高温高湿条件下纳米包装材料对大米酶活性及成分的影响

（南京财经大学食品科学与工程学院，江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心，江苏南京 210003）

摘要：：为解决大米在梅雨季节陈化加速的问题，以普通包装为对照，制备的纳米抗菌包装与普通包装对南粳9108优质大米包装后，进行人工模拟梅雨季节高温高湿的储藏实验（38 ℃、相对湿度92%），每7 d取一次样，测定大米的α、β-淀粉酶活性、过氧化氢酶活性、脂肪酶活性、脂肪酸和总酸含量，观测大米胚乳切面的微观结构及淀粉糊化特性，探讨纳米抗菌包装材料对大米关键因子的影响。结果表明，纳米抗菌包装材料包装大米的α、β-淀粉酶及过氧化氢酶活性下降速率慢，脂肪酶活性达到峰值的时间比普通包装材料的延迟2 周，大米中脂肪酸与总酸积累较慢；其次，由大米胚乳切面的微观结构看出，纳米抗菌包装材料包装的大米切面微观结构变化不明显；大米淀粉的糊化特性显示，纳米抗菌包装材料与普通包装材料包装的大米糊化特征值有显著性差异（P＜0.05）。研究证实恶劣储藏条件下纳米抗菌包装材料对大米有延缓陈化的作用，抗菌包装材料能够减缓酶活性变化及成分的改变，从而进一步影响大米品质。

大米是人类最主要的粮食之一，但在高温、高湿的梅雨季节中，由于保护胚乳的稻壳和皮层在大米加工时被除去，胚乳直接暴露在外界环境中，分布在米粒表面上的淀粉和蛋白质等亲水胶体物与空气接触后，极易发生发霉陈化，从而丧失食用价值。如何有效缓解大米在梅雨季节陈化加速的情况成为当前大米储藏亟待解决的问题。研究表明，大米陈化过程中成分变化与作用于脂肪、蛋白及淀粉的内源性酶有着密切的关系 [1]。大米储藏过程中，新米的淀粉酶、过氧化氢酶（catalase，CAT）活性明显高于陈米；脂肪酶随着储藏时间的延长有上升的趋势。α、β-淀粉酶以大米淀粉为底物、改变淀粉分子质量与结构变化，影响大米口感；CAT以脂类氧化形成的H 2O 2为底物，减少过氧化物对大米的毒害作用；而脂肪酶则以大米少量脂类为底物，催化形成复杂的脂肪酸体系。包装材料、储藏温度、湿度及时间对大米挥发性香味、物化性质、霉变有着重大的影响 [2]。

目前用来包装大米的包装袋有聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）、聚酰胺（polyamide，PA）等复合塑料做成的透明便小型袋和10～25 kg的塑料编织袋，但它们只能在短期内对大米有防潮、防霉、防虫的作用，不适宜长期存放。针对市场上使用普遍的包装材料包括普通塑料包装、真空包装、麻袋包装、充CO 2、充N 2气调包装等，国内外很多学者将这些包装材料对大米储藏品质的变化进行了研究 [3-5]。徐长妍等 [6]研究认为BOPP/PA/EVOH/PE复合塑料袋能减少黄米率和碎米率；本团队探讨了含纳米Ag-TiO 2聚乙烯包装材料对大米的防霉作用 [7]；翟爱华等 [8]从气调包装对大米新鲜度的方面进行了研究。与传统材料相比，纳米材料具有特殊的化学、机械、光学、电学、磁特性等特性 [9-10]，所以在工业和市场上得到广泛推广，在食品行业中已用于多种食品包装，包括果蔬、肉类、奶制品等 [11-13]。针对大米需要长期储藏且易霉变的特性，研制并推广新型纳米抗菌包装，能较好地保持大米品质，又具防霉功能。不少专家对大米在储藏过程中，脂类氧化、脂肪酸组成及淀粉分子质量、结构变化进行了研究。同时有些研究指出脂类受到脂肪酶水解产生脂肪酸和甘油，导致脂肪酸含量升高 [14]；且脂类氧化产生的H 2O 2含量会受CAT活性的影响 [15]；淀粉在大米陈化过程中受淀粉酶影响，淀粉分子质量及结构发生变化 [16-17]。酶作用于底物是大米陈化过程中不可忽视的重要内容，而针对纳米抗菌包装材料对大米储藏过程中酶活性的影响及关键酶作用于成分的研究鲜见报道。因此通过使用新开发的纳米抗菌包装与普通聚乙烯包装对大米进行包装，储藏在高温高湿条件下，测定大米储藏过程中关键酶活性及成分指标，对探究大米梅雨季节加速陈化的关键因子及进一步推广纳米抗菌包装具有重要的理论意义。

