稻谷的形态结构与品质

稻谷的形态结构与稻米的品质南京财经大学刘晓庚2013.03.06野生稻稻穗栽培稻稻穗栽培稻籽粒野生稻籽粒1.1籼稻和粳稻籼米粳米一、稻的类型有20%左右为直链淀粉。属中黏性。种植于热带和亚热带地区，生长期短，在无霜期长的地方一年可多次成熟。去壳成为籼米後，外观细长、透明度低，煮熟後米饭较乾、松。粳稻的直链淀粉较少，低于15%。种植于温带和寒带地区，一般一年只能成熟一次。去壳成为粳米後，外观圆短、透明(部分品种米粒有局部白粉质)。煮食特性介于糯米与籼米之间。用途为一般食米。(1)籼、粳稻的区别(2)籼、粳稻是两种不同的地理气候生态型(3)籼稻和粳稻的演变籼稻谷粒和米粒粳稻谷粒和米粒1.1籼稻和粳稻1.2早、中稻和晚稻早,中,晚稻的根本区别在于对光照反应的不同早,中稻对光照反应不敏感,在全年各个季节种植都能正常成熟,晚稻对短日照很敏感,严格要求在短日照条件下才能通过光照阶段,抽穗结实晚稻和野生稻很相似,是由野生稻直接演变形成的基本型早,中稻是由晚稻在不同温光条件下分化形成的变异型北方稻区的水稻属早稻或中稻种子→稻谷第2护颖第1护颖内颖外颖小花梗糙米糙米→颖果小穗梗副护颖2.稻谷的形态结构2.稻谷的形态结构稻谷的结构示意图糙米胚芽米白米糙米：稻谷去除稻壳後之稻米，保留了八成的产物比例。营养价值较胚芽米和白米较高，但浸水和煮食时间也较长。胚芽米：糙米加工後去除糠层保留胚及胚乳，保留了七成半的产物比例，是糙米和白米的中间产物。精米：即我们平时食用的白米或大米，糙米经继续加工，碾去皮层和胚(即细糠)，基本上只剩下胚乳，保留了七成的产物比例。市场上最主要的类别。3稻米的种类糙米果皮种皮胚乳胚胚芽鞘不完全叶幼叶胚根鞘第1叶幼叶茎生长点胚吸收层第2叶原基胚根冠胚根生长点日常生活中常见的稻米种类预熟米(改造米)：将食米经浸润、蒸煮、干燥等处理。营养强化米：食米添加一种或多种营养素。速食米：食米经加工处理，可以开水浸泡或经短时间煮沸，即可食用。有机米：水稻栽种过程中，不施用化学合成农药及化学肥料，采有机式(以天然萃取物或浸泡汁液防治病虫害、施用有机肥料等)管理，种植生产的稻米，经加工所得的食米。免淘洗米：是一种清洁干净、晶莹整齐、符合卫生要求，不必淘洗就可以直接蒸煮食用的大米。香米：是指自身含有香味物质，其香味强度超过人对香味的识别阈，在蒸煮或生熟品尝过程中，能够逸出或散发令人敏感香味的稻米毒大米：是指混有甲醛、吊白块、工业油等对人有毒的大米。有些有毒大米，虽外观晶莹，但可以用肉眼仔细鉴别；而受重金属、化肥、农药、废弃工业品等污染的大米，肉眼是鉴别不出来的，也闻不出来，只能信权威部门管理的有品牌的大米。粘稻和糯稻：是根据稻米中直链淀粉和支链淀粉的含量不同来进行分类的。淀粉几乎全是支链淀粉的则为糯稻；直链淀粉比支链淀粉含量高的则为粘稻。糯稻粘稻米粒色泽乳白色、不透明略透明、有光泽淀粉组成含支链淀粉98%以上,几乎不含直链淀粉。直链淀粉20%~30%支链淀粉70%~80%碘液反应淀粉吸碘性很小，遇碘反应显棕红色。淀粉吸碘性很大，遇碘反应显蓝色。