷的食用品质和蒸煮品质。研究分析表明，辐射能明显降低直链淀粉含量、显著增长胶稠度，碱消值稍有降低（代表糊化温度稍有增加），随着干燥温度的提高，直链淀粉含量有所提高而胶稠度及糊化温度有降低趋势，但影响均不显著。进一步分析表明，辐射对稻谷蒸煮食用品质的影响程度大于干燥温度。由此可见，低剂量辐射后干燥也可以改善稻米的蒸煮食用品质，一定程度上可以弥补热风干燥对稻米蒸煮食用品质产生的不良影响。

表2 辐照剂量和干燥温度对稻谷品质特性的影响†Table 2 Effect of irradiation dose and drying temepreture on rice quality

3 结论

（1）辐照和干燥温度提高都能明显加大稻谷的失水速率，缩短干燥时间，但辐照影响相对更为显著，且两者相互作用不明显。

（2）辐照及热风干燥都有降低稻谷加工品质的趋势，但不显著，对营养品质影响不大；热风干燥温度与稻米蒸煮食用品质具一定负相关，但辐照能明显改善稻米蒸煮食用品质，且辐照影响作用大于干躁温度。

（3）根据国标规定低剂量辐照后低温热风干燥稻谷，不仅能提高干燥速率，而且能适当弥补热风干燥给稻米蒸煮食用品质带来的负面影响，改善稻米蒸煮食用品质。

1 仲立新.稻谷就仓低温通风干燥系统生产性［J］.实验干燥技术与设备，2009，7（6）：278～282.

2 郑先哲，赵学笃，陈立.稻谷干燥温度对稻米食味品质影响规律的研究［J］.农业工程学报，2000，16（4）：126～128.

3 徐冠仁.核农学导论［M］.北京：原子能出版社，1995：241～261.

4 李宗军.辐照对肉品微生物及牛羊肉品质的影响［J］.食品与机械，2005，21（6）：31～33.

5 王锋，哈益明，周洪杰，等.辐照对食品营养成分的影响［J］.食品与机械，2005，21（5）：45～48.

6 FAO，IAEA，WHO ICGFI.IAEA－TECDOC－639Irradiation of spices，herbs and other vegetable seasonings，a compiation of technical data for its authorization and control［S］.Vienna：IAEA，1992.

7 廖文艳，王俊，于勇，等.60Coγ辐照对胡萝卜干燥特性的影响［J］.农业机械学报，2010，21（6）：123～127.

8 Lu Xinghua，Wu Lianghuan，Pang Linjiang，et al.Effects of plastic film mulching cultivation under non－flooded condition on rice quality［J］.Journal of the Science of Food and Agriculture，2007（87）：334～339.

9 Narvaiz P，Ladomery L.Estimation of the effect of food irradiation on total dietary intake of vitamins as compared with dietary allowances study for Argentina［J］.Radiat Phys.Chem.，1996（48）：360～361.

10 王炳奎，吴庆，熊立东.食品辐照对食品品质的影响及其安全性［J］.食品科技，2010，35（4）：307～309.

11 Wu D X，Shu Q Y，Wang Z H，et al.Effect of gamma irradiation on starch viscosity and physicochemical properties of different rice［J］.Radiation Physics and Chemistry，2002（65）：79～86.

Effect of low－dose irradiation on dehydration characteristic and rice quality

PANG Lin－jiang HE Zhi－pingWANG Yun－xiang

（School of Agriculture and Food Science，Zhejiang A＆F University，Hangzhou，Zhejiang311300，China）

Two factors and two levels test was carried out to study the dehydration and rice quality characteristic of single cropping jopanica during low－temperature hot air drying after irradiation by lowdose60Co Gamma ray of 0.6kGy.The result showed that after the pre－treatment by dose Gamma ray of 0.6kGy，the dehydration date of rice was lightly increased during drying，and the drying time was clearly shorten.In addition，it had little influence on processing quality and nutritional quality of rice，however could make up for some degree of loss of rice quality heated－air drying and improved cooking and eating quality of rice.

low－dose irradiation；rice；dehydration characteristic；quality

10.3969 /j.issn.1003－5788.2010.05.011

浙江农林大学预研项目

庞林江（1977－），男，浙江农林大学讲师，研究生。E－mail：ljpang＠zafu.edu.cn

王允祥

2010－05－20