本实验制备纳米包装，研究大米在储藏过程中包装材料对酶活性的影响，以及酶作用的指标：脂肪酸、总酸含量、淀粉糊化特性及胚乳切面的微观结构变化，探讨纳米抗菌包装材料与酶活性之间的关系，明确大米陈化过程中关键酶及成分变化对大米品质的影响。

1 材料与方法

硝酸银、氨水、纳米级TiO 2、无水乙醇、邻苯二甲酸氢钾、氢氧化钾、石油醚、戊二醛、叔丁醇、乙腈均为国产分析纯；α、β-淀粉酶活性测定试剂盒、CAT活性测定试剂盒南京建成生物工程研究所。

人工气候箱宁波江南仪器设备有限公司；HC-2000型不锈钢万能粉碎机永康市天琪盛世工贸有限公司；Allegra 64R冷冻离心机美国Beckman公司；S-3000N扫描电子显微镜日本日立公司；4500快速黏度测定仪（rapid viscosity meter，RVA）波通瑞华科学仪器有限公司。

纳米抗菌粉体制备：配制硝酸银溶液，在适当的pH值条件下加入纳米级TiO 2，振荡1 h，使得Ag通过强静电吸附在 TiO 2表面晶格中，离心后室温干燥再经紫外照射1 h后制备成具有抗菌性的Ag/TiO 2粉体。

纳米抗菌包装材料的制备：首先将30%的Ag/TiO 2抗菌粉体、10%的凹凸棒土、10%的纳米SiO 2及50%的纳米ZSM-5分子筛制备成纳米复合粉体；将20%的纳米复合粉体、2%的偶联剂、1%的润滑剂、9%的分散剂、46%的低密度聚乙烯与22%的线性低密度聚乙烯制备成纳米母粒；然后，将5%纳米母粒、0.5%防雾剂、1.5%爽滑剂与93%复合塑料粒子吹塑成纳米包装材料。包装袋的规格为40 cm×15 cm，厚度为100 μm。按照相同的工艺制备普通包装袋作为对照组。测量普通包装材料与纳米抗菌包装材料的透湿率，分别为5.45、4.63（g/（m 2·24 h））；透氧率分别为1 413.08、1 192.5 cm 3/（cm 2·24 h·0.1 MPa）。

分别称取大米500 g包装进普通包装袋及纳米抗菌包装袋中，两种包装袋各包装8 袋。将人工气候箱的条件设置为梅雨季节的恶劣环境，温度37 ℃、相对湿度92%，加速大米陈化，将包装后的大米至于该条件下的气候箱中，每隔7 d取样测定。

采用南京建成生物工程研究所生产的相应试剂盒测定。37 ℃条件下每毫克蛋白与底物作用30 min，水解10 mg淀粉定义为一个α-淀粉酶活力单位（U/mg pro）。

采用南京建成生物工程研究所生产的相应试剂盒测定。每mg组织蛋白每分钟催化产生1 mg还原糖定义为一个β-淀粉酶活力单位（U/mg pro）。蛋白含量采用Bradford的方法测定。

