不同品種小米的直鏈淀粉含量與快速黏度分析儀譜特征值關系研究

劉 輝，張 敏*

(東北農業大學食品學院，黑龍江 哈爾濱 150030)

不同品種小米的直鏈淀粉含量與快速黏度分析儀譜特征值關系研究

劉 輝，張 敏*

(東北農業大學食品學院，黑龍江 哈爾濱 150030)

采用快速黏度分析儀(RVA)分析全國27個小米品種的RVA譜線和各特征值間的相關性。結果表明：小米品種間的RVA譜特征值差異顯著，小米衰減值的測定對于小米的品種鑒別具有較強的區分能力；直鏈淀粉含量與衰減值呈極顯著負相關，與回生值呈極顯著的正相關。可以利用直鏈淀粉含量并輔助RVA譜特征值進行小米品質的鑒定。

小米；糊化特性；直鏈淀粉含量；RVA譜

Abstract ：Rapid visco analyzer was used to analyze the RVA spectra of 27 millet varieties and correlations among RVA eigenvalues were explored. The results showed that there was a significant difference in RVA eigenvalues among different millet varieties. The measurement of millet attenuation values provided an effective discrimination for 27 millet varieties. Amylose content was negatively correlated with attenuation values but positively correlated with retrogradation values. Therefore, RVA determination combined with amylose content provides a good approach for the identification of millet quality.

Key words：millet；gelatinization characteristics；amylose content；RVA spectrum

小米，又稱粟，原產于我國，栽培歷史悠久，早在兩千多年前的甲骨文中就記載了“神農五谷，粟居其一”。同其他谷類相比，小米含有豐富的蛋白質、脂肪，而且營養素配比較合理，人體消化吸收率高。此外，一般谷類缺乏的色氨酸、VB1、胡蘿卜素等在小米中含量亦較豐富。小米還具有良好的藥用價值，可以養胃健脾，是難得的滋補佳品[1]。

隨著我國城鄉居民生活水平的不斷提高，人們對小米產品的要求是顏色鮮艷、柔軟可口、沒有回生現象。在優質谷子育種上，由僅注重外觀品質轉向理化指標與外觀品質并重，因此品質育種在作物育種中越來越受到重視。在水稻、小麥等作物上利用快速黏度分析儀(rapid visco analyzer，RVA)快速分析品質性狀的研究報道已有很多[2-3]，但在小米中的應用很少。

目前用比色法測定的直鏈淀粉含量(amylose content，AC)實際上包括了直鏈淀粉和支鏈淀粉的長鏈B，因此又稱表觀直鏈淀粉含量(apparent amylose content，AAC)[4]。AAC是決定稻米蒸煮與食用品質的一項重要品質性狀[5]。吳殿星[6]和胡培松等[7]研究認為，RVA譜特征值與稻米理化品質指標AC關系密切。隋炯明[8]和吳殿星等[6]還進一步提出了區分優質稻米品種的RVA譜特征指標值。吳殿星等[6]另外還分析了不同AC水稻品種的RVA譜特征，較好地區分AC相似品種的優劣。賈良等[9]的研究結果表明，RVA譜特征值與稻米理化品質指標AC、膠稠度間都存在極顯著的相關性。王豐等[10]通過分析不同食味類型稻米品種的RVA譜特性，發現食味較優的品種一般都具有較小的回生值，而食味較差的品種則相反。由于RVA譜的測定操作簡單、重復性好、需樣量少，因此，在谷物類作物的蒸煮與食用品質評價以及優質品種的選育中具有重要的應用價值。

本實驗利用快速黏度分析儀測試不同品種的小米，對它們糊化特性的主要特征值進行比較分析，并對RVA譜特征值與直鏈淀粉含量的相關性進行初步探討，旨在為今后小米的加工和育種工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本研究采用全國27個小米品種(赤谷10、晉谷21、濟谷13、龍谷32、公谷68、長生18、濟谷12、隴谷10、冀谷19、冀谷26、長農0302、長生0301、朝谷13、冀谷22、隴谷8、長生04、晉谷27、長農35、赤谷8、朝谷12、延谷12、隴谷6、延谷13、龍谷31、公矮5、公矮2、龍谷25)作為研究對象。

RVA儀 澳大利亞Newport Scientific儀器公司。

1.2 方法

1.2.1 淀粉黏滯特性分析

采用RVA儀快速測定淀粉黏滯特性，并用TCW(thermal cycle for windows)配套軟件分析。測定按AACC操作規程61—02，1995《快速黏度分析儀測定大米的糊化特性》要求，即含水量為14.0%時，樣品量3.00g，蒸餾水25.00mL。測定過程中，罐內溫度變化如下：50℃保持1min，以12℃/min上升到95℃(3.75min)，95℃保持2.5min，以后下降到50℃(3.75min)，50℃保持1.4min。攪拌器起始10s轉動速度為960r/min，之后保持在160r/min，產生峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度、衰減值、回生值、糊化溫度一系列特征值。

1.2.2 直鏈淀粉含量測定

按照GB/T 15683—1995《稻米直鏈淀粉含量的測定》進行測定。

1.2.3 統計分析

采用SPSS統計軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同小米品種間RVA 譜特征值分析

表1為測定的27種小米品種RVA特征值，峰值黏度的變化范圍為918～2166cP，其中龍谷25的峰值黏度最小為918cP，而晉谷27的峰值黏度最大為2166cP；熱漿黏度的變化范圍為706～1360cP，其中龍谷25熱漿黏度最小為706cP，而冀谷19和濟谷13的熱漿黏度最大，均為1360cP；最終黏度變化范圍為2079～3501cP，其中公谷68最終黏度最小為2079cP，而龍谷32最大為3501cP；衰減值變化范圍為210～1175cP，其中龍谷31最小為210cP，而晉谷27為最大為1175cP；回生值變化范圍為1283～2596cP，其中晉谷27最小為1283cP，而龍谷32最大為2596cP。糊化溫度變化范圍為74.75～89.7℃，其中晉谷27最小為74.75℃，隴谷8最大為89.7℃。

