黑龙江省香稻米品种稻花香2号香味减弱原因及对策

于清涛，李 赞

(哈尔滨市农业科学院，黑龙江哈尔滨 150029)



黑龙江省香稻米品种稻花香2号香味减弱原因及对策

于清涛，李 赞

(哈尔滨市农业科学院，黑龙江哈尔滨 150029)

摘要黑龙江省优质香米稻花香2号是该省粮食产业的知名“名片”，但是近年来出现香味减弱的情况，对其原因进行深入研究，认为品种退化、生育期影响、环境因素影响、土壤肥力影响及晾晒时间过长是导致稻花香2号香味减弱的原因，并在此基础上提出避免香米香味减弱的对策。

关键词稻花香2号；香味；减弱；对策

近年来随着我国种植业结构调整、稻谷优质优价政策的出台，以及国家对“三农”发展的大力支持，水稻品种的选育、推广、生产应用得到了长足发展，产量也稳步提升。但随着商品经济的发展、我国居民膳食结构的改善和生活品质的提高，普通稻米已经难以满足人们的要求，而优质香米作为商品米中的精品，尽管其销售价格比普通米高，但仍深受广大消费者的欢迎，其原因除了香米的营养价值高于普通稻米外，还有其蒸煮后散发的香味沁人心脾。为了迎合市场需求，香味性状成为衡量稻米品质的1项重要指标，也是育种家追求的育种目标之一。

黑龙江省是全国粳稻米年总产最大的省份，其中优质香米更是享誉全国，近年来鲜有通过审定并优于稻花香2号即五优稻4号的香米品种，造成优良香米品种极度匮乏的局面，于是稻花香2号成了“一枝独秀”，占据了黑龙江整个香米市场的“半壁江山”，成为黑龙江省粮食产业1张知名的“名片”。在这种品牌效应的影响下，掀起市民抢购热潮，尽管强大的消费驱动力促使哈尔滨市周边五常等地几乎家家户户种植稻花香2号，但是市场仍处于供不应求的状态，该香米价格节节攀升。然而据很多消费者和种植户反映，稻花香2号的香味在近年减弱，销量也受到一定程度的影响，因此及时找到问题根源并采取行之有效的解决方法，对增强黑龙江省香稻米的市场竞争力、保障市民餐桌品质、增加农户经济收入等方面具有积极而深远的影响。

1香米香味形成的化学机理

稻米中已发现的有 200余种挥发性物质，Bettery等[1]报道 2-乙酰-1-吡咯啉是香米香气的主要成分，香米含有0.040～0.090 mg/kg 的2-乙酰-1-吡咯啉，是普通大米含量(0.006～0.008 mg/kg)的10 倍。一般认为，2-乙酰-1-吡咯啉是香米区别于普通米香气的主要成分。在东南亚，人们习惯将露兜树叶和普通稻米一起蒸煮，这样蒸出的饭有香米的香味。研究发现，露兜树叶主要挥发成分正是 2-乙酰-1-吡咯啉[1]，这也印证了 2-乙酰-1-吡咯啉是稻米香味主要成分的结论。1990 年日本学者对高知香米进行的研究结果显示，高知香米的主要成分是 2-乙酰-1-吡咯啉[2]。

研究表明2-乙酰-1-吡咯啉浓度的差异是香稻品种间香味强弱的原因，同一品种糙米的2-乙酰-1-吡咯啉浓度比精米高 20～30 倍[3]。随着碾米程度的加深，精米的香味越来越淡。这说明稻米的外层对其香味的形成和积累可能起着很大的作用。

随着对水稻香味成分的不断探索，研究者发现除 2-乙酰-1-吡咯啉之外，尚存其他物质起着至关重要的作用，由于各种化合物种类与数量比例的不同，使得香米的香味在品种间存在差异。 Yajima等[4]的测试结果表明，香米含有普通大米没有的2种化合物，其中一种是 α-吡咯烷酮，另一种尚未分析出来。也有的学者认为香味的主要成分是丙醛、戊醛和乙醛[3]。

尽管关于香米香味的化学来源问题学术界存在诸多争议，但是更倾向于以下观点，即香米香味与多种挥发性化合物有关，其中与 2-乙酰-1-吡咯啉关系最密切[4]。

2稻花香2号香味减弱的原因

2.1品种退化稻花香2号自20世纪90年代中后期被育成以来，一直存在纯度稍差、不太稳定的问题，具体表现在始终有黑稻、红稻、黏稻等分离现象存在，经多家科研单位系统提纯复壮后，香味反而消失，最终相关专家把该品种香味性状定性为是由多基因控制的，即该品种始终有杂合基因存在。

另外，在多年种植过程中，由于机械混杂、自然杂交、品种遗传特性发生分离和自然突变等原因，造成稻花香2号品种逐渐退化。这种退化不仅体现在品种产量、抗性和感官上的劣变，也会对其香味的浓度造成影响，可能会造成香米香味来源最主要的成分——2-乙酰-1-吡咯啉含量降低，导致香味减弱。

