全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2011, 47 (6): 601~606 601
收稿 2011-03-17　　修定 2011-04-14
资助 上海市科委项目(013912019)。
* 通讯作者(E-mail: gzshen2003@yahoo.com.cn; Tel: 021-
62208184)。
水稻储藏过程中淀粉黏度特性的变化
王新其, 殷丽青, 卢有林, 沈革志*
上海市农业科学研究院作物育种栽培研究所, 上海201403
摘要: 对水稻淀粉黏度特性特征值测定的统计分析表明: 在避光自然温度储藏期间, 不同类型稻谷淀粉黏度特征值均有明
显的变化, 各特征值在储藏1~5个月内变化较小, 而6~7个月期间变化较大, 大部分特征值变化差异达到显著或极显著水
平。不同类型稻谷在储藏期间黏度特征值发生明显差异的时间点不同, 粳糯类水稻品种在储藏期间发生明显差异的时间
点明显早于粳稻和籼稻类。储藏时间与淀粉黏度特征值优化方程建立结果显示: 与籼稻类品质变化关系密切的主要特征
值为最高黏度(PKV)、崩解值(BDV)和峰值时间(PeT), 粳稻类为热浆黏度(HPV)、冷胶黏度(CPV)和回复值(CSV), 而粳糯
类为PKV、BDV、CSV和起浆温度(PaT)。研究结果表明, 通过RVA谱主要特征值来评价不同类型水稻品种稻谷耐储藏性
具有可行性。
关键词: 水稻储藏; RVA特征值; 水稻
Starch Viscosity Character Change during Rice Cereals Storage
WANG Xin-Qi, YIN Li-Qing, LU You-Lin, SHEN Ge-Zhi∗
Crop Breeding and Cultivation Research Institute, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201403, China
Abstract: Statistic analysis of starch viscosity determination indicated there was a remarkable change of viscosity
eigenvalues in different types of rice variety during rice cereals storage in nature temperature and avoiding light
condition. It was found a small change of starch RVA (rapid viscosity analyzer) eigenvalues during 1 to 5 months
storage and larger changes during 6 to 7 months storage, most of the RVA eigenvalue achieved notable differences
or a very significant level. The time for occurs significantly difference in different type of rice variety was differ-
ent. The time of glutinosa was clearly earlier than Indica and Japonica variety. The results of established optimize
equation between storage time and starch viscosity eigenvalue showed that the main indicators of quality changes
were closely related with PKV (peak viscosity), BDV (breakdown viscosity) and PeT (peak time) in Indica vari-
ety, HPV (hot paste viscosity), CPV (cool paste viscosity) and CSV (consistence viscosity) in Japonica variety,
PKV, BDV, CSV and PaT (pasting temperature) in glutinosa variety. The results indicated that it was feasibility
using the main characteristic value to evaluate properties of resistant storage within different types of rice.
