不同水稻品种胚芽米加工特性及其品质研究

冯亚斌，张鹏飞，项方聪，王忠华

（浙江万里学院生物技术研究所，浙江宁波315100）

不同水稻品种胚芽米加工特性及其品质研究

冯亚斌，张鹏飞，项方聪，王忠华*

（浙江万里学院生物技术研究所，浙江宁波315100）

以不同品种的水稻为材料，以留胚率为参数进行胚芽米专用水稻品种的筛选，同时进行营养成分（如灰分、蛋白质、氨基酸、直链淀粉、微量元素等）的测定，最后进行品质比较分析，进一步明确不同品种加工成胚芽米的可适性。结果发现，不同品种水稻经加工后留胚率存在较大差异，粳稻的留胚率明显高于籼稻与籼粳杂交稻，三者平均留胚率分别为76.1%、66.83%和64.96%。品质比较结果表明，在相同水稻品种的条件下，由留胚率高的水稻品种加工而成的胚芽米蛋白质、氨基酸、灰分及矿物质含量明显优于留胚率低的水稻品种。综上所述，不同品种均可加工成胚芽米，但胚芽米的品质取决于品种的类型与粒形。因此，以留胚率为指标开展胚芽米加工专用品种的选育对于提高胚芽米的产量与品质是切实可行的。

水稻，胚芽米，留胚率，营养成分

胚芽米是指稻谷在加工过程中保留了其胚部分的一种精制米，也可以说是糙米去除部分米糠后还保留了部分米糠和胚米［1-2］。胚芽米既保留了糙米的营养又有精白米的口感。长期食用胚芽米可以使人体质碱性化、促进人体发育、维持皮肤营养、降低人体胆固醇，调节肌体脂肪、减少高血压、心脏病、糖尿病、肥胖、便秘、癌症的发生［3-5］。

长期以来，国内外对胚芽米生产的研究侧重于加工设备和工艺流程的改良，而从稻米品种本身对留胚率影响的研究相对较少。现有的少数研究表明，待加工的稻米品种特性也是胚芽米生产的关键［6］。虽然国内外经常有获得胚芽米加工专用品种的相关报道，但对其生理性质和性状描述的资料却非常匮乏。由此，开展适合于胚芽米加工专用水稻品种的筛选与选育是极其必要的。

本文以不同品种的水稻为材料，以留胚率为参数进行胚芽米专用水稻品种的筛选，同时进行理化成分的测定，最后进行品质比较分析，进一步明确不同品种加工成胚芽米的可食性，为胚芽米的产业化发展提供一定的科学依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

本实验所用的11份水稻材料购自宁波市农科院作物所和浙江大学原子核农业科学研究所，其中籼稻品种为甬籼15、甬籼57和甬籼69；粳稻品种为宁81、宁88和秀水134；籼粳杂交水稻品种为甬优6号、甬优8号、甬优9号、甬优12号和甬优15号，上述所有品种经Stake糙米机和精米机脱壳并加工成精米，同时采用胚芽米专用碾米机加工成胚芽米，然后用旋风式磨粉机（Cycloning Sample Mill，USDA）磨成粉末，过100目筛，备用；无水乙醇、浓硫酸、盐酸、氢氧化钠等试剂均为分析纯。

NXP33专用碾米机日本；723PC型可见分光光度计上海光谱仪器有限公司；3150型原子分光光度计安捷伦上海分析公司；L-8900全自动氨基酸分析仪北京中西化玻仪器科技公司。

1.2实验方法

1.2.1稻谷外观品质测定每个水稻品种选取健康饱满的种子20颗，采用游标卡尺分别测量稻谷长度和宽度，然后计算出长宽比。

1.2.2留胚率测定称取每个品种胚芽米100g，统计稻米的总颗数和含胚的稻米颗数，并计算出每个品种经加工后的留胚率。每个处理重复3次。

1.2.3灰分测定将一定重量粉碎的谷物（100目），装入已知重量的坩埚中，经高温电路灼烧（550± 10）℃至恒重后，减去坩埚重，即为所测谷物灰分含量［7］。每个样品重复3次。

