水稻贮藏性能研究现状及方向

谷邵臣+张建光+李根

贮藏性能是稻谷在流通過程中所提出的一个重要的品质性状。贮藏性的好坏会影响到稻谷的出米率、食味和营养价值等。稻谷在贮藏过程中，使品质下降的主要原因有：一是病虫为害；二是微生物的侵染；三是稻谷自身呼吸引起的消耗，导致品质变劣。发达国家对稻谷的贮藏，主要是以改进贮藏设施来延缓稻谷的陈化和劣变发生。从育种学的角度对贮藏品质投入的基础研究很少。在我国，粮食部门长期以来，一直习惯采用气控、温调以及药剂使用等手段来延缓稻谷的陈化或食用品质的劣变，存在储藏成本的提高以及药剂残留等问题。因此，从稻谷的基因型入手提高稻谷的耐贮藏特性，将具有重要的意义。

一、稻谷耐贮藏研究现状

1.抗虫品种防治仓虫

据报道仓库害虫可使贮藏量损失 5%。针对仓虫的大量为害，储粮部门主要采用化学防治，如使用不当，会造成环境和粮仓的污染，并使仓虫产生抗药性，增加粮食的保管费用。因而自 20 世纪 70年代以来，世界上不少国家开展稻谷对仓虫的抗性研究工作。李熳萍等研究表明对仓虫具多抗性的品种具有紧密的颖壳，自然裂颖率低，不利于初孵幼虫的入侵或成虫产卵；相反，感虫品种的裂颖率很高。因而，选育裂颖率低的稻种，是提高稻种对仓虫多抗性的主要途径。吴洪基鉴定了稻种对主要仓虫的抗性，发现一些品种在贮藏期对麦蛾、谷蠹和玉米象均表现抗性，且在生长期兼抗褐稻虱。抗性筛选结果证实，我国南方的稻种抗麦蛾、谷蠹和玉米象的比率相当高。

2.对微生物侵染的抗性研究

影响稻谷储藏稳定性的微生物主要是霉菌，有关稻谷对微生 物侵染的抗性的报道很少。稻谷对微生物侵染的抗性可能与糊化温度和直链淀粉含量直接有关。

3.稻谷的化学成分与贮藏品质

稻谷在储藏过程中，由于自身的呼吸作用和粮堆中其它生物的活动，往往使大米淀粉老化，不易糊化，米饭粘度、弹性降低，硬度增加，口感变差，米香味消失而产生米臭味，甚至有霉味、酸味、油哈味。这种稻谷的蒸煮特性和食用品质发生不可逆转变化，称为陈化。稻谷的陈化是多种变化的综合结果，其中有物理结构上的变化，化学、生化方面的变化，更有生理学上的变化。不同品种和不同水分、温度的稻谷陈化速度不同。稻谷中各种化学成分的性质及其在籽粒中的分布状况，直接影响到稻谷的生理特性和耐贮藏性。其中水份、脂肪、淀粉等成分与贮藏性有较密切的关系。

（1）稻米的水分特性。稻米中的水分是关系到贮藏性好坏的品质因素。在一定的温度、湿度条件下，稻谷对水分的吸附和解吸处于动态平衡时，所含水分的量称为稻谷的平衡水分。稻谷中的水分有两种存在状态，即结合水和游离水。其中游离水可作为稻谷籽粒内部生化反应的介质，能被微生物所利用。因此，游离水的存在，对稻谷安全储藏的影响非常大。结合水和游离水同时存在于稻谷中，两者之间没有截然的界限。根据米粒的硬度分布即米粒内淀粉积累方式不同，把稻米分成硬质种到超软质种共 5 种类型。研究结果：软质种比准软质种贮藏性差。因为米粒的平衡水分基本上受其淀粉细胞充实紧密与否所支配，软质种与准软质种相比，相对湿度高时平衡水分高，相对湿度低时平衡水分低。并且软质种比准软质种排湿和吸湿快，结合水含量低、自由水即游离水含量高，因此软质种比准软质种贮藏性差。稻米的平衡含水量与直链淀粉含量呈负相关。所以糯米的平衡含水量较高，其种子寿命也相对短一些。当相对湿度在 75%以上时，高直链淀粉中等糊化温度品种的平衡含水量最低。

