李文敏 李萍 崔晶 谷新艷 翟雅莉 王寧
摘? ? 要:水稻食味與其理化特性密切相關。以5個粳稻品種(系)為材料,設置4個收獲期,研究采收時間對稻米食味理化特性的影響,確定基于食味的供試水稻品種(系)最佳收獲期。結果表明,隨著收獲時間的延遲,稻谷千粒重先增加后下降,抽穗后第55 d收獲,千粒重大,籽粒飽滿。抽穗后第55 d收獲,直鏈淀粉含量較低,蒸煮米飯粘度最大,硬度/粘度較小。隨著收獲時間的延遲,蛋白質含量和米飯的食味值都是先增加后下降,抽穗后第55 d收獲,蒸煮米飯的食味值最高。米飯的食味值與精米蛋白質含量和米飯硬度/粘度呈極顯著負相關,與米飯硬度呈顯著負相關,與米飯粘度呈極顯著正相關。綜上所述,抽穗后第55 d是供試水稻品種(系)確保食味的最佳收獲期,直鏈淀粉和蛋白質含量較低,米飯質地適宜,食味值最高。
關鍵詞:粳稻;收獲期;理化特性;食味;相關性分析
中圖分類號:S511.4? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2020.10.006
Effect of Harvesting Time on the Physicochemical Properties Related to Palatability of Japonica Rice
LI Wenmin1, LI Ping1,2, CUI Jing2, GU Xinyan1, ZHAI Yali1, WANG Ning1
(1. College of Basic Science, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China;2. International Joint Research Center of Technology Innovation and Achievement Transformation on Palatability of Rice, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)
Abstract: The palatability of rice is closely related to its physicochemical properties. Using 5 japonica rice varieties (lines) as materials and setting 4 harvesting time, the effect of harvesting time on the physicochemical properties of rice was determined in order to figure out the best harvesting time based on palatability. The results showed that with the delay of harvesting time, the 1 000-grain weight of paddy rice first increased and then decreased. When harvested on the 55th day after heading, the 1 000-grain weight was heavy and the grains were full. Moreover, the amylose content was low, the cooked rice had the highest adhesion, and the hardness/adhesion was small when harvested on the 55th day after heading. The protein content and palatability value both increased first and then declined with the harvesting time increasing and the palatability could reach the highest value when the rice was harvested on the 55th day after heading. Additionally, the palatability value showed an extremely significantly negative effect on the protein content as well as hardness/adhesion of cooked rice, and displayed a significantly negative effect on the hardness of cooked