2.2生育期影响稻花香2号审定区域仅限于第一积温带上限(晚熟区)自流灌区，生育期147 d，需≥10 ℃活动积温2 800 ℃左右，其适应的种植区域比较狭窄。多年来未有优于稻花香2号的香稻品种问世，种植户可选择的香稻品种有限，加之该类型香米供不应求的市场现状，使一些并不完全适合稻花香2号种植区域的农户盲目跟风，跨区种植现象极为明显，甚至第二积温带某些区域的农户也冒着低温冷害等风险种植，使得稻谷成熟度差，甚至出米率仅为30%～40%，稻米香味和品质急剧下降，给农户造成极大的损失。

2.3环境因素影响香味表达是香味基因与环境相互作用的结果，稻米香味浓度与其生长的地理气候条件和土壤肥力有密切关系。

2.3.1气候条件。研究表明，相对较低温、较强光照等气候条件有利于香味的表达和积累[5-6]，这个结论也合理地解释了高海拔地区栽培的稻谷香味较浓的原因。香稻在生长过程中，成熟时期适宜的温度区间内的相对较低温和土壤水分相对较少的条件有利于香稻中香气化合物的形成。一般来说，在较高温条件下成熟的稻谷香味会减弱，反之，在相对较低温度下成熟香味就较浓[7]，资料显示灌浆结实期以日均温23 ℃稻谷香味最浓[8]。以上提及的相对低温均指在水稻各生育时期最适温度区间内确保产量的前提下的相对低温。在生产上，要提高香米的香气强度，有必要适当提前收割，收获越迟，香气越弱。

2.3.2土壤肥力。香味表达也受土壤肥力和一些微量元素的影响。黄淑贞[9]研究了湖南香稻产地土壤特性，结果表明香稻产地土壤中有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷都明显高于非产地，植株茎叶的氮磷钾含量也较非产地高，另外香稻产地土壤中铁、锰、锌、铜等微量元素的含量均较非产地高。孙树侠等[10]研究表明，土壤中丰富的有机质、全氮、速效氮、速效钾是香稻香味表达的基础，在高氮、锌含量高的地块种植的香稻香味较浓。胡树林等[11]研究表明，香稻对土壤中锌含量水平有较高要求。这可能因为氮是组成香味化学物质2-乙酰-1-吡咯啉的基本元素，锌等微量元素则是酶、辅酶及活化剂的组成成分，其对作物生长发育起协调平衡和促进作用。

综上分析，由于稻花香2号在同一地块连续种植，造成土壤肥力下降，尤其是一些微量元素含量降低，农户对微量元素没有足够的重视，个别农户即使了解一点微量元素的作用，但在不同微量元素肥料的选择及施肥时期方面也不甚了解，所以一直没有对栽培地块的微量元素进行有效的补充，微量元素缺失成为香味变淡的部分原因。

2.4晾晒时间过长一方面随着稻谷晾晒时间的延长，香味化学物质2-乙酰-1-吡咯啉逐渐挥发，另一方面高温环境下酶活性增强，导致脂肪氧化酸败和蛋白质变性，影响稻米品质[12]。可见收获不及时或收割后稻谷在地里晾晒时间过长，均会造成香味减弱。

2.5过度加工通过对稻米市场的调查走访发现，市民在选购商品米时更注重感官效果，米厂为了迎合这种消费需求对稻米进行过度抛光加工，导致出米率降低、产量下降，造成极大的资源浪费，同时形成香味的化合物质2-乙酰-1-吡咯啉大部分都集中在被抛光的外表层。研究发现稻米中挥发性化合物的总含量随出米率的降低而递减[13]。Buttery等[14]的测定结果亦表明，糙米中的2-乙酰-1-吡咯啉浓度比精米高。由此可以断定，稻米的外表层对于香味的形成起着很大的作用，这种对稻花香2号过度加工的状况必然导致香味减弱。

3避免香米香味减弱的对策

3.1选育推广优良香米，替代退化品种稻花香2号品种退化让育种家们为之惋惜，育种工作者为该品种的提纯复壮做出了很多努力，但是多年的实践证明，这种退化是不可逆的，任何手段都不能挽救稻花香2号的命运，该品种逐渐退出市场也是一种必然趋势。今后可通过对香稻资源遗传多样性的深入研究，在常规育种的基础上，辅助分子标记、基因定位等先进生物技术育种手段，快速育成更加优质的香稻品种。

哈尔滨市农业科学院香稻品种哈粳稻2号的选育和审定有效地弥补了目前香稻市场的空缺。哈粳稻2号属香粳稻品种，在适应区出苗至成熟生育日数为142 d左右，与对照品种同熟期，需≥10 ℃活动积温2 650 ℃左右。该品种主茎13片叶，株高110 cm左右，穗长 22 cm左右，长粒型，每穗粒数135粒左右，千粒重 26.5 g左右；品质分析结果为出糙率80.8%～81.1%，整精米率 63.8%～67.0%，垩白粒米1.0%～2.0%，垩白度 0.2%～0.3%，直链淀粉含量(干基)17.21%～17.34%，胶稠度73.0～80.0 mm，食味品质 81～83分;抗病接种鉴定结果为叶瘟1～5级，穗颈瘟3～5级；耐冷性鉴定结果为空壳率 7.45%～14.00%；适宜在黑龙江省第一积温带上、下限插秧栽培。

