黑龙江不同地域大米糊化特性和直链淀粉含量的研究

史蕊，钱丽丽，闫平 ，吕海峰，檀馨悦，张东杰

（1.黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319；2.黑龙江省农科院五常水稻研究所；3.中国农业大学食品科学与营养工程学院）

黑龙江是中国最北的粳稻种植区，是我国粮食主要生产省之一[1]。由于黑龙江早晚温差大，日照时间长，种植出的水稻米粒半透明或半透明，色泽青白有光泽，芳香四溢、口感微甜，冷却后能保持良好的口感，不回生，受到越来越多的消费者关注，并且在我国水稻交易中占有很大的市场。

直链淀粉是大米淀粉中的主要成分，是检测大米品质的一个重要指标，低直链淀粉含量的大米蒸煮后米粒干燥且蓬松，口感松软，米粒香且易熟，冷却后没有回生的现象，高直链淀粉含量的大米与之相反[2，11]。另外大米品质也受大米的糊化特性的影响[3]。大米淀粉糊化特征值是大米粉（淀粉糊）经加热、高温、降温过程中，大米粘滞力发生变化而形成图谱的谱峰对应数值，它是淀粉热物理性特征的一种表现[4]。

测定淀粉糊化特性的方法主要有两种[5]：一种是快速粘度分析仪（RVA）；一种是Brabender 淀粉粘度仪（BV）。目前研究大米糊化特性主要用快速粘度分析仪（RVA），选择研究不同品种大米RVA 谱特征值间的相关性、直链淀粉含量与RVA 谱特征值间的相关性[6-8]，而对黑龙江不同地域大米直链淀粉和大米淀粉糊化特性的研究较少。因此本文选择五常市、齐齐哈尔市、鸡西市、双鸭山市、佳木斯市5 个黑龙江大米主产区2012年种植的水稻为研究对象，经砻谷、碾米处理后测定其直链淀粉含量和淀粉糊化特征值，运用SPSS 18.0 软件对试验数据进行方差分析和相关性分析，阐述黑龙江不同地域的大米糊化特性和直链淀粉的差异，为黑龙江大米品质的研究提供理论依据。

1 实验材料与方法

1.1 实验仪器

旋风式磨粉机；Infratec TM 1241 近红外谷物分析仪：丹麦福斯公司；PL-203 电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；8803302 Brabender 淀粉粘度仪：德国Brabender OHG 公司。

1.2 样品来源

为确保样品地域真实性，样本采集在水稻田中直接代表性取样，采样时间选择在水稻成熟期后、农户收割水稻前完成，每个采样点采集2 kg 水稻。采样地点选择2012年黑龙江大米主产区包括五常、齐齐哈尔、鸡西、双鸭山、佳木斯，分别选择主产县、主产乡（镇或农场）、主产村（屯）的大面积种植地块，记录采样地点、品种等信息。参照马冬云对小麦的研究[9]，本实验选取5 个主产区具有代表性的5 个水稻品种，品种信息见表1。样品数量分别为五常10 份样品，齐齐哈尔10 份样品，鸡西10 份样品，双鸭山10份样品，佳木斯10 份样品；共10 份样品。

表1 样品品种信息表Table 1 The information of sample

1.3 试样的制备

水稻经过砻谷、碾米过程。将精米分成两份：一份用作直链淀粉测定样本；另一份用旋风式磨粉机粉碎，过60 目筛，用于淀粉糊化特性测定样本。

1.4 方法

1.4.1 直链淀粉含量测定

直链淀粉测定样本用丹麦福斯近红外谷物分析仪（Simplicity 操作软件）测定直链淀粉含量。

1.4.2 大米淀粉糊化特征值测定

采用德国Brabender 淀粉粘度仪测定样品的糊化值，运用Brabender Viscograph Version 4.0.5 软件进行分析。为保证试验的可靠性和准确性，采用烘干法测定样本水分含量，按14%进行校正，确定称量样品质量与加水量，糊化特性测定仪器参数设置见表2。测得的大米淀粉糊化特征值包括最高粘度、最低粘度、最终粘度、崩解值、消减值、回复值、起始糊化温度，糊化特征值单位：BU。

表2 糊化特性测定仪器参数Table 2 The parameters of measuring instrument on gelatinization characteristics

1.5 数据处理

试验数据采用SPSS 18.0 软件进行方差分析和相关性分析。

2 试验结果与分析

2.1 不同地域大米直链淀粉含量及淀粉糊化特征值

表3 不同地域大米直链淀粉含量及淀粉糊化特征值Table 3 The characteristic value of amylose content and starch gelatinization on rice in the different regions

续表3 不同地域大米直链淀粉含量及淀粉糊化特征值Continued table 3 The characteristic value of amylose content and starch gelatinization on rice in the different regions

