稻谷和大米的储藏一、稻谷稻谷属于原粮,原粮又称带壳(皮)粮、是收获后未经加工的粮食,系粮食储藏的主要对象。
原粮主要包括禾谷类和豆类两类。
我国储存的粮种主要有稻谷、小麦、玉米及豆类等。
一般来说,原粮均具有完整的皮壳,有一定的保护作用,在储藏期间有较强的抵抗温、湿、虫霉等不良影响的能力,其耐藏性较成品粮好。
但由于粮种不同,它们的物理性质、化学组成、生理特点、形态特征及收获季节的不同,因而其储藏特性也就必然不同,这就要根据不同粮种的特点,因地制宜采取适当的储藏方法,才能使粮食在不同环境条件下,实现安全储藏。
原粮的储藏,直接关系到加工品出率,成品粮质量及其使用价值的高低,因此,与人民生活,企业及国家利益密切相关。
对于种粮的储藏则主要影响到农业生产,如果储藏不当,损失难以估计。
因此做好原粮的储藏工作,可减少损失,利国利民。
我国是世界上的主要产稻国之一,稻谷产量约占全国粮食总产量的1/2,占世界总产量的35%,居世界第一位。
稻谷种植分布我国各地,但主要产区在南方。
全国人口中约有一半以上是以稻谷做为主食,稻谷是我国重要的商品粮,同时也是主要的出口粮种。
(一)稻谷的形态结构与类型1、外部形态稻谷一般为细长形到椭圆形,联合国粮农组织根据稻谷粒长度分为四类:特长粒7毫米以上;长粒6--7毫米;中间型5--5.9毫米;短粒5毫米以下。
根据稻谷粒的长、宽比又可分为以下类型,籼稻:长为宽的3倍以上的称细长粒;2--3倍的称中长粒;2倍以下的称短粒。
粳稻:长为宽的1.8倍以上的称大粒;1.6--1.8倍的称中粒;1.6倍以下的称短圆粒。
我国通常采用根据稻谷的长、宽比来分类。
稻谷的最外层—稻壳常称作大糠或砻糠,包括内外稃和护颖。
内外稃表面有茸毛。
外稃上有五条脉,尖端称稃尖,稃尖延伸即成芒,内稃上面有三条脉,一般无芒。
内外稃是由一些厚壁细胞组成。
稃内含有大量粗纤维和硅质,质地粗糙而坚硬,水分低时较脆,易于破裂。
一般来说粳稻内外稃薄而组织疏松,籼稻稃厚而组织紧密。
早稻比晚稻的稃薄而轻,也较易破裂;未成熟的稻谷,内外稃富有韧性和弹性,不易破裂。
从储藏角度来分析,内外稃属稻谷的保护组织,对外界的湿、热、虫、霉的侵害有一定的保护作用。
即内外稃完整、接缝紧密的稻谷,其储藏稳定性高,反之稳定性就差。
护颖位于稻谷的基部、内外稃的外面,左右各一片呈披针形,一般比内外稃短小。
稻谷的护颖、内外稃及芒所具有的颜色及特征,可作为鉴定品种的依据。
内外稃有淡黄、黄、金黄、赤褐、黑褐、黄褐、紫黑等色泽。
稃尖有黄、赤、赤褐、淡褐、淡紫、深紫等色泽。
护颖有黄、赤、赤褐、紫等颜色。
芒有黄、浅红、褐红紫褐等颜色。
稻谷在收获期间,遇长时间连续阴雨,未能及时干燥,常会在堆内发热产生黄变。
变黄的稻谷称黄粒米、黄变谷、沤黄谷或稻箩黄。
稻谷脱壳后,米粒上若出现裂纹就称爆腰粒。
爆腰米粒占试样的百分比数称为爆腰率。
稻谷爆腰后,加工是碎米增加,出米率降低;加工后的大米商品价值低且难以储存。
稻谷产生爆腰的原因主要是骤冷骤热或急剧吸湿和快速干燥。
在这些过程中稻谷粒内外收缩失去平衡在米粒中形成较大的温湿梯度,便会在一些机械强度较差的部位发生爆裂形成裂纹。
一般产生裂纹的部位以米粒腰部较多,两端较少,这是因为在腰部梯度较明显,且组织疏松,最易爆裂。
在不同的稻谷中以粒型短圆的粳稻最易产生爆腰。
因此,在储藏过程中,特别是在稻谷的干燥及晾晒过程中,要注意降水速度不易过快以防止爆腰。
2、内部组成在稻谷中稻壳约占总重量的18--20%,糙米则占80--82%。
在糙米中果皮占1--2%,种皮和糊粉层为4--6%,胚为2--3%,胚乳为89--94%。
