APPS | 米象侵害对稻米及其米粉品质的影响

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Abstract

稻谷长期在自然条件下储藏易受米象侵害，影响其米粉品质。本研究采用2个水稻品种，在3种不同条件下储藏（新米，未储藏、4 °C下冷藏2年、以及自然条件下储藏2年，且遭受米象侵害），用于加工米粉，比较精米在不同储藏处理下所加工的米粉蒸煮品质与质构特性。结果表明，不同储藏条件下，米粉蒸煮品质（断条率、损失率和吸水率）无显著差异。与未储藏和冷藏处理相比，自然条件下储藏的大米所加工成的米粉硬度和咀嚼度高16%～25%，弹性和内聚性低1%～6%。米粉质构特性的差异主要受稻米糊化特性（包括最终黏度、消减值、回复值和糊化温度）的影响，与大米化学组分变化无关。综上，精米在自然条件下储藏，且遭受米象侵害不影响米粉蒸煮品质，但会劣化其质构特性，冷藏处理有利于保持米粉的质构特性。稻米糊化特性指标与米粉质构特性关系密切，可用于预测米粉品质。

Introduction

米粉是亚洲地区最受欢迎的米制品。通常认为，采用陈米加工出的米粉品质更好。然而，自然条件下储藏超过一年的谷物易受到害虫侵害。全球每年储粮环节造成的损失约5000万吨，占总产量的10%。米象是主要的仓储害虫之一，会造成粮食产量损失和品质下降。关于自然条件下受米象侵害的稻谷所制米粉品质的研究有限。

米粉品质与稻米理化性质密切相关。稻谷在储藏过程中，理化性质和淀粉精细结构均会发生改变，进而影响米粉品质。通常，储藏期间稻谷各组分含量的变化较小，而淀粉结构和糊化特性指标在陈化过程变化更为明显。储藏条件是影响稻米陈化过程中理化性质变化的关键因素，如高温储藏会显著改变稻米的糊化特性，降低大米的感官评分。随着大米储藏期延长，加工出的米粉咀嚼性和弹性升高，粘度降低；米粉品质与最终黏度、支链淀粉中的短链和长链相关性最高。此外，稻米陈化的品种间差异显著，高直链淀粉含量的品种在陈化过程中理化性质变化更快。

本研究选用两个高直链淀粉含量水稻品种中嘉早17（Z17）和湘早籼24号（X24），将其精米置于自然条件下储藏2年（遭受米象侵害），用于制作米粉。旨在明确稻米在自然条件下长期储藏，所加工米粉的蒸煮品质和质构特性变化；明确影响米粉蒸煮品质和质构特性的关键指标。

Results

稻米化学组分和糊化特性

精米中直链淀粉含量、蛋白质含量和直支比在储藏条件和品种间差异显著（图1），支链淀粉含量在储藏条件和品种间无显著差异。MRF和MRR直链淀粉含量与直支比分别比MRNC低2%～9%和5%～10%。品种X24直链淀粉含量和直支比均比Z17低7%。MRNC与其它处理间蛋白质含量差异不显著，X24蛋白质含量比Z17高25%。精米中各化学组分含量在储藏条件和品种间交互作用不显著。

图1不同储藏条件和品种精米化学组分含量

精米糊化特性各指标受储藏条件影响显著（图2）。与MRNC处理相比，MRF和MRR峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、消减值、回复值和糊化温度分别低2%～18%、9%～22%、17%～34%、43%～60%、26%～46%和6%～7%。储藏条件对崩解值影响显著，但两个品种间变化规律不完全一致。MRF和MRR峰值时间较MRNC高3%～4%。，X24的峰值黏度、热浆黏度、崩解值和糊化温度分别比Z17低4%～14%，而消减值、峰值时间和糊化温度则分别比Z17高2%～11%。峰值黏度、热浆黏度、崩解值和糊化温度在储藏条件与品种的互作上差异显著。

图2不同储藏条件和品种精米糊化特性

米粉品质与精米化学组分含量和糊化特性的主成分分析

由图3可知，第一主成分与第二主成分的累计方差贡献率为68.2%，其中第一主成分的贡献率为42.3%，第二主成分的贡献率为25.9%。样本在分布图中得到良好区分，表明不同储藏条件下米粉品质和稻米品质差异显著。米粉的蒸煮品质主要与蛋白质含量、支链淀粉含量、糊化温度、崩解值和消减值等相关；米粉质构特性则主要与精米糊化特性（如最终粘度、消减值、回复值和糊化温度）相关。

