复纳科学仪器(上海)有限公司
技术文章
您现在所在位置:首页 > 技术中心 > 关于「米」的科普

关于「米」的科普

 更新时间:2023-04-04 点击量:736
稻的驯化是一个长期而持续的过程,人类通过不断实践、总结经验和创新,使得稻谷的生产效率和品质逐步提高,也促进了人类社会的发展和繁荣。现在,稻谷已经成为重要的粮食作物之一,为全球数十亿人提供了主要的食物来源。

将稻谷去除谷壳后就得到了糙米,将糙米去除部分种皮保留胚芽,可以得到胚芽米,而去除全部种皮和胚芽的大米,就是我们常吃的精白米。


大米-1.JPG



那么糙米,胚芽米和精白米在结构和营养成分上有什么区别呢?米放置久了,内部结构会发生什么变化呢?市面上方便快捷的自热米为什么熟得那么快呢?我们使用飞纳电镜,揭开了种种疑问。


Phenom XL G2.png


糙米,胚芽米和精米

按照加工的程度,可以将处理后的稻谷分为糙米,胚芽米,精白米。普通稻米(糙米)主要由糠层、胚乳、胚芽 3 部分组成,胚乳占绝大部分,胚芽位于腹部下端,胚芽与胚乳连接得不是很紧密,在碾米时很容易脱落。而大米各组成部分的占比和营养分布很不均衡,各有其特点。


大米-2.JPG



糙米


糙米是稻谷脱壳后不加工或较少加工得到的,由米糠 、胚芽和胚乳三大部分组成。与精白米相比,糙米较高程度地实现了稻谷的全营养保留,但是吃过糙米的朋友们应该知道,糙米比较难煮熟,口感相对较差,又比较难消化。糙米的米糠层富含膳食纤维,约占据营养成分的 5%。


糙米.JPG


胚芽米

将糙米加工去掉米糠保留胚芽的部分就得到了胚芽米,其它部分则与精白米相同。胚芽掌管着米的生命,所谓的“芽",是生出新的生命的部分,胚芽富含维生素和矿物质,约占据营养成分的 66%。


胚芽米.PNG


精白米

精白米就是我们平时吃的大米,去掉胚芽,但保留胚乳的部分。这种精白米富含淀粉,只占据营养成分的 5%,相对易熟,口感较好。


精白米.JPG



将糙米,胚芽米,精白米进行样品制备后,放入飞纳电镜中观察截面和表面的微观结构进行对比。


截面.png

糙米、胚芽米、精白米截面

从糙米、胚芽米、精白米的截面 SEM 对比图可以明显地看出糙米外层的糠层结构,厚度约 40~50 微米,胚芽米和精白米均已去除外层的糠层。


截面.png

糙米、胚芽米、精白米表面

从糙米、胚芽米、精白米表面 SEM 对比图可以看到糙米糠层表面粗糙,细胞壁纹路明显。胚芽米和精白米均已去除糠层,表面无类似细胞纹路,精米表面相对更为光滑,还可以看到淀粉颗粒。

陈米的内部结构有什么变化?

通常优质稻米淀粉以复粒淀粉形式贮藏于胚乳细胞中,大米(精米)由于胚乳直接暴露在外,易受外界湿热等环境条件的影响,容易吸湿,引起发热变质,因此大米应该储存在阴凉干燥的地方。那么放置很久的大米的内部结构发生了什么变化呢?和新米有什么区别呢?我们使用飞纳电镜,观察了新米和陈米的微观结构。


新米表面.JPG

新米表面


陈米表面.JPG

陈米表面


新米淀粉颗粒.JPG

新米内部淀粉颗粒


陈米淀粉颗粒.JPG

陈米内部淀粉颗粒

从陈米和新米表面和内部的 SEM 对比图可以看出,新米表面相对比较光滑,陈米表面光滑度下降,出现较多大小不一的小孔。新米内部的淀粉颗粒棱角分明,粒间排列致密,含有大量的复粒淀粉颗粒;陈米的淀粉颗粒棱角变得模糊不清,部分淀粉颗粒表面出现了细小的孔洞。