参照GB/T 5523—2008《粮油检验粮食、油料脂的脂肪酶活动度的测定》进行实验测定。

采用南京建成生物工程研究所生产的相应试剂盒测定。37 ℃条件下每毫克组织蛋白每秒钟分解1 μmol的H 2O 2的量为一个CAT活力单位（U/mg pro）。

参照GB/T 5510—2011《粮油检验粮食油料脂肪酸值测定》进行实验测定。

参照GB/T 5571—2010《粮油检验粮食及制品酸度测定》进行实验测定。

取20～25 粒完整且裂纹少的大米于直径5 cm的培养皿中，用质量分数为2.5%的戊二醛溶液浸泡2 h固定，用pH 7.8的磷酸缓冲液漂洗3 次，时间分别为15、20、30 min，然后超纯水清洗3 次，时间同上，接下来用体积分数为30%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的乙醇梯度脱水各10 min，再分别用50%、70%和100%的叔丁醇各浸泡10 min，然后用叔丁醇-乙腈（体积比2∶1）与叔丁醇-乙腈（体积比1∶1）各浸泡10 min后，100%的乙腈浸泡10 min。样品干燥后，沿长轴垂直方向拦腰切割，放置在黑色的导电双面胶上，固定在载物台上，放入离子溅射仪的喷金室（加速电压15 kV、溅射电流1.5 mA、溅射时间90 s），前处理完成后，用扫描电子显微镜放大2 000倍观察大米的淀粉组织结构。

取50 g米粉，加入1∶5（m/m）石油醚磁力搅拌3 h后静置弃去上清液；干燥后加入质量分数0.05% NaOH搅拌20 h后；3 000×g离心10 min，弃上清液；加入同样比例的NaOH搅拌20 h后离心，水洗3 遍；用0.1 mol/L HCl调节匀浆pH值至7.5，加入0.14 g中性蛋白酶，37 ℃条件下搅拌3 h后，离心，水洗3 遍后，将沉淀物冷冻干燥，得到淀粉。

准确称取3 g淀粉加入25 mL去离子水，用RVA测定峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值、消减值和糊化温度。加热程序为：以160 r/min的恒定转速与13 ℃/min的速率从50 ℃升温至95 ℃；95 ℃维持3 min；再以13 ℃/min速率降温至50 ℃，50 ℃保持4 min。每个样品重复3 次。

应用SPSS 19.0统计软件分析实验数据，差异显著性采用Student t检验法，显著差异选用P＜0.05，每组实验重复3 次，所得结果以

±s的形式表示。

2 结果与分析

图1 两种材料包装大米α-淀粉酶（AA）、β-淀粉酶（B）活性的变化
Fig. 1 Changes in α and β-amylase activities in two packaging treatments

由图1可以看出，在温度为37 ℃、相对湿度为92%的高温高湿条件下，对比纳米抗菌包装材料与普通包装材料包装大米的α-淀粉酶活性与β-淀粉酶活性，均呈下降趋势，但普通包装材料包装大米的α、β淀粉酶活性下降趋势更明显。从2 种淀粉酶比较看出，南粳9108大米中β-淀粉酶活性高于α-淀粉酶活性，因为α-淀粉酶大部分存在于麸皮中，而胚乳中含量较低 [18]。在储藏过程中，最初的α-淀粉酶活性为0.296 U/mg pro，储藏后普通包装材料的降低至0.145 U/mg pro，纳米抗菌包装材料的降低至0.179 U/mg pro。在储藏至21 d前，α-淀粉酶活性迅速下降，21 d之后，活性降低速度减缓。根据统计学分析，14 d之后，两种包装材料对于α-淀粉酶活性降低有显著性差异（P＜0.05），普通包装材料的大米α-淀粉酶降低较明显。同时，两种包装材料对大米β-淀粉酶活性降低也存在差距，β-淀粉酶由刚开始的1.187 U/mg pro，分别降低至0.56、0.72 U/mg pro。普通包装材料从储藏初期就伴随着β-淀粉酶活力的快速下降，而抗菌包装材料下降缓慢，对于β-淀粉酶活性，两种包装材料在整个加速老化期间都存在着显著性差异（P＜0.05），因此，在延缓大米α、β-淀粉酶活性变化方面，抗菌包装材料优于普通包装材料。