1.2.4样品中钾、钙、钠、铁、锌、镁、铜的测定精确称取2.0g样品于坩埚中，在电炉上微火炭化至不放烟，再移入高温炉中升温至490℃使样品灰化成白色灰烬。如果有黑色炭粒，冷却后，则滴加少许1∶1的硝酸湿润。在电炉上小火蒸干后，再移入490℃高温炉中继续灰化成白色灰烬，取出，冷却至室温，加1∶4的盐酸5mL，在电炉上加热使灰烬充分溶解，冷却到室温后，移入50mL容量瓶中，用去离子水定容，同时处理一个空白样品。用原子吸收分光光度计测量其中各元素的吸收值，继而计算出各元素的含量，如果测定钙元素含量，则用含镧的盐酸溶液稀释至适宜浓度［7］。测定参数如表1所示。每个样品重复3次。

表1　原子吸收参数表Table 1　Atomic absorption parameter table

1.2.5蛋白质含量测定蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝G250法［7］。用牛血清蛋白作标准进行比色测定，样品中蛋白质含量范围为1～1000μg。每个样品重复3次。

1.2.6直链淀粉的测定直链淀粉含量采用可用分光光度计测定［8］。每个样品重复3次。

1.2.7氨基酸种类和含量的测定氨基酸的测定采用氨基酸自动分析仪，由浙江大学饲料研究所完成。在隔绝空气条件下用盐酸水解液常法处理使蛋白质的肽键裂解，释放氨基酸，后上机，测定仪器分析条件设置参照李向高等的方法进行［9］，最后样品在氨基酸自动分析仪上完成。每个样品重复3次。

1.3数据统计分析

上述数据采用SPSS 17.0统计软件进行方差分析和差异性显著分析［10］。

2　结果与分析

2.1不同类型水稻品种的外观品质和加工后的留胚率

水稻外观品质会影响胚芽米的加工品质，特别是长宽比［11-12］。因此本实验对上述11个水稻品种的粒长、粒宽进行了统计，并对长宽比进行了计算；同时还对不同品种加工后的留胚率进行了分析，结果见表2。由表2可见，不同类型水稻品种的长宽比差异较大，籼稻和大部分杂交稻偏向长形，而粳稻偏向椭圆形。从表2还可看出，不同水稻品种加工后的留胚率存在较大差异，其中秀水134的留胚率最高，达78.5%，而甬优15的留胚率只有50.2%。粳稻、籼稻、籼粳杂交稻的平均留胚率为76.1%、66.83%、64.96%。这主要与不同品种的长宽比有关。当然，也与不同水稻品种的类型有关。

表2　不同水稻品种的外观品质和加工后的留胚率Table 2　The embryo residual rate and apparent quality of different rice cultivars

2.2不同类型水稻品种对胚芽米主要化学成分的影响

对胚芽米的水分、灰分、蛋白质、直链淀粉含量进行了检测，结果见表3。从表3可明显看出，与精米相比，不同品种加工后胚芽米的直链淀粉含量差异不大，而粳稻加工后胚芽米的灰分和蛋白质含量显著高于精米（p＜0.05），这与水稻不同类型的遗传特性息息相关。由此表明，粳型水稻品种更适宜于胚芽米加工。

表3　不同水稻品种精米和胚芽米的主要化学成分（%）Table 3　The main chemical composition of refined and embryo-remaining rice（%）

