綠色有機(jī)稻米與常規(guī)稻米的品質(zhì)相關(guān)研究

稻米作為我國最重要的主糧之一，其品質(zhì)受品種遺傳特性、產(chǎn)地環(huán)境條件、栽培管理方式等多方面因素影響。近年來，我國稻米生產(chǎn)受到鎘等重金屬污染、農(nóng)藥殘留風(fēng)險等多方面因素影響，社會普遍關(guān)注稻米質(zhì)量安全問題。我國水稻生產(chǎn)已由過去的高產(chǎn)目標(biāo)導(dǎo)向為主轉(zhuǎn)入當(dāng)前優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)與綠色安全并重的高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展階段，發(fā)展綠色有機(jī)水稻對于保障國家食品安全和滿足居民消費(fèi)需求具有重要意義。

1 綠色稻米和有機(jī)稻米的質(zhì)量控制措施

有機(jī)、綠色大米作為質(zhì)量安全型的食用大米比普通大米更符合人們對優(yōu)質(zhì)安全、綠色健康的追求，因此不斷受到消費(fèi)者的青睞并成為生產(chǎn)消費(fèi)的首選目標(biāo)

。綠色稻米生產(chǎn)過程中肥料施用以有機(jī)肥為主，限量施用化肥。病蟲草害防治以農(nóng)業(yè)防治為基礎(chǔ)，生物防治與化學(xué)防治相結(jié)合，合理有效地使用化學(xué)農(nóng)藥，選用高效、低毒、低殘留的藥劑，嚴(yán)格控制用量并且交替使用效果相同的農(nóng)藥

，確保不會對環(huán)境和作物造成不良影響，有效降低稻米產(chǎn)品中殘留有害物質(zhì)的風(fēng)險，采用科學(xué)的灌溉方式

，加強(qiáng)田間管理，保證稻米的產(chǎn)量和質(zhì)量

。有機(jī)稻米，來自有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，栽培過程中禁止使用任何人工合成的農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑等物質(zhì)，不使用轉(zhuǎn)基因工程和輻照技術(shù)，且經(jīng)過合法、獨(dú)立的有機(jī)食品認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。強(qiáng)調(diào)種養(yǎng)結(jié)合方式，通過合理耕作與栽培措施培肥土壤，如稻田養(yǎng)鴨、冬閑時套種綠肥，增施農(nóng)家堆肥和商品有機(jī)肥等

。病蟲害防治以“預(yù)防為主，綜合防治”為方針，采取燈光誘殺、生物農(nóng)藥、稻田綜合種養(yǎng)等措施，有效減輕有機(jī)稻米生產(chǎn)過程中的病蟲草害，穩(wěn)定稻米產(chǎn)量，提升品質(zhì)

。

2 綠色有機(jī)稻米與常規(guī)稻米的品質(zhì)差異

對一般食用稻米而言，其碾米加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮食味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)是廣大生產(chǎn)者消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)，其中蛋白質(zhì)、淀粉和礦質(zhì)元素是稻米營養(yǎng)品質(zhì)的重要組成部分。

2.1 加工品質(zhì)與外觀品質(zhì)

稻米的加工品質(zhì)一般指稻米在出糙、碾米等過程中表現(xiàn)出來的加工性能，主要受粒形和粒長的影響，衡量指標(biāo)有糙米率、精米率和整精米率。整精米率越高，產(chǎn)品出成率和商品性也就越高，說明稻米加工品質(zhì)越好。稻米外觀品質(zhì)的衡量標(biāo)準(zhǔn)主要包括粒形、堊白米率、堊白度和透明度等。其中堊白粒率受氣候條件和栽培措施影響較大。堊白的有無和大小不僅會影響稻米的外觀品質(zhì)，對稻米的加工品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)也具有一定的影響。通過改善生產(chǎn)方式來減少堊白的產(chǎn)生，對稻米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義

