浙江省粽子專用糯稻品種篩選及其綜合評價

王保君，程旺大，沈亞強，陳召桂，彭玉慧，朱佳偉，黃家頻，張紅梅，*

(1.嘉興市農業科學研究院 生態環境研究所，浙江 嘉興314016；2.浙江五芳齋實業股份有限公司，浙江 嘉興 314000；3.浙江禾天下種業股份有限公司，浙江 嘉興 314000)

粽子是中華歷史文化沉淀最為濃厚的傳統美食之一，深受大家喜愛。糯稻(OryzasativaL.var.Glutinosa Matsum)作為粽子加工的重要原料，營養價值豐富[1]，市場價格較高，是我國稻米中不可或缺的珍貴品種[2]。據估算，2020年，我國糯稻的種植面積為66.67萬hm2左右，產量為500萬～550萬t[3]。近幾年來，隨著人民生活水平的提高和膳食結構的不斷調整，市場對糯米的需求量逐年上升，長江以南等地區的糯稻種植規模也在不斷擴大[4]，糯米生產已經成為中國糧食生產中不容忽視的特色產業[5-6]。

糯米不僅是粽子營養的核心部分，也是粽子品質的重要命脈[7]。五芳齋等大型粽子加工企業制定了粽子專用糯稻采購的相關企業標準，其具體要求為：糙米率、精米率和整精米率要高，直鏈淀粉低于2.0%，蛋白質含量適中，精米籽粒呈瓷白色、體態飽滿、有香氣。因此，篩選和確定適宜浙江省種植的粽子專用糯稻品種，充分發揮浙江省粽子加工等龍頭企業優勢，依托粽子文化、山水資源、生態環境，打造產加銷糯米全產業鏈，是促進浙江省現代糯米產業發展的重要舉措。目前浙江省專用性糯稻的篩選研究主要集中在黃酒、米粉、湯圓等方面[8-9]，而有關粽子專用糯稻品種的篩選鮮為報道。本研究收集環太湖地區糯稻材料27份，通過糯稻田間表現，結合產量、米質和加工成粽子的食味品質進行綜合評價，篩選出適合浙北地區種植的粽子專用優質糯稻品種，以期為浙江省優質糯稻產業振興提供支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

以收集的環太湖地區27份糯稻資源為材料，其中17份來自浙江，分別為浙糯優1號、春江糯6號、浙糯106、祥湖13、紹糯9714、甬糯34、糯示01、嘉禾糯1號、糯示02、糯示03、糯示04、糯示05、糯示06、糯示07、糯示08、糯示09、糯示10；6份來自江蘇，分別為太湖糯、澄糯218、鎮糯19、蘇御糯、香糯833、武育糯4819；3份來自安徽，分別為皖墾糯1116、皖墾糯1號、皖墾糯3號；1份來自上海，為光明糯1號。編號J-01～J-27對應的材料見表1。

1.2 試驗地概況

試驗于2020年在浙江省嘉興市秀洲區新塍鎮火炬村禾天下種業育繁科研基地(120°37′58″E，30°45′22″N)開展，地屬亞熱帶海洋性季風氣候，平均海拔3.7 m，年平均氣溫15.5 ℃，年均降水量1 167.5 mm，年均日照時間2 007 h。試驗地土壤肥力水平均勻，0～20 cm土層土壤基本理化性狀為：有機質 21.02 g·kg-1、全氮0.79 g·kg-1、速效磷5.24 mg·kg-1、速效鉀83.28 mg·kg-1、銨態氮28.10 mg·kg-1、硝態氮14.19 mg·kg-1，pH值6.35。

1.3 試驗設計與田間管理

試驗采用田間大區設計，將收集的27個糯稻材料隨機排列種植，種植面積為466.7 m2(10.0 m×46.7 m)，不同處理間用小田埂隔開。2020年5月25日進行糯稻播種，2020年6月15日進行機插，機插密度為30 cm×12 cm。

供試化肥商品名和生產商分別為：粉末或顆粒有機肥(有機質≥45%)，桐鄉同奧農業科技有限公司；尿素(N≥46%)，靈谷化工集團有限公司；15-15-15司爾特復合肥(N+P2O5+K2O≥45%)，安徽省司爾特肥業股份有限公司。試驗地各材料的水分管理模式和病、蟲、草害防治保持一致。2020-06-10施基肥(有機肥750 kg·hm-2、復合肥375 kg·hm-2)，2020-06-22施返青肥(尿素112.5 kg·hm-2)，2020-07-01施分蘗肥(尿素112.5 kg·hm-2)，2020-08-05施穗肥(復合肥150 kg·hm-2)。