Key words: rice cereal storage; RVA eigenvalues; rice
我国是稻米主要消费国之一, 随着生活水平
的提高, 人们对稻米的食用品质要求越来越高。
稻谷的储藏时间与稻米品质有直接关系, 长时间
的储藏必然导致稻米的品质下降, 尤其是食用品
质。稻谷短期储藏后, 尽管稻米的表观直链淀粉
含量(apparent amylose content)、糊化温度(gelati-
nization temperature)及碾磨品质没有明显变化, 但
稻米的香味和黏度已明显下降(舒庆尧等2000; 陈
业坚等2002; Zhou等2003)。
RVA谱是基于黏度速测仪(rapid viscosity ana-
lyzer)和相关配套分析软件的一种谷物品质评判指
标, 其主要原理依据米粉在加热、冷却过程中淀
粉黏度发生变化时的仪器旋转粘滞力测定, 形成
的谱线即为RVA谱。研究表明, 稻米食用品质的优
劣主要取决于淀粉糊化特性, 其淀粉结构、理化
特性、蒸煮品质与淀粉黏度特征值关系紧密(Han
和Hamaker 2001; 李刚等2009)。采用RVA谱黏度
特征值作为谷物贮藏特性评判指标, 与电导率、
脂肪酸值、丙二醛(MDA)含量、α-淀粉酶、过氧
化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶
(PPO)活性等指标(周显青和张玉荣2008)评判参数
比较可减少多次测定带来人为的偏差因素, 具有
植物生理学报602
测定效率高、结果直观、客观性强和易于掌握等
优点(Bason等1994)。因此, RVA谱测定值的测定
成为评判水稻食用品质优劣的一个重要方法(Ba-
son等1994; Bao等2004)。本研究采用不同类型品
种(籼稻、粳稻、粳糯)的稻谷, 在避光自然温度储
藏条件下每隔1个月进行RVA谱特征值测定, 检测
不同品种稻谷黏度特征值变化差异性, 旨在有效
筛选RVA谱主要特征值来评判稻谷耐储藏特性, 为
建立储藏后不同类型稻谷食用品质变化评价体系
提供参考。
材料与方法
1 供试材料
实验选用籼稻品种(Oryza sativa L. ssp. Indi-
ca): ‘丰矮占4号’、‘93-11’、‘明恢63’、‘龙特甫’、
‘盐恢559’; 粳稻品种(Oryza sativa L. ssp. Japonica):
‘秀水128’、‘119’、‘越光’、‘中花11’、‘日本晴’;
粳糯品种(Oryza sativa L. var. glutinosa): ‘寒丰
糯’、‘太湖糯’、‘98110糯’、‘秋风糯’、‘苏御糯’。
2 储藏处理
供试品种于2008年10月下旬在上海市农业科
学院青浦重固良种繁育基地种植收获。收获后将
种子及时晒干、清理, 以稻谷的形式在避光自然
温度条件下储藏保存。
3 样品处理程序
将自然储藏的稻谷每隔1个月取样, 用浙江生
产LJM小型电动砻米机进行去壳出糙, 再用碾米加
工机JMNJ-3出精, 并用旋风式超速粉碎机粉碎后
100目过筛。烘干至含水量约14.0%后冷却密封保
存备用。
4 黏度测定方法
称取粉样3.0 g放入圆柱形的铝盒里, 加25.0
mL蒸馏水充分混匀后在Newport Scientific仪器公
司生产的黏度分析仪RVA-Ezi上测定, 并用TCW
(Thermal Cycle for Windows)配套软件分析。特
征值一级数据如糊化开始起浆温度(PaT)、最高
黏度(PKV), 热浆黏度(HPV)、冷胶黏度(CPV)和
峰值时间(PeT)可从计算机上直接读取, 而二级数
据如崩解值 ( B D V = P K V – H P V )、回复值
(CSV=CPV–HPV)和消减值(SBV=CPV–PKV)则
由一级数据计算所得。黏度测定方法详见舒庆尧
等(2000)。
5 数据及图形处理
采用DPSTM v9.50标准版数据处理系统进行
Duncan氏新复极差测验多重比较和优化方程建立
分析。RVA特征值动态图在Office 2003 Excel上进
行图形绘制。
实验结果
1 不同类型水稻品种淀粉黏度特征值的差异
表1为不同类型品种收获储藏1个月后稻谷
RVA谱特征值测试结果。从中可以看到在粳稻、
粳糯品种中其冷胶黏度低于最高黏度, 在籼稻品
种中则表现不一。所有品种的热浆黏度都低于冷
