论文部分内容阅读
摘要：通过对78份东北常规粳稻品质的测定，分析比较稻米的品质，探求各品质因素的相关性。结果表明，东北粳稻整体加工品质较好，糙米率的一级达标率为88.5%；垩白粒率、垩白度变异系数较大，垩白粒率的1级、2级达标率分别为66.7%、28.2%。品质评价值变异系数较小，品种间糊化时间差异较大。相关分析表明，长/宽与蛋白质含量呈显著正相关，低蛋白质含量、短粒形的特性利于提高加工品质和品质综合评价值。不同粳稻品种具有不同的碱消值变化曲线，对于碱消值都达到7级的品种可以通过比较糊化时间比较糊化温度。糊化时间分别与蛋白质含量、直链淀粉含量呈正相关，因此具有高蛋白质和直链淀粉含量的稻米糊化时间长，不易糊化。
关键词：水稻；东北大米；品质；糊化温度；糊化时间；碱消值
中图分类号： S511.2 20.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）09-0099-02
收稿日期：2014-09-18
粳稻是我国重要的主食之一，研究粳稻食味品质与其他品质性状的关系，对粳稻品质改良有重要的理论和实践意义[1]。稻米品质是一项综合指标，蒸煮食用品质是指稻米在蒸煮食用过程中所表现出来的溶解性、吸水性、糊化性、膨胀性和延伸性[2]。最直接有效的测定方法是感官品尝评价方法，但在鉴定多份样品时，通常采取测定与之关系密切的糊化温度、直链淀粉含量和胶稠度。本试验对78份常规粳稻品质进行测定，分析比较粳稻品质，探求各品质因素间的相关性。
1材料与方法
1.1试验材料
选用78份东北常规粳稻，将稻谷置于阴凉干燥处风干3个月后进行品质测定。
1.2仪器设备及药品
日本Kett公司生产的AN-700型成分分析仪，JGMJ8098稻谷、精米检测机，ES-1000型号的便携式品质分析仪，恒温箱；沈阳新化试剂厂生产的氢氧化钾（GB/T 2306—1997《化学试剂氢氧化钾》，分析纯）。
1.3加工品质测定
按农业部标准NY/T 83—1988《米质测定方法》测定糙米率、精米率、整精米率。
1.4外观品质测定
（1）粒形：随机取10粒精米，整齐地排列一行，用测微尺测长、宽及长/宽。（2）垩白粒率、垩白度：选用ES-1000型号的品质分析仪测定。（3）蛋白质、直链淀粉含量：由Kett公司生产的AN-700型成分分析仪测定。
1.5糊化温度测定
采用碱消法间接测定。随机取6粒成熟饱满的整精米均匀置于培养皿内，每批设置同一对照，加入10.0 mL 1.70%氢氧化钾溶液。平稳移至（30±2） ℃的恒温箱内（移动时防止米粒移动），保温约23 h，其中每隔2 h观察1次，逐粒观察米粒胚乳的分解情况，并计算碱消值。碱消值=∑（G×N）/6，式中：G为每粒米的级别；N为同一级的米粒数。碱消值的分级及糊化温度定级标准依照NY/T 83—1988米质测定标准，由不同时段碱消值绘出碱消值变化曲线，由曲线计算出碱消值与时间的函数，由此函数计算碱消值刚达到最大值（7级）时的时间点，即为碱消值达到最大值（7级）时的糊化时间。
1.6数据处理
采用Excel 2007和DPS 7.05软件进行统计分析。
2结果与分析
2.1加工及外观品质性状
由表1知，供试品种的糙米率、精米率、整精米率平均值分别为82.40%、72.47%、59.07%。加工品质性状整体表现稳定，其中糙米率变异系数最小（CV=1.34%）。78份材料中，69个品种糙米率达到国家优质稻谷1级标准，达标率为88.5%；7份材料糙米率达国家2级标准；仅有2份材料未达标（表2）。供试材料中有26份整精米率达国家1级标准，达标率为33.3%，38份未达标。
垩白粒率、垩白度均值分别为9.29%、5.64%（表1），变异系数较大。垩白粒率的1级、2级达标率分别为66.7%、282%。长/宽处在1.51～2.68区间，变异较小。
2.2蒸煮食味品质和营养品质
由表3知，蛋白质、直链淀粉含量分别在4.20%～680%和18.60%～19.80%的范围，变异系数较小。直链淀粉含量有9.0%达到国家优质米2级标准，91.0%达到国标3级标准（表2）。
品质综合评价值在71.00～85.00分之间，平均值为76.42，变异较小。糊化时间为4.67～13.60 h，均值为 8.95 h，表1加工及外观品质性状
（h）品质评价值最大值6.8019.8013.6085.00最小值4.2018.604.6771.00均值5.8919.338.9576.42标准差0.500.261.682.72变异系数8.50%1.33.76%3.56%
