‘津川1號’糙米不同水分含量對其理化特性和食味的影響

生華，崔中秋，張欣，崔晶，通信作者，楠谷彰人，松江勇次

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‘津川1號’糙米不同水分含量對其理化特性和食味的影響

生華1，崔中秋2，張欣1，崔晶1，通信作者，楠谷彰人1，松江勇次3

（1. 天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津300384；2. 天津市水稻研究所，天津300384；3. 九州大學(xué)大學(xué)院農(nóng)學(xué)研究院，九州 818-8581）

對不同水分含量的水稻品種‘津川1號’糙米進(jìn)行試驗，分析了水分含量、理化成分及其相關(guān)特性和食味的相關(guān)性，為實際生產(chǎn)中明確稻谷最佳貯藏時期水分含量提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。結(jié)果表明：貯藏時期合理水分含量會提升供試品種‘津川1號’的食味。

水稻；津川1號；糙米；水分；理化成分及其相關(guān)特性；硬度黏度比；食味

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國民生活水平提高，消費者對于主食稻米的消費觀念正在從吃飽向吃好轉(zhuǎn)變，市場也迫切需求優(yōu)質(zhì)食味稻米[1-2]。稻作研究也從單一追求高產(chǎn)性狀中解放出來，從一元化向多元化轉(zhuǎn)變，在這種背景下，崔中秋等提出的“三角形研究方向”等諸多創(chuàng)新理念也隨之出現(xiàn)[3-4]。另一方面，隨著工學(xué)和農(nóng)學(xué)融合等跨領(lǐng)域研究的深入，農(nóng)業(yè)機(jī)械化普及之后，將問題回歸種質(zhì)資源與遺傳育種學(xué)領(lǐng)域，研發(fā)優(yōu)質(zhì)品種和其相配套的栽培·加工技術(shù)成為新時期我國稻作研究方向。水稻遺傳改良及基礎(chǔ)研究的重要目標(biāo)是改善稻米食味性狀[5]，水稻的食味不僅受品種、栽培方式、水管理及環(huán)境的影響[6-10]，更與其加工貯藏條件密不可分。在實際生產(chǎn)實踐過程中，若想生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)食味稻米，加工貯藏條件也尤為重要。目前基于品質(zhì)·食味評價探討優(yōu)質(zhì)食味水稻品種與其相配套的加工貯藏技術(shù)的研究鮮有報道。

將稻谷加工成糙米貯藏可以節(jié)約倉容，節(jié)省貯藏成本；便于運輸，節(jié)省運輸成本；將稻谷資源合理利用，作為工業(yè)加工原料等實現(xiàn)新的經(jīng)濟(jì)效益增長[11-13]。近年來，環(huán)境問題也是實際生產(chǎn)過程中不容忽視的重要問題，將稻殼留在產(chǎn)地還可避免在運輸過程中造成二次污染。貯藏期間食味下降較小的品種在實際水稻生產(chǎn)中有優(yōu)勢，耐貯存性是重要的食味性狀之一[14]。

糙米是活的有機(jī)體，伴隨呼吸作用會引起內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)變化。所以，貯藏期間的食味特性也在不斷變化。研究結(jié)果表明，低溫貯藏可以抑制呼吸作用，減緩食味降低。貯藏倉庫高溫高濕會加速糙米呼吸作用，加快糙米內(nèi)貯藏物質(zhì)的變化和消耗，降低食味?，F(xiàn)行的低溫貯藏技術(shù)，溫度控制在10～15 ℃范圍內(nèi)，相對濕度控制在70%左右。隨著貯藏時間變長，理化成分及其相關(guān)特性會發(fā)生變化。陳米發(fā)出的氣味就是由于游離脂肪酸含量增多導(dǎo)致，而且營養(yǎng)物質(zhì)維生素B1含量降低[12]。稻谷水分含量的高低，對精米加工影響很大。當(dāng)?shù)竟鹊乃指邥r，稻谷的流動性差，造成清理和谷糙分離困難，降低脫殼效率，影響稻谷的加工強(qiáng)度，碎米率高，加工過程中動力消耗大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加；而當(dāng)?shù)竟鹊乃诌^低時，雖有利于脫殼，但因水分過低，破壞了米粒內(nèi)細(xì)胞活性，改變其原有的淀粉結(jié)構(gòu)，使其食味品質(zhì)嚴(yán)重下降。本研究以優(yōu)質(zhì)食味水稻品種‘津川1號’為對象，通過對樣品貯藏后理化指標(biāo)的測定和食味試驗，探討糙米貯藏時期的最佳水分含量，為實際生產(chǎn)中稻谷的貯藏技術(shù)提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選用天津市具有代表性的優(yōu)質(zhì)食味水稻品種‘津川1號’，于2014年和2015年取自天津農(nóng)墾集團(tuán)黃莊農(nóng)場，經(jīng)天津市慣行栽培方式栽培（行距為30 cm×15 cm）的稻谷。