从表3 中可以看出不同地域间大米淀粉糊化特征值有其各自特点，直链淀粉是影响大米食味的重要指标，有研究表明中、低直链淀粉的大米口感较好[10]，实验选择的5 个地域大米直链淀粉含量的变化范围为17.13%～18.36%，属于低直链淀粉含量，初步判断本实验选取的水稻品质较好。

进一步通过对黑龙江不同地域大米糊化特征值比较分析发现，大米淀粉糊化特征值最高粘度的变化范围为725.67～877.67 BU、其中鸡西的最高粘度最小为725.67 BU，齐齐哈尔的最高粘度最大为877.67 BU；整体表现为齐齐哈尔＞佳木斯＞五常＞双鸭山＞鸡西。最低粘度的变化范围为371.33～404.33 BU、其中鸡西的最低粘度最小为371.33 BU，齐齐哈尔的最低粘度最大为404.33 BU；整体表现为齐齐哈尔＞五常＞双鸭山＞佳木斯＞鸡西。最终粘度的变化范围为729.71～784.67 BU,其中佳木斯的最终粘度最小为729.71 BU，齐齐哈尔的最终粘度最大为784.67 BU；整体表现为齐齐哈尔＞五常＞双鸭山＞鸡西＞佳木斯。淀粉糊化的过程中较高的最高粘度对应着较高的崩解值[3]，5 个地域崩解值的变化范围为354.33～473.3 BU、其中鸡西的崩解值最小为354.33 BU，齐齐哈尔的崩解值最大为473.33 BU；与最高粘度表现一致，说明黑龙江大米也遵循这一规律。消减值的变化范围为-93.00～13.17 BU,其中齐齐哈尔的消减值最小为-93.00 BU，鸡西的消减值最大为13.17 BU；整体表现为鸡西＞双鸭山＞五常＞佳木斯＞齐齐哈尔。回复值的变化范围为348.57～382.60 BU,其中佳木斯的回复值最小为348.57 BU，双鸭山的回复值最大为382.60 BU；整体表现为双鸭山＞鸡西＞五常＞佳木斯＞齐齐哈尔。糊化温度低是黑龙江大米的重要的品质特性，使大米糊化充分，复水性好，口感佳的特点，5个地域起始糊化温度的变化范围为64.47～66.60 ℃，其中齐齐哈尔的糊化起始温度最小为64.47 ℃，双鸭山的起始糊化温度最大为66.60 ℃；双鸭山＞鸡西＞五常＞佳木斯＞齐齐哈尔。

从以上数据可以看出不同地域的淀粉糊化特性方面并未表现同一的规律，今后还需大量采集当地主栽品种样本证实。不同地域最高粘度变异系数变化为0.064%～0.138%，最高粘度在地域间变异程度高于其他特征值。结合起始糊化温度在不同地域间差异显著的特征，最高粘度和起始糊化温度有可能对鉴别不同地域大米有较强判别能力，今后还需进一步扩大采样范围，增大实验样本量进一步证实。

2.2 大米直链淀粉含量与淀粉糊化特征值的相关性分析

表4 大米直链淀粉含量与淀粉糊化特征值的相关性Table 4 The correlation characteristics of amylose content and starch gelatinization value on rice

大米直链淀粉含量与淀粉糊化特征值有关[11]，为进一步分析黑龙江大米直链淀粉与大米淀粉糊化特征值之间相关性，将5 个地域的样本的直链淀粉含量平均值与糊化特征值平均值进行相关性分析，结果见表4。可以看出直链淀粉含量与最低粘度和最终粘度呈显著负相关，相关系数分别为-0.930和-0.919，与其他特征值无显著相关性。5 个地域大米直链淀粉含量大米直链淀粉含量越高，大米淀粉糊化特征值中的最低粘度与最终粘度越小。试验样本均为低含量直链淀粉大米（直链淀粉含量＜20%）[12]，李刚[12]研究表明低含量直链淀粉大米的最高黏度、崩解值与直链淀粉呈极显著负相关（P＜0.01）；最低黏度、最终黏度、回复值、消减值与直链淀粉呈极显著正相关（P＜0.01），本实验直链淀粉含量与最高粘度和崩解值具有负相关关系，但不显著，这可能与样本来源不同有关，同时糊化特性不仅与直链淀粉有关，还受大米加工精度、产地、气候和种植方式影响。

3 结论

（1）实验选取的黑龙江省5 个地域的大米直链淀粉含量变化范围为17.13%～18.36%，属于低直链淀粉含量，初步判断5 个地域的水稻品质较好，关于品质的具体信息还要做进一步研究。

（2）不同地域的淀粉糊化特性方面并未表现同一的规律，不同地域最高粘度变异系数变化为0.064%～0.138%，最高粘度在地域间变异程度高于其他特征值。这种原因可能由于2012年黑龙江大米主产区种植的品种不一致，今后还需进一步扩大采样范围，增大实验样本量，可进一步研究同一品种的淀粉糊化特性的关系。

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