遼寧水稻品種主要品質(zhì)性狀和RVA 譜特征值研究

趙 鐸 ，任弼達(dá) ，李飛飛* ，夏英俊 ，徐正進(jìn) ，高 虹

（1 沈陽工學(xué)院 生命工程學(xué)院，遼寧 撫順 123122；2 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 水稻研究所，沈陽 110866；3 遼寧省水稻研究所，沈陽 110101）

水稻是遼寧省重要的糧食作物，遼寧省十分重視水稻新品種的選育和高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究工作。建國以來，遼寧省水稻生產(chǎn)取得了突破性進(jìn)展，總的趨勢(shì)是面積顯著增加，單產(chǎn)成倍增長，總產(chǎn)量不斷提高。目前，遼粳系列品種推廣面積占全省稻區(qū)的60%以上，其中面積最大的就是遼粳9號(hào)、遼星1 號(hào)等[1]。而如今稻米需求格局隨著社會(huì)的進(jìn)步漸漸發(fā)生著改變，出現(xiàn)了水稻品種與稻米品質(zhì)結(jié)構(gòu)等與當(dāng)前市場(chǎng)不協(xié)調(diào)的問題，隨著國內(nèi)外水稻生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，對(duì)稻米品質(zhì)提出了更高的要求，如何培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的水稻新品種是育種工作者面臨的主要問題。近年來, 研究人員對(duì)大米的蒸煮食味品質(zhì)特性與食味值的關(guān)系進(jìn)行了大量研究, 發(fā)現(xiàn)大米的組成成分及其特性對(duì)大米的品質(zhì)有著重要的影響。如大米淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的占有比例、水分、大米膠稠度、RVA 譜等。稻米的食味值是一個(gè)綜合指標(biāo), 一般由米飯的滋味、色澤、冷飯質(zhì)地等因素決定,這些與稻米的理化性質(zhì)、外觀品質(zhì)、RVA 譜有很大的關(guān)系[2-4]。因此,可結(jié)合客觀的試驗(yàn)指標(biāo)來評(píng)價(jià)稻米的食味品質(zhì)。

本文從大米的外觀品質(zhì)(堊白粒率、堊白度、白度、長度、寬度等) 、營養(yǎng)品質(zhì)品質(zhì)(蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量等) 和RVA 糊化特性三方面與食味值的關(guān)系進(jìn)行了相關(guān)性分析, 以期為遼寧省水稻品種的改良提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料選用27 份遼寧典型水稻品種，如表1 所示。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2019 年將上述水稻品種(表1) 種植在沈陽工學(xué)院生命工程學(xué)院實(shí)踐教學(xué)基地，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，2 次重復(fù)。每個(gè)品種種3 行，10 株/行，1 苗/穴，栽植規(guī)格30.0 cm×l3.3 cm。磷酸二銨和氯化鉀作為底肥施用，施用量分別為300 kg/hm2、225 kg/hm2，尿素作為基肥、返青肥、蘗肥施用，施用量分別為l87.5 kg/hm2、112.5 kg/hm2和112.5 kg/hm2。其他管理同生產(chǎn)田。

表1 27 份遼寧水稻參試品種

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 外觀品質(zhì)測(cè)定 本試驗(yàn)采用日本靜岡機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的大米外觀品質(zhì)判別儀(ES-1000)，該儀器在本試驗(yàn)中測(cè)定的指標(biāo)有稻米的長度、寬度、白度、堊白粒率、堊白度等。另還用到日本公司與我國公司合作研發(fā)的米飯食味計(jì)FD.02-STA1B，在本試驗(yàn)中主要測(cè)定指標(biāo)有米飯的外觀、口感和綜合評(píng)分。

1.3.2 營養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定 營養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定采用了日本靜岡機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的FOSS 近紅外谷物品質(zhì)分析儀，采用ANN 人工神經(jīng)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的定標(biāo)數(shù)據(jù)庫，用了300 份粳稻材料進(jìn)行定標(biāo)，適應(yīng)性很好，分析準(zhǔn)確度也較高。在本試驗(yàn)中主要測(cè)定不同品種中精米的蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量還有食味值等指標(biāo)。

1.3.3 稻米淀粉RVA 指標(biāo)測(cè)定 稻米淀粉RVA指標(biāo)采用澳大利亞Newport Scientific Instrument儀器公司生產(chǎn)的3-D 型RVA 快速測(cè)定儀測(cè)定，用TCW(Thermal Cycle for Windows）配套軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析，按AACC 操作規(guī)程進(jìn)行測(cè)定，黏滯性值單位用cp(Centipoise）表示。RVA 譜特征值主要包括最高黏度（peak viscosity）、熱漿黏度（hot paste viscosity）、冷膠黏度（cool paste viscosity）、崩解值（breakdown，最高黏度- 熱漿黏度）、消減值（setback,SBV，冷膠黏度-最高黏度)和回復(fù)值（consistence，冷膠黏度-熱漿黏度）。其中黏度開始增加時(shí)的溫度就是起漿溫度[5](pasting temperature，是熟化給定試樣所需的最低溫度），最高黏度出現(xiàn)所需的時(shí)間即為峰值時(shí)間（peak time）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理以及表格等的繪制用到的是DPS 統(tǒng)計(jì)軟件和SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件以及Excel辦公軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)之間的相關(guān)性分析

