秈型稻米食味品質影響因素分析

近年來，隨著人民生活水平的提高，優質水稻已越來越受市場歡迎。現今國內主要從加工品質、外觀品質、食味品質和營養品質對稻米品質進行評價。對消費者來說最重要的是好吃,因此食味品質較好的優質大米越來越受人民的歡迎。然而,食味品質是數量性狀,遺傳機理較為復雜,影響食味品質的因素較多,從播種、移栽、大田管理、收獲時間、加工儲藏及對米飯的蒸煮工藝的每一個過程都能對稻米的食味品質產生影響。目前主要通過兩種方法來評價稻米的食味品質的優劣,一是通過與蒸煮食味品質相關的理化性狀測定,間接的反應食味品質的優劣;二是通過人工品嘗來直接反應食味品質的優劣。但這兩種方法都存在著明顯的不足,前者可以快速的測定品種食味品質的好壞,但與真實值有一定差距;后者能準確的反應食味品質的優劣,但人工品嘗費時費力,且需要對人員進行培訓。快速黏度測定儀(RVA,RapidViscosityAnalyzer)特征譜,能很好的反應淀粉黏度特性,并能用于食味品質的輔助測定。本試驗對稻米品質相關的各項指標及RVA譜的特征值進行了測定,分析了稻米品質的各指標及RVA譜各特征值對稻米食味品質的影響,為進一步完善現行的理化測定方法提供參考,同時為育種專家提供選擇優質食用稻米新品種的理論依據。1材料和方法1.1食味較差的水稻品種供試材料共50份,其中,秈型雜交晚稻36份、常規晚秈稻14份,包含了食味品質較優的茉莉香占、岳優9113等,食味較差的榮豐A/Y1、1133A/8353等,及一些公認為食味較好,卻沒有達到國家一、二級優質米標準的像贛晚秈30、蓮塘晚香等品種。所有材料種植、管理按照大田形式統一實施,嚴格按照省區試要求收割,曬干、儲藏3個月后進行稻米品質各項指標的測定。1.2測試方法1.2.1y14—外觀性狀的測定粒形和堊白性狀參照農業部行業標準NY147—1988于2010年12月進行測定,測定項目有粒長、粒寬、長寬比、堊白率、堊白度和堊白大小。1.2.2脂肪含量的測定直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值的測定于2010年12月參照農業部頒布的行業標準實施;脂肪含量的測定采用浙江生產的脂肪測量儀(型號:SZF-06C)進行測定;蛋白質含量的測定參照G-188-97-Rew.5方法實施。1.2.3lyze測定RVA的測定參照舒慶堯等的方法實施。采用瑞典NewportScientificpty生產的黏度快速測定儀進行RVA(RapidViscosityAnalyzer)測定,項目有最高黏度(peakviscosity)、熱漿黏度(thoughviscosity)、最終黏度(finalviscosity)和崩解值(breakdownvalue,最高黏度-熱漿黏度)、消減值(setbackvalue,最終黏度-最高黏度)、回復值(consistencevalue,最終黏度-熱漿黏度)和成糊起始溫度、峰值時間共8個特征值。黏度單位為cP,RVU(RapidViscosityUnits)1RVU=12cP。1.2.4比為2.51參考農業部標準國家技術監督局批準的GB/T15682—1995方法實施。按國家標準秈米水米比為1.5∶1。每份樣品做3個重復,對3次結果進行整理,將這3次品嘗綜合評分分別與3次品嘗綜合評分平均值進行分析,其決定系數R2分別為:0.969、0.916、0.967,說明各次品嘗結果偏離不大,可反應被品嘗樣品的實際食味品質,可以以品嘗的綜合評分平均值做為食味值進行分析。1.2.5統計分析采用Excel2003、SPSS18.0對食味值及食味品質相關指標進行統計分析。2結果與分析2.1理化性狀對食味品質的影響表1可以看出,長寬比與食味值呈極顯著正相關,粒寬與食味值呈極顯著負相關,粒長與食味值的關系不明顯;堊白率與堊白度均與食味值呈極顯著負相關,而堊白大小與食味值的關系不明顯。就外觀而言,選擇粒寬較小,長寬比較大,堊白率較低,堊白大小較小的品種或組合有利于提高稻米的食味品質。理化性狀與食味值的相關分析表明,堿消值和膠稠度與食味值呈極顯著正相關,而蛋白質與食味值呈極顯著負相關,直鏈淀粉含量與食味值的關系不明顯,對食味值和直鏈淀粉含量進一步做曲線回歸分析,研究發現,直鏈淀粉含量與食味值的3曲線回歸方程:y=-23.232+11.2x-0.415x2+0.004x3,R2=0.468相對較大。食味值較優的品種直鏈淀粉質量分數集中在17%~23%之間。各理化性狀間,蛋白質與直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值呈極顯著負相關。直鏈淀粉含量與粒寬、堊白率、堊白度呈極顯著正相關,而與長寬比呈極顯著負相關。2.2rva譜特征值與食味值及消減值的關系表2顯示,最終黏度、回復值、消減值與食味值呈極顯著負相關,而崩解值與食味值呈顯著正相關,其他特征值與食味值的關系不明顯;這說明RVA譜特征值的二級黏度參數與食味值的關系顯著。