1.4 指標測定

1.4.1 生育時期記錄與產量測定

2020年8月中旬—9月記錄不同糯稻材料的齊穗期。待糯稻成熟后，整個小區全部用久保田4LZ-4(PRO988Q)單獨機械收割，并測定收割時含水量，折算為14.5%含水量記為實收產量。

1.4.2 糯米品質測定

以五芳齋糯稻原料龍粳57(CK)為對照，待糯稻材料全部收獲后，稻谷自然曬干儲藏3個月，而后，稱取500 g，委托農業農村部稻米及制品質量監督檢驗測試中心(杭州)進行米質檢測，其中，糯米糙米率、精密率、堿消值、膠稠度按照行業標準NY/T 83—2017檢測，糯米整精米率、粒長和長寬比按照行業標準NY/T 2334—2013檢測，糯米白度和陰糯米率按照行業標準NY/T 593—2013檢測，糯米的直鏈淀粉含量按照行業標準NY/T 2639—2014檢測，糯米蛋白質含量按照行業標準NY/T 2007—2011檢測。

1.4.3 食味品質評價

糯稻材料全部收獲后，稻谷自然曬干，每個糯稻材料各自加工成500 g糯米并包制成棕子，委托五芳齋粽子感官實驗室進行人工食味品鑒。糯稻白米粽子加工流程：首先將不同材料的糯米進行單獨淘洗，淘洗時間不超5 min，瀝干時間為30 min左右，使瀝干后的糯米質量為原始未淘洗糯米質量的1.1倍左右，開始包粽子。將包好的粽子統一放入高壓鍋加水燒煮，先常壓燒煮40 min，再加壓燒煮40 min，最后將煮好的粽子冷凍保存，復熱后分批次進行食味品鑒。食味品質的鑒定由10名五芳齋從事粽子生產加工、銷售的資深從業人員進行打分，其中，以五芳齋糯稻原料龍粳57加工的白米粽子為對照(各項食味指標評分均為9分)，各項指標評分結果除以9，折算后進行食味評價，具體評價標準如下。

粽子緊實度：剝開粽葉，無粽子形狀，米粒排列不整齊、松散，0～3分；粽子棱角較分明，米粒排列較整齊，4～7分；粽子棱角分明，米粒排列整齊，8～10分。

粽子色澤：色澤較暗淡，很不均勻，0～3分；色澤潔白，一般均勻或略帶黃色，4～7分；色澤潔白為本白色，均勻一致，米粒有光澤，8～10分。

粽子氣味：無異味、無糯米或其他谷物固有的香味，0～3分；具有輕微糯米或其他谷物固有的香味，4～7分；具有濃郁糯米或其他谷物固有的香味，8～10分。

黏性適宜度(粽子對口腔的黏附程度)：無黏性或黏性太大，0～3分；稍有黏性，4～7分；黏性適中，8～10分。

軟硬適宜度(臼齒咬斷樣品所需力的大小)：太軟或太硬，0～3分；稍軟或稍硬4～7分；硬度適中，8～10分。

喜愛程度：不喜歡，0～3分；較喜歡，4～7分；很喜歡，8～10分。

1.5 數據處理

試驗數據用SPSS20.0軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)、主成分分析和聚類分析，用Microsoft Office Excel 2010軟件輔助處理數據和制表，用Origin 2021軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 齊穗期與齊穗20 d氣溫

由表1可知，不同糯稻材料的播齊歷期差異較大，變幅為23 d，其中J-13、J-18、J-19、J-20、J-22、J-24的齊穗時間最早(2020年8月20日)，播齊歷期為87 d，J-12的齊穗時間最晚(2020年9月12日)，播齊歷期為110 d。齊穗后20 d內，J-13、J-18、J-19、J-20、J-22、J-24的日平均氣溫、日平均最高氣溫、日平均最低氣溫和平均日較差相同，且均最高，分別為28.60、32.75、24.45、8.30 ℃；J-12的日平均氣溫、日平均最高氣溫、日平均最低氣溫、平均日較差均最低，分別為22.03、25.00、19.05、5.95 ℃(圖1)。

