不同水稻品種胚芽米加工特性及其品質(zhì)研究

馮亞斌，張鵬飛，項(xiàng)方聰，王忠華

（浙江萬(wàn)里學(xué)院生物技術(shù)研究所，浙江寧波315100）

不同水稻品種胚芽米加工特性及其品質(zhì)研究

馮亞斌，張鵬飛，項(xiàng)方聰，王忠華*

（浙江萬(wàn)里學(xué)院生物技術(shù)研究所，浙江寧波315100）

以不同品種的水稻為材料，以留胚率為參數(shù)進(jìn)行胚芽米專用水稻品種的篩選，同時(shí)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分（如灰分、蛋白質(zhì)、氨基酸、直鏈淀粉、微量元素等）的測(cè)定，最后進(jìn)行品質(zhì)比較分析，進(jìn)一步明確不同品種加工成胚芽米的可適性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同品種水稻經(jīng)加工后留胚率存在較大差異，粳稻的留胚率明顯高于秈稻與秈粳雜交稻，三者平均留胚率分別為76.1%、66.83%和64.96%。品質(zhì)比較結(jié)果表明，在相同水稻品種的條件下，由留胚率高的水稻品種加工而成的胚芽米蛋白質(zhì)、氨基酸、灰分及礦物質(zhì)含量明顯優(yōu)于留胚率低的水稻品種。綜上所述，不同品種均可加工成胚芽米，但胚芽米的品質(zhì)取決于品種的類型與粒形。因此，以留胚率為指標(biāo)開(kāi)展胚芽米加工專用品種的選育對(duì)于提高胚芽米的產(chǎn)量與品質(zhì)是切實(shí)可行的。

水稻，胚芽米，留胚率，營(yíng)養(yǎng)成分

胚芽米是指稻谷在加工過(guò)程中保留了其胚部分的一種精制米，也可以說(shuō)是糙米去除部分米糠后還保留了部分米糠和胚米［1-2］。胚芽米既保留了糙米的營(yíng)養(yǎng)又有精白米的口感。長(zhǎng)期食用胚芽米可以使人體質(zhì)堿性化、促進(jìn)人體發(fā)育、維持皮膚營(yíng)養(yǎng)、降低人體膽固醇，調(diào)節(jié)肌體脂肪、減少高血壓、心臟病、糖尿病、肥胖、便秘、癌癥的發(fā)生［3-5］。

長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)胚芽米生產(chǎn)的研究側(cè)重于加工設(shè)備和工藝流程的改良，而從稻米品種本身對(duì)留胚率影響的研究相對(duì)較少?，F(xiàn)有的少數(shù)研究表明，待加工的稻米品種特性也是胚芽米生產(chǎn)的關(guān)鍵［6］。雖然國(guó)內(nèi)外經(jīng)常有獲得胚芽米加工專用品種的相關(guān)報(bào)道，但對(duì)其生理性質(zhì)和性狀描述的資料卻非常匱乏。由此，開(kāi)展適合于胚芽米加工專用水稻品種的篩選與選育是極其必要的。

本文以不同品種的水稻為材料，以留胚率為參數(shù)進(jìn)行胚芽米專用水稻品種的篩選，同時(shí)進(jìn)行理化成分的測(cè)定，最后進(jìn)行品質(zhì)比較分析，進(jìn)一步明確不同品種加工成胚芽米的可食性，為胚芽米的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

本實(shí)驗(yàn)所用的11份水稻材料購(gòu)自寧波市農(nóng)科院作物所和浙江大學(xué)原子核農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，其中秈稻品種為甬秈15、甬秈57和甬秈69；粳稻品種為寧81、寧88和秀水134；秈粳雜交水稻品種為甬優(yōu)6號(hào)、甬優(yōu)8號(hào)、甬優(yōu)9號(hào)、甬優(yōu)12號(hào)和甬優(yōu)15號(hào)，上述所有品種經(jīng)Stake糙米機(jī)和精米機(jī)脫殼并加工成精米，同時(shí)采用胚芽米專用碾米機(jī)加工成胚芽米，然后用旋風(fēng)式磨粉機(jī)（Cycloning Sample Mill，USDA）磨成粉末，過(guò)100目篩，備用；無(wú)水乙醇、濃硫酸、鹽酸、氫氧化鈉等試劑均為分析純。

NXP33專用碾米機(jī)日本；723PC型可見(jiàn)分光光度計(jì)上海光譜儀器有限公司；3150型原子分光光度計(jì)安捷倫上海分析公司；L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀北京中西化玻儀器科技公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1稻谷外觀品質(zhì)測(cè)定每個(gè)水稻品種選取健康飽滿的種子20顆，采用游標(biāo)卡尺分別測(cè)量稻谷長(zhǎng)度和寬度，然后計(jì)算出長(zhǎng)寬比。

