用蚕蛹壳聚糖控制含胚米的真菌生长与品质劣化

这则米饭研究为何与您的厨房息息相关

保留了大部分微小胚芽的米饭比普通白米含有更多维生素、健康脂肪和蛋白质。但这种额外的营养也带来问题：它更易变质、易长霉，并在储存过程中失去良好的口感。本研究探索了一种由蚕蛹制成的天然包覆层，能保护这些营养密集的稻粒免受霉菌和回潮影响，有望让它们在货架和您的储藏室中更安全、更美味、也更耐储存。

更营养的米，却寿命更短

含胚米通过轻度抛光糙米制成，大部分胚芽仍然附着在籽粒上。胚芽富含蛋白质、油脂、维生素和有益脂肪，使这种米比完全碾磨的白米更营养。然而，当保护性的外层被去除后，活体胚芽暴露于空气、湿度和微生物中。其呼吸更旺盛，酶活性保持很高，容易成为诸如黄曲霉（Aspergillus flavus）和黑曲霉（Aspergillus niger）等霉菌的目标，这些霉菌可产生有害毒素。这些特性严重缩短了常温下的货架期，也使得尽管营养价值高，但这类米难以大规模推广。

把蚕茧壳变成天然防护层

研究者将注意力集中在壳聚糖上——一种已用于果蔬与肉类保鲜的天然物质。他们没有像通常那样从虾蟹壳提取，而是用超声与酶辅助工艺从蚕蛹中制备壳聚糖，使其具有很高的纯度与带电性质。首先，他们在体外测试了这种蚕蛹壳聚糖对氧化性有害分子的中和能力。在8 mg/mL的浓度下，它显示出强劲的抗氧化作用，并持续优于市售壳聚糖。随后将其加入霉菌培养基中，结果表明它显著抑制两种曲霉的扩展，所需剂量低于常规壳聚糖就能阻止真菌生长。

在真实稻米上应用该包覆层

接着，团队用优化后的蚕蛹壳聚糖溶液雾化喷洒含胚米，并在类似室温的条件下存放超过一个月。与未处理的稻米相比，包覆后的籽粒明显出现更少可见霉斑，长期感染率也显著更低。低场磁共振测试揭示了籽粒内部发生的变化：在未处理米中，结合水逐渐转为更松散的游离水，促进了变质和质地丧失。而在壳聚糖包覆下，更多水分紧密地与淀粉和蛋白质结合，部分游离水甚至被重新转回到这种更安全的结合状态。与此同时，关键的脂肪分解和脂质氧化酶活受到抑制，自由脂肪酸和丙二醛（一个反映油脂变馊的指标）的累积速度被控制在常接受的质量限值以下。

保住淀粉、蛋白与口感

这种包覆还改变了籽粒在储存期间淀粉和蛋白的变化方式。在未包覆的稻米中，淀粉链断裂成更小的单元，蛋白逐渐降解，这些过程与变硬和风味下降有关。相比之下，包覆的稻米保持了较高水平的重要酶和蛋白，同时淀粉降解产物的上升更受控。当储存后的米最终被煮熟并进行感官测试时，差异很明显：包覆米更不易变硬、弹性更好，且更适度黏糯、嚼感令人愉悦。这些消费者关联的“新鲜、煮得恰到好处”的质地在有蚕蛹来源壳聚糖存在时得以更长时间保存。

对日常食品意味着什么

通俗地说，研究表明由蚕蛹制成的一层薄而看不见的膜，能作为含胚米的多功能保护体。它减缓霉菌生长，降低导致油脂变馊的化学变化和异味，稳定每粒米内部的水分，并帮助煮熟后的米长时间保持柔软和可口。由于壳聚糖是一种天然、可食用且已用于食品的材料，这一方法有望作为刺激性防腐剂或高能耗冷藏的更安全、更可持续的替代方案。如果大规模采用，可能让更多人享受含胚米的营养益处，而不必牺牲便利性或安全性。

引用: Yi, K., Yang, B., Wu, Y. et al. Controlling fungal growth and quality deterioration in germ-remaining rice using silkworm pupa chitosan. Sci Rep 16, 13981 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43953-3

关键词: 富胚米, 天然食品防腐剂, 蚕茧壳聚糖, 霉菌防控, 米饭质地