图2 两种材料包装大米脂肪酶活性的变化
Fig. 2 Changes in lipase activity in two packaging treatments

粮食中的脂肪酶能够逐步的水解甘油三酯形成甘油与脂肪酸。龚继平等 [19]研究发现，大米中脂肪酶活性与储藏特性有着密切关系，大米较低的脂肪酶活性可以延缓大米陈化变质，提高大米的耐储藏性。由图2可以看出，大米在类似梅雨季节的储藏环境中，脂肪酶活性变化波动较大，随着储藏时间的延长脂肪酶活性迅速增加，当达到较高水平后反而呈现下降趋势，且普通包装材料包装的大米变化趋势更快，普通包装材料在28 d达到最大值7.415 mg/g，继而下降为6.12 mg/g，这表明大米储藏过程中陈化速度加剧；相对于普通包装材料包装的大米可以看出，纳米抗菌包装材料包装的大米陈化速度明显较慢，脂肪酶活性在42 d才达到最大值7.253 mg/g，随后也出现了下降趋势。对两种材料包装大米的脂肪酶活性做方差分析，结果表明，高温高湿条件下，两者之间存在显著性差异（P＜0.05）。

图3 两种材料包装大米CAT活性的变化
Fig. 3 Changes in catalase activity in two packaging treatments

CAT是大米储藏过程中去除活性氧的关键酶之一，它的主要作用就是将脂类氧化形成的H 2O 2分解为H 2O与O 2，使得H 2O 2不至于与O 2在铁螯合物作用下反应生成非常有害的—OH。从图3可以看出，纳米包装材料与普通包装材料包装的大米中CAT活性出现了不同程度的下降。整个储藏过程中，相对于普通包装材料包装的大米，抗菌包装材料包装的大米CAT活性下降趋势明显缓慢。14 d后，CAT活性呈下降趋势变快。普通包装材料与抗菌包装材料的CAT活性在储藏过程中达到了显著水平（P＜0.05）。因此，相比于普通包装材料，纳米抗菌包装材料抑制了储藏期间大米CAT活性的下降，减缓了大米中有害物质的积累。

图4 两种材料包装大米总酸含量的变化
Fig. 4 Changes in total acid content in two packaging treatments

总酸是粮食中酸性物质的总量，它来源于大米中脂肪、磷脂、蛋白质、碳水化合物分解产生的脂肪酸、磷酸、氨基酸、乳酸及醋酸等 [20]。总酸呈现急剧增加的趋势是大米品质劣变的征兆，所以总酸可以作为判定大米新鲜度的指标 [21]。由图4可以看出，纳米抗菌包装材料包装大米的总酸含量显著低于普通包装袋包装的大米（P＜0.05），普通包装材料包装的大米总酸含量在14 d后急剧增加，相比较而言，纳米抗菌包装材料在整个储藏期基本处于平稳缓慢的增长趋势。35 d储藏期后，普通、纳米包装大米总酸含量分别为1.255、1.036 mg KOH/10 g，差别较大，表明大米总酸值受包装材料的影响。

脂肪酸是由脂肪酶作用脂类，水解产生的酸性物质，是反映大米陈化的重要指标。一般来说，脂肪酸含量越高，大米的劣变程度就越高。由图5可以看出，随着储藏时间的延长，大米脂肪酸含量不断增加，前14 d的储藏期，纳米抗菌包装材料包装的大米与普通包装材料包装大米的脂肪酸含量区别不是特别明显，但14～35 d脂肪酸含量的差距越来越大，两者存在显著性差异（P＜0.05），对于纳米抗菌包装材料来说，脂肪酸含量呈稳定的上升趋势，而普通包装材料的脂肪酸含量增加的速率不断上升。