不同小米品種間RVA譜的特征值變化較大。6個RVA譜特征值中變異系數最大的是衰減值，其次是最終黏度、熱漿黏度、峰值黏度、回生值，最小的是糊化溫度。變異系數反映了指標間的離散程度，說明小米衰減值的測定對于小米的品種鑒別具有較強的區分能力。不同品種小米間RVA譜特征值的差異，與小米品種的地域差異及其他一些環境因素和施肥量等因素直接相關[11]。

表1 27個小米品種的RVA特征值Table 1 RVA eigenvalues of 27 millet varieties

2.2 小米RVA譜特征值間的相關性

表2 小米RVA譜各特征值的相關性Table 2 Correlations among RVA spectral eigenvalues

進一步分析小米RVA譜各特征值的相關性，結果見表2所示。回生值和最終黏度呈極顯著正相關，相關系數高達0.863；熱漿黏度和峰值黏度呈極顯著正相關，相關系數達0.822。在剩余指標中，衰減值和峰值黏度呈極顯著正相關；糊化溫度和峰值黏度、熱漿黏度、衰減值呈極顯著負相關。舒慶堯等[5]研究早秈米認為，RVA譜特征值的峰值黏度、熱漿黏度、最終黏度3個基本指標可以反映RVA譜的基本特征。Juliano[12]的研究表明熱漿黏度、最終黏度較大的小米品種的加工特性較好。比較本實驗中27個小米品種的RVA譜各特征值得出，濟谷13的熱漿黏度較大為1360cP，最終黏度較大為2946cP；冀谷19的熱漿黏度為1360cP，最終黏度為3317cP；公矮2的熱漿黏度為1148cP，最終黏度為3037cP。

2.3 RVA譜特征值與直鏈淀粉的相關性

有研究表明，RVA譜特征值之間的差異主要是由于直鏈淀粉含量的差異引起的[13]。27個小米品種的直鏈淀粉含量測定結果如表3所示。

表3 27個小米品種的直鏈淀粉含量Table 3 Amylose contents of 27 millet varieties%

依據直鏈淀粉含量的不同，將27個小米品種分為3類：低AC品種(AC＜25%)、中低AC品種(25%≤AC≤35%)、高AC品種(AC＞35%)；其中低AC品種組共3個品種，中低AC品種組16個，高AC品種組8個。分析27個小米品種的直鏈淀粉含量與RVA譜特征值的相關性如表4所示。

表4 RVA譜特征值與直鏈淀粉含量的關系Table 4 Relationships between RVA eigenvalues and amylose content

由表4可見，隨著小米AC的升高，衰減值、峰值黏度減小，其他的特征值隨AC的升高而增大。這與稻米研究中，RVA 譜特征值中最高黏度(峰值黏度)、崩解值(衰減值)與AC呈極顯著負相關[14]的結論具有一致性。相關系數分析表明，小米中的AC直接影響RVA譜線的各特征值大小，其相關系數都達到極顯著的水平，特別是與回生值的正相關系數高達0.999；與衰減值的負相關系數高達0.996。即小米中的AC高，則衰減值小，而回生值大；若小米中的AC低，則衰減值大，而回生值小。這期間的數學變化規律還有待進一步的研究。

谷物中的直鏈淀粉含量是影響米飯適口性的重要因素[13-15]。雖然選擇較低的直鏈淀粉含量可在一定程度使得稻米食味變佳，但稻米直鏈淀粉含量并非越低越好，直鏈淀粉含量過低，煮成的米飯就會太黏、味淡、食味差。一般，水稻品種要具備優良的食味，其直鏈淀粉含量應中等適宜[16]。NY/T 5932—2002《食用稻品種品質》[17]中規定直鏈淀粉含量為15%～20%時，可以達到粳稻品質1、2級標準。本實驗測定的小米品種中，RVA譜表現較優的小米品種的直鏈淀粉含量基本在 25%≤AC＜35%之間。有關小米的食味與淀粉含量間的關系，有待進一步的研究。

3 結 論

小米品種間的RVA譜特征值差異顯著，其中變異系數最大的是衰減值，其次是最終黏度、熱漿黏度、峰值黏度，回生值，最小的是糊化溫度。小米衰減值的測定對于小米的品種鑒別具有較強的區分能力。在小米的RVA譜特征值中，回生值和最終黏度、熱漿黏度呈極顯著正相關；糊化溫度和峰值黏度、熱漿黏度、衰減值呈極顯著負相關。小米的AC與衰減值呈極顯著負相關，與回生值呈極顯著的正相關。可以利用直鏈淀粉含量并輔助RVA譜特征值進行小米品質的鑒定。

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Relationships between Amylose Content and Gelatinization Characteristics of Different Varieties of Millet

LIU Hui，ZHANG Min*
(College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)

TS210.1

A

1002-6630(2010)15-0031-03

2010-03-10

“十一五”國家科技支撐計劃項目(2006BAD02B02-03-01)

劉輝(1984—)，女，碩士研究生，研究方向為農產品加工與貯藏。E-mail：haitun999@163.com

*通信作者：張敏(1972—)，女，教授，博士，研究方向為農產品加工與貯藏。E-mail：xzm7777@sina.com