朱文東 賈文珍 趙家釧 李世杰 趙益萌 姬文俊
(1安康學(xué)院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物科技學(xué)院 陜西安康 725000;2 陜西省富硒食品工程實(shí)驗(yàn)室 陜西安康 725000)
水稻是中國(guó)主要的糧食作物,全國(guó)有60%以上的人口以稻米作為主要食物[1-2]。目前隨著生活水平的不斷提高,人們對(duì)稻米的消費(fèi)觀開始從過去的“吃飽”逐漸轉(zhuǎn)化為 “吃好”,因此提高稻米品質(zhì)的生產(chǎn)和加工措施成為新的重要研究方向[3]。研究發(fā)現(xiàn),水稻生長(zhǎng)區(qū)域不同,往往對(duì)稻米的堊白度、膠稠度、糙米率、直鏈淀粉含量等產(chǎn)生影響[4-6]。在稻米的食味品質(zhì)研究方面,不同的滴灌技術(shù)、氮肥水平、鹽濃度及儲(chǔ)藏條件等均會(huì)影響稻米的農(nóng)藝性狀、食味品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特征[7-13],但關(guān)于不同水源水質(zhì)對(duì)稻米蒸煮食味的影響目前尚無報(bào)道。陜南漢中地區(qū)水稻年生產(chǎn)面積達(dá)9.33萬hm2左右[14],本研究選用漢中大米與其它有代表性區(qū)域的稻米為材料,對(duì)其進(jìn)行品質(zhì)測(cè)定,并比較不同水源對(duì)稻米蒸煮品質(zhì)的影響,旨在為本地區(qū)改良水稻品種和加工食味品質(zhì)提供佐證。
供試稻米地域?yàn)殛兾?、黑龍江和寧夏,具體編號(hào)和稻米來源地詳見表1。3種不同水源分別為:自來水(TW)、自制蒸餾水(DW)和農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)。
表1 稻米樣品來源地
1.2.1 稻米品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定
外觀品質(zhì)參照GB/T 17891-2017中的國(guó)家優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定[15];蒸煮品質(zhì)按GB/T 15683-2008和GB/T 22294-2008測(cè)定[16-17];營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)(蛋白質(zhì))按GB 5009.5-2016測(cè)定[18]。
1.2.2 稻米蒸煮用水pH值和電導(dǎo)率測(cè)定
利用數(shù)字pH儀(DP6810)和電導(dǎo)儀(DDS-11C)測(cè)定3種水源的pH值和電導(dǎo)率。
1.2.3 稻米食味品質(zhì)的評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定
稻米食味品質(zhì)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)稻谷、大米蒸煮食用品質(zhì)感官評(píng)價(jià)方法GB/T 15682-2008進(jìn)行評(píng)價(jià)[19]。稻米的質(zhì)構(gòu)特性利用質(zhì)構(gòu)儀(TMS-PRO)按照以下參數(shù)進(jìn)行測(cè)定:P/75擠壓探頭,70%壓縮比,0.5 mm/s壓縮速率,0.2 N觸發(fā)力,500N感應(yīng)元量程和30 mm/min測(cè)試速率。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行處理,并用SPSS 17.0進(jìn)行單因素和多因素統(tǒng)計(jì)學(xué)方差分析。
表2顯示,供試稻米均為長(zhǎng)粒型,漢中稻米(H1)最長(zhǎng),其長(zhǎng)寬比為(4.37±0.21),寧夏稻米(S3)的長(zhǎng)寬比相對(duì)最小,為(3.19±0.16)。3種稻米的平均堊白粒率分別為(23.17±0.76)%、(9.55±0.76)%和(21.77±2.11)%, D2的堊白粒率顯著低于H1和S3(p<0.05)。D2的堊白度(0.90±0.11)%也顯著低于H1和S3(p<0.05),H1和S3稻米的堊白度分別為(4.74±0.37)%和(3.73±0.19)%,二者差異不顯著。