1.2.2留胚率測(cè)定稱取每個(gè)品種胚芽米100g，統(tǒng)計(jì)稻米的總顆數(shù)和含胚的稻米顆數(shù)，并計(jì)算出每個(gè)品種經(jīng)加工后的留胚率。每個(gè)處理重復(fù)3次。

1.2.3灰分測(cè)定將一定重量粉碎的谷物（100目），裝入已知重量的坩堝中，經(jīng)高溫電路灼燒（550± 10）℃至恒重后，減去坩堝重，即為所測(cè)谷物灰分含量［7］。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.2.4樣品中鉀、鈣、鈉、鐵、鋅、鎂、銅的測(cè)定精確稱取2.0g樣品于坩堝中，在電爐上微火炭化至不放煙，再移入高溫爐中升溫至490℃使樣品灰化成白色灰燼。如果有黑色炭粒，冷卻后，則滴加少許1∶1的硝酸濕潤(rùn)。在電爐上小火蒸干后，再移入490℃高溫爐中繼續(xù)灰化成白色灰燼，取出，冷卻至室溫，加1∶4的鹽酸5mL，在電爐上加熱使灰燼充分溶解，冷卻到室溫后，移入50mL容量瓶中，用去離子水定容，同時(shí)處理一個(gè)空白樣品。用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)量其中各元素的吸收值，繼而計(jì)算出各元素的含量，如果測(cè)定鈣元素含量，則用含鑭的鹽酸溶液稀釋至適宜濃度［7］。測(cè)定參數(shù)如表1所示。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

表1　原子吸收參數(shù)表Table 1　Atomic absorption parameter table

1.2.5蛋白質(zhì)含量測(cè)定蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)G250法［7］。用牛血清蛋白作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比色測(cè)定，樣品中蛋白質(zhì)含量范圍為1～1000μg。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.2.6直鏈淀粉的測(cè)定直鏈淀粉含量采用可用分光光度計(jì)測(cè)定［8］。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.2.7氨基酸種類和含量的測(cè)定氨基酸的測(cè)定采用氨基酸自動(dòng)分析儀，由浙江大學(xué)飼料研究所完成。在隔絕空氣條件下用鹽酸水解液常法處理使蛋白質(zhì)的肽鍵裂解，釋放氨基酸，后上機(jī)，測(cè)定儀器分析條件設(shè)置參照李向高等的方法進(jìn)行［9］，最后樣品在氨基酸自動(dòng)分析儀上完成。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

上述數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和差異性顯著分析［10］。

2　結(jié)果與分析

2.1不同類型水稻品種的外觀品質(zhì)和加工后的留胚率

水稻外觀品質(zhì)會(huì)影響胚芽米的加工品質(zhì)，特別是長(zhǎng)寬比［11-12］。因此本實(shí)驗(yàn)對(duì)上述11個(gè)水稻品種的粒長(zhǎng)、粒寬進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并對(duì)長(zhǎng)寬比進(jìn)行了計(jì)算；同時(shí)還對(duì)不同品種加工后的留胚率進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，不同類型水稻品種的長(zhǎng)寬比差異較大，秈稻和大部分雜交稻偏向長(zhǎng)形，而粳稻偏向橢圓形。從表2還可看出，不同水稻品種加工后的留胚率存在較大差異，其中秀水134的留胚率最高，達(dá)78.5%，而甬優(yōu)15的留胚率只有50.2%。粳稻、秈稻、秈粳雜交稻的平均留胚率為76.1%、66.83%、64.96%。這主要與不同品種的長(zhǎng)寬比有關(guān)。當(dāng)然，也與不同水稻品種的類型有關(guān)。

表2　不同水稻品種的外觀品質(zhì)和加工后的留胚率Table 2　The embryo residual rate and apparent quality of different rice cultivars

2.2不同類型水稻品種對(duì)胚芽米主要化學(xué)成分的影響

對(duì)胚芽米的水分、灰分、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可明顯看出，與精米相比，不同品種加工后胚芽米的直鏈淀粉含量差異不大，而粳稻加工后胚芽米的灰分和蛋白質(zhì)含量顯著高于精米（p＜0.05），這與水稻不同類型的遺傳特性息息相關(guān)。由此表明，粳型水稻品種更適宜于胚芽米加工。

表3　不同水稻品種精米和胚芽米的主要化學(xué)成分（%）Table 3　The main chemical composition of refined and embryo-remaining rice（%）

