不同區域稻米及蒸煮水源對其食味品質的影響①

朱文東 賈文珍 趙家釧 李世杰 趙益萌 姬文俊

(1安康學院 現代農業與生物科技學院 陜西安康 725000；2 陜西省富硒食品工程實驗室 陜西安康 725000)

水稻是中國主要的糧食作物，全國有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，人們對稻米的消費觀開始從過去的“吃飽”逐漸轉化為 “吃好”，因此提高稻米品質的生產和加工措施成為新的重要研究方向[3]。研究發現，水稻生長區域不同，往往對稻米的堊白度、膠稠度、糙米率、直鏈淀粉含量等產生影響[4-6]。在稻米的食味品質研究方面，不同的滴灌技術、氮肥水平、鹽濃度及儲藏條件等均會影響稻米的農藝性狀、食味品質及質構特征[7-13]，但關于不同水源水質對稻米蒸煮食味的影響目前尚無報道。陜南漢中地區水稻年生產面積達9.33萬hm2左右[14]，本研究選用漢中大米與其它有代表性區域的稻米為材料，對其進行品質測定，并比較不同水源對稻米蒸煮品質的影響，旨在為本地區改良水稻品種和加工食味品質提供佐證。

1 材料與方法

1.1 材料

供試稻米地域為陜西、黑龍江和寧夏，具體編號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)和農夫山泉飲用天然水(NW)。

表1 稻米樣品來源地

1.2 方法

1.2.1 稻米品質指標測定

外觀品質參照GB/T 17891-2017中的國家優質稻谷標準進行測定[15]；蒸煮品質按GB/T 15683-2008和GB/T 22294-2008測定[16-17]；營養品質(蛋白質)按GB 5009.5-2016測定[18]。

1.2.2 稻米蒸煮用水pH值和電導率測定

利用數字pH儀(DP6810)和電導儀(DDS-11C)測定3種水源的pH值和電導率。

1.2.3 稻米食味品質的評價和質構特性測定

稻米食味品質參照國家標準稻谷、大米蒸煮食用品質感官評價方法GB/T 15682-2008進行評價[19]。稻米的質構特性利用質構儀(TMS-PRO)按照以下參數進行測定：P/75擠壓探頭，70%壓縮比，0.5 mm/s壓縮速率，0.2 N觸發力，500N感應元量程和30 mm/min測試速率。

1.2.4 數據分析

數據采用Excel 2010進行處理，并用SPSS 17.0進行單因素和多因素統計學方差分析。

2 結果與分析

2.1 外觀品質

表2顯示，供試稻米均為長粒型，漢中稻米(H1)最長，其長寬比為(4.37±0.21)，寧夏稻米(S3)的長寬比相對最小，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。

2.2 蒸煮及營養品質

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。蛋白質含量是衡量和評定稻米品質的主要指標之一，3種供試稻米的蛋白質含量依次為：H1＞S3＞D2；H1的蛋白質含量顯著高于D2和S3(p＜0.05)，但D2和S3之間無顯著性差異。

表2 不同區域稻米的外觀品質比較

表3 不同區域稻米直鏈淀粉、膠稠度和蛋白質含量比較

2.3 稻米蒸煮用水pH值和電導率

電導率用于反映水體的純度，是衡量水體礦物質含量和純度的重要指標，而水體pH值大小往往影響各種酶的活性，從而對稻米的食味品質也產生一定的影響。本研究在室溫下測定了供試稻米蒸煮用水的電導率和pH值。表4顯示，自制蒸餾水(DW)的電導率最小，表明其各種離子含量較少，相對純度較高；而自來水(TW)和農夫山泉飲用天然水(NW)的電導率比較接近，分別為(483.7±8.7)和(512.8±7.6)μs/cm，其電導率遠大于自來水，表明其水體中各種離子含量較多。通過測定3種不同蒸煮用水的pH值發現，蒸餾水和農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值和電導率

2.4 稻米食味品質評價與質構特性

決定稻米食味品質的因素很多，稻米種類和蒸煮用水即為其中兩個重要的因素[20]。試驗對3種來自不同區域的稻米分別采用3種不同來源的水進行蒸煮。由圖1和表5可看出，蒸煮用水對3種稻米在食味品質的影響方面，綜合評價大小順序為：農夫山泉飲用天然水(NW)＞自制蒸餾水(DW)＞自來水(TW)。不同區域稻米食味品質方面，東北稻米(D2)的總體評分值高于其它2種稻米(H1和S3)，尤其在經過農夫山泉飲用天然水蒸煮后，其食味品質總評分最高(88)，優于其它稻米種類和水源的蒸煮處理。但稻米食味品質的總評分在不同區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總評分

