‘津川1号’糙米不同水分含量对其理化特性和食味的影响

生华，崔中秋，张欣，崔晶，通信作者，楠谷彰人，松江勇次



‘津川1号’糙米不同水分含量对其理化特性和食味的影响

生华1，崔中秋2，张欣1，崔晶1，通信作者，楠谷彰人1，松江勇次3

（1. 天津农学院农学与资源环境学院，天津300384；2. 天津市水稻研究所，天津300384；3. 九州大学大学院农学研究院，九州 818-8581）

对不同水分含量的水稻品种‘津川1号’糙米进行试验，分析了水分含量、理化成分及其相关特性和食味的相关性，为实际生产中明确稻谷最佳贮藏时期水分含量提供理论依据和数据支持。结果表明：贮藏时期合理水分含量会提升供试品种‘津川1号’的食味。

水稻；津川1号；糙米；水分；理化成分及其相关特性；硬度黏度比；食味

随着我国经济发展，国民生活水平提高，消费者对于主食稻米的消费观念正在从吃饱向吃好转变，市场也迫切需求优质食味稻米[1-2]。稻作研究也从单一追求高产性状中解放出来，从一元化向多元化转变，在这种背景下，崔中秋等提出的“三角形研究方向”等诸多创新理念也随之出现[3-4]。另一方面，随着工学和农学融合等跨领域研究的深入，农业机械化普及之后，将问题回归种质资源与遗传育种学领域，研发优质品种和其相配套的栽培·加工技术成为新时期我国稻作研究方向。水稻遗传改良及基础研究的重要目标是改善稻米食味性状[5]，水稻的食味不仅受品种、栽培方式、水管理及环境的影响[6-10]，更与其加工贮藏条件密不可分。在实际生产实践过程中，若想生产出优质食味稻米，加工贮藏条件也尤为重要。目前基于品质·食味评价探讨优质食味水稻品种与其相配套的加工贮藏技术的研究鲜有报道。

将稻谷加工成糙米贮藏可以节约仓容，节省贮藏成本；便于运输，节省运输成本；将稻谷资源合理利用，作为工业加工原料等实现新的经济效益增长[11-13]。近年来，环境问题也是实际生产过程中不容忽视的重要问题，将稻壳留在产地还可避免在运输过程中造成二次污染。贮藏期间食味下降较小的品种在实际水稻生产中有优势，耐贮存性是重要的食味性状之一[14]。

糙米是活的有机体，伴随呼吸作用会引起内部化学物质变化。所以，贮藏期间的食味特性也在不断变化。研究结果表明，低温贮藏可以抑制呼吸作用，减缓食味降低。贮藏仓库高温高湿会加速糙米呼吸作用，加快糙米内贮藏物质的变化和消耗，降低食味。现行的低温贮藏技术，温度控制在10～15 ℃范围内，相对湿度控制在70%左右。随着贮藏时间变长，理化成分及其相关特性会发生变化。陈米发出的气味就是由于游离脂肪酸含量增多导致，而且营养物质维生素B1含量降低[12]。稻谷水分含量的高低，对精米加工影响很大。当稻谷的水分高时，稻谷的流动性差，造成清理和谷糙分离困难，降低脱壳效率，影响稻谷的加工强度，碎米率高，加工过程中动力消耗大，导致生产成本增加；而当稻谷的水分过低时，虽有利于脱壳，但因水分过低，破坏了米粒内细胞活性，改变其原有的淀粉结构，使其食味品质严重下降。本研究以优质食味水稻品种‘津川1号’为对象，通过对样品贮藏后理化指标的测定和食味试验，探讨糙米贮藏时期的最佳水分含量，为实际生产中稻谷的贮藏技术提供数据支持和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选用天津市具有代表性的优质食味水稻品种‘津川1号’，于2014年和2015年取自天津农垦集团黄庄农场，经天津市惯行栽培方式栽培（行距为30 cm×15 cm）的稻谷。

1.2 方法

1.2.1 贮藏前期材料准备

在齐穗期40 d后将稻谷收获，将收获的稻谷平均分成5份，置于北京市永光明医疗器械厂生产的202型电热恒温干燥箱中，40 ℃烘干。采用日本Kett生产的TD-6谷物水分测定仪随时检测水分含量，2014年分别烘干至水分含量为15.0%、14.0%、13.0%、12.0%和11.0%后，2015年分别烘干至15.0%、14.5%、14.0%、13.0%、12.0%和11%后，采用韩国双龙生产的SY88-TH试验砻谷机，将稻谷磨成糙米，分别放入牛皮纸袋中，在塑料箱内贮藏2个月。

