粳稻脂肪含量對稻米品質(zhì)的影響

江谷馳弘， 雷小波， 蘭 艷， 許光利， 丁春邦， 李 天

(1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 611130；2 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，四川 雅安 625014)

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粳稻脂肪含量對稻米品質(zhì)的影響

江谷馳弘1， 雷小波1， 蘭 艷1， 許光利1， 丁春邦2， 李 天1

(1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 611130；2 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，四川 雅安 625014)

【目的】探明脂肪含量對粳稻OryzasativaLinn. subsp.japonicaKato品質(zhì)的影響，為優(yōu)質(zhì)粳稻選育提供理論依據(jù)?！痉椒ā窟x用12個(gè)粳稻材料，測定其脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、蒸煮食味品質(zhì)以及加工品質(zhì)，并進(jìn)行相關(guān)性分析，評價(jià)粳稻脂肪含量與品質(zhì)的關(guān)系?！窘Y(jié)果】12個(gè)粳稻材料中D79和越光的脂肪含量和崩解值顯著高于其余10個(gè)品種(P<0.05)，消減值顯著低于其余10個(gè)品種(P<0.05)。越光的食味值最高，為84.20；其次是D79，為82.70；二者與W140差異不顯著(P>0.05)，但均顯著高于其余9個(gè)品種(P<0.05)。相關(guān)分析表明，粳稻脂肪含量與稻米加工品質(zhì)、蛋白質(zhì)含量均無顯著相關(guān)(P>0.05)，但與直鏈淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與食味值、崩解值呈顯著正相關(guān)(P<0.05)?！窘Y(jié)論】提高粳稻脂肪含量和降低直鏈淀粉含量有利于改良粳稻的蒸煮食味品質(zhì)。

粳稻；稻米；脂肪含量；蛋白質(zhì)含量；直鏈淀粉含量；食味品質(zhì)；相關(guān)分析

隨著生活水平的日益提高，人們對稻米食味品質(zhì)提出了更高的要求[1]。稻米食味是指稻谷經(jīng)脫殼、碾精，在一定水米比條件下經(jīng)炊具加熱糊化后食用的一組感官特性，包括色澤、氣味、口味、質(zhì)地(黏性、軟硬、彈性等)等[2]。食味品質(zhì)是眾多稻米品質(zhì)性狀中重要的指標(biāo)之一，也是稻米品質(zhì)改良的最終目標(biāo)[3]。食味品質(zhì)的高低，除受到淀粉、蛋白質(zhì)等組分影響外，脂肪也是影響食味品質(zhì)的重要因素。水稻糙米中粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為3%左右，其中70%以上分布在胚中[4]；精米中粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，約為0.8%[5]。脂肪含量與米粒外觀以及米飯的光澤、滋味、適口性等密切相關(guān)。研究表明，脂肪含量高的米粒外觀鮮明油亮，冷飯口味和口感更好[6-7]。在一定范圍內(nèi)，隨著粗脂肪含量增加，稻米食味品質(zhì)也進(jìn)一步提高[8-9]。近年來，在四川及南方稻區(qū)，粳米消費(fèi)量逐年增加[10]，關(guān)于稻米脂肪的研究較少，脂肪含量與稻米其他品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系也不明晰。本研究選用粳稻OryzasativaLinn. subsp.japonicaKato為材料，研究其脂肪含量與稻米品質(zhì)的關(guān)系，尤其是蒸煮食味品質(zhì)間的關(guān)系，以期為優(yōu)質(zhì)粳稻品種選育和生產(chǎn)推廣提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

12個(gè)粳稻品種：W152 (北陸130號)、W110 (金南風(fēng))、W134 (故智響)、W130 (品質(zhì)先驅(qū))、W140 (日本晴)、加高成、加F91、加L52、J222 (一見鐘情)、D79和越光，來源于日本；遼粳294，由沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。各品種的生育期為155～168 d。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2013—2014年在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)成都校區(qū)教學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行(海拔約580 m)。4月4日育苗，5月22日移栽。供試土壤為沙質(zhì)壤土，其基本理化性質(zhì)：pH 6.79，有機(jī)質(zhì)22.46 g·kg-1、全氮1.04 g·kg-1、堿解氮150.24 mg·kg-1、速效磷27.62 mg·kg-1和速效鉀102.05 mg·kg-1。

