刘厚清, 李 超
(益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司,上海 200126)
随着社会的进步和经济的发展,人们在“食”的欲求方面随之而变化。 其中,由于国家、地域或民族的习惯不同,对食味的评价有所差异,但都在追求自认为的“美味”。
我国人民在“食”上的变迁可以大致分为两个阶段。现在是由“吃饱”向“吃好”的转换期;食物的“安全、放心、美味、健康”是人们共同追求的,是生活幸福的一个不可或缺的指标之一。
米饭是大多数亚洲人喜爱的主食之一。 我国每年人均消费大米为90 kg 左右, 约占主食总量的一半。米饭的好吃与否,对人们的生活质量有一定的影响。
米饭的食味判断,是通过人的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉这5 感来判断的。 对于米饭来说,粒形整齐、透明白亮、水润光泽(视觉);在咀嚼时应无声音(听觉);有米香味(嗅觉);吞咽时有微甜味,但不管咀嚼多长时间味道不变(味觉);饭粒滑润柔软、内软外硬,即有黏性又有弹性(触觉)。具备上述条件的米饭我们称为美味,即良食味米饭[1]。
在煮饭工艺相同的情况下, 米饭食味的差异很大,其主要原因是大米的品质不同所致。大米的品质受诸多因素影响, 品种和种植技术是不可忽略的影响要因之一。 影响米饭食味的因素除品种及种植技术外,收获时期和干燥工艺、稻谷或大米的贮藏条件、贮藏期间、加工和煮饭技术等对米饭的食味也有很大的影响[2]。 除此之外,东京农业大学的辻井良政副教授带领的研究团队从大米的理化学性状入手, 认为胚乳淀粉的理化学性状是米饭食味的影响要因之一[3]。
相同品种的大米,由于产地、气候及种植技术的不同,米饭的食味会有很大差别。 其中,不变因素(产地、气候条件)的影响只是一部分。米饭食味良否,涉及育种、种植、收获、干燥、储藏、加工和饮食产业各领域的技术水平即农业、 粮食及流通和服务这三大领域。
在加工、煮饭技术一定的条件下,日本开发的米粒食味仪(近红外分析器)可以简易且快速地推测由此原料米煮熟后米饭的食味, 根据味道比方程计算食味值(适口性)。 米粒食味仪以感官检查为基础数据,找出与其成比例波长的分光强度,再回归到食味得分值。 日本产的标准米的食味值是65 分左右,如果得分在70 分以上,可以说是不错的大米,在食味排名的等级为A 级范围。 80 分以上的为特A 级,是好吃的大米;得分90 分以上的大米,可以比特A 级还要贵的价格出售[4]。农业技术的进步就是要生产这样好吃的高效益大米。
大米的食味受诸多因素的影响, 要保证餐桌上的米饭美味,是“从田间到餐桌”的一个连锁系统的各个节点的叠加来实现的。通过多年的研究,笔者认为“美味米饭”应该满足【六“适”方程】这个恒等式。 即:
适宜+适当+适时+适度+适量=适口。
其中,适宜:品种应该适宜当地的气候、土壤、水质及种植条件;
适当:适当灌水、撤水、施肥(量,时机)、施药、除草;
适时:最佳食味期收割,及时干燥、合理的干燥工艺;
适度:碾米设备性能(脱胚、除糠)优良,保留完整的胚乳外层,米粒表面的损伤最小,达到完全碾米而非过度碾磨;
适量:洗米时的水量,清洗程度、煮饭水适量、足够的浸泡时间、 合理的加热程序、 米饭翻松混合,焖饭;
适口:粒形整齐、透明白亮、气味清新、水润光泽、软硬适中、黏韧弹滑、香甜可口、回味悠长。
美味米饭是这些节点条件叠加而得到的。 本文主要阐述品种及种植技术对米饭食味的影响。
品种的好坏直接影响米饭的食味,但是,适宜的品种在种植、干燥、储藏、加工和煮饭的工艺环节中用不科学方法或工艺, 可能最后导致米饭食味很差。 所以,品种是一个前提,但不表示结果。
另外, 我国的大米行业要想创造国内乃至世界品牌, 品种的稳定性和持续性是不可忽视的重要因素。在不断的技术创新过程中,要对有价值的品种进行技术沉淀。 技术创新和技术沉淀要相辅相成才能赶超世界先进水平,创造知名品牌。