1.2.2 贮藏后理化指标测定

采用日本静冈制机株式会社生产的 PS-500食味计测定蛋白质含量；采用德国 Bran Luebbe 公司生产的 AA3 型连续流动分析仪测定样品中直链淀粉含量；采用澳大利亚 Newport 公司生产的RVA-4 型（Rapid viscos analyzer，RVA）快速黏度分析仪测定 RVA 特征值；采用日本佐竹公司生产的RHS1A 型米饭硬度黏度计测定硬度和黏度值。采用 Microsoft Excel 2013 进行数据处理和分析。

1.2.3 食味品尝试验

采用10点法将对照品种（食味水稻天津地区主栽品种‘津原45’，与其他样品采用相同的栽培收获方式）和供试材料进行比较，对所有供试材料进行食味试验。将700 g左右精米过筛，除去碎米与杂质，精确称重，按大米∶水=1∶1.3的比例计算用水量，用专用淘米用具淘米，由多人同时开始，淘洗3次，淘洗过程中用手轻轻揉搓，洗完后立即沥干水分；把米倒入锅中，精确加入所需的水量，浸泡30 min后开始煮饭；米饭煮熟后焖10 min，打开锅盖，轻轻翻动米饭，再盖上锅盖焖10 min，使米饭的香味均匀扩散； 按瓷盘上的编号将米饭试样按顺序盛出，交给品尝人员品尝。

评价项目包括米饭外观、味道、饭香、黏性、硬度及综合评价等6个评价项目。将对照品种的各项指标设定为0，将每个食味指标分为7个等级，所测材料与对照相仿的，定为0分；较对照为优的，根据优势程度，分别定为1、2、3分；较对照为差的，根据劣势程度，定为-1、-2、-3分。食味试验方法及试料处理等参照松江勇次改良的日本旧粮食厅食味试验方法[15]。参与食味试验品尝员是天津农学院教师和学生，人数20人，男女比例约1:1。

2 结果与分析

2.1 贮藏期糙米水分含量对理化成分及其相关特性的影响

2.1.1 不同处理中理化成分及其相关特性与水分含量的关系

由图1可知，在两年的试验中，直链淀粉含量与水分含量呈正相关，且2014年在≤0.001时呈极显著相关，但是2015年相关性不显著。蛋白质含量与水分含量呈负相关，且≤0.01时呈极显著相关。最高黏度与水分含量呈负相关，且2014年在≤0.05时呈显著相关，但是2015年相关性不显著。2014年和2015年度间理化特性存在差异，可能是因为两年间降水量存在差异，影响生育期长势，从而影响了水稻的理化特性。

（注：*表示有显著性意义（≤0.05），**表示有极显著性意义（≤0.01）；〇为2014年，●为2015年；-为2014年趋势线，…为2015年趋势线。下同）

2.1.2 不同处理中理化成分及其相关特性与食味综合评价值的关系

研究表明，稻米中直链淀粉含量和蛋白质含量会影响米饭的蒸煮食味品质，且均与米饭食味呈负相关。稻米的RVA谱与品质·食味存在显著性相关，最高黏度与食味呈显著性正相关[14-15]。由图2可知，在两年的试验中，直链淀粉含量与食味评价值呈正相关关系，且在≤0.05时呈显著相关。蛋白质含量与食味评价值呈负相关关系，且2014年试验中≤0.001时呈极显著相关。最高黏度与水分含量呈负相关关系。

2.2 贮藏期糙米水分含量对其物化特性的影响

2.2.1 不同处理中物化特性与水分含量的关系

硬度黏度计是模拟人的口腔功能，用具体数据，客观地将人类的触觉分解成硬度、黏度、弹性等[17]。由图3可知，贮藏时期不同水分含量处理的样品，其硬度和黏度与水分含量的相关性较弱。但其硬度/黏度比在2014年度呈极显著正相关（≤0.01），2014＝0.791。在2015年度呈显著负相关（≤0.05），2015＝-0.650。