采用單因素隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積為12 m2(4 m×3 m)，共36個(gè)小區(qū)。行穴距為30 cm×15 cm，每穴栽1苗。施肥量為純N 131.25 kg·hm-2、P2O5315.39 kg·hm-2、K2O 118.18 kg·hm-2，氮肥分基肥和分蘗肥2次施入，基蘗比為7:3，磷、鉀肥栽秧時(shí)1次施入。大田采用統(tǒng)一的常規(guī)管理，確保栽培管理措施無差異。籽粒收獲后自然干燥15 d后用于脂肪含量測定和品質(zhì)分析。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 粗脂肪的含量測定 參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14772-3 索氏抽提法進(jìn)行，具體步驟如下：將稻谷脫殼、粉碎后得到糙米粉過0.42 mm孔徑篩，并于80 ℃烘箱中過夜。準(zhǔn)確稱取3.000 g左右的粉樣(m1)于樣品筒中，用潔凈并烘干的鋁杯(m2)作提取杯，鋁杯中加入30 mL沸程為60～90 ℃的石油醚溶劑，油浴溫度定為150 ℃。樣品浸在溶劑中沸騰15 min，然后萃取45 min。提取結(jié)束后將鋁杯放入130 ℃烘箱中烘至恒質(zhì)量(冷卻至室溫，準(zhǔn)確記錄此時(shí)鋁杯質(zhì)量(m3)。按下式計(jì)算脂肪含量[w(脂肪)]:

w(脂肪)= (m3-m2)/(0.985m1)×100%,

樣品全部采用平行雙樣分析，取其平行誤差內(nèi)的平均值作為樣品脂肪含量值。

1.3.2 RVA測定 使用澳大利亞Newport Scientific儀器公司生產(chǎn)的3-D型黏度速測儀(Rapid visco-analyzer, RVA)測定水稻籽粒淀粉RVA譜，并用TCW(Thermal cycle for windows)配套軟件進(jìn)行分析。按照AACC操作規(guī)程，當(dāng)米粉含水量(w)為12.00%時(shí)，用鐵杯稱取米粉樣品3.00 g，加入蒸餾水25.00 mL，放入RVA儀中加溫。加溫過程如下：50 ℃下保持1 min；以11.84 ℃·min-1升溫至95 ℃(3.8 min)；95 ℃保持2.5 min；以11.84 ℃·min-1降溫至50 ℃(3.8 min)，并保持1.4 min。攪拌器在起始10 s內(nèi)轉(zhuǎn)動速率為960 r·min-1，之后保持在160 r·min-1。

1.3.3 感官評價(jià)測定 根據(jù)GB/T 15682—2008方法，選擇20～50歲、不同性別的20個(gè)人組成評定小組。采用電飯鍋在相同條件下煮飯，每個(gè)人按照評分標(biāo)準(zhǔn)對米飯氣味、外觀結(jié)構(gòu)、適口性、滋味和冷飯質(zhì)地5項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分。其中氣味主要是指米飯氣味的純正性與濃郁性，占20分；外觀結(jié)構(gòu)包括米飯的顏色、光澤和飯粒完整性，占20分；適口性由米飯的黏性、彈性和軟硬度構(gòu)成，占30分；滋味主要指咀嚼時(shí)米飯味道是否純正清香無異味，占25分；冷飯質(zhì)地則是指米飯生冷后黏性好與否，占5分。統(tǒng)計(jì)每個(gè)人評價(jià)值的平均值，進(jìn)行最終的食味值評定。

1.3.4 蛋白質(zhì)與直鏈淀粉含量的測定 使用美國生產(chǎn)的FOSS近紅外谷物分析儀測定直鏈淀粉和蛋白質(zhì)的含量。

1.3.5 碾磨品質(zhì)的測定 按照農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY147- 88米質(zhì)測定方法測定糙米率、精米率、整精米率。稱取干燥稻谷130 g，使用JLGJ- 45型電動礱谷機(jī)進(jìn)行糙米率測定，然后使用JNMJ-3型檢驗(yàn)?zāi)朊讬C(jī)進(jìn)行精米率測定，最后使用FQS-130型碎米分離器進(jìn)行整精米率測定。