。將化肥減施與病蟲綠色防控組合技術(shù)有機(jī)結(jié)合，有利于提升稻米的出糙率和整精米率，降低堊白粒率和堊白度

。王蒙等

對有機(jī)和常規(guī)2種種植模式下水稻的品質(zhì)進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)有機(jī)種植條件下的稻米糙米率和精米率均高于常規(guī)稻米，而堊白粒率顯著低于常規(guī)稻米，這與黃濤

的研究結(jié)果一致。稻鴨、稻蟹、稻魚等多種生態(tài)種養(yǎng)模式下生產(chǎn)的稻米也往往具有比常規(guī)稻米更高的整精米率，以及較低的堊白粒率與堊白度，在一定程度上有利于稻米加工品質(zhì)與外觀品質(zhì)的提高

。當(dāng)前研究普遍認(rèn)為，綠色有機(jī)方式下生產(chǎn)的稻米相比于常規(guī)方式生產(chǎn)稻米具有更好的外觀品質(zhì)和加工品質(zhì)，尤其是有機(jī)稻米堊白粒率相比常規(guī)稻米顯著降低。

(4)金精礦浮選分離—鉛精礦、硫精礦分別再磨浸出工藝有利于原礦品位低的金礦企業(yè)加強(qiáng)伴生有價元素的回收，增加企業(yè)效益，提高我國伴生資源綜合利用率。

2.2 營養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)

稻米蒸煮食味品質(zhì)主要受直鏈淀粉含量和膠稠度等理化性質(zhì)影響，直鏈淀粉含量過高會導(dǎo)致米飯粘性和柔軟性下降，口感變差，軟膠稠度的米飯食味品質(zhì)相對較好。一般認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量過高對稻米食味品質(zhì)有著不良影響，也有學(xué)者通過進(jìn)一步的研究表明，稻米蛋白質(zhì)中不同的蛋白組分對稻米蒸煮食味品質(zhì)影響程度不一，谷蛋白和醇溶蛋白含量對米飯食味品質(zhì)的影響高于清蛋白和球蛋白

。席運(yùn)官等

對同一產(chǎn)地的有機(jī)稻米與常規(guī)稻米進(jìn)行了品質(zhì)檢測分析和評價，發(fā)現(xiàn)有機(jī)稻米與常規(guī)稻米相比，直鏈淀粉含量無明顯差異，蛋白質(zhì)含量低于常規(guī)稻米，達(dá)到極顯著水平，氨基酸中除苯丙氨酸外，所檢測的其余16種氨基酸皆略低于常規(guī)稻米。從營養(yǎng)角度評價，有機(jī)稻米略差于常規(guī)稻米，但由于較低的蛋白質(zhì)含量，在食味品質(zhì)方面表現(xiàn)優(yōu)于常規(guī)稻米。黃濤等

研究了應(yīng)用酵素菌肥的有機(jī)稻米和常規(guī)栽培稻米之間的品質(zhì)差異，結(jié)果表明，有機(jī)稻米直鏈淀粉含量比常規(guī)稻米降低5.8%，但蛋白質(zhì)含量提高了1.74%，賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸以及氨基酸總量都比常規(guī)稻米有不同程度的提升，與許燕芳

和張三元等

的研究結(jié)果一致。張?zhí)m等

在相同氮素條件下研究了4種常用有機(jī)肥對稻米品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)各種有機(jī)肥料種植的稻米谷氨酸含量均高于化肥種植的稻米。黃麗芬等

認(rèn)為，有機(jī)栽培會降低稻米直鏈淀粉含量，但對蛋白質(zhì)含量影響不大，蒸煮食味品質(zhì)整體上得到改善。王建林等

對稻鴨共生、人工除草以及常規(guī)稻作3種栽培模式下生產(chǎn)的稻米品質(zhì)進(jìn)行對比研究，發(fā)現(xiàn)前兩種模式皆降低了稻米直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量，顯著改善稻米食味品質(zhì)。研究表明，與單施有機(jī)肥、單施化肥相比，有機(jī)肥無機(jī)肥配施更有利于提高稻米氨基酸和必需氨基酸含量，提升稻米營養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)

。有機(jī)肥與無機(jī)肥以科學(xué)的比例與方式配施，可防止出現(xiàn)在水稻生育前期由于有機(jī)肥肥效不能及時發(fā)揮而造成養(yǎng)分供應(yīng)不足的情況