從表3可知,漢中稻米(H1)、東北稻米(D2)和寧夏稻米(S3)的直鏈淀粉含量分別為(24.10±2.21)%、 (19.23±1.67)%和(19.70±1.79)%, H1的直鏈淀粉含量相對(duì)較高,D2和S3的直鏈淀粉含量較低,但三者并無顯著性差異。D2稻米的膠稠度為(83.08±4.64)mm,與 H1稻米的膠稠度(72.53±3.87)mm并未表現(xiàn)出顯著差異,但與S3稻米的膠稠度(56.52±3.25)mm在0.05顯著性水平上存在差異。蛋白質(zhì)含量是衡量和評(píng)定稻米品質(zhì)的主要指標(biāo)之一,3種供試稻米的蛋白質(zhì)含量依次為:H1>S3>D2;H1的蛋白質(zhì)含量顯著高于D2和S3(p<0.05),但D2和S3之間無顯著性差異。
表2 不同區(qū)域稻米的外觀品質(zhì)比較
表3 不同區(qū)域稻米直鏈淀粉、膠稠度和蛋白質(zhì)含量比較
電導(dǎo)率用于反映水體的純度,是衡量水體礦物質(zhì)含量和純度的重要指標(biāo),而水體pH值大小往往影響各種酶的活性,從而對(duì)稻米的食味品質(zhì)也產(chǎn)生一定的影響。本研究在室溫下測(cè)定了供試稻米蒸煮用水的電導(dǎo)率和pH值。表4顯示,自制蒸餾水(DW)的電導(dǎo)率最小,表明其各種離子含量較少,相對(duì)純度較高;而自來水(TW)和農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)的電導(dǎo)率比較接近,分別為(483.7±8.7)和(512.8±7.6)μs/cm,其電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于自來水,表明其水體中各種離子含量較多。通過測(cè)定3種不同蒸煮用水的pH值發(fā)現(xiàn),蒸餾水和農(nóng)夫山泉飲用天然水接近中性,但自來水的pH值為(6.3±0.5),顯弱酸性。
表4 供試稻米蒸煮用水的pH值和電導(dǎo)率
決定稻米食味品質(zhì)的因素很多,稻米種類和蒸煮用水即為其中兩個(gè)重要的因素[20]。試驗(yàn)對(duì)3種來自不同區(qū)域的稻米分別采用3種不同來源的水進(jìn)行蒸煮。由圖1和表5可看出,蒸煮用水對(duì)3種稻米在食味品質(zhì)的影響方面,綜合評(píng)價(jià)大小順序?yàn)椋恨r(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)>自制蒸餾水(DW)>自來水(TW)。不同區(qū)域稻米食味品質(zhì)方面,東北稻米(D2)的總體評(píng)分值高于其它2種稻米(H1和S3),尤其在經(jīng)過農(nóng)夫山泉飲用天然水蒸煮后,其食味品質(zhì)總評(píng)分最高(88),優(yōu)于其它稻米種類和水源的蒸煮處理。但稻米食味品質(zhì)的總評(píng)分在不同區(qū)域稻米種類和水源蒸煮處理之間并不存在顯著差異性。
圖1 不同水源蒸煮稻米的食味品質(zhì)總評(píng)分
利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)經(jīng)不同水源蒸煮后的3種不同稻米質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行測(cè)定。表6顯示,3種不同稻米硬度的高低順序依次為:H1>S3>D2,與彈性的測(cè)定結(jié)果順序恰好相反。D2稻米的粘性和粘連性高于H1和S3,其咀嚼性高于S3,但小于H1。經(jīng)自來水(TW)蒸煮的H1和S3稻米的硬度顯著高于自制蒸餾水(DW)蒸煮后的硬度(p<0.05),D2稻米經(jīng)3種不同水源蒸煮后其硬度并未表現(xiàn)出顯著差異性,但經(jīng)農(nóng)夫山泉飲用天然水蒸煮(NW)后其米飯彈性顯著高于自來水蒸煮的彈性(p<0.05)。其它稻米質(zhì)構(gòu)特性并未顯示出地域或不同水源蒸煮后的差異性。
表5 不同水源蒸煮稻米食味品質(zhì)評(píng)分比較
表6 不同水源蒸煮稻米的質(zhì)構(gòu)特性比較
根據(jù)中國(guó)優(yōu)質(zhì)稻谷評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),D2稻米屬于國(guó)家一級(jí)稻米,而H1和S3稻米屬于國(guó)家3級(jí)稻米[13]。本研究中東北(D2)的堊白粒率為(9.55±0.76)%,與劉建等[21]測(cè)定結(jié)果非常相近,其H1和S3的堊白粒率高于包括D2在內(nèi)的其它中日泰等國(guó)的優(yōu)質(zhì)稻米,表明其品質(zhì)相對(duì)較差。