糥稻材料編號同表1。下同。

表1 不同糯稻材料的齊穗時間

2.2 實測產量

由圖2可知，實測產量高于8.25 t·hm-2的糯稻材料有J-01、J-03、J-07、J-09、J-15、J-18、J-22、J-26、J-27，介于7.50～8.25 t·hm-2的材料有J-02、J-04、J-06、J-08、J-10、J-11、J-12、J-14、J-19、J-21、J-25，其余糯稻材料產量低于7.50 t·hm-2。

圖2 不同糯稻材料的實測產量

2.3 米質

由表2可知，27份供試糯稻材料的糯米白度均為1級，膠稠度均為100 mm，同CK一致。同CK相比，J-01、J-02、J-03、J-07、J-08、J-13、J-21、J-26和J-27的糙米率分別高出1.3、0.8、1.2、2.3、0.7、1.4、1.4、1.5、0.9百分點；J-01、J-03、J-07、J-16、J-21和J-27的精米率分別高出1.3、2.2、1.2、0.4、1.4、0.9百分點；J-11和J-21的整精米率分別高出1.1、1.6百分點。此外，J-02、J-03、J-05、J-06、J-07、J-09、J-11～J-18、J-22、J-26的陰糯米率均低于CK，J-09、J-11、J-12、J-15的直鏈淀粉含量低于CK，J-03、J-04和J-12的蛋白質含量低于CK，J-05、J-07、J-10、J-12、J-15、J-21的粒長短于CK，J-12的長寬比小于CK。在堿消值方面，除了J-03、J-04、J-05、J-09、J-10、J-11、J-12、J-15、J-19外，其余的均低于CK。

表2 不同糯稻材料米質情況

2.4 粽子食味品鑒

由表3可知，J-19的粽子色澤最好，得分顯著(P<0.05)高于J-04、J-08、J-10、J-12、J-18、J-22、J-25和J-27；J-01的粽子氣味最好，得分顯著(P<0.05)高于J-03、J-04、J-07、J-08、J-10、J-12、J-15、J-16、J-18、J-19、J-20、J-23、J-24；J-09的粽子緊實度最好，并顯著(P<0.05)高于J-04、J-08、J-10、J-12、J-13、J-18、J-19、J-20、J-21、J-22、J-25、J-27；J-14的黏性適宜度最好，得分顯著(P<0.05)高于J-25；J-14的軟硬適宜度最好，并顯著(P<0.05)高于J-01、J-06、J-07、J-17、J-19、J-21、J-24、J-25。在喜愛程度方面，J-14和J-19的評分最高，并顯著(P<0.05)高于J-04、J-07、J-10、J-25。

表3 不同糯稻材料粽子食味評分

2.5 適于浙北地區種植的粽子專用糯稻材料的綜合評價

2.5.1 相關性分析

如圖3所示，糯稻產量、米質、粽子食味品質和氣溫存在相關性。其中，糯稻的實際產量同糯米整精米率顯著(P<0.05)正相關；糯稻的播齊歷期同堿消值極顯著(P<0.01)正相關，同直鏈淀粉和蛋白質含量極顯著(P<0.01)負相關。在糯米米質方面，糯稻糙米率同精米率極顯著(P<0.01)正相關；陰糯米率同糙米率極顯著(P<0.01)負相關，同長寬比和直鏈淀粉含量均顯著(P<0.05)正相關；整精米率同蛋白質含量顯著(P<0.05)負相關，同直鏈淀粉含量極顯著(P<0.01)負相關；堿消值同蛋白質、直鏈淀粉含量均極顯著(P<0.01)負相關；直鏈淀粉含量同糯稻粒長、長寬比顯著(P<0.05)正相關，同蛋白質含量極顯著(P<0.01)正相關。在粽子食味方面，對粽子的喜愛程度同粽子的氣味、軟硬適宜度、蛋白質含量顯著(P<0.05)正相關；粽子黏性適宜度同軟硬適宜度極顯著(P<0.01)正相關；粽子的緊實度同粽子色澤顯著(P<0.05)正相關。在氣溫方面，糯稻齊穗后20 d的日平均溫度、日較差同糯稻堿消值極顯著(P<0.01)負相關，同直鏈淀粉、蛋白質含量極顯著(P<0.01)正相關。此外，粽子黏性適宜度同糯米的長寬比、陰糯米率呈顯著(P<0.05)負相關，粽子的緊實度同糯米的整精米率呈顯著(P<0.05)正相關。