由表2 可知堊白粒率分別與堊白度、白度、蛋白質(zhì)含量達(dá)到極顯著正相關(guān)。說明遼寧水稻品種堊白大小與蛋白質(zhì)含量相關(guān)較密切，呈堊白增大，蛋白質(zhì)含量上升。白度與堊白度極顯著正相關(guān)，說明堊白度越高，透明度越差。蛋白質(zhì)與外觀品質(zhì)的長寬比呈極顯著正相關(guān)，直鏈淀粉和白度呈極顯著負(fù)相關(guān)的關(guān)系。

表2 外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)之間的相關(guān)性

2.2 食味值與各品質(zhì)性狀間的相關(guān)性分析

由表3 可知遼寧水稻品種的堊白粒率、堊白度、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量與食味值均呈極顯著負(fù)相關(guān)，而長寬比和白度與食味值無顯著相關(guān)。表明，堊白粒率、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉對(duì)食味值的影響極大，其含量越高，食味值越低。

由表4 可以看出，遼寧省水稻品種食味值與回復(fù)值呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系, 與崩解值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,其他指標(biāo)與食味值的相關(guān)性不顯著，表明食味值與稻米淀粉的最高黏度相關(guān)性不大；結(jié)合表3 結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)崩解值與蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量都呈顯著負(fù)相關(guān)，回復(fù)值與蛋白質(zhì)、直鏈淀粉呈顯著正相關(guān)，可以推測(cè)分析遼寧省水稻品種崩解值較高的米飯，蛋白質(zhì)、直鏈淀粉含量均較低，回復(fù)值較低，食味值較高。

表3 食味值與外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)之間的相關(guān)性

表4 食味值與RVA 譜特征值之間的相關(guān)性

2.3 RVA 譜特征值與外觀及營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表5 分析得出，粒長和長寬比與起漿溫度達(dá)到顯著水平，其余都未達(dá)到顯著；堊白粒率與崩解值呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與起漿溫度達(dá)到顯著正相關(guān)，外觀和口感與起漿溫度均呈極顯著負(fù)相關(guān)，白度和崩解值極顯著負(fù)相關(guān)，白度和起漿溫度顯著負(fù)相關(guān)。綜合評(píng)分也和起漿溫度極顯著負(fù)相關(guān)。其余RVA 譜特征值與外觀品質(zhì)都不存在顯著的相關(guān)關(guān)系?？煞治龀?，起漿溫度的高低對(duì)遼寧省水稻品種的外觀品質(zhì)起著一定作用。

表5 RVA 譜特征值與外觀品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性

由表6 可知遼寧水稻品種蛋白質(zhì)含量與崩解值呈極顯著負(fù)相關(guān)，直鏈淀粉含量與崩解值呈顯著負(fù)相關(guān)，與表3、表4 的結(jié)果吻合，其余RVA 譜特征值與營養(yǎng)品質(zhì)不存在顯著的相關(guān)關(guān)系。

表6 RVA 譜特征值與營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性

3 結(jié)論

本研究分析了遼寧省稻米R(shí)VA 譜特征值與外觀品質(zhì)性狀和營養(yǎng)品質(zhì)性狀的關(guān)系，結(jié)果表明，首先外觀品質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)之間堊白粒率分別與堊白度、白度、蛋白質(zhì)含量達(dá)到極顯著正相關(guān)，說明遼寧水稻品種堊白大小與蛋白質(zhì)含量相關(guān)較密切，呈堊白增大，蛋白質(zhì)含量上升趨勢(shì)。食味值與堊白粒率、堊白度、蛋白質(zhì)和直鏈淀粉呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與回復(fù)值也呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與崩解值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與消減值負(fù)相關(guān)但不顯著，說明稻米R(shí)VA 譜特征值與食味品質(zhì)關(guān)系密切，特別是崩解值、回復(fù)值等特征值能較好地反映稻米蒸煮食味品質(zhì)的優(yōu)劣。

其次RVA 譜特征值中崩解值與外觀品質(zhì)中的堊白粒率和白度分別呈顯著和極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，起漿溫度與外觀品質(zhì)的多項(xiàng)指標(biāo)均呈顯著關(guān)系。由此可見，遼寧省稻米外觀品質(zhì)對(duì)RVA 譜特征值有一定影響。營養(yǎng)品質(zhì)中蛋白質(zhì)和直鏈淀粉含量與崩解值呈極顯著和顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明RVA 譜特征值與直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量關(guān)系密切，直鏈淀粉含量越高的品種，蛋白質(zhì)含量較高，崩解值越小。