。有機(jī)肥肥效釋放持久而緩慢，可在水稻生產(chǎn)過程中持續(xù)供應(yīng)養(yǎng)分，滿足其生理需求，這可能是稻米食味品質(zhì)提升的關(guān)鍵

。稻米營養(yǎng)品質(zhì)與蒸煮食味品質(zhì)的優(yōu)劣是影響人們生產(chǎn)消費(fèi)的重要原因，但對于不同生產(chǎn)方式對稻米中各營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響，目前尚無一致的結(jié)論，這可能是由于不同的研究選用的水稻品種、采取的栽培管理方式不同。

2.3 礦質(zhì)營養(yǎng)元素

圖1為Cloumn-Bot實(shí)物，底層為機(jī)器人行走系統(tǒng)，由驅(qū)動單元、遙控單元和紅外測距傳感器組成；下層為機(jī)器人的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信息遠(yuǎn)端通信系統(tǒng)及語音識別系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器單元組成，信息遠(yuǎn)端通信系統(tǒng)由藍(lán)牙模塊與Wifi模塊組成，語音識別系統(tǒng)由語音識別單元與Arduino uno單片機(jī)組成；中部為機(jī)器人智能抓取系統(tǒng)，由機(jī)械臂及舵機(jī)驅(qū)動單元組成；頂層為機(jī)器人人機(jī)交互系統(tǒng)與主控系統(tǒng)，人機(jī)交互系統(tǒng)由UART觸控屏與舵機(jī)單元(用于控制屏幕位置與朝向)組成，主控系統(tǒng)由Aruino mega 2560及各系統(tǒng)總線與組成；主控與各系統(tǒng)間通信使得機(jī)器人得以實(shí)現(xiàn)其功能.

3 結(jié)論與展望

由于有機(jī)稻米生產(chǎn)過程中無人工合成化學(xué)投入品，綠色稻米生產(chǎn)過程中化學(xué)投入品較少，因此，這兩種大米被認(rèn)為在食用安全品質(zhì)上優(yōu)于常規(guī)稻米，且綠色、有機(jī)水稻生產(chǎn)系統(tǒng)比常規(guī)水稻生產(chǎn)系統(tǒng)更利于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展

，但還不能簡單說明不同生產(chǎn)方式下的稻米營養(yǎng)品質(zhì)誰優(yōu)誰劣，主要還是取決于種植的品種遺傳特性和栽培環(huán)境條件。目前，針對綠色、有機(jī)稻米和常規(guī)稻米品質(zhì)的比較研究還不夠全面，主要集中在整精米率、堊白粒率、蛋白質(zhì)和淀粉含量等方面，相關(guān)研究結(jié)果也不盡相同。另一方面，不同生產(chǎn)方式對大米中多種礦質(zhì)元素含量的影響也未有一致的結(jié)論，還需要進(jìn)一步研究探討。稻米不同蛋白組分(谷蛋白、球蛋白、清蛋白、醇溶蛋白)含量和氨基酸組成對稻米營養(yǎng)品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)特性有著不同程度的影響

，涉及到綠色、有機(jī)稻米與常規(guī)稻米的蛋白組分差異的研究鮮有報道。因此，相關(guān)研究以及生產(chǎn)者應(yīng)更注重綠色、有機(jī)稻米的產(chǎn)地環(huán)境條件和優(yōu)良品種選擇

，高度重視生產(chǎn)過程中肥料、農(nóng)藥等投入品的使用管理以及嚴(yán)格把控稻米產(chǎn)后加工、運(yùn)輸及儲藏等環(huán)節(jié)，以保障食品安全為基礎(chǔ)，以追求優(yōu)質(zhì)優(yōu)價為目標(biāo)，在突出稻米蒸煮食味品質(zhì)特色的同時兼顧營養(yǎng)品質(zhì)，從而促進(jìn)綠色有機(jī)稻米產(chǎn)業(yè)的良好、健康、可持續(xù)發(fā)展。

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