1.3.6 外觀品質(zhì)的測定 按照優(yōu)質(zhì)稻谷國家標(biāo)準(zhǔn)，隨機(jī)取出完整無損的精米10粒，平放，按照頭對頭、尾對尾、不重疊、不留隙的方式，緊靠直尺排成一行，讀出長度，按同一個(gè)方向肩靠肩(即寬度方向)排列，用直尺測量，讀出寬度。從優(yōu)質(zhì)稻谷精米試樣中隨機(jī)數(shù)取整精米100粒，揀出有堊白的米粒，計(jì)算堊白率與堊白度：

堊白率=堊白米粒數(shù)/100×100%，

堊白度=米粒中堊白部位投影面積/米粒投影面積×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件最小顯著差數(shù)法(LSD)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(P<0.05)，用皮爾森(Pearson)相關(guān)性系數(shù)評價(jià)脂肪含量與外觀和營養(yǎng)品質(zhì)之間的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粳稻品種的脂肪含量

如圖1所示，供試的12個(gè)粳稻材料中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)[w(脂肪)]在10.95～29.12 mg·g-1之間，其中遼粳294與W152的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較少，低于15 mg·g-1； W110、W134、加高成和加F91的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)中等，在15～25 mg·g-1之間，顯著高于遼粳294和W152 (P<0.05)；加L52、W130、J222、W140、越光和D79的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，均高于25 mg·g-1，顯著高于其他供試材料(P<0.05)；D79的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，達(dá)到29.12 mg·g-1，顯著高于其余11個(gè)供試材料(P<0.05)；其次為越光，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到27.62 mg·g-1。

圖1 不同粳稻品種的脂肪含量

2.2 不同粳稻品種蒸煮食味品質(zhì)

蒸煮食味品質(zhì)主要通過直鏈淀粉含量、食味值、崩解值與消減值判定。如圖2所示，12個(gè)粳稻材料間的直鏈淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著(P>0.05)，范圍為20.1%～22.1%，變化幅度較小。其中，脂肪含量較低的3個(gè)材料遼粳294、W152和W110的直鏈淀粉含量較高，脂肪含量較高的4個(gè)粳稻材料D79、越光、W140和J222的直鏈淀粉含量稍低。

圖2 不同粳稻品種的直鏈淀粉含量

食味值主要受米飯的氣味、外觀結(jié)構(gòu)、適口性、滋味和冷飯質(zhì)地5個(gè)因素影響。12個(gè)粳稻材料的食味值評價(jià)結(jié)果表明，供試材料的食味值得分為74.11～84.20(圖3)。不同材料間食味值的差異與脂肪含量的變化趨勢相似。其中，脂肪含量高的2個(gè)材料D79和越光的食味值也高。越光食味值最高，為84.20，與D79和W140差異不顯著，但顯著高于其余9個(gè)供試材料；其次是D79，食味值為82.70；而脂肪含量低的2個(gè)材料遼粳294和W152的食味值也低。W152的食味值最低，為74.11；其次是遼粳294，食味值為75.44。

圖3 不同粳稻品種的食味值

崩解值與消減值是稻米RVA譜中的重要因素，消減值較小的米飯不黏，崩解值較大的米飯口感較軟。從表1可知，供試材料的崩解值范圍是1 097～2 321 cp，消減值范圍為-1 780～-19 cp，其中脂肪含量較高的越光和D79均表現(xiàn)出高崩解值和低消減值特性。崩解值最高的是D79，為2 321 cp，顯著高于其余11個(gè)供試材料；其次是越光，為1 605 cp，顯著高于其余10個(gè)供試材料。消減值最低的是D79，為-1 780 cp，顯著低于其余11個(gè)供試材料；其次是越光，為-623 cp，顯著低于其余10個(gè)供試材料。峰值黏度、熱漿黏度以及冷膠黏度主要用于評價(jià)稻米籽粒中淀粉顆粒的大小，與蒸煮食味品質(zhì)關(guān)系不大。供試品種的峰值黏度為3 031～4 060 cp，熱漿黏度為1 739～2 394 cp，冷膠黏度為2 280～3 446 cp，糊化溫度為73.28～80.75 ℃(表1)。

表1 不同粳稻品種的RVA譜1)

2.3 不同粳稻品種的蛋白質(zhì)含量

蛋白質(zhì)含量是衡量稻米營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。12個(gè)粳稻材料的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.4%～8.4%，其中，W110的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為8.4%，顯著高于其余11個(gè)供試材料；而加L52的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為3.4%，與W140差異不顯著，但顯著低于其余10個(gè)供試材料。

