不同区域稻米及蒸煮水源对其食味品质的影响①

朱文东 贾文珍 赵家钏 李世杰 赵益萌 姬文俊

(1安康学院 现代农业与生物科技学院 陕西安康 725000；2 陕西省富硒食品工程实验室 陕西安康 725000)

水稻是中国主要的粮食作物，全国有60%以上的人口以稻米作为主要食物[1-2]。目前随着生活水平的不断提高，人们对稻米的消费观开始从过去的“吃饱”逐渐转化为 “吃好”，因此提高稻米品质的生产和加工措施成为新的重要研究方向[3]。研究发现，水稻生长区域不同，往往对稻米的垩白度、胶稠度、糙米率、直链淀粉含量等产生影响[4-6]。在稻米的食味品质研究方面，不同的滴灌技术、氮肥水平、盐浓度及储藏条件等均会影响稻米的农艺性状、食味品质及质构特征[7-13]，但关于不同水源水质对稻米蒸煮食味的影响目前尚无报道。陕南汉中地区水稻年生产面积达9.33万hm2左右[14]，本研究选用汉中大米与其它有代表性区域的稻米为材料，对其进行品质测定，并比较不同水源对稻米蒸煮品质的影响，旨在为本地区改良水稻品种和加工食味品质提供佐证。

1 材料与方法

1.1 材料

供试稻米地域为陕西、黑龙江和宁夏，具体编号和稻米来源地详见表1。3种不同水源分别为：自来水(TW)、自制蒸馏水(DW)和农夫山泉饮用天然水(NW)。

表1 稻米样品来源地

1.2 方法

1.2.1 稻米品质指标测定

外观品质参照GB/T 17891-2017中的国家优质稻谷标准进行测定[15]；蒸煮品质按GB/T 15683-2008和GB/T 22294-2008测定[16-17]；营养品质(蛋白质)按GB 5009.5-2016测定[18]。

1.2.2 稻米蒸煮用水pH值和电导率测定

利用数字pH仪(DP6810)和电导仪(DDS-11C)测定3种水源的pH值和电导率。

1.2.3 稻米食味品质的评价和质构特性测定

稻米食味品质参照国家标准稻谷、大米蒸煮食用品质感官评价方法GB/T 15682-2008进行评价[19]。稻米的质构特性利用质构仪(TMS-PRO)按照以下参数进行测定：P/75挤压探头，70%压缩比，0.5 mm/s压缩速率，0.2 N触发力，500N感应元量程和30 mm/min测试速率。

1.2.4 数据分析

数据采用Excel 2010进行处理，并用SPSS 17.0进行单因素和多因素统计学方差分析。

2 结果与分析

2.1 外观品质

表2显示，供试稻米均为长粒型，汉中稻米(H1)最长，其长宽比为(4.37±0.21)，宁夏稻米(S3)的长宽比相对最小，为(3.19±0.16)。3种稻米的平均垩白粒率分别为(23.17±0.76)%、(9.55±0.76)%和(21.77±2.11)%， D2的垩白粒率显著低于H1和S3(p＜0.05)。D2的垩白度(0.90±0.11)%也显著低于H1和S3(p＜0.05)，H1和S3稻米的垩白度分别为(4.74±0.37)%和(3.73±0.19)%，二者差异不显著。

2.2 蒸煮及营养品质

从表3可知，汉中稻米(H1)、东北稻米(D2)和宁夏稻米(S3)的直链淀粉含量分别为(24.10±2.21)%、 (19.23±1.67)%和(19.70±1.79)%， H1的直链淀粉含量相对较高，D2和S3的直链淀粉含量较低，但三者并无显著性差异。D2稻米的胶稠度为(83.08±4.64)mm，与 H1稻米的胶稠度(72.53±3.87)mm并未表现出显著差异，但与S3稻米的胶稠度(56.52±3.25)mm在0.05显著性水平上存在差异。蛋白质含量是衡量和评定稻米品质的主要指标之一，3种供试稻米的蛋白质含量依次为：H1＞S3＞D2；H1的蛋白质含量显著高于D2和S3(p＜0.05)，但D2和S3之间无显著性差异。