3稻米的种类项目糙米小麦玉米大麦小米高粱黑麦燕麦粗蛋白(%)7.310.69.811.011.58.38.79.3赖氨酸(g/16gN)3.82.32.53.22.72.73.74.0苏氨酸(g/16gN)3.62.83.22.93.23.33.33.6蛋氨酸+半胱氨酸(g/16gN)3.93.63.93.93.62.83.74.8色氨酸(g/16gN)1.11.00.61.11.31.01.00.9能量(kJ/100g)16101570166016301650161015701640蛋白质吸收率(%)99.796.095.088.093.084.877.084.1生物价(%)74.055.061.070.060.059.277.770.4蛋白质利用率(%)73.853.058.062.056.050.059.059.1有效蛋白含量(%)5.45.65.76.86.44.25.15.5可吸收能量(kJ/100g)15501360145013201440129013301160可吸收能量(%)96.386.487.281.087.279.985.070.64稻米的营养价值8种主要粮食作物营养价值比较二、稻米品质的形成与调控评价标准:①食用标准：多数人喜欢米饭较软、适口性好，但人们的取食嗜好也会因时空的变化而异，这是最主要、难以统一的评价标准。②工业标准：作为制粉、味精、酿酒等工业原料，要求直链淀粉含量高。③饲用标准：一般更重视蛋白质、维生素含量的高低。2.1稻米品质及其评定方法(一)稻米品质的评价(二)我国稻米品质的现状与优质稻谷的标准稻米品质分析一般要求在稻谷收获、晒干(含水量13%±1%)、去杂后存放90d以上，待理化性质稳定后进行。2.1稻米品质的评价与方法1.加工品质5.卫生品质4.营养品质2.外观品质3.蒸煮与食味品质1.加工品质加工品质：反映稻米对加工的适应性，又称碾磨品质，主要取决于子粒的灌浆特性、胚乳结构及糠层厚度等，如子粒充实、胚乳结构致密、硬性好的谷粒，加工适应性好。评价指标：主要有糙米率、精米率、整精米率，分别为单位重量稻谷加工出的糙米、精米和完整精米的质量百分率。测定仪器：主要有实验室用砻谷机、精米机、分离筛和电子天平等。2.外观品质(市场或商品品质)外观品质：它体现吸引消费者的能力，评价指标主要有垩白米率、垩白面积、垩白度、透明度、粒形、裂纹等。(1)垩白米率：是整精米中垩白米粒所占的百分比。垩白类型：按发生的部位分为腹白、背白和心白。品质评价：垩白使稻米透明度、硬度降低且易碎，是一种不受欢迎的特性。(2)垩白面积：是垩白占整粒米投影面积的百分比。(3)垩白度：垩白米率与垩白面积的乘积。等级：按其程度不同可进行5级分类，1级垩白度少于1%，5级垩白度为20%以上。(4)透明度：指精米在光透视下的晶亮程度。品质评价：除糯米外，优质米要求透明或半透明。(5)粒形：通常以长宽比表示。长宽比3.0称细长形，2.0为粗短形，两者间为椭圆或中长形。用品尝方法评价3.蒸煮和食味品质评价方法：先鉴定米饭有无清香味(气味占15%)，再观察米饭色泽、结构(外观占15%)，并口感品尝鉴定柔软性、黏散性及滋味(适口性占60%)。4.营养品质营养品质：指精米中蛋白质及其氨基酸等养分的含量与组成，以及脂肪、维生素、矿物质含量等。稻米蛋白质测定方法：一般是通过测定稻米的全氮含量(如凯氏法定氮)，并乘以5.95的转换系数即得。品质评价：稻米蛋白质除绝对含量外，谷蛋白、醇溶蛋白等组分及氨基酸组成也与营养、食味有关。