胶黏度, 其中, 粳糯品种的热浆黏度与冷胶黏度的
差值较小。籼稻与粳稻品种的起浆温度和峰值时
间值较为接近, 前者分别为88.4 ℃和88.3 ℃, 而后
者则均为6.0 min。而粳糯品种则较低, 起浆温度
和峰值时间分别为71.1 ℃和3.4 min, 且品种间差
异较小。从品种类群来看, 粳糯品种特征值明显
不同于粳稻和籼稻品种, 且品种间差异较小; 粳稻
品种间特征值相对较为一致, 籼稻品种间差异相对
较大, 其中‘丰矮占4号’和‘龙特甫’这2个品种的特征
值较为突出, 其余3个与粳稻的特征值较为接近。
2 储藏期间不同类型品种特征值动态变化
图1为储藏期间品种类型间特征值动态变化
曲线, 结果显示: 3种水稻类型在储藏6个月中特征
值的曲线变化趋势基本相似。最高黏度(图1-A)和
崩解值(图1-B)呈先高后低的“∽”形, 低谷时间点,
粳糯为存储2个月后, 籼稻和粳稻则为3个月后, 而
高峰时间粳稻和粳糯类则在4个月后, 籼稻为5个
月后。但粳糯品种在6~7个月曲线出现反转上升。
3个水稻类型的消减值(图1-C)曲线趋势6个月
前是相似的, 之后籼稻和粳稻开始明显上升, 而粳
糯则为下降。
籼稻和粳稻的热浆黏度(图1-D)在储藏4个月
中所测得的值相近, 曲线走向也一致, 第5个月后
出现分叉, 籼稻类上升, 且曲线平稳; 而粳稻类先
是下降, 第7个月的数值又上升, 接近籼稻值; 粳糯
的测定值明显低于籼稻和粳稻值, 曲线平稳, 但第
7个月的数值显著上升。
粳糯类冷胶黏度(图1-E)明显低于籼稻和粳稻
王新其等: 水稻储藏过程中淀粉黏度特性的变化 603
类品种, 且曲线的谷和峰均比其他两类提前1个月,
但储藏6个月后, 3个类型曲线均有上升趋势。
起浆温度(图1-F)、回复值(图1-G)和峰值时间
(图1-H), 粳糯类明显低于籼稻和粳稻, 且在储藏期
间7个时间点数值波动较小, 呈直线趋势。而籼稻
和粳稻的起浆温度和峰值时间测定值几近相同,
回复值稍有差异。各点的测定值随储藏时间的延
长而增加, 曲线逐步平缓上升。
综合图1结果, 不同类型品种在储藏6个月期
间的特征值变化趋势总体相似, 其差异主要表现
在部分特征值和曲线的峰谷出现的时间点上。粳
糯类特征值一般明显低于籼稻和粳稻类, 而籼稻
和粳稻类两者相对比较接近。粳糯类品种在
PKV、BDV、SBV、HPV和CPV的曲线峰谷变化
要比籼稻和粳稻类提前1个月, 而CSV和PeT曲线
峰谷时间点差异不明显。3个类型的品种在各特
征值动态变化均在第6个月后曲线显示比较陡, 值
变化较大。
3 不同储藏时间点各特征值的显著性比较
对不同类型储藏期间的黏度特征值进行了差
异显著性测定(表2), 结果表明: 籼稻类在储藏第2
个月后, 只有CSV特征值变化达到了显著差异。至
第3个月PKV和CPV变化差异达到极显著, CSV的
差异仍在显著水平, 其余5个特征值均没有显著差
异。粳稻类在第2个月变化差异显著的有PKV、
BDV和CSV, 在第3个月HPV和CPV出现极显著差
异, 而SBV、PaT和PeT则仍没有显著的变化差
异。粳糯类在第2个月PaT的变化达到显著差异,
PeT没有显著差异, 其余6个特征值均达到了极显
著差异, 至第3个月PeT的变化差异仍没有达到显
著水平。
在4~5个月储藏期间 , 各特征值除粳糯类
PKV、HPV、CPV变化差异显著和PeT极显著外, 籼
稻和粳稻类型的稻谷黏度特征值均没有显著差异。
在6~7个月储藏期间, 各特征值变化较大。籼
稻类除PeT变化差异显著外, 其余7个特征值均达
到极显著水平。粳稻类PKV变化差异显著, PaT和
PeT变化差异不显著, 其余5个特征值变化均达到
极显著差异。在粳糯类中BDV和SBV变化差异显
著, PaT则没有显著差异, 其余特征值均达到极显
表1 不同类型品种的稻谷RVA谱特征值
Table 1 RVA characteristic value in different types of rice varieties
品种 PKV HPV BDV CPV SBV CSV PaT/℃ PeT/min
‘丰矮占4号’ 310.5 257.0 53.5 367.8 57.3 110.8 91.9 6.3
‘龙特甫’ 323.7 262.4 61.3 372.6 48.9 110.2 95.4 6.4