表2 不同区域稻米的外观品质比较

表3 不同区域稻米直链淀粉、胶稠度和蛋白质含量比较

2.3 稻米蒸煮用水pH值和电导率

电导率用于反映水体的纯度，是衡量水体矿物质含量和纯度的重要指标，而水体pH值大小往往影响各种酶的活性，从而对稻米的食味品质也产生一定的影响。本研究在室温下测定了供试稻米蒸煮用水的电导率和pH值。表4显示，自制蒸馏水(DW)的电导率最小，表明其各种离子含量较少，相对纯度较高；而自来水(TW)和农夫山泉饮用天然水(NW)的电导率比较接近，分别为(483.7±8.7)和(512.8±7.6)μs/cm，其电导率远大于自来水，表明其水体中各种离子含量较多。通过测定3种不同蒸煮用水的pH值发现，蒸馏水和农夫山泉饮用天然水接近中性，但自来水的pH值为(6.3±0.5)，显弱酸性。

表4 供试稻米蒸煮用水的pH值和电导率

2.4 稻米食味品质评价与质构特性

决定稻米食味品质的因素很多，稻米种类和蒸煮用水即为其中两个重要的因素[20]。试验对3种来自不同区域的稻米分别采用3种不同来源的水进行蒸煮。由图1和表5可看出，蒸煮用水对3种稻米在食味品质的影响方面，综合评价大小顺序为：农夫山泉饮用天然水(NW)＞自制蒸馏水(DW)＞自来水(TW)。不同区域稻米食味品质方面，东北稻米(D2)的总体评分值高于其它2种稻米(H1和S3)，尤其在经过农夫山泉饮用天然水蒸煮后，其食味品质总评分最高(88)，优于其它稻米种类和水源的蒸煮处理。但稻米食味品质的总评分在不同区域稻米种类和水源蒸煮处理之间并不存在显著差异性。

图1 不同水源蒸煮稻米的食味品质总评分

利用质构仪对经不同水源蒸煮后的3种不同稻米质构特性进行测定。表6显示，3种不同稻米硬度的高低顺序依次为：H1＞S3＞D2，与弹性的测定结果顺序恰好相反。D2稻米的粘性和粘连性高于H1和S3，其咀嚼性高于S3，但小于H1。经自来水(TW)蒸煮的H1和S3稻米的硬度显著高于自制蒸馏水(DW)蒸煮后的硬度(p＜0.05)，D2稻米经3种不同水源蒸煮后其硬度并未表现出显著差异性，但经农夫山泉饮用天然水蒸煮(NW)后其米饭弹性显著高于自来水蒸煮的弹性(p＜0.05)。其它稻米质构特性并未显示出地域或不同水源蒸煮后的差异性。

表5 不同水源蒸煮稻米食味品质评分比较

表6 不同水源蒸煮稻米的质构特性比较

3 讨论与结论

根据中国优质稻谷评判标准，D2稻米属于国家一级稻米，而H1和S3稻米属于国家3级稻米[13]。本研究中东北(D2)的垩白粒率为(9.55±0.76)%，与刘建等[21]测定结果非常相近，其H1和S3的垩白粒率高于包括D2在内的其它中日泰等国的优质稻米，表明其品质相对较差。