变异系数较大，品种间差异较大。由图1可知，吉粳85的碱消值变化更平缓，沈稻6号的糊化变化更陡峭；当糊化23 h后，碱消值都达到最大值7级，由此计算出沈稻6号、秋光、吉粳85、吉粳83的糊化时间分别为4.7、9.0、12.6、9.5 h。不同品种的稻谷具有不同的糊化曲线，代表了不同的淀粉糊化情况。糊化时间越长，代表需要的蒸煮时间越长，米饭越不容易煮熟。
由表4可知，参试粳稻的糙米率与精米率极显著正相关，长/宽与糙米率、整精米率呈显著负相关关系，蛋白质含量与糙米率、精米率呈极显著、显著负相关，即高蛋白质含量、长粒形的特性不利于提高加工品质。垩白粒率与垩白度呈极显著正相关，二者均与蛋白质含量、直链淀粉含量呈极显著负相关，与品质综合评价值呈极显著正相关。长/宽与蛋白质含量呈显著正相关，即粒形越长的稻谷蛋白质含量越高。品质综合评价值与蛋白质含量呈极显著负相关，与垩白粒率、垩白度呈极显著正相关，与长/宽呈显著负相关，因此具有低蛋白含量、粒形较短的稻谷具有食味好的趋势。淀粉糊化时间、直链淀粉含量与食味值分别呈负相关和正相关，糊化时间与直链淀粉含量、蛋白质含量呈正相关，但相关性不显著。表4品质性状相关分析 性状相关系数糙米率精米率整精米率垩白粒率垩白度长/宽蛋白质含量直链淀粉含量糊化时间精米率0.70**整精米率-0.090.03垩白粒率0.080.040.07垩白度0.080.050.070.99**长/宽-0.27*-0.18-0.28*-0.2-0.17蛋白质含量-0.30**-0.24*-0.2-0.38**-0.40**0.23*直链淀粉含量-0.03-0.080.18-0.46**-0.46**0.15-0.06糊化时间0.120.09-0.05-0.02-0.01-0.160.140.07品质评价值0.31**0.28*0.22*0.36**0.39**-0.23*-0.98**0.02-0.16注：“*”在0.05水平显著；“**”在0.01水平极显著。
3结论与讨论
参试品种中，加工品质中糙米率表现较好，88.5%达国家优质米1级标准，整精米率只有33.3%达1级标准，因此育种中重点应提高北方粳稻的整精米率，这与多数研究结果[2-3]一致。本研究认为糙米率与精米率极显著正相关，长/宽与糙米率、整精米率呈显著负相关，这与曹萍等的研究结果[4-6]一致。
垩白粒率与垩白度呈极显著正相关，二者分别与蛋白质含量、直链淀粉含量呈极显著负相关。品质综合评价值与垩白粒率、垩白度呈极显著正相关，与王术等研究结果[3]相反。品质综合评价值与蛋白质含量、长/宽呈极显著、显著负相关，与直链淀粉含量呈正相关，因此蛋白含量过高是造成食味值下降的主要原因。蛋白含量低、粒形较短的稻谷具有食味好的趋势[1，7]，王丹英等也认为小粒形的常规粳稻外观品质较好[6，8]；而垩白度高的大米外观品质差，可能是由于AN-700成分分析仪是依照光学原理测定，以蛋白质含量为参数建立的食味值曲线有一定局限性。
试验结果表明，粒形越长的稻谷蛋白质含量越高。蛋白
质、直链淀粉含量变异系数较小，垩白粒率、垩白度、糊化时间变异系数较大，品种间差异较大。糊化时间分别与蛋白质含量、直链淀粉含量呈正相关，因此具有高蛋白质和直链淀粉含量的稻米糊化时间长，不易糊化。成明华等指出不同品种水稻具有不同的碱消值，粳稻的碱消值平均为7级，基本为7级[9]。杨昆等认为在现有测定标准下，不能区分粳稻品种间碱消值的差异，虽然粳稻碱消值得分相同，但可能会有不同的糊化温度和蒸煮品质[10]。同时还研究表明，不同浓度KOH对碱消值测定结果影响显著，测定温度对结果无影响。吕文彦等在国标测定的基础上，提出了在30 ℃时，KOH浓度为135%，23 h后目测，将粳稻米碱消值划分为10级的方法[11-12]。包劲松指出应用RVA测定稻米粉成糊温度的科学性和可行性[13]。本试验中粳稻品种碱消值都为7级，但不同粳稻品种有不同的碱消值变化曲线，具有不同的糊化时间，糊化时间越短越容易糊化，通过比较糊化时间来比较粳稻糊化温度，为粳稻糊化温度比较测定提供新思路。同时，北方粳稻育种应注重改善垩白情况和糊化时间，为进一步区分品种间的糊化温度，可以采用测定具体的糊化时间、降低KOH浓度或者测定RVA谱等多种方式。
参考文献：
[1]徐正进，陈温福，马殿荣，等. 辽宁水稻食味值及其与品质性状的关系[J]. 作物学报，2005，31（8）：1092-1094.