rice, however, presented an extremely significantly positive correlation with the adhesion of cooked rice. In summary, the 55th day after heading was the best harvesting time for the tested rice varieties(lines)to ensure the palatability and when harvested at this time, the low amylose and protein content could be obtained, the texture of cooked rice was suitable, and the palatablity of cooked rice could arrive the highest value.
Key words: japonica rice;harvesting time; physicochemical properties;palatability;correlation analysis
大米是我國居民的主食之一,其食味品質是消費者選擇和評價稻米的重要指標。水稻的食味品質(食味)是指人在食用米飯時對米飯?zhí)匦缘脑u價,包括外觀、飯香、味道、硬度和粘度。決定水稻食味最重要的因素是品種,其次還包括產(chǎn)地、氣象條件和栽培技術[1]。收獲期是水稻栽培技術中影響食味的重要因素。收獲時間不同,外界溫度、光照等氣候因素均會對稻米食味產(chǎn)生影響。徐興鳳等[2]的研究表明,提前采收的“早秈167”和“贛晚秈923”米飯的食味品質好于正常采收的秈米;蕭長亮等[3]的研究說明,抽穗后50 d左右收獲,“墾稻26”食味綜合評分最高;謝黎虹等[4]和呂文俊等[5]也揭示了適當延遲收獲期,米飯感官評價的綜合得分提高。
中國國家標準GB/T 15682-2008《糧油檢驗稻谷、大米蒸煮食用品質感官評價方法》,給出了稻米食味感官評價方法,分別從米飯的氣味、外觀結構、適口性、滋味和冷飯質地5個方面與對照樣品進行比較判定,每次品嘗4份米飯(包括對照),需要5~10名優(yōu)選評價員或18~24名初級評價員;日本糧食廳推薦的米飯食味評價實施要領需要24名評價員,每次品嘗4份米飯(包括對照),分別從米飯的外觀、氣味、味道、粘度、硬度和綜合評價共6個項目與對照樣品進行比較判定[6]。在評價前需要洗米、淘米、浸泡、蒸煮、燜蒸等,評價后還需要進行統(tǒng)計,因此,米飯食味的感官評價不僅需要的樣品量大,而且費時費力。研究表明,米飯的食味與稻米理化特性密切相關,包括:稻米的直鏈淀粉含量、蛋白質含量、淀粉的糊化特性、米飯的硬度和粘度。Matsue等[7]和Xu等[8]的研究表明,蛋白質含量低、直鏈淀粉含量低,米飯食味好。Farhan等[9]和Cui等[10]也分別報道了淀粉糊化特性的最高粘度和崩解值大、米飯的硬度和粘度比值低,食味好。稻米理化特性的測定所需樣品量少,儀器測定快速、準確,尤其是在食味育種早期雜交后代的選拔中具有重要意義。
水稻的收獲期在品種及產(chǎn)地間存在較大差異。適宜的收獲期是保證水稻食味的重要因素。天津“小站稻”位于華北單季稻作區(qū),本試驗以天津種植的5個粳稻品種(系)為供試材料,設置4個不同收獲期,通過理化特性的測定,研究采收時間對稻米食味的影響,確定基于食味的供試水稻品種(系)最佳收獲期,為優(yōu)質食味米栽培技術提供參考。
1 材料和方法
1.1 材料與試劑
水稻品種(系):晶香411、晶香432、津原U99、津原香98和津原45。2019年在天津市寧河區(qū)廉莊鎮(zhèn)種植,4月8日播種,5月28日插秧,每穴3~4株,株行間距15 cm×30 cm,肥水管理同當?shù)爻R?guī)大田水平。所有材料均為常規(guī)粳稻,當群體有50%穗抽出時為抽穗,分別在品種各自抽穗后的第35 d(處理1)、45 d(處理2)、55 d(處理3)和65 d(處理4)取樣,每個收獲期選取生長整齊具有代表性的3 m2全部收割,重復3次,陰干,稻谷水分穩(wěn)定到14.5%左右時脫粒。無水乙醇和氫氧化鈉均為分析純,由天津市化學試劑三廠提供。
1.2 儀器與設備
SY88-TH型壟谷機,韓國雙龍公司;CBS300AS(1)型碾米機,日本佐竹公司;AA3型連續(xù)流動分析儀,德國BRAN+LUEBBE公司;RLTA10B2-K型米粒食味計,日本佐竹公司;RHS1A型米飯硬度粘度儀,日本佐竹公司;STA1 A型米飯食味計,日本佐竹公司。
1.3 方法
1.3.1 稻谷脫殼和碾米 稻谷用壟谷機去殼得到糙米,糙米用碾米機碾磨,碾減率為10%。