2.3不同類型水稻品種對(duì)胚芽米礦物質(zhì)含量的影響

采用原子吸收法對(duì)不同品種加工成的胚芽米主要礦物質(zhì)K、Ca、Mg、Na、Cu、Zn、Fe含量進(jìn)行了檢測(cè)與比較研究，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，不同類型水稻對(duì)胚芽米的礦物質(zhì)含量的影響差異不大，不同類型品種加工成胚芽米的K、Mg和Fe含量均顯著高于相應(yīng)的精米（p＜0.05）；Ca含量極顯著高于相應(yīng)的精米（p＜0.01）。由此表明，不同類型水稻對(duì)胚芽米加工后的礦物質(zhì)含量影響不大。

表4　不同水稻品種精米和胚芽米的主要礦物質(zhì)含（mg/kg）Table 4　The mineral content of refined and embryo-remaining rice（mg/kg）

2.4不同類型水稻品種對(duì)胚芽米氨基酸含量的影響

采用氨基酸自動(dòng)分析儀對(duì)不同水稻類型的精米和胚芽米氨基酸含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可見(jiàn)，不同類型水稻品種對(duì)加工成胚芽米的氨基酸總量和人體必需氨基酸含量的影響較大，其中粳型和秈粳雜交型稻加工成胚芽米后，其氨基酸總量和人體必需氨基酸含量均顯著高于對(duì)應(yīng)的精米（p＜0.05），而秈型水稻加工而成的胚芽米與精米之間差異不顯著。由此表明，粳型和秈粳雜交型稻更適合于胚芽米加工，特別是前者。

表5　不同水稻類型精米與胚芽米的氨基酸組分及其含量（g/100g）Table 5　Amino acid composition and its content of refined and embryo-remaining rice（g/100g）

3　結(jié)論

與精米相比，不同類型水稻加工成的胚芽米灰分和蛋白質(zhì)含量存在較大差異，差異大小從高到低分別為粳稻、雜交稻和秈稻。另外，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是何種水稻類型，粒形對(duì)胚芽米加工的影響較大，這主要與留胚率高低息息相關(guān)。由此表明，胚芽米加工時(shí)選用近球形的粳型或雜交水稻品種為宜。

當(dāng)然，胚芽米營(yíng)養(yǎng)成分及其含量還受產(chǎn)地的地理?xiàng)l件（土質(zhì)、水質(zhì)）、氣候條件（氣溫、日照時(shí)間、降雨量等）以及種植和加工技術(shù)的影響［13-14］，因此開(kāi)展胚芽米專用品種的選育、稻米高效栽培與加工技術(shù)研究對(duì)于提高胚芽米的營(yíng)養(yǎng)成分是十分必要和重要的，值得進(jìn)一步研究與探討。

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Processing characteristics and quality of embryo-remaining rice from different varieties

FENG Ya-bing，ZHANG Peng-fei，XIANG Fang-cong，WANG Zhong-hua*
（Institute of Biotechnology，Zhejiang Wanli University，Ningbo 315100，China）

Different types of rice varieties as materials，the embryo residual rate as parameters，rice varieties suitable for embryo-remaining rice processing were screened in this paper.Meanwhile，nutrients of embryoremaining rice，such as ash，proteins，amino acids，amylose，micronutrient elements，etc.were determined.Finally，the quality difference of embryo-remaining rice from different varieties was investigated to further clarify the adaptively of embryo-remaining rice processing of different varieties.The results showed that the significant difference of the embryo residual rate was found after processing of different types rice varieties and the embryo residual rate processing by japonica rice varieties was significantly higher than that by indica and hybrid rice varieties and the average embryo residual rate were 76.1%，66.83%and 64.96%，respectively. Quality determination demonstrated that the quality of embryo-remaining rice from varieties with high embryo residual rate was better than that from varieties with low embryo residual rate.So embryo-remaining rice could be processed by any rice varieties and its quality was decided by the varieties type and seeds shape. Therefore，the development of rice varieties used embryo residual rate as parameters was feasible to improve high yield and quality of embryo-remaining rice.

rice；the embryo-remaining rice；the embryo residual rate；nutritional components

TS201.1

A

1002-0306（2015）12-0095-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.012

2014－07－30

馮亞斌（1991-），男，碩士研究生，主要從事植物生理與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)利用方面的研究。

王忠華（1972-），男，博士，教授，主要從事藥食兼用植物分子改良與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)利用研究。

浙江省科技廳公益性項(xiàng)目（2013C32017）；寧波市農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（2011C10012）共同資助。