[2]马莲菊，王术. 粳稻产量品质形成及调控对策[M]. 北京：科学出版社，2013：11-12.
[3]王术，王薇，王伯伦，等. 东北主要粳稻品种品质的若干性状[J]. 华中农业大学学报，2009，28（2）：130-135.
[4]曹萍，马莲菊，吕文彦，等. 辽宁省中熟水稻新品种（系）品质性状的综合分析[J]. 辽宁农业科学，2005（1）：14-16.
[5]马莲菊，吕文彦，邵国军，等. 中晚熟粳稻米质性状综合分析[J]. 沈阳农业大学学报，2006，37（4）：556-559.
[6]王丹英，章秀福，朱智伟，等. 食用稻米品质性状间的相关性分析[J]. 作物学报，2005，31（8）：1086-1091.
[7]芮闯，刘莹，孙建平. 蛋白质与大米食味品质的相关性分析[J]. 食品科技，2012（3）：164-167，171.
[8]潘国庆，陈新红，张安存，等. 粳稻粒型与稻米品质相关关系的研究[J]. 安徽农业科学，2010，38（8）：3957-3959.
[9]成明华，关东胜，张慧敏，等. 10种稻米的品质分析[J]. 粮油食品科技，2001，6（6）：13-16.
[10]杨昆，陈虹，浦仕磊，等. 氢氧化钾浓度和温度对水稻碱消值测量的影响[J]. 云南农业大学学报，2013，28（5）：613-618.
[11]吕文彦. 粳稻品质形成基础[M]. 北京：北京师范大学出版社，2011：22-23.
[12]刘琳. 北方粳稻品质比较及细胞增殖与蔗糖代谢的关系[D]. 沈阳：沈阳农业大学，2006：37.
[13]包劲松. 应用RVA测定米粉淀粉成糊温度[J]. 中国水稻科学，2007，21（5）：543-546.成纾寒，姜晓东，王德安. 迟熟中粳稻苏稻5号的特征特性及高产栽培技术[J]. 江苏农业科学，2015，43（9）：101-102.
关键词：水稻；东北大米；品质；糊化温度；糊化时间；碱消值
中图分类号： S511.2 20.1文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）09-0099-02
收稿日期：2014-09-18
粳稻是我国重要的主食之一，研究粳稻食味品质与其他品质性状的关系，对粳稻品质改良有重要的理论和实践意义[1]。稻米品质是一项综合指标，蒸煮食用品质是指稻米在蒸煮食用过程中所表现出来的溶解性、吸水性、糊化性、膨胀性和延伸性[2]。最直接有效的测定方法是感官品尝评价方法，但在鉴定多份样品时，通常采取测定与之关系密切的糊化温度、直链淀粉含量和胶稠度。本试验对78份常规粳稻品质进行测定，分析比较粳稻品质，探求各品质因素间的相关性。
1材料与方法
1.1试验材料
选用78份东北常规粳稻，将稻谷置于阴凉干燥处风干3个月后进行品质测定。
1.2仪器设备及药品
日本Kett公司生产的AN-700型成分分析仪，JGMJ8098稻谷、精米检测机，ES-1000型号的便携式品质分析仪，恒温箱；沈阳新化试剂厂生产的氢氧化钾（GB/T 2306—1997《化学试剂氢氧化钾》，分析纯）。
1.3加工品质测定
按农业部标准NY/T 83—1988《米质测定方法》测定糙米率、精米率、整精米率。
1.4外观品质测定
（1）粒形：随机取10粒精米，整齐地排列一行，用测微尺测长、宽及长/宽。（2）垩白粒率、垩白度：选用ES-1000型号的品质分析仪测定。（3）蛋白质、直链淀粉含量：由Kett公司生产的AN-700型成分分析仪测定。
1.5糊化温度测定
采用碱消法间接测定。随机取6粒成熟饱满的整精米均匀置于培养皿内，每批设置同一对照，加入10.0 mL 1.70%氢氧化钾溶液。平稳移至（30±2） ℃的恒温箱内（移动时防止米粒移动），保温约23 h，其中每隔2 h观察1次，逐粒观察米粒胚乳的分解情况，并计算碱消值。碱消值=∑（G×N）/6，式中：G为每粒米的级别；N为同一级的米粒数。碱消值的分级及糊化温度定级标准依照NY/T 83—1988米质测定标准，由不同时段碱消值绘出碱消值变化曲线，由曲线计算出碱消值与时间的函数，由此函数计算碱消值刚达到最大值（7级）时的时间点，即为碱消值达到最大值（7级）时的糊化时间。