与稻花香2号相比，哈粳稻2号香味更浓、口感更佳；熟期早3～5 d，适应区域更广，可推广至第一积温带上限、下限(早熟+晚熟)，甚至第二积温带晚熟区的部分小气候区域也可以种植，产量提高300～500 kg/hm2，商品性更好，相比稻花香2号粒型更长，腹白及垩白米率低、亮度更好，更符合市场需求。该品种的审定和推广为农户提供了广阔的选择空间，能有效打破目前“唯稻花香独尊”的尴尬局面，哈粳稻2号的种植安全系数更高，必然带来更加突出的经济效益和社会效益。

3.2科学合理种植，加强栽培管理建议各地方农业技术指导和推广部门加强对农户的技术指导，选择适应当地种植的香稻品种，并监督其严格按照要求进行栽培管理，控制好施肥量，尤其是氮肥，从而确保稻米的产量和品质。

3.3及时收获，适度晾晒农户要根据熟期及天气情况及时收获，并将稻谷在田间适度晾晒，避免收割后晾晒时间过长，从而更好地保持稻米品质，最大限度减少香米香味的挥发。

3.4改变传统观念，避免过度加工加大舆论宣传，从根本上改变市民在商品米选购时过于注重感官的传统观念。米厂通过引进更先进的设备，在技术上提高加工品质，带动整个米业朝生态加工、绿色加工发展。

参考文献

[1] BUTTERY R G，LING L C.Identification of rice aroma and 2-acetyl-1-pyrroline in pandan leaves[J].Chem and Ind，1983，23：478-479.

[2] 任鄄胜，肖培村，吴先军，等.香稻香味研究进展[J].中国稻米，2004(3)：8-10.

[3] BUTTERY R G，LING L C，JULIANO B O，et al.Cooked rice aroma and 2-acetyl-1-pyrroline[J].J of Agric and Food Chem，1983，31：823-826.

[4] YAJIMA I，YANAI T，NAKAMURA M，et al.Volatile flavor components of cooked rice Kaorimai(scented rice，O.sativajaponica)[J].Agric Bio Chem，1979，43：2425-2429.

[5] 吴娟.水稻米香基因的初步定位[J].安徽技术师范学院学报，2005，19(3)：1-5.

[6] 徐正进译.国外香稻香味研究进展[J].盐碱地利用，1995(4)：8-9.

[7] WONGPORNCHAI S，DUMRI K，JONGKAEWWATTANA S，et al.Effects of drying methods and storage time on the aroma and milling quality of rice [J].Food chemistry，2004，87：407-414.

[8] 徐振江，肖立中，王维，等.香稻产量和品质形成的温度效应[J].华南农业大学学报，2006(4)：1-4.

[9] 黄淑贞.湖南香稻产地土壤特性与稻米品质的关系[J].湖南农业科学，1990(4)：37-40.

[10] 孙树侠，刘书诚.水稻的香味及氮、锌肥对香味效应的研究[J].作物学报，1991，17(6)：430-435.

[11] 胡树林，黄启为，徐庆国.不同产地香米微量元素含量差异及吸收富集特征研究[J].作物研究，2002，16(1)：14.

[12] 田华，段美洋，黎国喜，等.香稻香气的研究进展[J].种子，2008，27(7)：51-53.

[13] TSUGNZ T，KURATA T，KATO H.Volatilecom-ponents after cooking rice milled to different degree [J].Agric Biol Chem，1980，44(1)：835-840.

[14] BUTTERY R G，JULIANOB O，LINGL C.Identification of rice aromacompound 2-acetyl-1-pyrroline in Pandan leaves [J].Chem，1983，23：478.

作者简介于清涛(1977-)，男，黑龙江富锦人，高级农艺师，硕士，从事水稻育种和栽培技术研究。

收稿日期2016-04-07

中图分类号S 511

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)15-048-02

Causation and Countermeasures for the Fragrance Diminishing of Rice Variety Daohuaxiang 2 in Heilongjiang Province

YU Qing-tao, LI Zan

(Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin, Heilongjiang 150029)

AbstractHigh-quality sweet rice Daohuaxiang 2 is a well-known variety in grain industry in Heilongjiang Province. However, its fragrance weakened in recenty years. In-depth research on its causation was carried out. It was pointed out that variety degeneration, growth period influence, environmental factor influence, soil fertility influence and long drying time were the main casuations for the fragrance diminishing of Daohuaxiang 2. Based on these, countermeasures for avoiding the fragrance diminishing were put forward.

Key wordsDaohuaxiang 2; Fragrance; Diminishing; Countermeasures