RVA特征值間以崩解值與回復值的相關系數最大為-0.94,回復值與消減值的相關系數為-0.49,均達到了極顯著相關,這表明,RVA譜3個二級黏度參數間的關系顯著。通過RVA譜特征值的相關分析表明,食味品質較優品種的黏度特征為:最終黏度較低,回復值和消減值較小,崩解值較大。2.3熱漿黏度與堿消值、膠濃度的關系RVA譜黏度特性與稻米的理化指標之間存在著密切的相互關系。表3對稻米的RVA譜與理化性狀間的相關分析顯示,最高黏度與堿消值及直鏈淀粉含量呈極顯著負相關;熱漿黏度和最終黏度與堿消值、膠稠度呈極顯著負相關;回復值與膠稠度呈極顯著負相關,而與直鏈淀粉含量呈顯著正相關;崩解值與直鏈淀粉含量呈極顯著負相關;消減值與膠稠度呈極顯著負相關,而與直鏈淀粉含量呈極顯著正相關;成糊起漿溫度與堿消值呈極顯著正相關;峰值時間與堿消值呈極顯著正相關,而與膠稠度呈極顯著負相關。可見,理化指標中的直鏈淀粉含量、堿消值、膠稠度對RVA譜黏度特性存在較大的影響,蛋白質含量對黏度因子相關顯著,而脂肪含量沒有顯著相關性。2.4主成分與稻米品質的關系表4顯示:以特征根大于1為標準,選入6個主成分對食味品質的累計貢獻率為83.8%,說明用這6個主成分可較好的代替這20項指標來評價稻米食味品質的優劣。第1主成分中,因子負荷量最大的品質特性為崩解值,其特征向量為-0.921,其次為消減值、直鏈淀粉含量;在第2主成分中,因子負荷量最大的品質特性為最終黏度,特征向量為0.944,其次為熱漿黏度和膠稠度;由于從表3可知直鏈淀粉含量與崩解值、消減值都達到了極顯著相關,膠稠度與最終黏度、熱漿黏度也都達到了極顯著相關,因此,第1、第2主成分可以分別稱為蒸煮因子和黏度因子。第3主成分主要受粒寬、堊白率、堊白度和粒長影響,因此可稱為外觀因子。第4主成分主要表現了脂肪含量和蛋白質含量,稱之為營養因子。第5主成分補充了蒸煮的時間。第6主成分補充了粒形因子。根據主成分對稻米食味品質進行的綜合評價,蒸煮因子和黏度因子對食味品質的貢獻率最大,分別為:29.049%、23.815%,崩解值、最終黏度、熱漿黏度與食味值呈顯著正相關,而消減值與食味值呈極顯著負相關,所以第1主成分越小、第2主成分越大的品種食味品質越好;第3主成分主要表現了外觀因子,表1顯示對選擇粒型較長、堊白較小的米食味品質會較好;第4主成分越大,蛋白質和脂肪含量越低,而食味值與蛋白質呈極顯著負相關,所以第4主成分的貢獻率大小也可以直接反應出食味品質;第5、第6主成分分別是第1、第3主成分的補充。水稻的品質性狀是一個復雜的調控網絡,性狀間存在難以調和的遺傳關系,除第1主成分可以縮小選擇外,其余幾個主成分的增大或縮小都處于一種矛盾之中,尤其是膠稠度、堿消值、蛋白質含量和堊白率之間的協調上。所以,每一個主成分值都應該控制在合適的范圍之內。3最佳食味型品種的崩解值和消減值稻米食味品質的影響因素較多,目前缺少快速準確的測定方法。本試驗通過對稻米品質指標及RVA譜黏度參數與食味值進行分析,研究結果表明,長粒形、堊白度較小的品種具有較好的食味品質。前人研究發現,同一品種高堊白與低堊白相比,高堊白導致米飯變硬、粗糙、易返生、口味差。因此,結合粒形對產量的影響,適當選擇粒寬較小、低堊白的品種對提高稻米的食味品質具有重要作用。堿消值與食味值呈極顯著正相關,高振宇等的研究結果認為優質食用稻米的堿消值一般在4~5級,這與本研究的結果基本一致。公認的食味較好的品種RVA譜往往崩解值>100RVU,而消減值<25RVU;相反,食味差的品種崩解值大多<35RVU,而消減值>80RVU,本研究結果表明,最終黏度、回復值和消減值與食味值呈極顯著負相關,與崩解值呈顯著正相關,這說明,食味品質較優的品種具有較高的崩解值和較低的回復值和消減值,這與前人的研究結果一致;RVA譜黏度特性不僅與食味值直接相關,還與各食味品質性狀有密切的關系,與直鏈淀粉含量、膠稠度、堿消值這3項理化指標間存在極顯著的相關性。RVA譜是一種快速簡便的測定方法,因此,在育種中間材料進行RVA譜測定,可用于品質輔助選擇育種,早期淘汰產量一般且食味較差的株系,提高食味品質育種的選擇效率和準確性。稻米直鏈淀粉含量主要是由Wx基因控制的,同時受其他基因的修飾和多種因素的影響,(CT)n和G/T的遺傳多態可以解釋水稻品種81.2%~91.2%的直鏈淀粉含量變異。直鏈淀粉含量與米飯的黏性、硬度、光澤、適口性等密切相關,而本試驗的研究結果顯示,直鏈淀粉含量與食味值呈3次曲線關系,食味較優的品種AC多在17%~23%之間。主成分分析也表明,第1主成分小于平均值有利于提高稻米的食味品質,這就要求直鏈淀粉含量較低,而第4主成分應大于平均值有利于提高稻米的食味品質,這就要求直鏈淀粉含量較高,說明直鏈淀粉含量過高或過低都不利于食味品質的提高,因此應取中間值;韓金香等的研