1.6数据处理
采用Excel 2007和DPS 7.05软件进行统计分析。
2结果与分析
2.1加工及外观品质性状
由表1知，供试品种的糙米率、精米率、整精米率平均值分别为82.40%、72.47%、59.07%。加工品质性状整体表现稳定，其中糙米率变异系数最小（CV=1.34%）。78份材料中，69个品种糙米率达到国家优质稻谷1级标准，达标率为88.5%；7份材料糙米率达国家2级标准；仅有2份材料未达标（表2）。供试材料中有26份整精米率达国家1级标准，达标率为33.3%，38份未达标。
垩白粒率、垩白度均值分别为9.29%、5.64%（表1），变异系数较大。垩白粒率的1级、2级达标率分别为66.7%、282%。长/宽处在1.51～2.68区间，变异较小。
2.2蒸煮食味品质和营养品质
由表3知，蛋白质、直链淀粉含量分别在4.20%～680%和18.60%～19.80%的范围，变异系数较小。直链淀粉含量有9.0%达到国家优质米2级标准，91.0%达到国标3级标准（表2）。
品质综合评价值在71.00～85.00分之间，平均值为76.42，变异较小。糊化时间为4.67～13.60 h，均值为 8.95 h，表1加工及外观品质性状
（h）品质评价值最大值6.8019.8013.6085.00最小值4.2018.604.6771.00均值5.8919.338.9576.42标准差0.500.261.682.72变异系数8.50%1.33.76%3.56%
变异系数较大，品种间差异较大。由图1可知，吉粳85的碱消值变化更平缓，沈稻6号的糊化变化更陡峭；当糊化23 h后，碱消值都达到最大值7级，由此计算出沈稻6号、秋光、吉粳85、吉粳83的糊化时间分别为4.7、9.0、12.6、9.5 h。不同品种的稻谷具有不同的糊化曲线，代表了不同的淀粉糊化情况。糊化时间越长，代表需要的蒸煮时间越长，米饭越不容易煮熟。
由表4可知，参试粳稻的糙米率与精米率极显著正相关，长/宽与糙米率、整精米率呈显著负相关关系，蛋白质含量与糙米率、精米率呈极显著、显著负相关，即高蛋白质含量、长粒形的特性不利于提高加工品质。垩白粒率与垩白度呈极显著正相关，二者均与蛋白质含量、直链淀粉含量呈极显著负相关，与品质综合评价值呈极显著正相关。长/宽与蛋白质含量呈显著正相关，即粒形越长的稻谷蛋白质含量越高。品质综合评价值与蛋白质含量呈极显著负相关，与垩白粒率、垩白度呈极显著正相关，与长/宽呈显著负相关，因此具有低蛋白含量、粒形较短的稻谷具有食味好的趋势。淀粉糊化时间、直链淀粉含量与食味值分别呈负相关和正相关，糊化时间与直链淀粉含量、蛋白质含量呈正相关，但相关性不显著。表4品质性状相关分析 性状相关系数糙米率精米率整精米率垩白粒率垩白度长/宽蛋白质含量直链淀粉含量糊化时间精米率0.70**整精米率-0.090.03垩白粒率0.080.040.07垩白度0.080.050.070.99**长/宽-0.27*-0.18-0.28*-0.2-0.17蛋白质含量-0.30**-0.24*-0.2-0.38**-0.40**0.23*直链淀粉含量-0.03-0.080.18-0.46**-0.46**0.15-0.06糊化时间0.120.09-0.05-0.02-0.01-0.160.140.07品质评价值0.31**0.28*0.22*0.36**0.39**-0.23*-0.98**0.02-0.16注：“*”在0.05水平显著；“**”在0.01水平极显著。
3结论与讨论
参试品种中，加工品质中糙米率表现较好，88.5%达国家优质米1级标准，整精米率只有33.3%达1级标准，因此育种中重点应提高北方粳稻的整精米率，这与多数研究结果[2-3]一致。本研究认为糙米率与精米率极显著正相关，长/宽与糙米率、整精米率呈显著负相关，这与曹萍等的研究结果[4-6]一致。
