黑龍江不同地域大米糊化特性和直鏈淀粉含量的研究

史蕊，錢麗麗，閆平 ，呂海峰，檀馨悅，張東杰

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶 163319；2.黑龍江省農(nóng)科院五常水稻研究所；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院）

黑龍江是中國最北的粳稻種植區(qū)，是我國糧食主要生產(chǎn)省之一[1]。由于黑龍江早晚溫差大，日照時(shí)間長，種植出的水稻米粒半透明或半透明，色澤青白有光澤，芳香四溢、口感微甜，冷卻后能保持良好的口感，不回生，受到越來越多的消費(fèi)者關(guān)注，并且在我國水稻交易中占有很大的市場(chǎng)。

直鏈淀粉是大米淀粉中的主要成分，是檢測(cè)大米品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，低直鏈淀粉含量的大米蒸煮后米粒干燥且蓬松，口感松軟，米粒香且易熟，冷卻后沒有回生的現(xiàn)象，高直鏈淀粉含量的大米與之相反[2，11]。另外大米品質(zhì)也受大米的糊化特性的影響[3]。大米淀粉糊化特征值是大米粉（淀粉糊）經(jīng)加熱、高溫、降溫過程中，大米粘滯力發(fā)生變化而形成圖譜的譜峰對(duì)應(yīng)數(shù)值，它是淀粉熱物理性特征的一種表現(xiàn)[4]。

測(cè)定淀粉糊化特性的方法主要有兩種[5]：一種是快速粘度分析儀（RVA）；一種是Brabender 淀粉粘度儀（BV）。目前研究大米糊化特性主要用快速粘度分析儀（RVA），選擇研究不同品種大米R(shí)VA 譜特征值間的相關(guān)性、直鏈淀粉含量與RVA 譜特征值間的相關(guān)性[6-8]，而對(duì)黑龍江不同地域大米直鏈淀粉和大米淀粉糊化特性的研究較少。因此本文選擇五常市、齊齊哈爾市、雞西市、雙鴨山市、佳木斯市5 個(gè)黑龍江大米主產(chǎn)區(qū)2012年種植的水稻為研究對(duì)象，經(jīng)礱谷、碾米處理后測(cè)定其直鏈淀粉含量和淀粉糊化特征值，運(yùn)用SPSS 18.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析，闡述黑龍江不同地域的大米糊化特性和直鏈淀粉的差異，為黑龍江大米品質(zhì)的研究提供理論依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

旋風(fēng)式磨粉機(jī)；Infratec TM 1241 近紅外谷物分析儀：丹麥福斯公司；PL-203 電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；8803302 Brabender 淀粉粘度儀：德國Brabender OHG 公司。

1.2 樣品來源

為確保樣品地域真實(shí)性，樣本采集在水稻田中直接代表性取樣，采樣時(shí)間選擇在水稻成熟期后、農(nóng)戶收割水稻前完成，每個(gè)采樣點(diǎn)采集2 kg 水稻。采樣地點(diǎn)選擇2012年黑龍江大米主產(chǎn)區(qū)包括五常、齊齊哈爾、雞西、雙鴨山、佳木斯，分別選擇主產(chǎn)縣、主產(chǎn)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)或農(nóng)場(chǎng)）、主產(chǎn)村（屯）的大面積種植地塊，記錄采樣地點(diǎn)、品種等信息。參照馬冬云對(duì)小麥的研究[9]，本實(shí)驗(yàn)選取5 個(gè)主產(chǎn)區(qū)具有代表性的5 個(gè)水稻品種，品種信息見表1。樣品數(shù)量分別為五常10 份樣品，齊齊哈爾10 份樣品，雞西10 份樣品，雙鴨山10份樣品，佳木斯10 份樣品；共10 份樣品。