粳米的品种特性一般要求不喜氮肥, 直链淀粉在17%~19%为宜,比如日本的品种基本具备这样的特性[4]。 现在,我国各地的育种专家都在向着这方面努力。 另外,在育种方面,也应该重视出米率和出饭率这个直接的社会、经济指标。在出米率方面,最典型的案例为我国的台湾省。 以前,台湾省同我国南方的其他省份一样,以籼稻(长粒米)为主,但是,台湾省的耕地面积有限,要在有限的耕地上产出尽量多的可以食用的粮食, 那就不是考虑毛粮产量,而是考虑能够饱腹的、可供食用的成品粮的量。 现在, 台湾人均稻谷产量约为110 kg,当出米率为55%(长粒米)时,人均白米为60.5 kg;若出米率达到70%(短粒米)时,人均白米为77 kg。 供给率提高了27.3%。 如果我们培育的种子能够有较高的出米率的话, 我国可节省水田面积20%左右。 另外,直链淀粉含量对出饭率也有很大的影响。比如,直链淀粉在17%~19%范围时,正常的煮饭加水量为大米重量的1.4~1.45 倍,若煮饭时蒸发的水分为水量的10%计算,1 kg 大米可以得到2.26 kg 以上的米饭;但是,如果用直链淀粉为13%前后的低直链淀粉大米煮饭时,为了得到同样的硬度, 加水量一般为米重量的1.1 倍为宜。 同样的蒸发比率,此时的1 kg 大米可得到1.99 kg 米饭。 适当的直链淀粉含量,比低直链淀粉多出13.5%的米饭。上述两点的社会、经济效益应当引起我国农业科研工作者的重视。
在品种方面, 淀粉的组成及比例对食味有一定的影响, 日本新泻药科大学的大坪研一教授领导的研究小组发现,影响大米食味的因素有很多,在优良食味米的育种过程中, 除直链淀粉和蛋白质含量以外, 支链淀粉的分子链长度对米饭的食味有很大的影响。 对于超长链支链淀粉含量多的突然异变米来说,由于超长链淀粉的存在,糊化温度高,容易老化,米饭硬,黏性小而食味差[5]。 至于影响因素之间的相关关系,现在还在研究阶段。
产地气候对水稻的影响不是很大, 只要选定的品种能够适宜当地的气候条件,满足生育要求,就可以种植。 日本自20 世纪70 年代末开始每年实施大米品质评价制度。 其目的是为消费者提供良食味的大米信息和鼓励农民多种高品质大米。在日本,最好的大米定为“特A”级。 数据显示,1989 年~1991 年的3 年间两次及两次以上被评为“特A”级大米的产地分布在6 个县(日本县的行政级别相当于我国的省),2 个品种; 但在2013年~2015 年的3 年间,被评为“特A”的产地有25个县,15 个品种;分布范围是,最北端的产地为北海道,纬度为北纬43 度附近;最南端的是鹿儿岛县,纬度为北纬31 度附近。 在这26 年间,日本的“特A”级大米产地由6 个县增加到25 个县,品种由2 个增加到15 个。 南北跨越了12 个纬度[4],北端与我国的吉林省、 内蒙古自治区和新疆维吾尔自治区纬度相当,南端与我国的江苏省、安徽省、湖北省和四川省的纬度相近。 就是说,在日本,地理位置的纬度与生产良食味的大米没有多大的关系,种植技术是关键。 由此类推,我国生产良食味大米的地域很广,潜力相当的大。
种植技术包括土地保养技术的计划与实施(农田基本建设);移栽时期与合理密植;灌溉排水时间的把握; 农药化肥的施用量及施用时期的调整等[6]。 根据当年气候的特点,将上述因素组合应用,实现产量与品质双收。
(1) 土壤改良。在土壤改良方面,主要是调整地力,保持土壤中含有一定量的腐殖质、硅酸和微量元素。其中镁与钾的当量比(Mg/K)对口感的影响较大, 土壤中镁钾的当量比保持在1.5~2 比较合理。 比值越高生产良食味米的可能性越大[6]。
腐殖质是提高土壤营养供给和保持肥力、作物根系发育的基础营养物资。 但根据全日本农业协同组合爱媛县的调查数据,2006 年~2008 年间,土壤中腐殖质含量适中的水田在43%左右。 但是,2015 年~2017 年间的调查结果,腐殖质含量适中的水田面积降到了总面积的25%以下。 就是说, 在爱媛县有近3/4 的水田处于腐殖质不足状态。 另外,土壤中的硅酸是培养健壮的稻秆,提高光合作用、 防止倒伏和增强抗病能力的重要营养成分,在2006 年~2008 年间的调查结果为,硅酸不足的水田占60%以上, 稍微不足的接近20%,适中的只占18%左右; 但是,2015 年~2017 年间的调查结果显示,硅酸不足的占80%以上,稍微不足的占10%以上,适中的不到5%[7,8]。
由此可见, 土壤的地力减退是一个很严重的问题,对于惜土如金的日本都出现了如此结果,可想而知我国在提高产量的目标下, 对土壤的保养工作是何等的重要!