图5 两种材料包装大米脂肪酸含量的变化
Fig. 5 Changes in fatty acid content in two packaging treatments

图6 大米颗粒微观结构（×2 000）
Fig. 6 Microscopic structure of rice (× 2 000)

对不同时间段两种包装材料包装的大米进行处理后，用加速电压15 kV，扫描电子显微镜放大到2 000倍，观察大米胚乳切面显微结构（图6）。大米储藏前从A、B两张图可以观察到饱满的单粒淀粉及紧密的淀粉质体。在储藏了21 d后两种包装材料储藏的大米胚乳微观结构发生变化，普通包装材料包装的大米淀粉质体出现了较多的裂痕，表面出现较多的凹陷、棱角不明显的现象。同样纳米抗菌包装材料包装的大米淀粉质体也出现了裂痕，不过量少。在42 d后的对比图E、F中看出，普通包装材料对应的淀粉几乎不存在淀粉质体，全都裂解成单粒淀粉，淀粉粒之间排列变的疏松。纳米包装材料包装的大米，也出现了一些的单粒淀粉，但仍保持较多淀粉质粒的存在。

表1 储藏过程大米淀粉的糊化特性
Table 1 Changes in pasting properties of rice starch during storage

注：同列肩标不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。

大米淀粉是由直链淀粉、中间级分和支链淀粉组成的高分子化合物，大米在储藏期间，淀粉分子结构，分子质量分布受多种因素影响，对淀粉糊化特性有很大的影响。将大米淀粉提取出来，去除脂肪、蛋白质等因素对糊化特性的影响，更直接地说明大米陈化过程中淀粉结构及分子质量的变化。由表1可以看出淀粉糊化特性的变化，大米在储藏期间，淀粉的峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度及消减值呈上升趋势，而糊化温度无明显变化。黏度的变化从品质上说明了大米陈化过程中口感的变化，从另一面也说明陈化过程中淀粉结构与分子质量在不断变化。对比普通包材料与纳米抗菌材料，普通材料包装后得到大米淀粉的指标变化明显高于纳米抗菌材料。

3 讨论与结论

本实验结果发现，纳米抗菌包装材料包装大米的α、β-淀粉酶活性的降低速度明显低于普通包装袋。原因是在制备纳米抗菌包装材料过程中，加入了多种亲水性的材料，如纳米级ZSM-5分子筛能降低包装袋内的湿度，并且TiO 2具有吸附O 2的作用 [22]，所以对于大米储藏，纳米抗菌包装材料的内环境有着较普通包装材料来说低氧低湿的优势。大米储藏过程中呼吸强度随湿度及氧气含量增加而变强，在纳米抗菌包装袋中，较弱的呼吸强度延缓了α、β-淀粉酶活性的降低。同时，巯基是淀粉酶催化活性的必须基团，Moritaka等 [23]研究指出，大米在储藏过程中形成的氢过氧化物与羰基化合物会加快氧化巯基形成二硫键，大米中巯基被氧化同样是降低α-淀粉酶活性的关键。

大米中脂肪酶是第一个参与脂类化合物氧化水解的酶，也是导致大米储藏过程中陈化的主要因素之一。两种包装材料包装的大米在储藏期间，脂肪酶活性不断上升，这是由于大米在储藏前期，脂肪经水解产生较多的不饱和游离脂肪酸酯，使得脂肪酶较为活跃，呈上升趋势，且纳米包装材料的脂肪酶活性较低，说明纳米包装材料包装的大米脂肪成分变化速度慢。但在储藏后期，大米脂肪酶活性下降，这是由于大米储藏过程中蛋白质、脂肪等水解产生的各种酸与霉菌发热产生的酸一起降低了大米的pH值，新米的pH值在6.5～6.8左右，但陈化过程中，随着酸度的增加，pH值下降到5.8～6.5之间 [24]，大米脂肪酶的最适反应pH值为7.5～8.0，酸度增加，降低脂肪酶活性，同时脂质氧化的终产物丙二醛对脂肪酶活性有抑制作用，导致脂肪酶活性下降。两种包装材料包装大米后，脂肪酶活性的最高峰出现时间相差两个星期左右，纳米抗菌包装材料对大米有着明显的保鲜作用。Willekens等 [25]的研究发现大米储藏过程中，CAT活性存在降低的趋势，与本实验研究发现一致。CAT分为3 种：CAT1、CAT2和CAT3，其中CAT1与CAT2存在于胞液中，而CAT3存在于线粒体中。大米陈化过程中，细胞膜破坏的同时也改变了胞液中CAT的环境，降低CAT的活性。大米中CAT的最适pH值在7.0～7.3，大米pH值下降，影响大米中CAT的活性。