在糙米中以胚乳所占的比例最大,一般在90%以上。
糙米经碾白,去掉糠层(包括果皮种皮和糊粉层)和胚成为白米,即大米。
大米中几乎全为胚乳,是人类食用的主要成分。
胚所占比重很小,但它是生命活动最旺盛的部分,它是影响稻谷储藏稳定性的主要部位,生虫、发霉及变质往往是从胚部开始的。
糠层含有较多脂肪及可溶性物质,储藏稳定性也较差,因此,精度高的大米,储藏稳定性高,易于储藏,由此可见,稻谷的储藏稳定性,主要取决于稻谷中各组织的稳定性,而各组织的稳定性则取决于它们的构造特点与组成成分。
果皮、种皮:果皮分为外、中、内三层,均为管状细胞所构成。
主要含有纤维素、半纤维素和蛋白质等。
果皮下面为种皮,种皮分两层,称作外种皮和内种皮。
种皮为薄壁细胞所组成,含有半纤维素、脂肪、蛋白质以及色素等物质。
糊粉层:内种皮下面为糊粉层,它也是胚乳的最外层。
糊粉层由1--7层细胞组成,一般背部的糊粉层较腹部的厚。
不同类型的稻谷,糊粉层厚度也不同。
短圆粒的细胞层次多于细长粒。
糊粉层是由近于方形的薄壁细胞组成,细胞中充塞着小而富含蛋白质的糊粉粒,并为由脂类物质所组成的外鞘所包围。
胚:胚部很小,位于腹部下端。
胚芽和胚根由很短的胚茎连接并为一团软组织所保护。
胚轴紧靠盾片一边,盾片紧接胚乳。
胚芽鞘被盾片和外胚叶所包围。
胚芽和胚根是由方形、多边形或长形薄壁细胞所组成,这些细胞内充塞着小的蛋白粒和脂肪球。
盾片的功能是作为吸收和输送营养的器官,萌发时即将胚乳营养输送给胚。
胚部含有很小的淀粉粒,主要集中于盾片处。
胚乳:一般为长形放射状薄壁细胞组成,含有淀粉粒和一些蛋白质体。
淀粉粒为多角形的复合体,粒度约在2--10微米的范围之内。
淀粉粒为多面体的原因可能是米粒在发育过程中,淀粉粒相互挤压的结果。
糯性与非糯性淀粉具有同样形状和大小的淀粉粒,淀粉胚乳外围部分细胞内的淀粉粒较小(2--4微米),被稠密的蛋白质所包围;中心部分较大(5--9微米),形成复合淀粉粒。
胚乳中的蛋白质是以分散的蛋白质体的形式存在,蛋白质集中于胚乳外围部分的细胞内,大约有1微米;中心部分较少,大约2--3微米。
用电子显微镜观察,蛋白质体具有层次结构,外面有膜,里面有极细的蛋白质颗粒。
3、稻谷的分类在粮食行业中,一般根据稻谷的性质及粒形的不同,可分为粳稻和籼稻两大类。
粳稻性粘,粒形短圆;籼稻粘性差,粒形长而窄。
粳稻和籼稻又因生长期的不同而分为早稻、中稻、晚稻三类。
早稻生长期短,米粒较脆,加工时易产生碎米;晚稻生长期长,米粒坚硬,加工时碎米较少;中稻生长期及性质均介于早晚稻之间。
同时还可根据粳、籼长工稻的性质分为糯性和非糯性,它们之间的关系可表达如下:籼、粳、糯稻在形态及性质方面的区别见表11-1。
米的胀性与粘性直接关系到稻谷的食用品质及口感。
籼米与粳米粘性的不同主要取决于它们的淀粉组成。
稻谷的淀粉粒一般来说是由于直链淀粉和支链淀粉两种成分组成。
支链淀粉在蒸煮过程中能完全糊化成粘稠的糊状,粘性强;直链淀粉只能形成粘性较低的糊状。
籼稻常比粳稻所含的直链淀粉多而支链淀粉少,因此籼米粘性小于粳米。
糯米则几乎含有100%的支链淀粉,所以粘性最大。
粘性除与支链淀粉比例有关外,还与不同的品种及生长的环境条件有一定的关系。
据研究,结穗期的高温有可能会造成支链淀粉含量降低,而低温则可能导致支链淀粉含量的增加。
籼米与粳米的另一个明显区别是胀性,胀性的大小虽与淀粉有关,但最直接的影响因素并不是直链淀粉与支链淀粉的含量。
大米淀粉的体积在蒸煮时约可增加60倍,但米粒的膨胀通常在4倍以下,显然米粒内的非淀粉成分有阻止膨胀的作用。