①一般认为蛋白质含量高会抑制淀粉粒吸水、膨胀及糊化，米饭口感变差，食味不佳。②但其中又含有谷蛋白及多种人体必需的氨基酸，易消化吸收，营养价值较高。5.卫生品质卫生品质：主要是稻米中农药及重金属元素(如砷、镉、汞、铅)等有害成分的残留状况等。主要包括有毒化学农药、重金属离子、黄曲霉素、硝酸盐等有毒物质的残留量。是稻米的首要品质指标。评价方法：①热分析方法；②米饭质地分析法；③形态分析法；④近红外法；⑤X射线衍射法；⑥核磁共振法；⑦高效液相色谱法2.2我国稻米的品质现状与优质稻谷的标准1.我国稻米的品质现状1)优质稻米资源丰富。2)主体品种品质总体水平不高，在国际稻米市场上竞争力不强。3)近年来，优质新品种的培育和推广，对改良我国稻米品质的结构发挥了积极的推动作用。2.3稻米品质的形成(一)稻米品质形成生理(二)水稻品种与品质的关系(三)环境条件及栽培因素对品质的影响(一)稻米品质形成生理1.糙米的组成成分糙米胚胚乳90%种皮果皮淀粉76.6-78.4%糊粉层淀粉组织脂肪0.3-0.5%主要是不饱和脂肪酸与淀粉-脂肪复合物球蛋白白蛋白醇溶蛋白谷蛋白蛋白质6.3-7.8%影响米饭的光泽和适口性直链淀粉支链淀粉α-1,4键连接的α-D葡萄糖直链聚合体α-1,4键与β-1,6键共同连接有分支结构的葡萄糖聚合体以蛋白体存在稻米中还含有极少量的影响气味的挥发性物质2.灌浆特性与稻米品质(1)胚乳细胞的多少与子粒发育、淀粉积累有显著的正相关，也决定了子粒的重量与品质。(2)灌浆较平缓时垩白较小，而灌浆大起大落时垩白往往较大。(3)灌浆前期干物质积累速度平缓有利于提高稻米的品质。3.淀粉的合成与积累的一系列酶直接关系到稻米的品质(二)水稻品种和环境因素对品质的影响1.米质与品种2.米质与气候生态3.土壤生态条件对稻米品质的影响4.栽培措施对稻米品质的影响1.水稻品种与品质的关系•米质是遗传力较高品种特性•品种特性在很大程度上决定其加工、外观、蒸煮和食味品质•不同类型品种的米质对环境条件的反应特性亦不相同2.栽培措施对稻米品质的影响(1)施肥：①氮肥②磷肥③钾肥(2)种植密度(3)水分管理(4)农药、除草剂等农用化学品的施用3.稻米品质的调控1)优质水稻品种选择与合理布局2)水稻适宜播栽期的确定3)群体起点密度调控4)土壤培肥与品质调优的施肥技术5)品质调优的水分灌溉技术6)病虫草害综合防治的控污技术7)适时收获与合理干燥技术米糠的营养价值也相当高，除含有稻米中64%的营养，还含有90%以上人体需要的营养。米糠油、米糠蛋白和米糠营养素都是科学家研究的主要方向。因此有许多保健食品，生活用品中都强调它们有新鲜米糠的成份。3.1米糠的用途三、水稻的其他用途3.2稻糠即稻谷的壳动物饲料的重要来源建筑材料，被试用在水泥混合材上用来生产植酸钙、肌醇就地掩埋稻草，能对第一期作水稻增产10％；排水不良的田中，每年都掩埋稻草的话，第四年以後，就可增产约5～8％；研究资料也显示，三年中每年都掩埋稻草，会让稻田土壤有机质含量自2.1％增加至2.7％，同时田中的磷、钾、钙、铁、硅含量也都会增加。3.3稻草供牛羊等牲畜食用编成的草绳、草鞋与簑衣编织工艺产品、做屋顶秸秆还田，增加土壤养分谢谢大家聆听，欢迎批评赐教！