表1 樣品品種信息表Table 1 The information of sample

1.3 試樣的制備

水稻經(jīng)過礱谷、碾米過程。將精米分成兩份：一份用作直鏈淀粉測(cè)定樣本；另一份用旋風(fēng)式磨粉機(jī)粉碎，過60 目篩，用于淀粉糊化特性測(cè)定樣本。

1.4 方法

1.4.1 直鏈淀粉含量測(cè)定

直鏈淀粉測(cè)定樣本用丹麥福斯近紅外谷物分析儀（Simplicity 操作軟件）測(cè)定直鏈淀粉含量。

1.4.2 大米淀粉糊化特征值測(cè)定

采用德國Brabender 淀粉粘度儀測(cè)定樣品的糊化值，運(yùn)用Brabender Viscograph Version 4.0.5 軟件進(jìn)行分析。為保證試驗(yàn)的可靠性和準(zhǔn)確性，采用烘干法測(cè)定樣本水分含量，按14%進(jìn)行校正，確定稱量樣品質(zhì)量與加水量，糊化特性測(cè)定儀器參數(shù)設(shè)置見表2。測(cè)得的大米淀粉糊化特征值包括最高粘度、最低粘度、最終粘度、崩解值、消減值、回復(fù)值、起始糊化溫度，糊化特征值單位：BU。

表2 糊化特性測(cè)定儀器參數(shù)Table 2 The parameters of measuring instrument on gelatinization characteristics

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同地域大米直鏈淀粉含量及淀粉糊化特征值

表3 不同地域大米直鏈淀粉含量及淀粉糊化特征值Table 3 The characteristic value of amylose content and starch gelatinization on rice in the different regions

續(xù)表3 不同地域大米直鏈淀粉含量及淀粉糊化特征值Continued table 3 The characteristic value of amylose content and starch gelatinization on rice in the different regions

從表3 中可以看出不同地域間大米淀粉糊化特征值有其各自特點(diǎn)，直鏈淀粉是影響大米食味的重要指標(biāo)，有研究表明中、低直鏈淀粉的大米口感較好[10]，實(shí)驗(yàn)選擇的5 個(gè)地域大米直鏈淀粉含量的變化范圍為17.13%～18.36%，屬于低直鏈淀粉含量，初步判斷本實(shí)驗(yàn)選取的水稻品質(zhì)較好。

進(jìn)一步通過對(duì)黑龍江不同地域大米糊化特征值比較分析發(fā)現(xiàn)，大米淀粉糊化特征值最高粘度的變化范圍為725.67～877.67 BU、其中雞西的最高粘度最小為725.67 BU，齊齊哈爾的最高粘度最大為877.67 BU；整體表現(xiàn)為齊齊哈爾＞佳木斯＞五常＞雙鴨山＞雞西。最低粘度的變化范圍為371.33～404.33 BU、其中雞西的最低粘度最小為371.33 BU，齊齊哈爾的最低粘度最大為404.33 BU；整體表現(xiàn)為齊齊哈爾＞五常＞雙鴨山＞佳木斯＞雞西。最終粘度的變化范圍為729.71～784.67 BU,其中佳木斯的最終粘度最小為729.71 BU，齊齊哈爾的最終粘度最大為784.67 BU；整體表現(xiàn)為齊齊哈爾＞五常＞雙鴨山＞雞西＞佳木斯。淀粉糊化的過程中較高的最高粘度對(duì)應(yīng)著較高的崩解值[3]，5 個(gè)地域崩解值的變化范圍為354.33～473.3 BU、其中雞西的崩解值最小為354.33 BU，齊齊哈爾的崩解值最大為473.33 BU；與最高粘度表現(xiàn)一致，說明黑龍江大米也遵循這一規(guī)律。消減值的變化范圍為-93.00～13.17 BU,其中齊齊哈爾的消減值最小為-93.00 BU，雞西的消減值最大為13.17 BU；整體表現(xiàn)為雞西＞雙鴨山＞五常＞佳木斯＞齊齊哈爾。回復(fù)值的變化范圍為348.57～382.60 BU,其中佳木斯的回復(fù)值最小為348.57 BU，雙鴨山的回復(fù)值最大為382.60 BU；整體表現(xiàn)為雙鴨山＞雞西＞五常＞佳木斯＞齊齊哈爾。糊化溫度低是黑龍江大米的重要的品質(zhì)特性，使大米糊化充分，復(fù)水性好，口感佳的特點(diǎn)，5個(gè)地域起始糊化溫度的變化范圍為64.47～66.60 ℃，其中齊齊哈爾的糊化起始溫度最小為64.47 ℃，雙鴨山的起始糊化溫度最大為66.60 ℃；雙鴨山＞雞西＞五常＞佳木斯＞齊齊哈爾。