垩白粒率与垩白度呈极显著正相关，二者分别与蛋白质含量、直链淀粉含量呈极显著负相关。品质综合评价值与垩白粒率、垩白度呈极显著正相关，与王术等研究结果[3]相反。品质综合评价值与蛋白质含量、长/宽呈极显著、显著负相关，与直链淀粉含量呈正相关，因此蛋白含量过高是造成食味值下降的主要原因。蛋白含量低、粒形较短的稻谷具有食味好的趋势[1，7]，王丹英等也认为小粒形的常规粳稻外观品质较好[6，8]；而垩白度高的大米外观品质差，可能是由于AN-700成分分析仪是依照光学原理测定，以蛋白质含量为参数建立的食味值曲线有一定局限性。
试验结果表明，粒形越长的稻谷蛋白质含量越高。蛋白
质、直链淀粉含量变异系数较小，垩白粒率、垩白度、糊化时间变异系数较大，品种间差异较大。糊化时间分别与蛋白质含量、直链淀粉含量呈正相关，因此具有高蛋白质和直链淀粉含量的稻米糊化时间长，不易糊化。成明华等指出不同品种水稻具有不同的碱消值，粳稻的碱消值平均为7级，基本为7级[9]。杨昆等认为在现有测定标准下，不能区分粳稻品种间碱消值的差异，虽然粳稻碱消值得分相同，但可能会有不同的糊化温度和蒸煮品质[10]。同时还研究表明，不同浓度KOH对碱消值测定结果影响显著，测定温度对结果无影响。吕文彦等在国标测定的基础上，提出了在30 ℃时，KOH浓度为135%，23 h后目测，将粳稻米碱消值划分为10级的方法[11-12]。包劲松指出应用RVA测定稻米粉成糊温度的科学性和可行性[13]。本试验中粳稻品种碱消值都为7级，但不同粳稻品种有不同的碱消值变化曲线，具有不同的糊化时间，糊化时间越短越容易糊化，通过比较糊化时间来比较粳稻糊化温度，为粳稻糊化温度比较测定提供新思路。同时，北方粳稻育种应注重改善垩白情况和糊化时间，为进一步区分品种间的糊化温度，可以采用测定具体的糊化时间、降低KOH浓度或者测定RVA谱等多种方式。
参考文献：
[1]徐正进，陈温福，马殿荣，等. 辽宁水稻食味值及其与品质性状的关系[J]. 作物学报，2005，31（8）：1092-1094.
[2]马莲菊，王术. 粳稻产量品质形成及调控对策[M]. 北京：科学出版社，2013：11-12.
[3]王术，王薇，王伯伦，等. 东北主要粳稻品种品质的若干性状[J]. 华中农业大学学报，2009，28（2）：130-135.
[4]曹萍，马莲菊，吕文彦，等. 辽宁省中熟水稻新品种（系）品质性状的综合分析[J]. 辽宁农业科学，2005（1）：14-16.
[5]马莲菊，吕文彦，邵国军，等. 中晚熟粳稻米质性状综合分析[J]. 沈阳农业大学学报，2006，37（4）：556-559.
[6]王丹英，章秀福，朱智伟，等. 食用稻米品质性状间的相关性分析[J]. 作物学报，2005，31（8）：1086-1091.
[7]芮闯，刘莹，孙建平. 蛋白质与大米食味品质的相关性分析[J]. 食品科技，2012（3）：164-167，171.
[8]潘国庆，陈新红，张安存，等. 粳稻粒型与稻米品质相关关系的研究[J]. 安徽农业科学，2010，38（8）：3957-3959.
[9]成明华，关东胜，张慧敏，等. 10种稻米的品质分析[J]. 粮油食品科技，2001，6（6）：13-16.
[10]杨昆，陈虹，浦仕磊，等. 氢氧化钾浓度和温度对水稻碱消值测量的影响[J]. 云南农业大学学报，2013，28（5）：613-618.
[11]吕文彦. 粳稻品质形成基础[M]. 北京：北京师范大学出版社，2011：22-23.
[12]刘琳. 北方粳稻品质比较及细胞增殖与蔗糖代谢的关系[D]. 沈阳：沈阳农业大学，2006：37.
[13]包劲松. 应用RVA测定米粉淀粉成糊温度[J]. 中国水稻科学，2007，21（5）：543-546.成纾寒，姜晓东，王德安. 迟熟中粳稻苏稻5号的特征特性及高产栽培技术[J]. 江苏农业科学，2015，43（9）：101-102.