‘明恢63’ 345.8 144.8 202.8 225.7 -121.9 80.9 82.0 5.4
‘93-11’ 321.0 185.8 135.2 281.9 -39.1 96.1 89.9 6.3
‘盐恢559’ 347.6 156.6 189.3 214.7 -131.2 58.1 82.9 5.5
籼稻平均数 329.3±16.28 201.3±55.38 128.5±69.65 292.5±75.36 -37.2±89.94 91.2±22.20 88.4±5.81 6.0±0.49
‘秀水128’ 366.6 212.4 154.2 254.8 -61.5 92.7 94.9 6.1
‘中花11’ 359.8 188.5 171.3 279.6 -80.3 91.1 90.2 6.0
‘日本晴’ 372.5 187.3 185.3 278.3 -94.3 91 89.0 5.9
‘越光’ 367.4 201.8 165.6 272.7 -94.8 70.8 77.4 6.0
‘119’ 335.8 172.5 163.3 264.4 -71.4 91.9 90.0 5.9
粳稻平均数 360.4±14.49 192.5±15.2 167.9±11.49 270.0±10.38 -80.5±14.48 87.5±9.36 88.3±6.51 6.0±0.08
‘寒丰糯’ 161.4 55.7 105.8 67.0 -94.4 11.3 71.4 3.4
‘太湖糯’ 159.8 54.2 102.2 65.1 -94.7’ 10.9 72.6 3.5
‘98110糯’ 130.7 28.5 105.6 38.2 -92.5 9.7 69.5 3.2
‘秋风糯’ 144.3 55.3 89.0 67.5 -76.8 12.2 70.1 3.3
‘苏御糯’ 155.3 46.9 108.4 58.3 -97.0 11.4 72.1 3.4
粳糯平均数 150.3±12.83 48.1±11.54 102.2±7.70 59.2±12.31 -91.1±8.14 11.1±0.91 71.1±1.31 3.4±0.11
　　PKV: peak viscosity, 最高黏度; HPV: hot paste viscosity, 热浆黏度; BDV: breakdown viscosity, 崩解值; CPV: cool paste viscosity, 冷胶黏
度; SBV: setback viscosity, 消减值; CSV: consistence viscosity, 回复值; PaT: pasting temperature, 起浆温度; PeT: peak time, 峰值时间。表2
同。黏度单位用RVU (rapid visco units)表示, 图1、表2同此。
植物生理学报604
著差异。
4 稻谷食用品质变化的RVA谱主要特征值的选择
为初步筛选稻谷在储藏后影响食用品质变化
的黏度主要特征值, 以储藏时间Y为因变量, 以各
特征值为自变量(X1~X8分别表示PKV、HPV、
CPV、BDV、SBV、CSV、PaT、PeT), 建立了稻
谷储藏时间与黏度主要特征值的优化方程(表3)。
结果表明: 衡量各类稻谷食用品质的黏度主要特征
值是不同的, 籼稻类的主要特征值为最高黏度、崩
解值和峰值时间, 粳稻类为热浆黏度、冷胶黏度
和回复值, 粳糯类则为最高黏度、崩解值、回复
值和起浆温度。
图1 不同类型品种淀粉特征值曲线变化动态
Fig.1 The curve dynamics of starch eigenvalues in different types of rice variety
王新其等: 水稻储藏过程中淀粉黏度特性的变化 605
表2 储藏期间稻谷淀粉RVA特征值及差异显著性比较
Table 2 Comparison of significant difference and characteristics value of starch RVA during storage period
间隔时间/月 类型 PKV HPV CPV BDV SBV CSV PaT PeT
1 籼稻 329.7ABab 201.3Aa 292.5ABab 128.4Aab -37.2Aa 91.2ABCab 88.4Aa 5.98ABb