1.2 方法

1.2.1 貯藏前期材料準(zhǔn)備

在齊穗期40 d后將稻谷收獲，將收獲的稻谷平均分成5份，置于北京市永光明醫(yī)療器械廠生產(chǎn)的202型電熱恒溫干燥箱中，40 ℃烘干。采用日本Kett生產(chǎn)的TD-6谷物水分測定儀隨時檢測水分含量，2014年分別烘干至水分含量為15.0%、14.0%、13.0%、12.0%和11.0%后，2015年分別烘干至15.0%、14.5%、14.0%、13.0%、12.0%和11%后，采用韓國雙龍生產(chǎn)的SY88-TH試驗礱谷機(jī)，將稻谷磨成糙米，分別放入牛皮紙袋中，在塑料箱內(nèi)貯藏2個月。

1.2.2 貯藏后理化指標(biāo)測定

采用日本靜岡制機(jī)株式會社生產(chǎn)的 PS-500食味計測定蛋白質(zhì)含量；采用德國 Bran Luebbe 公司生產(chǎn)的 AA3 型連續(xù)流動分析儀測定樣品中直鏈淀粉含量；采用澳大利亞 Newport 公司生產(chǎn)的RVA-4 型（Rapid viscos analyzer，RVA）快速黏度分析儀測定 RVA 特征值；采用日本佐竹公司生產(chǎn)的RHS1A 型米飯硬度黏度計測定硬度和黏度值。采用 Microsoft Excel 2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

1.2.3 食味品嘗試驗

采用10點法將對照品種（食味水稻天津地區(qū)主栽品種‘津原45’，與其他樣品采用相同的栽培收獲方式）和供試材料進(jìn)行比較，對所有供試材料進(jìn)行食味試驗。將700 g左右精米過篩，除去碎米與雜質(zhì)，精確稱重，按大米∶水=1∶1.3的比例計算用水量，用專用淘米用具淘米，由多人同時開始，淘洗3次，淘洗過程中用手輕輕揉搓，洗完后立即瀝干水分；把米倒入鍋中，精確加入所需的水量，浸泡30 min后開始煮飯；米飯煮熟后燜10 min，打開鍋蓋，輕輕翻動米飯，再蓋上鍋蓋燜10 min，使米飯的香味均勻擴(kuò)散； 按瓷盤上的編號將米飯試樣按順序盛出，交給品嘗人員品嘗。

評價項目包括米飯外觀、味道、飯香、黏性、硬度及綜合評價等6個評價項目。將對照品種的各項指標(biāo)設(shè)定為0，將每個食味指標(biāo)分為7個等級，所測材料與對照相仿的，定為0分；較對照為優(yōu)的，根據(jù)優(yōu)勢程度，分別定為1、2、3分；較對照為差的，根據(jù)劣勢程度，定為-1、-2、-3分。食味試驗方法及試料處理等參照松江勇次改良的日本舊糧食廳食味試驗方法[15]。參與食味試驗品嘗員是天津農(nóng)學(xué)院教師和學(xué)生，人數(shù)20人，男女比例約1:1。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏期糙米水分含量對理化成分及其相關(guān)特性的影響

2.1.1 不同處理中理化成分及其相關(guān)特性與水分含量的關(guān)系

由圖1可知，在兩年的試驗中，直鏈淀粉含量與水分含量呈正相關(guān)，且2014年在≤0.001時呈極顯著相關(guān)，但是2015年相關(guān)性不顯著。蛋白質(zhì)含量與水分含量呈負(fù)相關(guān)，且≤0.01時呈極顯著相關(guān)。最高黏度與水分含量呈負(fù)相關(guān)，且2014年在≤0.05時呈顯著相關(guān)，但是2015年相關(guān)性不顯著。2014年和2015年度間理化特性存在差異，可能是因為兩年間降水量存在差異，影響生育期長勢，從而影響了水稻的理化特性。