從以上數(shù)據(jù)可以看出不同地域的淀粉糊化特性方面并未表現(xiàn)同一的規(guī)律，今后還需大量采集當(dāng)?shù)刂髟云贩N樣本證實(shí)。不同地域最高粘度變異系數(shù)變化為0.064%～0.138%，最高粘度在地域間變異程度高于其他特征值。結(jié)合起始糊化溫度在不同地域間差異顯著的特征，最高粘度和起始糊化溫度有可能對(duì)鑒別不同地域大米有較強(qiáng)判別能力，今后還需進(jìn)一步擴(kuò)大采樣范圍，增大實(shí)驗(yàn)樣本量進(jìn)一步證實(shí)。

2.2 大米直鏈淀粉含量與淀粉糊化特征值的相關(guān)性分析

表4 大米直鏈淀粉含量與淀粉糊化特征值的相關(guān)性Table 4 The correlation characteristics of amylose content and starch gelatinization value on rice

大米直鏈淀粉含量與淀粉糊化特征值有關(guān)[11]，為進(jìn)一步分析黑龍江大米直鏈淀粉與大米淀粉糊化特征值之間相關(guān)性，將5 個(gè)地域的樣本的直鏈淀粉含量平均值與糊化特征值平均值進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表4?？梢钥闯鲋辨湹矸酆颗c最低粘度和最終粘度呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.930和-0.919，與其他特征值無顯著相關(guān)性。5 個(gè)地域大米直鏈淀粉含量大米直鏈淀粉含量越高，大米淀粉糊化特征值中的最低粘度與最終粘度越小。試驗(yàn)樣本均為低含量直鏈淀粉大米（直鏈淀粉含量＜20%）[12]，李剛[12]研究表明低含量直鏈淀粉大米的最高黏度、崩解值與直鏈淀粉呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；最低黏度、最終黏度、回復(fù)值、消減值與直鏈淀粉呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），本實(shí)驗(yàn)直鏈淀粉含量與最高粘度和崩解值具有負(fù)相關(guān)關(guān)系，但不顯著，這可能與樣本來源不同有關(guān)，同時(shí)糊化特性不僅與直鏈淀粉有關(guān)，還受大米加工精度、產(chǎn)地、氣候和種植方式影響。

3 結(jié)論

（1）實(shí)驗(yàn)選取的黑龍江省5 個(gè)地域的大米直鏈淀粉含量變化范圍為17.13%～18.36%，屬于低直鏈淀粉含量，初步判斷5 個(gè)地域的水稻品質(zhì)較好，關(guān)于品質(zhì)的具體信息還要做進(jìn)一步研究。

（2）不同地域的淀粉糊化特性方面并未表現(xiàn)同一的規(guī)律，不同地域最高粘度變異系數(shù)變化為0.064%～0.138%，最高粘度在地域間變異程度高于其他特征值。這種原因可能由于2012年黑龍江大米主產(chǎn)區(qū)種植的品種不一致，今后還需進(jìn)一步擴(kuò)大采樣范圍，增大實(shí)驗(yàn)樣本量，可進(jìn)一步研究同一品種的淀粉糊化特性的關(guān)系。

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