圖4 不同粳稻品種的蛋白質(zhì)含量

2.4 不同粳稻品種的加工品質(zhì)

如表2所示，12個(gè)供試品種的糙米率為80.97%～83.76%，精米率為67.25%～75.65%，整精米率為29.50%～56.80%。糙米率最高的品種為加L52，最低的為遼粳294；精米率最高的為越光，最低的為W152；整精米率最高的是加F91(56.80%)，最低的是D79(29.50%)。12個(gè)供試品種的堊白度為1.90%～8.00%，堊白率為5.33%～24.00%， W152的堊白度和堊白率均最高，遼粳294的堊白度最低，D79的堊白率最低。

表2 不同粳稻品種的碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)1)

2.5 脂肪含量與稻米品質(zhì)的相關(guān)性分析

由表3可知，供試粳稻的脂肪含量與直鏈淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(-0.93**)、與食味值呈極顯著正相關(guān)(0.94**)，直鏈淀粉含量與食味值呈極顯著負(fù)相關(guān)(-0.92**)，說明脂肪的積累有利于稻米食味品質(zhì)的提高，而直鏈淀粉含量的增加會降低稻米的食味品質(zhì)。另外，脂肪含量與蛋白質(zhì)含量、堊白度、堊白率的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平,說明脂肪的積累不影響粳稻的外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)。

表3 脂肪含量及其他食味品質(zhì)間的相關(guān)性分析1)

從表4可以得知，供試粳稻的脂肪含量與崩解值呈顯著性正相關(guān)(0.65*)；崩解值與消減值呈極顯著負(fù)相關(guān)(-0.97**)，但脂肪含量與消減值的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平。另外，脂肪含量與冷膠黏度、峰值黏度和糊化溫度相關(guān)性不顯著。

表4 脂肪含量與RVA特征譜的相關(guān)性分析1)

3 討論與結(jié)論

有研究指出脂肪含量與大米食味呈極顯著正相關(guān)，與其他品質(zhì)指標(biāo)相比，脂肪含量對大米的食味品質(zhì)有更大的影響，且表現(xiàn)為直接效應(yīng)[11]。這主要表現(xiàn)在對米飯的光澤、滋味及適口性有顯著影響，脂肪含量越高的稻米，米質(zhì)光澤越好[12-13]。余世鋒等[14]研究表明，脂肪對稻米食味的影響主要表現(xiàn)在與淀粉形成直鏈淀粉-脂復(fù)合體上。蒸煮時(shí)，直鏈淀粉-脂復(fù)合體的形成加速了顆粒無定形區(qū)的崩潰，降低了水分進(jìn)入淀粉顆粒的阻力，直接表現(xiàn)為糊化熔點(diǎn)、峰值及糊化終點(diǎn)溫度及糊化焓變的降低，最終使稻米的蒸煮性變好。Dautant等[15]發(fā)現(xiàn)，直鏈淀粉-脂復(fù)合體能夠增加米粉的黏度，從而提高食味品質(zhì)。本研究結(jié)果表明粳稻脂肪含量與食味值呈極顯著正相關(guān)，與直鏈淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；直鏈淀粉與食味值呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明脂肪含量對稻米的食味品質(zhì)有著重要的影響。因此，優(yōu)質(zhì)粳稻的選育可以將高脂肪含量與低直鏈淀粉含量作為參考指標(biāo)。

稻米的RVA也是評價(jià)稻米蒸煮食味品質(zhì)的重要指標(biāo)[16]。一般而言，食味品質(zhì)優(yōu)的稻米品種具有較大的崩解值和較小的消減值[17-18]。相關(guān)性分析結(jié)果表明，供試的粳稻脂肪含量與RVA譜中的崩解值呈極顯著正相關(guān)，表明稻米的脂肪含量與蒸煮食味品質(zhì)關(guān)系密切。公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)稻米的RVA譜崩解值大多在1 600 cp以上，消減值小于1.56 cp且多數(shù)為負(fù)值；相反，食味差的品種崩解值低于560 cp，而消減值高于5 cp[19]。越光是世界上公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)水稻品種，本研究發(fā)現(xiàn)越光表現(xiàn)出典型的高崩解值和低消減值的特性；D79同樣表現(xiàn)出高崩解值和低消減值的特性，且其崩解值顯著高于越光，消減值顯著低于越光，說明D79是一個(gè)優(yōu)質(zhì)粳稻品種資源。