(2) 适当的移栽时期与合理密植。 水稻的移栽时期决定抽穗期,根据当地的气温特点,日本有些品种在灌浆的前期遇到日平均气温在27 ℃以上时,芯白和腹白粒增加,如“日之光”等品种,这种现象称之为“高温障碍”。 芯白和腹白粒对米饭的食味有很大的影响。
但有的品种虽然在灌浆前期可以耐高温,可是在灌浆后期遇到低温(日平均气温低于18 ℃)时,也有芯白和腹白粒增加的现象,如“笑丸”等品种。 称之为“低温障碍”。
芯白或腹白是淀粉结晶不实产生的。 在结晶不实处细胞间空隙较大, 透光率较低而吸光率较高,因此给人以“发白”的视觉感觉[8]。
由于结晶不实处细胞间稀疏,故吸水量多,煮饭时细胞稀疏处糊化过快, 饭粒内部应力不均匀而产生饭粒变形(外观),同时饭粒间口感不均(口感),是造成食味低下的原因。
为了防止结晶不实现象, 利用不同的移栽期来避开“高温障碍”或“低温障碍”是经济有效的解决方法。
另外,在栽植成本,即投入产出比方面,日本的经验是,同样等级的糙米,栽植密度稀的农户产出比较高。 但是,在追求食味的现在,合理密植有利于提高食味,虽然栽植成本高,但是由于食味值提高而售价提高,投入产出比基本相同。在投入产出比相同的情况下, 高品质的大米在销售方面占有优势。
栽植密度对食味影响的原因是, 在稀植的情况下,穗大且每穗的粒数多,使得每粒供给的营养相对的少, 淀粉的充实度不足, 籽粒趋于“小粒化”,所以蛋白质含量偏高,导致食味值下降;在合理密植的情况下,穗小且每穗的粒数少,而每粒供给的营养相对的多, 淀粉的充实度较好, 籽粒饱满,籽粒趋于“大粒化”,所以蛋白质含量偏低,食味值提高[8]。
(3) 适当施肥。 水田的肥料,分为底肥和穗肥。 当然,在适当的施用肥料的条件下,产量与施肥量成正相关。 据日本农林水产研究报告数据显示,当穗肥为每1 000 m2(10a)施用换算氮肥4 kg 时,对于试验的品种“笑丸”来说,底肥的换算氮肥量为2 kg、4 kg、6 kg 时,6 kg 的产量最高,4 kg 的产量最低;但是,蛋白质含量为6 kg 最高,2 kg 最低。
当底肥为每1 000 m2施用换算氮肥4 kg时,对于试验的品种“笑丸”来说,穗肥的换算氮肥量为2 kg、4 kg、6 kg 时,6 kg 的产量最高,2 kg的产量最低;但是,蛋白质含量为6 kg 最高,2 kg最低[8,9]。
一般地说,在施肥方面,应该适量、适时施用“氮肥”,特别是在抽穗后要严格控制,以保持米粒中蛋白质的含量在适当的范围,保证米饭的食味。
蛋白质含量与施肥量呈正相关关系,在日本,蛋白质含量是大米定价的依据之一[8-10]。 所以,良食味大米的经济效益可以高于普通大米。 这也是争种良食味米的动力。
(4) 科学管水。水稻在灌浆期,利用晒田的方法,可以限制每穗结粒数,保持良好的灌浆状态,促使淀粉充实、 得到饱满的稻粒籽粒。 饱满的籽粒,相对的蛋白质含量较低,食味值较高。
但晒田要适当,不能让土壤过度干燥,应该实行间断灌水保持湿润状态,日本称为“饱水”状态。同时,收割前的撤水时期也很讲究,在收割前尽量晚一点撤水,可以使籽粒更充实,粒厚更厚。 一般在收割前5 d 撤水为合适。 高品质的良食味大米与水的管理有关[7-10]。
品种是影响米饭食味的重要因素, 但不是绝对的因素,米饭的食味受多种因素的影响。特别是种植技术的影响较大。
(1) 当糙米蛋白质含量超过一定值后,食味变差。 蛋白质含量主要取决于种植技术。
(2) 土壤改良是种植高品质米的基础,土壤的营养成分中, 镁钾的当量比对口感影响较大,比值在1.5~2.0 为宜。 腐殖质和硅酸的含量要适中。
(3) 移栽时期与合理密植对收成、种植成本和食味品质有很大的关系, 在尽量低的种植成本下种出良食味大米是农业生产的目标之一。
(4) 在施肥量适当的前提下,施用穗肥对糙米蛋白质含量影响很大, 科学施肥是降低种植成本,提高米饭食味的有效方法。
(5) 水稻在扬花后、灌浆期的水管理至关重要,在灌浆期实行“饱水”处理;在收获前,合理把握撤水时期,对提高米饭食味有一定的作用。
餐桌上的美味米饭, 是从田间到餐桌这个连锁系统的各个节点叠加的结果。 即【六“适”方程】成立,才能得到理想的美味米饭。