1.3.2 稻谷和糙米千粒重的測定 稻谷千粒重測定:稻谷經(jīng)過密度為1.06 g·L-1鹽水浸泡,去除漂浮粒,取實粒,水分烘干到14.5%,數(shù)1 000 粒,用分析天平稱取重量[11],單位 g。
糙米千粒重測定:稻谷經(jīng)壟谷去掉谷殼得到糙米,數(shù)1 000粒,在分析天平上稱量,記錄重量,單位g。
1.3.3 稻米食味理化特性的測定 (1)直鏈淀粉含量的測定。用連續(xù)流動分析儀測定精米直鏈淀粉含量,單位%。直鏈淀粉標準溶液的配制:準確稱取直鏈淀粉標準品(直鏈淀粉含量分別為26.5%,16.2%,10.4%,1.5%)各100 mg(稱準至0.000 1 g),放入100 mL容量瓶中,加入1 mL無水乙醇,輕搖使分散,加入9 mL濃度為1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液,搖勻,保鮮膜封口,沸水浴10 min,冷卻至室溫,去離子水定容,搖勻。
樣品直鏈淀粉含量測定:精米粉碎,過70目篩,取篩下粉末。準確稱量0.100 0 g米粉置于100 mL容量瓶中,加入1 mL無水乙醇,輕搖,加入9 mL濃度為1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液,搖勻,保鮮膜封口,沸水浴10 min,冷卻至室溫,去離子水定容,搖勻,待測。
(2)蛋白質含量的測定。用米粒食味計測定精米蛋白質含量,單位%。
(3)米飯質地的測定。用米飯硬度粘度儀測定。具體操作:準確稱取精米樣品30.00 g置于鋁罐中,淘洗30 s,按照米水重量比例1∶1.35加入自來水浸泡30 min,煮飯鍋蒸煮30 min,之后繼續(xù)燜10 min,室溫放置2.0 h。準確稱取 8.00 g米飯,制成米餅測定米飯的硬度和粘度。
1.3.4 米飯食味值的測定 用米飯食味計測定食味值。將1.3.3.3項下制備的米餅先測定食味值,再進行質地測定。
1.4 數(shù)據(jù)處理
所有測定重復3次,取平均值作為結果。采用Microsoft Excel 處理數(shù)據(jù),SPSS 22.0軟件對不同處理均值間的差異顯著性進行Duncan多重比較及指標間的pearson相關性分析。
2 結果與分析
2.1 收獲期對稻谷和糙米千粒重的影響
不同收獲期對稻谷和糙米千粒重的影響結果見圖1和圖2。
從圖1可知,供試水稻品種(系)稻谷的千粒重隨著收割時間的延遲呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。收獲期對稻谷千粒重的影響存在品種間差異。對晶香411、晶香432、津原香98和津原45來說,抽穗后的第55 d收獲,稻谷千粒重達到最大,此后呈現(xiàn)下降趨勢。抽穗后第45 d~65 d 收獲,津原U99稻谷千粒重差異不顯著(P>0.05)。從圖2可見,隨著收獲時間的延遲,供試水稻品種(系)糙米的千粒重逐漸增加,抽穗后第55 d~65 d 收獲,糙米千粒重增加緩慢,差異不顯著(P>0.05)。
2.2 收獲期對稻米食味理化特性的影響
2.2.1 收獲期對精米直鏈淀粉含量的影響 不同收獲期對精米直鏈淀粉含量的影響結果見圖3。
由圖3可知,收獲期對精米直鏈淀粉含量的影響存在品種間差異。對晶香411、津原U99和津原香98來說,抽穗后第55 d收獲,精米直鏈淀粉含量最低;對晶香432和津原45來說,隨著收獲時間的延遲,精米直鏈淀粉含量先增加后下降,抽穗后的第55 d~65 d 收獲,可以獲得比較低的直鏈淀粉含量,且差異不顯著(P>0.05)。
2.2.2 收獲期對精米蛋白質含量的影響 不同收獲期對精米蛋白質含量的影響結果見圖4。
由圖4可以看出,收獲期對供試水稻品種(系)蛋白質含量的影響存在品種間差異。對晶香411、津原U99和津原香98來說,隨著收獲時間的延遲,精米蛋白質含量先增加后下降,抽穗后第45 d收獲,蛋白質含量最高,此后呈現(xiàn)下降趨勢。對晶香432和津原45來說,抽穗后第35 d~55 d 收獲,精米蛋白質含量差異不顯著(P>0.05)。
2.2.3 收獲期對米飯質地的影響 收獲期對米飯質地的影響結果見圖5、圖6和圖7。
從圖5可知,抽穗后第45 d收獲的稻米蒸煮米飯硬度最大。對供試水稻品種(系)來說,收獲期對米飯硬度的影響差異不顯著(P>0.05)。就米飯的粘度而言,從圖6可見,抽穗后第45 d收獲的稻米蒸煮米飯粘度最小,抽穗后第55 d收獲的稻米蒸煮米飯粘度最大,且抽穗后第55 d~65 d收獲,米飯粘度差異不顯著(P>0.05)。由圖7可見,抽穗后第45 d收獲,供試水稻品種(系)米飯的硬度/粘度最高,食味最差,抽穗后第55 d~65 d收獲的稻米蒸煮米飯硬度/粘度差異不顯著(P>0.05)。對津原U99、津原香98和津原45,抽穗后第55 d收獲,蒸煮米飯硬度/粘度最小,食味最好。
2.3 收獲期對米飯食味值的影響