蛋白質(zhì)含量能夠直接影響米粒的吸水性，蛋白質(zhì)含量高的米粒結(jié)構(gòu)緊密、淀粉粒間的孔隙小、吸水速度慢、吸水量少，因此，蛋白質(zhì)含量高的大米蒸煮時(shí)間長，淀粉不能充分糊化，米飯黏度低、較松散[20]。有研究表明，蛋白質(zhì)含量對籽粒堊白度、直鏈淀粉含量有負(fù)面影響[21]，蛋白質(zhì)含量高的品種食味普遍較差[22-24]，李賢勇等[25]則認(rèn)為總蛋白質(zhì)含量與食味品質(zhì)沒有相關(guān)性。本研究結(jié)果表明，蛋白質(zhì)含量與食味值的相關(guān)性未達(dá)到顯著水平，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)不同粳稻品種間脂肪含量與蛋白質(zhì)含量相關(guān)性也不顯著，說明蛋白質(zhì)含量的高低并未顯著影響粳稻中的脂肪含量。

稻米的碾磨和外觀品質(zhì)是評價(jià)稻米品質(zhì)的重要性狀，直接影響了稻米的出品率、食用品質(zhì)和市場經(jīng)濟(jì)價(jià)值[16]。本研究結(jié)果表明，粳稻脂肪含量與糙米率、精米率、整精米率、堊白度和堊白率等相關(guān)性均未達(dá)到顯著性水平，表明粳稻脂肪含量的高低主要影響蒸煮食味品質(zhì)，而對碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)影響不大。12個(gè)供試品種中D79的食味品質(zhì)優(yōu)，糙米率、精米率、堊白度和堊白率等指標(biāo)適中，可作為優(yōu)質(zhì)粳稻材料，但其整精米率顯著低于其他品種，影響了其商品性。

綜上所述，粳稻脂肪含量越高，其蒸煮食味品質(zhì)越好，但對營養(yǎng)品質(zhì)、碾磨品質(zhì)和外觀品質(zhì)影響不大。脂肪含量可作為粳稻優(yōu)質(zhì)育種的一個(gè)重要參考指標(biāo)。

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【責(zé)任編輯 周志紅】

Effect of lipid content on major qualities of japonica rice grains

JIANGGU Chihong1, LEI Xiaobo1, LAN Yan1, XU Guangli1, DING Chunbang2, LI Tian1

(1 College of Agronomy, Sichuan Agricultural University/ Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Cultivation in Southwest, Ministry of Agriculture, Chengdu 611130, China； 2 College of Life Sciences, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China)

【Objective】 To explore effect of lipid content on major qualities ofjaponicarice grains and to provide a theoretical basis for breeding high quality rice in the future. 【Method】Twelvejaponicarice cultivars were selected as the materials. Their lipid contents, protein contents, cooking and eating qualities and processing qualities were measured respectively, and the relationships were analyzed to find out the effect of lipid content on major qualities ofjaponicarice grains. 【Result】The lipid contents and breakdown values of D79 and Koshihikari were significantly higher than those of other 10 cultivars (P<0.05), but setback values of both cultivars were evidently lower than those of other cultivars (P<0.05). Koshihikari showed the highest taste value (84.2), and then followed by D79 and W140, which were significantly higher than those of other nine cultivars (P<0.05). No significant correlation was found between lipid content and processing quality or protein content (P>0.05). Lipid content exhibited the significant negative relationship with amylose content (P<0.01), and the positive relationship with taste value or breakdown value (P<0.05). 【Conclusion】Enriching lipid content and reducing amylose content could be beneficial to improve the cooking and eating qualities ofjaponicarice grains.

japonicarice; rice grain；lipid content; protein content；amylose content；eating quality； cor-relation analysis

2016- 01- 18 優(yōu)先出版時(shí)間：2016-10-24

江谷馳弘(1992—)，男，碩士研究生，E-mail: cscn2135537@live.com；通信作者：李 天(1962—)，男，教授，博士， E-mail：lit@sicau.edu.cn

四川省科技廳科技支撐計(jì)劃(2014NZ0103)

S511；S338

A

1001- 411X(2016)06- 0098- 07

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.s.20161024.1041.024.html

江谷馳弘， 雷小波， 蘭 艷，等.粳稻脂肪含量對稻米品質(zhì)的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016,37(6):98- 104.