稻米中直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量是決定稻米食味品質(zhì)的2個(gè)重要因素。在一定的范圍內(nèi),直鏈淀粉和蛋白質(zhì)的含量越低,稻米的食味品質(zhì)越高[22-23]。相比于支鏈淀粉,直鏈淀粉難溶于水,其含量與稻米的硬度呈正相關(guān),卻與食味品質(zhì)呈顯性負(fù)相關(guān)[24]。研究表明,當(dāng)?shù)久字械牡鞍踪|(zhì)含量介于6%~7%時(shí),稻米的食味最佳,若超過此數(shù)值,則其食味下降[25]。本研究中D2的直鏈淀粉和蛋白質(zhì)均低于H1和S3,表明其品質(zhì)相對(duì)較高,這可能與其栽培環(huán)境中溫度、光照、海拔和土壤肥力等影響因素直接相關(guān)[26-28]。H1的直鏈淀粉含量為(24.10±2.21)%,其蛋白質(zhì)含量為(8.08±0.64)%,二者相對(duì)較高,為了改善其食味品質(zhì),在今后的培育過程中可適當(dāng)降低直鏈淀粉及蛋白質(zhì)含量,將其作為選種目標(biāo)。膠稠度是衡量稻米蒸煮和食用品質(zhì)的指標(biāo),膠稠度越低,米飯冷卻后越容易變硬,食味變差,反之米飯較濕潤(rùn)柔軟,食味較好[29-30]。D2和H1稻米膠稠度均大于60 mm,而S3膠稠度介于40~60 mm,因此,D2稻米的食味品質(zhì)更佳。
本研究所選用的3種蒸煮用水中,自來水(TW)稍呈酸性(pH約6.3),電導(dǎo)率也相對(duì)偏高(483.7±8.7)μs/cm,這可能是由于自來水使用次氯酸進(jìn)行消毒,使得水體中含大量的氯離子有關(guān)。蒸餾水(DW)的pH值接近7.0,基本呈現(xiàn)中性,其電導(dǎo)率最小,這是因?yàn)楸狙芯克谜麴s水經(jīng)雙蒸形成,故水體中各種電解離子含量比較少。農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)的pH值為(7.3±0.5),偏弱堿性,其電導(dǎo)率最大,達(dá)到(512.8±7.6)μs/cm,這是由NW水中含有一定濃度Ca2+、Mg2+、K+和Na+等離子引起的。
稻米經(jīng)蒸煮后的食味品質(zhì)包括氣味、色澤、適口性及滋味等評(píng)價(jià)指標(biāo),是決定稻米是否能得到消費(fèi)者認(rèn)可的最直觀方式。對(duì)比表5中不同區(qū)域稻米的食味品質(zhì)發(fā)現(xiàn),D2相對(duì)來說食味品質(zhì)較好,而H1的食味品質(zhì)有待進(jìn)一步改善和提高,這可能與2種稻米生產(chǎn)的地域氣候、土壤條件和溫度、光照等不同有關(guān)[28]。除此外,H1稻米的直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量較高,其堊白粒率和堊白度也高于D2和S3,而這些因素導(dǎo)致H1的食味品質(zhì)稍差[31]。不同水源蒸煮對(duì)H1、D2和S3稻米食味品質(zhì)的影響結(jié)果表明,農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)蒸煮后稻米的食味品質(zhì)最佳,其次為蒸餾水(DW)和自來水(TW),這可能與NW中含有豐富的礦物質(zhì)離子有關(guān)。質(zhì)構(gòu)特性的研究進(jìn)一步解釋了不同水源蒸煮稻米產(chǎn)生食味品質(zhì)的差異,經(jīng)自來水蒸煮的H1和S3稻米的硬度相對(duì)較高,造成飯粒易產(chǎn)生龜裂,影響食味品質(zhì),而經(jīng)農(nóng)夫山泉飲用天然水蒸煮的D2稻米彈性最強(qiáng),其飯粒具有一定的咀嚼性,口感相對(duì)較好[32]。但不同水源對(duì)稻米其它的質(zhì)構(gòu)特性并未產(chǎn)生明顯的差異,這可能是稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)與不同水質(zhì)蒸煮米飯相互作用的結(jié)果[33]。
稻米的食味品質(zhì)受眾多因素影響,包括肥料的施用量、栽培方法、栽培地域、鹽度、貯藏條件、不同稻米品種、蒸煮方法、蒸煮水源、蒸煮時(shí)間以及評(píng)價(jià)體系和方法等。本研究發(fā)現(xiàn),不同區(qū)域稻米的理化性質(zhì)存在一定的差異,如堊白粒率、膠稠度和蛋白質(zhì)含量等,而不同的蒸煮水質(zhì)對(duì)稻米的某些食味品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性也產(chǎn)生影響,如適口性,硬度和彈性。總體來說,東北稻米(D2)的食味品質(zhì)優(yōu)于漢中稻米(H1)和寧夏稻米(S3),而不同水質(zhì)對(duì)稻米蒸煮食味品質(zhì)影響方面,農(nóng)夫山泉飲用天然水(NW)蒸煮后的稻米食味品質(zhì)優(yōu)于蒸餾水(DW)和自來水(TW)。
綜上,為進(jìn)一步提高陜南地區(qū)稻米(H1)的食味品質(zhì),在實(shí)際操作中,可使用優(yōu)質(zhì)水源(NW)進(jìn)行蒸煮。在今后稻種的選育工作中,可把降低稻米堊白粒率、直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量等影響食味品質(zhì)的因素作為選種目標(biāo)之一。