研究认为，储藏的温度湿度是影响总酸的主要因素 [19,26]。温度湿度过高，大米中的营养成分加速分解，所以当大米在梅雨季节的环境下，促使酸性物质增多。尤其是在半个月后，普通包装材料包装大米的总酸含量增加速率提升，极有可能是在恶劣环境下，大米开始生霉产酸，加速了总酸的积累。但在纳米抗菌包装材料中，总酸含量增加较慢，一方面是由于包装袋内水分氧气含量低，抑制了脂类氧化；另一方面是纳米包装材料中，加入包装材料中的Ag/TiO 2能够缓慢释放少量银离子，与包装材料中的氧气反应，产生一些含硫、氮化合物，破坏霉菌的分裂机制，诱导细胞死亡 [27]。同时银离子与核酸，细胞质反应，与蛋白中的巯基螯合，抑制酶的表达，导致霉菌膜渗透发生改变 [28]，减少了霉菌产酸。

大米中脂类含量仅占2%左右，但对大米的陈化及食用品质有着非常大的影响 [29]。用两种包装材料包装大米，储藏在高温高湿的条件下，脂肪酸值均有所增加，但增速不同，原因是，随着储藏时间的延长，大米中酸性物质增加，为霉菌生长提供了营养物质。而李新华等 [30]研究发现，大米脂肪值与霉菌含量相关系数非常高。霉菌繁殖过程中会分泌脂肪水解酶，使大米中的脂肪水解为脂肪酸，从而使大米在储藏过程中脂肪酸值不断升高。纳米抗菌材料从抗菌及减缓陈化两方面减慢了大米储藏过程中脂肪酸含量的增加。

大米胚乳细胞中的单粒淀粉直径为2.6～7.0 μm，在所有谷物中属于最小的淀粉粒。它呈现出有棱角的多面体，主要包含链淀粉和支链淀粉形成的无定形区及结晶区 [31-32]。同时胚乳中还存在直径为7～30 μm淀粉质体。研究表明随着储藏时间的延长，淀粉质体极可能崩解。这可能主要是由于大米在储藏过程中，一些酶促和非酶促反应，使得阿魏酸多与酚类化合物游离出来，造成细胞壁弹性下降，同时细胞内部活性氧和自由基的存在破坏细胞壁的网络结构，导致淀粉粒排列疏松，出现了间隙 [33]。纳米包装材料降低了大米呼吸强度，在储藏了42 d后，淀粉粒变化较小，有利于大米蒸煮特性和食味值。

大米储藏期间内源性淀粉酶对淀粉有水解作用，改变淀粉的精细结构，导致大米在储藏期内淀粉糊化特性变化，直接影响大米糊化过程中的特征值 [16]。研究发现，峰值黏度与淀粉颗粒持水率及膨胀程度有关，大米在高温高湿的储藏条件下，淀粉酶快速水解无定形组织中直链淀粉的α-1,4-糖苷键，使得淀粉颗粒在糊化过程中能够较好的分离且与水结合，导致陈化过程中峰值黏度上升。崩解值代表淀粉的耐剪切性能，是指最终黏度与保持黏度之间的差值，越大则耐剪切性越差。陈化过程中，淀粉崩解值上升，耐剪切性下降，影响大米的品质。消减值是淀粉糊化冷却时淀粉分子的重新排列，普通包装材料的上升趋势明显大于纳米抗菌包装材料，说明前者稳定性差。最终黏度是衡量样品品质的重要指标，最终黏度的上升代表大米淀粉糊化冷却后形成的凝胶相比于新米硬。