图3米粉品质与精米化学组分含量和糊化特性的主成分分析

Discussion

本研究结果表明，不同储藏条件下，米粉蒸煮品质差异不显著。这表明精米在自然条件下储藏，且受米象侵害并不会影响其米粉蒸煮品质。不同储藏条件下米粉质构特性差异显著，冷藏米和新米加工成的米粉质构特性接近，而受米象侵害的稻米所加工成的米粉则硬度和咀嚼度显著增加，弹性和内聚性显著降低。研究表明，米粉品质评分与硬度呈倒抛物线关系，硬度为2450 g时米粉品质评分最高。本研究中米粉硬度和弹性与断条率和损失率关系密切（图3），与前人“硬度低、弹性高的米粉通常整体品质更好"的结论一致。因此，精米在自然条件下长期储存，且受米象侵害主要降低其质构特性，不影响米粉蒸煮品质，低温储藏（4 °C）能有效延缓质构品质下降。

此外，本研究中，精米在自然条件下储藏2年遭受米象侵害，米象平均长2.67 mm，宽0.84 mm，虫口密度为375头/kg精米（数据未显示）。米象侵害和长期储藏的陈化作用共同导致米粉品质下降。感官评定（如外观和气味）是决定消费者接受程度的关键指标，自然储藏和米象侵害均会影响米粉感官评分。因此，进一步可将感官评价列入测定，以体现其外观和气味的变化，特别是长期在储藏的稻米。

稻米直链淀粉含量是影响米粉品质的关键指标。通常直链淀粉含量高，断条率和损失率低，弹性高，米粉品质好。本研究中，精米在自然条件下受米象侵害，其直链淀粉含量和直支比均显著高于未储藏处理。然而，直链淀粉含量升高并未影响米粉蒸煮品质，且与米粉硬度弹性无关（图3）。这可能是因为所选用的两个品种均为高直链淀粉含量品种（＞25%），高直链淀粉含量品种米粉质构特性可能与淀粉精细结构、直链淀粉分子大小以及聚合度为1000～2000的直链淀粉链的比例有关。

除化学组成外，淀粉糊化特性也与米粉品质关系密切，且糊化特性在稻米陈化过程中变化剧烈。如Sowbhagya和Bhattacharya研究表明，随储藏时间延长而降低，崩解值降低，消减值升高，这与本研究结果不完全一致。本研究中，自然条件储藏下，品种Z17的崩解值升高，而X24的崩解值降低。这种差异可能与储藏条件不同有关：Sowbhagya和Bhattacharya将稻谷置于金属容器中于室温下储藏超4年，而本试验中精米仅储藏了2年，且遭受了米象侵害。此外，不同品种对于陈化的响应也不尽一致。本研究中，精米受米象侵害后，加工出的米粉硬度升高、弹性下降，主要与最终黏度、消减值、回复值和糊化温度的升高有关，这与前人"可用稻米糊化特性指标预测米粉品质"的结论一致。而这些黏度的升高可能与其α-淀粉酶活性的下降有关。

值得注意的是，与X24相比，品种Z17加工的米粉损失率低，弹性和内聚性高。Z17更好的米粉品质与其较低的蛋白质含量和糊化温度及较高的崩解值有关。该结果表明，直链淀粉含量和崩解值高，蛋白质含量和糊化温度低的早籼稻品种，加工出的米粉品质好。此外，从方差分析结果来看，品种间米粉损失率和弹性上的差异比储藏处理间的差异更为显著，表明选择优良的品种能有效改善米粉品质。后续研究应进一步扩大品种选择范围，以获得更优的米粉品质。

Conclusion

精米在自然条件下储藏，且受米象侵害加工成的米粉蒸煮品质（如断条率、损失率等）与冷藏米及新米相当，米粉质构特性中硬度和咀嚼性增加，弹性和内聚性降低。这些质构特性的变化主要与最终黏度、消减值、回复值和糊化温度有关。由冷藏米加工制成的米粉，其质构特性与新米相似，这表明大米低温储藏能有效延缓其米粉品质变化。

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

本文编译内容由作者提供

编辑：梁安琪；责任编辑：孙勇

封面图片来源：摄图网

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