（注：*表示有顯著性意義（≤0.05），**表示有極顯著性意義（≤0.01）；〇為2014年，●為2015年；-為2014年趨勢線，…為2015年趨勢線。下同）

2.1.2 不同處理中理化成分及其相關(guān)特性與食味綜合評價值的關(guān)系

研究表明，稻米中直鏈淀粉含量和蛋白質(zhì)含量會影響米飯的蒸煮食味品質(zhì)，且均與米飯食味呈負(fù)相關(guān)。稻米的RVA譜與品質(zhì)·食味存在顯著性相關(guān)，最高黏度與食味呈顯著性正相關(guān)[14-15]。由圖2可知，在兩年的試驗中，直鏈淀粉含量與食味評價值呈正相關(guān)關(guān)系，且在≤0.05時呈顯著相關(guān)。蛋白質(zhì)含量與食味評價值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且2014年試驗中≤0.001時呈極顯著相關(guān)。最高黏度與水分含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

2.2 貯藏期糙米水分含量對其物化特性的影響

2.2.1 不同處理中物化特性與水分含量的關(guān)系

硬度黏度計是模擬人的口腔功能，用具體數(shù)據(jù)，客觀地將人類的觸覺分解成硬度、黏度、彈性等[17]。由圖3可知，貯藏時期不同水分含量處理的樣品，其硬度和黏度與水分含量的相關(guān)性較弱。但其硬度/黏度比在2014年度呈極顯著正相關(guān)（≤0.01），2014＝0.791。在2015年度呈顯著負(fù)相關(guān)（≤0.05），2015＝-0.650。

2.2.2 不同處理中物化特性與食味綜合評價值的關(guān)系

硬度、黏度、硬度/黏度比均是判斷稻米食味品質(zhì)的重要指標(biāo)，通常米飯的黏性越高，其食味值越好，且稻米硬度/黏度比的變化直接影響著米飯的適口性[16]。由圖4可知，經(jīng)過不同貯藏時期水分處理的樣品，其硬度與食味綜合評價值的相關(guān)性較弱。其中2015年試驗中，黏度與食味綜合評價值呈極顯著相關(guān)（≤0.01），其硬度/黏度比均呈顯著相關(guān)（≤0.05），2014＝0.670，2015＝-0.673。

2.3 貯藏期糙米水分含量對食味品質(zhì)的影響

試驗結(jié)果表明，貯藏期‘津川1號’水分含量與綜合評價呈正相關(guān)（圖5）。

圖5 水分含量與食味綜合評價值的關(guān)系

由圖5可知，2014年試驗中，貯藏時期水分含量與食味綜合評價值呈極顯著相關(guān)（≤0.01），2014＝0.837。2015年試驗中，其水分含量與食味綜合評價值呈顯著相關(guān)（≤0.05），2015＝0.694。說明優(yōu)質(zhì)食味水稻‘津川1號’在貯藏期水分含量保持在11%～15%之間，其貯藏時期的糙米水分越高，食味綜合評價值越高。

3 討論

灌漿期溫度升高、蛋白質(zhì)含量增大，均會導(dǎo)致米飯的物化特化變差[18-20]，H增大，-H減小，導(dǎo)致H/-H比變大。而且成熟過度狀態(tài)[21-22]及精米中水分含量降低[23]均可導(dǎo)致H/-H比變大。此外，有研究認(rèn)為，米飯的硬度和游離脂肪酸含量相關(guān)性大[24-25]。晚熟品種抽穗期較晚，灌漿溫度較低；晚收割引起的過熟、過干燥的精米中水分含量降低，蒸煮米飯硬度變大，黏性降低。

水分含量降低導(dǎo)致蛋白質(zhì)中SH基及S-S結(jié)合量有變化，SH基減少，S-S結(jié)合增多[26]。其機(jī)理是因為SH基被酸化變成S-S結(jié)合。相關(guān)研究表明，蛋白質(zhì)含量和直鏈淀粉含量與水分含量相關(guān)性不顯著。在兩年的試驗中，直鏈淀粉含量與水分含量呈正相關(guān)，但有一年不顯著；蛋白質(zhì)含量與水分含量呈負(fù)相關(guān)，有一年不顯著；最高黏度與水分含量呈負(fù)相關(guān)。其各理化指標(biāo)的變化趨勢不一致，可能是由試驗過程中誤差影響的。