综合上述结果表明，纳米抗菌包装材料与普通包装材料对大米陈化有显著性差异。抗菌包装从抗菌及调节包装内环境，延缓大米陈化，减缓α、β-淀粉酶及CAT活性的降低速率，延迟脂肪酶峰值出现的时间。相对于普通包装材料，纳米抗菌材料因酶活降低缓慢，减少了脂肪酸及总酸含量。同时因α、β-淀粉酶活性降低慢，淀粉的糊化特性变化缓慢。观察比较陈化过程中胚乳切面的微观结构，普通包装材料包装大米陈化后，淀粉质体出现裂纹，表面不光滑，淀粉颗粒棱角不明显。纳米抗菌包装材料降低大米酶活变化，对于大米在梅雨季节的陈化有延缓作用，降低大米在恶劣条件下的损失率。该抗菌包装材料为大米保鲜提供了一种新的技术手段。

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Effect of Nano-Packaging on Enzyme Activities and Chemical Components of Rice Stored in High Temperature and Humidity Environment

LI Li, XIE Junqi, SHI You, YANG Wenjian, PEI Fei, CAO Chongjiang*
(Collaborative Innovation Center for Modern Grain Circulation and Safety, College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance & Economics, Nanjing 210003, China)

Abstract：This study aimed to solve the problem of fast aging of rice during storage in plum rain season environment. Highquality rice of the ‘Nanjing 9108’ cultivar was packaged with a nano-antibacterial material prepared in our laboratory or a normal material (control) and stored in a simulated plum rain season environment (38 ℃ and 92% RH). Samples were withdrawn every 7 days for the measurement of α, β-amylase, catalase and lipase activities, fatty acid and total acid contents, the cross-sectional microscopic structure of rice endosperm and starch pasting properties. The results showed that nano-packaging led to a slower decline in α, β-amylase and catalase activities of rice compared with normal packaging. In addition, nano-packaging delayed the time to reach the lipase activity peak by two weeks and simultaneously mitigated the accumulation of fatty acids and total acid. More importantly, there was no evident difference in the cross-sectional microscopic structure of rice endosperm between nanopackaging and fresh rice, implying that nano-packaging could retard rice aging. Moreover, starch pasting characteristics of nanopackaged rice signifi cantly differed from those of normally packaged rice. This study confi rmed that the nano-packaging could retard rice aging in high temperature and humidity environment, inhibit the changes in related enzyme activities and chemical components, and consequently maintain the storage quality of rice.

DOI：10.7506/spkx1002-6630-201624044. http://www.spkx.net.cn LI Li, XIE Junqi, SHI You, et al. Effect of nano-packaging on enzyme activities and chemical components of rice stored in high temperature and humidity environment[J]. Food Science, 2016, 37(24): 278-284. (in Chinese with English abstract)

基金项目：国家自然科学基金面上项目（31571901）；江苏省科技厅自然科学基金项目（BK20141486）；

江苏省农业科技自主创新资金项目（CX（16）1062）；江苏高校优势学科建设工程资助项目（PAPD）

作者简介：李莉（1992—），女，硕士研究生，研究方向为粮食储藏。E-mail：954216522@qq.com

*通信作者：曹崇江（1977—），男，教授，博士，研究方向为农产品加工与贮藏。E-mail：ccj33@163.com

李莉, 谢骏琦, 时优, 等. 高温高湿条件下纳米包装材料对大米酶活性及成分的影响[J]. 食品科学, 2016, 37(24): 278-284.