利用質構儀對經不同水源蒸煮后的3種不同稻米質構特性進行測定。表6顯示，3種不同稻米硬度的高低順序依次為：H1＞S3＞D2，與彈性的測定結果順序恰好相反。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3種不同水源蒸煮后其硬度并未表現出顯著差異性，但經農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)。其它稻米質構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評分比較

表6 不同水源蒸煮稻米的質構特性比較

3 討論與結論

根據中國優質稻谷評判標準，D2稻米屬于國家一級稻米，而H1和S3稻米屬于國家3級稻米[13]。本研究中東北(D2)的堊白粒率為(9.55±0.76)%，與劉建等[21]測定結果非常相近，其H1和S3的堊白粒率高于包括D2在內的其它中日泰等國的優質稻米，表明其品質相對較差。

稻米中直鏈淀粉和蛋白質含量是決定稻米食味品質的2個重要因素。在一定的范圍內，直鏈淀粉和蛋白質的含量越低，稻米的食味品質越高[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，卻與食味品質呈顯性負相關[24]。研究表明，當稻米中的蛋白質含量介于6%～7%時，稻米的食味最佳，若超過此數值，則其食味下降[25]。本研究中D2的直鏈淀粉和蛋白質均低于H1和S3，表明其品質相對較高，這可能與其栽培環境中溫度、光照、海拔和土壤肥力等影響因素直接相關[26-28]。H1的直鏈淀粉含量為(24.10±2.21)%，其蛋白質含量為(8.08±0.64)%，二者相對較高，為了改善其食味品質，在今后的培育過程中可適當降低直鏈淀粉及蛋白質含量，將其作為選種目標。膠稠度是衡量稻米蒸煮和食用品質的指標，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)，電導率也相對偏高(483.7±8.7)μs/cm，這可能是由于自來水使用次氯酸進行消毒，使得水體中含大量的氯離子有關。蒸餾水(DW)的pH值接近7.0，基本呈現中性，其電導率最小，這是因為本研究所用蒸餾水經雙蒸形成，故水體中各種電解離子含量比較少。農夫山泉飲用天然水(NW)的pH值為(7.3±0.5)，偏弱堿性，其電導率最大，達到(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。

稻米經蒸煮后的食味品質包括氣味、色澤、適口性及滋味等評價指標，是決定稻米是否能得到消費者認可的最直觀方式。對比表5中不同區域稻米的食味品質發現，D2相對來說食味品質較好，而H1的食味品質有待進一步改善和提高，這可能與2種稻米生產的地域氣候、土壤條件和溫度、光照等不同有關[28]。除此外，H1稻米的直鏈淀粉和蛋白質含量較高，其堊白粒率和堊白度也高于D2和S3，而這些因素導致H1的食味品質稍差[31]。不同水源蒸煮對H1、D2和S3稻米食味品質的影響結果表明，農夫山泉飲用天然水(NW)蒸煮后稻米的食味品質最佳，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離子有關。質構特性的研究進一步解釋了不同水源蒸煮稻米產生食味品質的差異，經自來水蒸煮的H1和S3稻米的硬度相對較高，造成飯粒易產生龜裂，影響食味品質，而經農夫山泉飲用天然水蒸煮的D2稻米彈性最強，其飯粒具有一定的咀嚼性，口感相對較好[32]。但不同水源對稻米其它的質構特性并未產生明顯的差異，這可能是稻米的營養品質、蒸煮品質與不同水質蒸煮米飯相互作用的結果[33]。

稻米的食味品質受眾多因素影響，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、蒸煮時間以及評價體系和方法等。本研究發現，不同區域稻米的理化性質存在一定的差異，如堊白粒率、膠稠度和蛋白質含量等，而不同的蒸煮水質對稻米的某些食味品質和質構特性也產生影響，如適口性，硬度和彈性。總體來說，東北稻米(D2)的食味品質優于漢中稻米(H1)和寧夏稻米(S3)，而不同水質對稻米蒸煮食味品質影響方面，農夫山泉飲用天然水(NW)蒸煮后的稻米食味品質優于蒸餾水(DW)和自來水(TW)。

綜上，為進一步提高陜南地區稻米(H1)的食味品質，在實際操作中，可使用優質水源(NW)進行蒸煮。在今后稻種的選育工作中，可把降低稻米堊白粒率、直鏈淀粉和蛋白質含量等影響食味品質的因素作為選種目標之一。