圖3 不同性狀指標的相關分析

2.5.2 主成分分析

以27個糯稻材料為對象，對實際產量、粽子氣味、粽子緊實度、黏性適宜度、硬度適宜度、喜愛程度、糙米率、整精米率、陰糯米率、堿消值、直鏈淀粉、蛋白質12個指標進行主成分分析，其中陰糯米率為負向指標，其部分數據為0，故乘以-1后進行數據轉換，再分析。第1主成分的貢獻率為26.98%，第2主成分的貢獻率為21.69%，第3主成分的貢獻率為12.72%，第4主成分的貢獻率為9.76%，第5主成分的貢獻率為9.13%，前5個主成分累計貢獻率80.28%。由表4可知，對第1主成分(PC1)貢獻較大的是粽子緊實度、整精米率、堿消值、直鏈淀粉和蛋白質含量，其中粽子緊實度、整精米率、堿消值具有較大的正載荷量，直鏈淀粉和蛋白質含量具有較大的負載荷量，這些指標均與糯米的外觀、粽子的食味品質有關，故定義PC1為“品相因子”；對第2主成分(PC2)貢獻較大的是黏性適宜度、硬度適宜度、喜愛程度和陰糯米率，且均具有較大的正載荷量，這些指標均與糯米的感官品質有關，故定義PC2為“感官因子”；對第3主成分(PC3)貢獻較大的是粽子氣味，具有較大的正載荷量，與粽子的風味有關，故定義PC3為“風味因子”；對第4主成分(PC4)貢獻較大的是實際產量，具有較大的正載荷量，與糯米產量有關，故定義PC4為“產量因子”；對第5成分(PC5)貢獻較大的是糙米率，具有較大的負載荷量，與糯米加工有關，故定義PC5為“加工因子”。

表4 成分矩陣

由圖4可知，J-03、J-09、J-11、J-14、J-15、J-16、J-21和J-26均在PC1和PC2的正向區間，具有較好的品相、感官屬性；J-03、J-05、J-06、J-11、J-15、J-16、J-21和J-26均在PC1和PC3的正向區間，具有較好的品相、風味屬性；J-03、J-04、J-07、J-10、J-21和J-26均在PC1和PC4的正向區間，具有較高的品相、產量屬性；J-04、J-06、J-09、J-11、J-14和J-15均在PC1和PC5的正向區間，具有較好的品相、加工屬性。

圖4 糯稻材料主成分二維排序圖

根據不同主成分的特征值和貢獻率，計算27個糯稻品種材料的主成分得分，得分越好，適合做粽子的糯稻品種材料的綜合品質越高。計算公式為：F=0.2698F1+0.2169F2+0.1272F3+0.0976F4+0.0913F5；F1=0.2074X1-0.1111X2+0.2974X3+0.0754X4-0.0562X5-0.1433X6+0.1033X7+0.3813X8+0.1967X9+0.4307X10-0.5016X11-0.4416X12；F2=0.1313X1+0.2332X2+0.2130X3+0.3902X4+0.4057X5+0.4751X6+0.2530X7+0.0983X8+0.4395X9-0.1730X10-0.0255X11+0.2074X12；F3=-0.1442X1+0.6324X2+0.2360X3-0.4562X4-0.3886X5+0.0896X6+0.3782X7+0.0611X8+0.0116X9+0.0543X10-0.0059X11+0.0808X12；F4=0.7604X1+0.0200X2-0.1249X3-0.3622X4+0.0164X5-0.0144X6-0.0824X7+0.3505X8-0.0087X9-0.3519X10+0.1423X11-0.0166X12；F5=-0.0874X1+0.2962X2+0.3871X3-0.0204X4+0.2665X5+0.2170X6-0.6148X7+0.2427X8-0.4260X9+0.1277X10+0.0393X11-0.0066X12。