（2）稻米中的脂类。稻谷的陈化是多种化学和酶促变化的结果。油脂的水解氧化所产生的酸败，是引起稻谷陈化与劣变的重要因素。稻谷中的脂类可分成淀粉脂类和非淀粉脂类。脂肪的酸败主要在非淀粉脂肪中发生，而淀粉脂肪十分稳定，不易氧化酸败。淀粉脂肪随直链淀粉含量的增加而增加，但直链淀粉含量超过24%以后，淀粉脂肪反而下降。淀粉脂类在糯米中含量最低（不足 0.2%），高直链淀粉米中含量较低，中度直链淀粉米中最高（1.0%）。对中等直链淀粉含量的品种来说，虽然它的淀粉脂肪含量最高，但其非淀粉脂肪含量很低，所以中等直链淀粉含量的品种不易酸败；而糯米的非淀粉脂肪含量很高，这就是糯米比非糯米易于酸败的原因所在。

（3）稻谷中的酶类。稻谷中的酶类不仅对稻谷蒸煮特性、食用品质有一定的影响，而且与储粮安全性有着密切的关系。酶是具有生物活性的蛋白质。在储藏期间最突出的变化在于其活性随储藏时间的延长而降低。过氧化氢酶活性的降低，则导致产生过氧化氢并在细胞内积累，使稻谷籽粒丧失生活力，同时使大米品质下降。陈化稻谷中脂肪酶活性比新鲜稻谷大大降低，降幅达 75% ～ 85%。不仅稻谷含有脂肪酶，在稻谷感染的一些真菌也能分泌出这种酶类，稻谷脂肪酸含量增高主要是它作用的结果。脂肪氧化酶可以使油脂酸败。同时，稻谷在储藏中产生的苦味物质，它也起着重要的作用。

二、稻谷储存品质控制指标

1.指标制订依据

（1）发芽率。稻谷是一个有生命的有机体，保持稻谷籽粒的活力是优质稻谷的综合指标。种子发芽率，一方面是评价水稻种子质量的重要指标，另一方面是检验稻谷新陈的指标，是计算稻谷储存品质回归评分的一项参数。稻谷在长期储存中虽然陈化衰老丧失发芽能力，但食用品质的改变则是缓慢而不显著的。因此，发芽率高的粮食，食用品质好，但食用品质好的粮食发芽率不一定高。

（2）脂肪酸值。由于稻谷脂类大量存在于米粒皮层和胚中，稻谷所处的生物环境的温度、湿度、氧气、微生物、光照等因素，对脂类物质的氧化和水解的影响非常大。总脂类物质变化不显著的情况下，酸度或脂肪酸含量的增加幅度很大。同时，脂类物质变质可以使大米失去香味，产生异味，增加酸度，降低粘度。因此，脂肪酸的含量是稻谷储藏品质变化最敏感的指标之一。

（3）运动粘度。淀粉在储藏中的主要变化是质的方面。具体表现为淀粉的粘性随储藏时间的延长而下降，涨性增加，米汤或淀粉糊的固形物减少，碘兰值明显下降，而糊化温度增高。这些改变都是陈化（自然的质变）的结果，不适宜的储存条件会使之加快与增深，这些变化都显著地影响淀粉的加工利用与食用品质。

三、研究方向

目前我国所采用的气控、温调、药剂处理等方法储藏稻谷，虽然在一定程度上解决商品粮的贮藏问题，但如果处理不当，会带来粮食的安全性问题。为了能更安全有效地解决商品粮的耐贮藏，有必要从育种的角度去探索。开展稻种资源耐贮藏鉴定研究，对稻谷的形态特征、组织结构、理化性状及贮存过程中的生理生化特性等多方面进行分析研究，重点从淀粉的积累方式、硬度，酶活性的差异、变化多方面入手，从中找出与贮藏品质直接相关的因子。探索有效可行的人工老化方法，找出一条老化规律与稻谷的陈化（自然老化）相吻合的加速老化方法，以利用人工加速老化法加快耐贮藏稻种资源的筛选。鉴定筛选出一批较耐贮藏的稻种资源。利用耐贮藏的基因源，通过育种的途径，选育出优质耐贮藏的水稻新品种。