那么米的膨胀性主要取决于吸水能力,吸水能力与米粒的表面积及表面作用有关。
长粒米(籼型)的表面积比短圆(粳型)粒大,因而吸水能力较强,因此,一般籼米吸水能力大于粳米,胀性也就大于粳米。
(二)稻谷的储藏特性1、稻谷的结构特征稻谷籽粒具有完整的内外颖(稻壳),使易于变质的胚乳部分得到保护,有一定的抵抗虫霉、温湿侵害的能力;同时稻谷籽粒的最外层稻壳的水分又偏低,这些结构上的特点使稻谷相对来讲易于保藏。
但是另一方面,稻粒表面粗糙,粮堆孔隙度大,易受不良环境条件的影响,使粮温波动较大,再者,稻谷籽粒的组织较为松弛,耐热性差,陈化速度较大,特别是经过夏季高温后,品质劣变明显。
2、稻谷的生理特性稻谷的后熟期很短,籼稻一般无明显的后熟期,粳稻也只有4周左右。
这主要是因为稻谷的种胚成熟较早,因而大多数稻谷收获后即具有发芽能力。
稻谷发芽所需水分比一般粮种要低,只要水分达到25%就可发芽。
因此稻谷成熟后无论在田间、场院、仓内,只要温度适宜,含水量偏高,均易发芽。
如稻谷中含有生过芽的颗粒,将会大大降低储藏稳定性。
在储藏期间,如遇仓房漏雨,粮堆中水分转移及结露等情况,稻谷便会发芽霉烂,造成巨大损失。
稻谷在正常储藏条件下,其呼吸作用在收获的1--2年内较高,而后逐渐降低趋于平稳。
储藏温度在10--20℃时,稻谷水分低于16%,呼吸微弱;当水分高于16.5%时,呼吸作用便明显增强;水分在17.5%时,呼吸作用旺盛。
因此,稻谷的水分对储藏稳定性有着密切的关系。
当然稻谷的安全水分标准还与温度、品种、季节及气候情况有关。
一般来说,粳稻的安全水分可以高些,籼稻则低些;晚稻水分可以高些,早、中稻应低些;气温低时可以高些,气温高时则应低些。
总之,稻谷的安全水分标准应根据科学实验并结合实践经验而定。
在我国各省、地区都有指导标准。
3、稻谷的生化特性稻谷的耐储性较差,特别是经过夏季高温,陈化明显,常常表现为脂肪酸值升高,发芽率下降,酶活性降低。
其中籼稻稳定性好于粳稻,糯稻稳定性最差。
对于收获一年以内的新谷,呼吸作用较强,以后由于酶活性减弱,以及稻米胶体脱水变成凝胶,含水量降低,硬度增加,所以陈谷储藏稳定性较强,利于长期储藏,但是在长期储藏中,还应注意稻谷的品质劣变指标的变化,并及时掌握营养成分的变化和卫生污染情况,特别注意稻谷的热稳定性差,在储藏中要做到适时推陈储新。
稻谷在储藏过程中,其内部含有的营养物质会随着储藏期的延长,发生各种各样的不同程度的变化。
稻谷的淀粉含量在储藏期间的变化极微,在储藏3年以后有下降趋势,但淀粉在质的方面变化较明显如结合碘的能力,粘度等方面。
另外在储藏期间还原糖增加,非还原糖减少,糖的变化主要受储藏温度的影响,其次是水分。
在-20℃--5℃的条件下,含糖量基本无变化,但在25--35℃下,则变化较为显著。
蛋白质是粮食中重要的含氮物质,具有很高的营养价值。
人类获得的植物蛋白主要依赖于粮食。
在正常储藏条件下,稻谷的全氮量(包括蛋白态氮与非蛋白态氮)基本上没有变化,也就是说蛋白质在量上是稳定的。
但是蛋白质的特性或者说在质的方面,随储藏期的延长,而发生了变化,如不同程度的水解和变性。
在室温下储藏一年的大米,用胰酶制剂消化时,氮的可溶性降低,盐溶性氮减少,从而降低了人体对蛋白质的消化吸收率,营养价值降低。
酶是具有生物活性的蛋白质,因此储藏期间的变化与蛋白质基本相同。
然而酶最突出的变化主要在于其活性随储藏时间的延长而降低,新稻谷中含有活性较高的α—淀粉酶及过氧化氢酶,在收获后的翌年夏季以前,变化甚微,度夏后活力则迅速降低,此后酶活性则缓慢下降,并无显著变化,仍然维持着其微弱的活力。