收獲期對米飯食味值的影響結果見圖8。
由圖8可以看出,對供試水稻品種(系)而言,隨著收割時間的推遲,米飯食味值先增加后下降,抽穗后第55 d收割,米飯食味值最高。對晶香411和晶香432來說,抽穗后第55 d~65 d 收割,米飯食味值差異不顯著(P>0.05)。
2.4 稻米食味理化特性及米飯食味值的相關性分析
稻米食味理化特性和米飯食味值的相關性分析結果見表1。
由分析結果可知,米飯食味值與精米蛋白質含量和米飯的硬度/粘度呈極顯著負相關(P<0.01),相關系數(shù)分別為r=-0.539和r=-0.418,說明蛋白質含量越低、米飯硬度/粘度越小,食味越好。米飯食味值與米飯的硬度呈顯著負相關(P<0.05),相關系數(shù)r=-0.286,米飯硬度小,食味好。米飯食味值與米飯的粘度呈極顯著正相關(P<0.01),相關系數(shù)r=0.401,說明米飯粘度大,食味好。本研究的供試水稻品種(系)直鏈淀粉含量與米飯食味值相關性不顯著。
3 結論與討論
千粒重是衡量種子大小與飽滿程度的重要指標,也是檢驗種子質量和作物考種的內容之一。隨著收割時間的延遲,供試水稻品種(系)稻谷的千粒重呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢,抽穗后第55 d收獲,稻谷千粒重大,籽粒飽滿。筆者的研究結果與楊孟剛[12]的報道一致。稻谷經(jīng)過壟谷得到糙米。稻米的營養(yǎng)成分(蛋白質、脂質、維生素、礦物質)和功能成分(γ-谷維素、生育酚、生育三烯酚)主要分布在糠層[13-15],與精米相比,糙米更好地保留了稻米的養(yǎng)分?;跔I養(yǎng)和健康角度,消費者對糙米的需求日益增加。筆者研究結果表明,隨著收獲時間的延遲,供試水稻品種(系)糙米千粒重逐漸增加,但抽穗后第55 d~65 d 收獲,糙米千粒重增幅變緩,差異不顯著(P>0.05)。農(nóng)民種植水稻,通常晚收割,認為收的越晚,籽粒越飽滿,產(chǎn)量會增加;同時,晚收割,籽粒水分降低,減少干燥成本[16]。筆者的研究結果表明,過晚收割(抽穗后第65 d),對晶香411、晶香432、津原香98和津原45來說,稻谷千粒重反而下降,糙米千粒重增幅也變緩慢。因此,延遲收割可以增加產(chǎn)量是不正確的。錢春榮[17]等的研究表明,“東優(yōu)9901”和“長粒香”延遲收割,千粒重增加緩慢,且稻米味度值呈現(xiàn)下降趨勢,食味變差。
稻米營養(yǎng)成分的主體是淀粉和蛋白質。研究表明,直鏈淀粉含量和蛋白質含量與稻米食味呈顯著負相關[18-21]。食味好的水稻品種,直鏈淀粉含量都比較低。直鏈淀粉含量高,米飯粘性弱,食味差。筆者的研究結果表明,對供試水稻品種(系)來說,抽穗后第55 d收割,直鏈淀粉含量較低,可以獲得食味好的稻米。對晶香411、津原U99和津原香98來說,隨著收獲時間的延遲,精米蛋白質含量先增加后下降,這與王麗妍等[22]的研究結果一致。米飯的質地與稻米的直鏈淀粉和蛋白質含量密切相關。直鏈淀粉含量高的稻米,米飯硬度大[23]。蛋白質含量高的稻米,吸水性降低,妨礙淀粉粒之間的粘附性,導致米飯硬度大,粘性弱,食味差[24]。筆者的研究結果表明,抽穗后第45 d收獲的稻米蒸煮米飯硬度最大,這與抽穗后第45 d收獲的精米直鏈淀粉含量和蛋白質含量最高的結果是一致的。抽穗后第55 d收獲的稻米蒸煮米飯粘度最大。Cui等[25]的研究表明,米飯的硬度/粘度與食味呈極顯著負相關,硬度/粘度小,食味好。對津原U99、津原香98和津原45來說,抽穗后第55 d收獲,蒸煮米飯硬度/粘度最小,食味最好。
隨著收割時間的推遲,米飯食味值先增加后下降,抽穗后第55 d收割,蒸煮米飯食味值最高,筆者的結果與李旭等[26]的一致。過早收割,籽粒沒有充分成熟,癟粒、青粒多,食味差。過晚收割,稻谷千粒重下降,米飯食味變差。
綜上所述,收獲期是水稻栽培技術中影響食味的重要因素,適宜的收獲期是保證水稻食味的關鍵。對供試水稻品種(系)來說,抽穗后第55 d收獲是確保稻米食味的最佳收獲期。稻谷千粒重大,籽粒飽滿,直鏈淀粉和蛋白質含量較低,米飯質地適宜,食味值最高。
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收稿日期:2020-05-25
基金項目:2019年國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201910061014);2019年天津市企業(yè)科技特派員項目(19JCTPJC60600);2018年天津市教委科研計劃項目(2018KJ182)。
作者簡介:李文敏(1998—),女,山西省陽泉市人,主要從事水稻品質分析研究。
通訊作者簡介:李萍(1979—),女,天津市人,講師,碩士,主要從事水稻加工、儲藏及品質分析研究。