霉菌-1.JPG 霉菌-2.JPG

霉菌-3.JPG 霉菌-4.JPG

陈米在扫描电镜下发现霉菌和虫子

此外,在陈米内部的不同部位,我们还发现了大量的菌丝和孢子,并且负载着大量霉菌孢子的虫子。

因此,大米的储存环境要注意:通风、相对低温、干燥。当大米所处的环境,温度达到 20℃-40℃、湿度达到 65°-95° 时,这个环境很适宜米虫生存,只需要一周的时间,虫卵就孵化出来了,并且开始繁衍后代,特别是夏天温度高,加上储存方式不当,就更容易生虫。已经霉变的大米,不建议再食用。

自热大米为什么熟的那么快?

目前市面上的速食食品,到处可见自热米饭的身影,一杯凉水加一个自热包,再加上里面自带的预制菜,静等 10 分钟,就能够吃上一顿热腾腾的米饭套餐。那这自热大米为什么熟的那么快呢?和天然大米有什么区别呢?


大米-3.JPG


相对来说,自热大米表面有些发白,两头都是圆的,天然大米看起来更加透亮,一端可以明显看到去除胚芽的痕迹,其他在外观上没有太大的差别。但是吃过自热米饭的朋友们应该知道,口感和味道和自己煮的大米还是有一定的差别。我们使用飞纳电镜,发现了其中的奥秘。


天然大米截面.JPG

天然大米截面(放大倍数:97X)


自热大米截面.JPG

自热大米截面(放大倍数:115X)

通过对比观察自热大米和天然大米截面的微观结构可以发现,自热大米和天然大米结构不同。天然大米中心的胚乳细胞为长多边形的柱状细胞,呈放射状扇形排列,淀粉粒包裹其中;而自热大米的内部,未发现此结构,且内部存在一些气泡。


新米淀粉颗粒.JPG

天然大米截面(放大倍数:1,000X)


自热大米截面-2.JPG

自热大米截面(放大倍数:1,000X)

进一步放大后,我们发现,天然大米的内部存在规则的淀粉颗粒,且存在蛋白质膜,而自热大米在不同位置均没有发现规则的淀粉颗粒,也未发现蛋白质膜。


大米-4.JPG


其实,自热米饭不是天然大米,而是人造大米。从配料表也可以发现,自热大米是大米为主要原料,然后加入适量的食品添加剂等配料,经过粉碎、加热、蒸煮、杀菌、膨化,再使用挤压技术,统一挤压成型成为“大米"的形状。自热大米和天然大米形状类似,不过原有的淀粉结构已经被破坏,在加工过程中,内部产生气泡便也可以理解了。看到这里我们可以发现,自热大米其实是已经“煮熟"的大米,因此加热 10 分钟左右便可以迅速吸水膨胀,不过口感依然不如天然大米。

参考文献

[1]战旭梅.稻米储藏过程中质构品质变化及其机理研究[D].南京师范大学,2008.
[2]周显青,张玉荣,李里特.不同模拟储藏条件下粳米胚乳显微结构变化[J].农业工程学报,2010,26(05):329-334.
[3]符文英,向远鸿,唐启源等.食用优质稻米胚乳显微结构研究[J].湖南农业大学学报,1997(05):14-21.
[4]刘小禾,王义松,张可,等.营养重组大米工艺优化及营养成分对品质的影响[J].食品工业,2020,41(07):329-332.
[5]刘畅,孟倩楠,刘小飞,等.重组稻膨化技术进展及其品质指标研究[J].食品研究与开发,2021,42(10):198-203.


传真:

邮箱:info@phenom-china.com

地址:上海市闵行区虹桥镇申滨路 88 号上海虹桥丽宝广场 T5,705 室

版权所有 © 2018 复纳科学仪器(上海)有限公司   备案号:沪ICP备12015467号-2  管理登陆  技术支持:化工仪器网  GoogleSitemap