2.2.2 不同处理中物化特性与食味综合评价值的关系

硬度、黏度、硬度/黏度比均是判断稻米食味品质的重要指标，通常米饭的黏性越高，其食味值越好，且稻米硬度/黏度比的变化直接影响着米饭的适口性[16]。由图4可知，经过不同贮藏时期水分处理的样品，其硬度与食味综合评价值的相关性较弱。其中2015年试验中，黏度与食味综合评价值呈极显著相关（≤0.01），其硬度/黏度比均呈显著相关（≤0.05），2014＝0.670，2015＝-0.673。

2.3 贮藏期糙米水分含量对食味品质的影响

试验结果表明，贮藏期‘津川1号’水分含量与综合评价呈正相关（图5）。

图5 水分含量与食味综合评价值的关系

由图5可知，2014年试验中，贮藏时期水分含量与食味综合评价值呈极显著相关（≤0.01），2014＝0.837。2015年试验中，其水分含量与食味综合评价值呈显著相关（≤0.05），2015＝0.694。说明优质食味水稻‘津川1号’在贮藏期水分含量保持在11%～15%之间，其贮藏时期的糙米水分越高，食味综合评价值越高。

3 讨论

灌浆期温度升高、蛋白质含量增大，均会导致米饭的物化特化变差[18-20]，H增大，-H减小，导致H/-H比变大。而且成熟过度状态[21-22]及精米中水分含量降低[23]均可导致H/-H比变大。此外，有研究认为，米饭的硬度和游离脂肪酸含量相关性大[24-25]。晚熟品种抽穗期较晚，灌浆温度较低；晚收割引起的过熟、过干燥的精米中水分含量降低，蒸煮米饭硬度变大，黏性降低。

水分含量降低导致蛋白质中SH基及S-S结合量有变化，SH基减少，S-S结合增多[26]。其机理是因为SH基被酸化变成S-S结合。相关研究表明，蛋白质含量和直链淀粉含量与水分含量相关性不显著。在两年的试验中，直链淀粉含量与水分含量呈正相关，但有一年不显著；蛋白质含量与水分含量呈负相关，有一年不显著；最高黏度与水分含量呈负相关。其各理化指标的变化趋势不一致，可能是由试验过程中误差影响的。

水稻食味性状是复杂性状，根据广义遗传率，其表型可分为环境型和基因型。灌浆期高温导致大米直链淀粉的食味变化曲线是二次函数曲线，而常规栽培大米直链淀粉的食味变化曲线是一次函数曲线。稻米（淀粉）灌浆受合成酶、分解酶等影响，蛋白质的合成也受诸多相关酶的影响，到目前为止，这些因素影响食味的机理还没有被阐明。解析食味性状应该从遗传的角度进行研究，这是今后的重要研究课题。

物化特性是大米经蒸煮后呈现出的理化特性，与食味和栽培·加工环境有较大相关性，大米陈化的突出特性就是质构特性明显劣变，主要表现为米饭的黏度和硬度的变化[27]。本研究中，物化特性与食味和水分含量都存在显著相关性。‘津川1号’糙米贮藏时期水分约为15%时，其综合评价最高，随着水分含量的降低食味综合评价降低。

食味试验综合评价值是衡量米饭食味的重要指标，食味感官评价是人们主观意识对米饭的评价。由于米饭最终是人来食用，因此，与机器评价相比，品尝鉴定试验具有更强的参考性。在实际操作中，食味品质受品尝人员的地域、年龄、性别及个人嗜好等因素的影响也较大[16]。本试验中分析了水分、硬度/黏度比和食味综合评价三者的关系，随着贮藏水分的降低，食味值降低，且硬度/黏度比值升高，这也和硬度/黏度比值升高而食味值降低相一致。因此，‘津川1号’在贮藏时期糙米含水量在15%左右时，较好地兼顾了物化特性和食味品质。综合考虑可以看出，在保证安全贮藏的前提下，适当提高‘津川1号’的糙米水分会使其食味品质更佳。

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责任编辑：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

天津市科技计划项目“中日合作水稻品质食味提升技术研究”（14RCGFNC00102）及“优质食味水稻产业化综合技术成果转化”（12ZCZDJC35400）及“水稻食味提升技术产业化开发”（15JCTPJC62300）

生华（1991-），女，辽宁丹东人，硕士在读，研究方向为水稻品质（食味）改良研究。E-mail：597278718@qq.com。

崔晶（1960-），男，黑龙江佳木斯人，研究员，博士，主要从事水稻食味育种、栽培技术及水稻产业化研究。E-mail：cuijing60@163.com。