水稻食味性狀是復(fù)雜性狀，根據(jù)廣義遺傳率，其表型可分為環(huán)境型和基因型。灌漿期高溫導(dǎo)致大米直鏈淀粉的食味變化曲線是二次函數(shù)曲線，而常規(guī)栽培大米直鏈淀粉的食味變化曲線是一次函數(shù)曲線。稻米（淀粉）灌漿受合成酶、分解酶等影響，蛋白質(zhì)的合成也受諸多相關(guān)酶的影響，到目前為止，這些因素影響食味的機(jī)理還沒有被闡明。解析食味性狀應(yīng)該從遺傳的角度進(jìn)行研究，這是今后的重要研究課題。

物化特性是大米經(jīng)蒸煮后呈現(xiàn)出的理化特性，與食味和栽培·加工環(huán)境有較大相關(guān)性，大米陳化的突出特性就是質(zhì)構(gòu)特性明顯劣變，主要表現(xiàn)為米飯的黏度和硬度的變化[27]。本研究中，物化特性與食味和水分含量都存在顯著相關(guān)性?！虼?號’糙米貯藏時期水分約為15%時，其綜合評價最高，隨著水分含量的降低食味綜合評價降低。

食味試驗綜合評價值是衡量米飯食味的重要指標(biāo)，食味感官評價是人們主觀意識對米飯的評價。由于米飯最終是人來食用，因此，與機(jī)器評價相比，品嘗鑒定試驗具有更強(qiáng)的參考性。在實際操作中，食味品質(zhì)受品嘗人員的地域、年齡、性別及個人嗜好等因素的影響也較大[16]。本試驗中分析了水分、硬度/黏度比和食味綜合評價三者的關(guān)系，隨著貯藏水分的降低，食味值降低，且硬度/黏度比值升高，這也和硬度/黏度比值升高而食味值降低相一致。因此，‘津川1號’在貯藏時期糙米含水量在15%左右時，較好地兼顧了物化特性和食味品質(zhì)。綜合考慮可以看出，在保證安全貯藏的前提下，適當(dāng)提高‘津川1號’的糙米水分會使其食味品質(zhì)更佳。

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責(zé)任編輯：宗淑萍

Different Moisture Content of‘Jinchuan No.1’Brown Rice on Its Physicochemical Property and Palatability

SHENG Hua1,CUI Zhong-qiu2, ZHANG Xin1, CUI Jing1,Corresponding Author, Akihito Kusutani1, Yuji Matsue3

（1. College of Agronomy and Resource Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Tianjin Rice Research Institute, Tianjin 300384, China; 3. Graduate School of Agricultural, Kyushu University, Kyushu 818-8581, Japan）

The experiment was conducted based on brown rice of ‘Jinchuan No.1’ with different water content. The correlation between water content and physicochemical property and palatability was analyzed, which provide the theoretical basis and data support for determining the most appropriate water content during storage period in practice. The results showed that reasonable water content during storage period could increase the palatability of tested variety ‘Jinchuan No.1’.

rice; Jinchuan No.1; brown rice; moisture; physicochemical property; hardness adhesion ratio; palatability

1008-5394（2017）03-0014-05

S511

A

2017-03-01

天津市科技計劃項目“中日合作水稻品質(zhì)食味提升技術(shù)研究”（14RCGFNC00102）及“優(yōu)質(zhì)食味水稻產(chǎn)業(yè)化綜合技術(shù)成果轉(zhuǎn)化”（12ZCZDJC35400）及“水稻食味提升技術(shù)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”（15JCTPJC62300）

生華（1991-），女，遼寧丹東人，碩士在讀，研究方向為水稻品質(zhì)（食味）改良研究。E-mail：597278718@qq.com。

崔晶（1960-），男，黑龍江佳木斯人，研究員，博士，主要從事水稻食味育種、栽培技術(shù)及水稻產(chǎn)業(yè)化研究。E-mail：cuijing60@163.com。