計算結果如圖5所示，J-11的綜合得分最高，J-25的綜合得分最低。

圖5 主成分分析綜合得分與排名

2.5.3 聚類分析

如圖6所示，依據27份糯稻試驗材料5個主成分得分進行Q型聚類分析，聚類方法為ward，聚類類型為歐氏距離。當歐式距離為8時，27個糯稻品種(材料)可以分為5類：第1類包括J-03、J-09、J-11、J-15，該類具有較好的品相、感官和加工品質，綜合評分高；第2類包括J-01、J-05、J-06、J-08、J-13、J-16、J-17、J-19、J-21，該類具有較好的風味品質，但產量和品質較差，綜合評分中等；第3類包括J-02、J-14、J-18、J-20、J-22、J-23、J-26、J-27，該類具有較好的感官品質，綜合評分中等；第4類包括J-04、J-07、J-10、J-12，該類具有較好的品相，但感官、風味品質較差，綜合評分較低；第5類包括J-24、J-25，該類具有較好的風味和加工品質，但品相和感官品質較差，綜合評分低。

圖6 不同糯稻品種聚類分析圖

3 討論

糯米作為粽子的重要組成部分，其品質好壞直接影響粽子的商品性，因此選擇適合浙江省種植的粽子專用優質糯稻品種顯得尤為重要。糯米的直鏈淀粉和蛋白質含量是影響粽子色、香、味和質構等食味品質的關鍵因子[10-11]。糯稻直鏈淀粉和蛋白質含量除了受自身遺傳因素影響以外，也受當地環境因素的影響[12]。王永慈[13]研究表明，對長江中下游地區稻米品質影響最大的氣候因子是水稻生育期內平均溫度與日較差，特別是水稻齊穗后20 d的平均溫度和日較差。本研究表明，糯稻齊穗后20 d的日平均溫度、日較差同直鏈淀粉含量均呈顯著正相關。竇志[14]研究表明，隨著灌漿期溫度的升高(齊穗后55 d平均氣溫)，稻米直鏈淀粉含量呈顯著下降趨勢，這可能是因為試驗選取的日平均溫度的時間段差異和稻米品種類型不同[15]。在蛋白質含量方面，糯稻齊穗后20 d的日平均氣溫、日較差同蛋白質含量有顯著的正相關關系，與前人研究結果一致[16]。此外，本研究還發現糯稻的蛋白質含量同粽子的受喜愛程度顯著正相關。粒型對米質性狀影響較大[17]，本研究表明，糯米的長寬比同粽子的黏性適宜度呈顯著負相關。陳云輝[18]研究表明，隨著糯米粒度的減小，粽子水分含量降低、硬度增加、黏性降低、香味減弱，感官品質變差。

科學合理的食品感官指標可以反映粽子的特征品質，直接影響粽子品質鑒定[19]。溫度不同導致粽子的感官品質不同。陳云輝[18]研究發現，進食溫度為37 ℃時，粽子的外觀、香味、滋味較優，硬度和黏彈性適中，能獲得最佳的感官品質。本研究發現，在粽子感官評價中，粽子的色澤、氣味和緊實度的感官辨識度較高；粽子的黏性適宜度、軟硬適宜度和喜歡程度的感官辨識度相對較低。糯米、餡料和粽葉是構成粽子的主要原料。其中，餡料添加對粽子風味和口感的改善起主要作用[18]。因此，筆者認為粽子緊實度≥0.9是粽子專用糯稻篩選的關鍵指標。

篩選適合浙江省種植的粽子專用優質糯稻品種要兼顧糯稻產量、品質和粽子商品性等多方面因素。主成分分析法是常見的多變量分析方法，在水稻品種選育方面具有重要作用[20-21]。江谷馳弘[22]利用主成分分析法對從日本引進的糯稻品種進行篩選，發現適合四川地區種植，產量高、品質優、綜合表現最好的糯稻品種為D26和D92，可以作為湯圓制品專用品種。本研究通過主成分分析法對環太湖地區糯稻材料進行篩選，綜合得分排名前10的糯稻品種材料為紹糯9714、浙糯優1號、浙糯106、嘉禾糯1號、皖墾糯3號、皖墾糯1116、糯示01、香糯833、太湖糯、武育糯4819。

本研究通過主成分-聚類分析法對環太湖地區27份糯稻材料進行篩選，將27份糯稻品種材料分為5大類，適合做粽子的糯米主要集中在1、2、3類，結合直鏈淀粉含量低于2%、粽子緊實度大于0.9的粽子生產要求，最終篩選出適合浙江省種植的粽子專用糯稻品種材料有紹糯9714、浙糯優1號、浙糯106、嘉禾糯1號、皖墾糯3號、糯示01。