稻米中直链淀粉和蛋白质含量是决定稻米食味品质的2个重要因素。在一定的范围内，直链淀粉和蛋白质的含量越低，稻米的食味品质越高[22-23]。相比于支链淀粉，直链淀粉难溶于水，其含量与稻米的硬度呈正相关，却与食味品质呈显性负相关[24]。研究表明，当稻米中的蛋白质含量介于6%～7%时，稻米的食味最佳，若超过此数值，则其食味下降[25]。本研究中D2的直链淀粉和蛋白质均低于H1和S3，表明其品质相对较高，这可能与其栽培环境中温度、光照、海拔和土壤肥力等影响因素直接相关[26-28]。H1的直链淀粉含量为(24.10±2.21)%，其蛋白质含量为(8.08±0.64)%，二者相对较高，为了改善其食味品质，在今后的培育过程中可适当降低直链淀粉及蛋白质含量，将其作为选种目标。胶稠度是衡量稻米蒸煮和食用品质的指标，胶稠度越低，米饭冷却后越容易变硬，食味变差，反之米饭较湿润柔软，食味较好[29-30]。D2和H1稻米胶稠度均大于60 mm，而S3胶稠度介于40～60 mm，因此，D2稻米的食味品质更佳。

本研究所选用的3种蒸煮用水中，自来水(TW)稍呈酸性(pH约6.3)，电导率也相对偏高(483.7±8.7)μs/cm，这可能是由于自来水使用次氯酸进行消毒，使得水体中含大量的氯离子有关。蒸馏水(DW)的pH值接近7.0，基本呈现中性，其电导率最小，这是因为本研究所用蒸馏水经双蒸形成，故水体中各种电解离子含量比较少。农夫山泉饮用天然水(NW)的pH值为(7.3±0.5)，偏弱碱性，其电导率最大，达到(512.8±7.6)μs/cm，这是由NW水中含有一定浓度Ca2+、Mg2+、K+和Na+等离子引起的。

稻米经蒸煮后的食味品质包括气味、色泽、适口性及滋味等评价指标，是决定稻米是否能得到消费者认可的最直观方式。对比表5中不同区域稻米的食味品质发现，D2相对来说食味品质较好，而H1的食味品质有待进一步改善和提高，这可能与2种稻米生产的地域气候、土壤条件和温度、光照等不同有关[28]。除此外，H1稻米的直链淀粉和蛋白质含量较高，其垩白粒率和垩白度也高于D2和S3，而这些因素导致H1的食味品质稍差[31]。不同水源蒸煮对H1、D2和S3稻米食味品质的影响结果表明，农夫山泉饮用天然水(NW)蒸煮后稻米的食味品质最佳，其次为蒸馏水(DW)和自来水(TW)，这可能与NW中含有丰富的矿物质离子有关。质构特性的研究进一步解释了不同水源蒸煮稻米产生食味品质的差异，经自来水蒸煮的H1和S3稻米的硬度相对较高，造成饭粒易产生龟裂，影响食味品质，而经农夫山泉饮用天然水蒸煮的D2稻米弹性最强，其饭粒具有一定的咀嚼性，口感相对较好[32]。但不同水源对稻米其它的质构特性并未产生明显的差异，这可能是稻米的营养品质、蒸煮品质与不同水质蒸煮米饭相互作用的结果[33]。

稻米的食味品质受众多因素影响，包括肥料的施用量、栽培方法、栽培地域、盐度、贮藏条件、不同稻米品种、蒸煮方法、蒸煮水源、蒸煮时间以及评价体系和方法等。本研究发现，不同区域稻米的理化性质存在一定的差异，如垩白粒率、胶稠度和蛋白质含量等，而不同的蒸煮水质对稻米的某些食味品质和质构特性也产生影响，如适口性，硬度和弹性。总体来说，东北稻米(D2)的食味品质优于汉中稻米(H1)和宁夏稻米(S3)，而不同水质对稻米蒸煮食味品质影响方面，农夫山泉饮用天然水(NW)蒸煮后的稻米食味品质优于蒸馏水(DW)和自来水(TW)。

综上，为进一步提高陕南地区稻米(H1)的食味品质，在实际操作中，可使用优质水源(NW)进行蒸煮。在今后稻种的选育工作中，可把降低稻米垩白粒率、直链淀粉和蛋白质含量等影响食味品质的因素作为选种目标之一。