2.3不同类型水稻品种对胚芽米矿物质含量的影响

采用原子吸收法对不同品种加工成的胚芽米主要矿物质K、Ca、Mg、Na、Cu、Zn、Fe含量进行了检测与比较研究，结果见表4。由表4可见，不同类型水稻对胚芽米的矿物质含量的影响差异不大，不同类型品种加工成胚芽米的K、Mg和Fe含量均显著高于相应的精米（p＜0.05）；Ca含量极显著高于相应的精米（p＜0.01）。由此表明，不同类型水稻对胚芽米加工后的矿物质含量影响不大。

表4　不同水稻品种精米和胚芽米的主要矿物质含（mg/kg）Table 4　The mineral content of refined and embryo-remaining rice（mg/kg）

2.4不同类型水稻品种对胚芽米氨基酸含量的影响

采用氨基酸自动分析仪对不同水稻类型的精米和胚芽米氨基酸含量进行了测定，结果见表5。由表5可见，不同类型水稻品种对加工成胚芽米的氨基酸总量和人体必需氨基酸含量的影响较大，其中粳型和籼粳杂交型稻加工成胚芽米后，其氨基酸总量和人体必需氨基酸含量均显著高于对应的精米（p＜0.05），而籼型水稻加工而成的胚芽米与精米之间差异不显著。由此表明，粳型和籼粳杂交型稻更适合于胚芽米加工，特别是前者。

表5　不同水稻类型精米与胚芽米的氨基酸组分及其含量（g/100g）Table 5　Amino acid composition and its content of refined and embryo-remaining rice（g/100g）

3　结论

与精米相比，不同类型水稻加工成的胚芽米灰分和蛋白质含量存在较大差异，差异大小从高到低分别为粳稻、杂交稻和籼稻。另外，本实验结果还发现，无论是何种水稻类型，粒形对胚芽米加工的影响较大，这主要与留胚率高低息息相关。由此表明，胚芽米加工时选用近球形的粳型或杂交水稻品种为宜。

当然，胚芽米营养成分及其含量还受产地的地理条件（土质、水质）、气候条件（气温、日照时间、降雨量等）以及种植和加工技术的影响［13-14］，因此开展胚芽米专用品种的选育、稻米高效栽培与加工技术研究对于提高胚芽米的营养成分是十分必要和重要的，值得进一步研究与探讨。

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Processing characteristics and quality of embryo-remaining rice from different varieties

FENG Ya-bing，ZHANG Peng-fei，XIANG Fang-cong，WANG Zhong-hua*
（Institute of Biotechnology，Zhejiang Wanli University，Ningbo 315100，China）

Different types of rice varieties as materials，the embryo residual rate as parameters，rice varieties suitable for embryo-remaining rice processing were screened in this paper.Meanwhile，nutrients of embryoremaining rice，such as ash，proteins，amino acids，amylose，micronutrient elements，etc.were determined.Finally，the quality difference of embryo-remaining rice from different varieties was investigated to further clarify the adaptively of embryo-remaining rice processing of different varieties.The results showed that the significant difference of the embryo residual rate was found after processing of different types rice varieties and the embryo residual rate processing by japonica rice varieties was significantly higher than that by indica and hybrid rice varieties and the average embryo residual rate were 76.1%，66.83%and 64.96%，respectively. Quality determination demonstrated that the quality of embryo-remaining rice from varieties with high embryo residual rate was better than that from varieties with low embryo residual rate.So embryo-remaining rice could be processed by any rice varieties and its quality was decided by the varieties type and seeds shape. Therefore，the development of rice varieties used embryo residual rate as parameters was feasible to improve high yield and quality of embryo-remaining rice.

rice；the embryo-remaining rice；the embryo residual rate；nutritional components

TS201.1

A

1002-0306（2015）12-0095-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.012

2014－07－30

冯亚斌（1991-），男，硕士研究生，主要从事植物生理与产品开发利用方面的研究。

王忠华（1972-），男，博士，教授，主要从事药食兼用植物分子改良与产品开发利用研究。

浙江省科技厅公益性项目（2013C32017）；宁波市农业攻关项目（2011C10012）共同资助。