粳稻 352.0Aa 192.9Aa 278.1ABab 159.1Aa -73.9Aa 85.0BCbc 89.4Aa 6.03ABab
粳糯 150.3Ba 48.1Bbc 59.2BCb 102.2Aa -91.1Dd 11.1Bbc 71.1Aa 3.36Aa
2 籼稻 305.1BCbc 192.3Aa 270.0BCbcd 111.4Ab -35.0Aa 77.8Cc 89.8Aa 6.05ABab
粳稻 320.4ABbc 188.0ABa 265.1ABbc 132.4Ab -55.3Aa 77.1Cd 89.4Aa 6.14Aa
粳糯 104.1Dd 30.6De 39.0Ed 73.3CDbc -65.1ABb 8.4Dc 71.8ABb 3.36Aa
3 籼稻 291.5Cc 180.8Aa 257.5Cd 112.7Ab -34.0Aa 76.7Cc 90.2Aa 6.01ABb
粳稻 308.6BCc 174.0BCbc 252.6BCc 134.4Ab -56.0Aa 78.5BCcd 90.8ABab 6.03ABab
粳糯 124.9Cc 41.0BCd 50.1CDc 81.9BCb -74.7BCbc 9.2BCd 72.1Bb 3.42Aa
4 籼稻 323.3ABCab 189.8Aa 282.7ABCabc 133.5Aab -40.6Aa 94.9ABCab 89.7Aa 5.93Bb
粳稻 340.7ABab 189.1ABa 273.8ABab 151.6Aab -66.9Aa 84.7BCbc 87.7Aa 5.99ABb
粳糯 146.5Ba 50.6Bb 61.5Bb 95.9ABa -84.9CDd 10.9Bb 71.9ABb 3.53Bb
5 籼稻 346.6Aa 203.6Aa 302.6Aa 143.0Aa -44.0Aa 99.0ABa 87.2Aa 5.91Bb
粳稻 336.2ABab 183.0ABCab 270.8ABab 153.3Aab -65.4Aa 87.9Bb 89.1Aa 5.91Bb
粳糯 133.0BCc 42.0BCcd 51.7BCDc 91.5ABa -81.3CDcd 9.0BCcd 72.1Bb 3.42Aa
6 籼稻 312.4ABCbc 194.6Aa 279.1BCcd 117.8Aab -33.4Aa 84.5BCbc 89.9Aa 5.98ABb
粳稻 316.3ABCbc 168.5Cc 254.4Cc 147.7Aab -61.9Aa 85.9BCb 91.3ABbc 5.93Bb
粳糯 101.3Dd 36.4CDde 46.7DEc 64.9Dc -54.4Aa 10.3DEde 73.2Cc 3.52Bb
7 籼稻 240.4Dd 200.8Aa 305.5Aa 39.6Bc 65.1Bb 104.6Aa 95.1Bb 6.26Aa
粳稻 281.2Cd 189.9ABa 290.9Aa 91.2Bc 9.2Bb 100.9Aa 93.7Bbc 6.03ABab
粳糯 168.4Aa 89.7Aa 101.2Aa 78.7CDb -67.3ABb 12.7Aa 73.7Cc 3.86Cc
　　同列同类型品种的大、小写字母不同分别表示1%和5%水平的显著差异。
表3 不同类型稻谷品质变化主要特征值筛选
Table 3 The selection of main characteristics value with quality variation in different types of rice
品种 回归方程 复相关系数(R) 入选因子 F P
籼稻 Y=606.2699+0.09054X1–0.4471X4–96.364X8 0.9272
* X1、X4、X8 9.31
* 0.045
粳稻 Y=3.19375+7.4971X2–7.6068X3+7.8549X6 0.9751
** X2、X3、X6 19.35
* 0.018
粳糯 Y=-325.3616–0.05097X1+0.1911X4–0.2300X6+4.4612X7 0.9931** X1、X4、X6、X7 36.05** 0.027
　　*和**分别表示差异达0.05和0.01显著水平。X1~X8分别代表PKV、HPV、CPV、BDV、SBV、CSV、PaT和PeT。
讨　　论
本实验结果为在稻谷储藏至6个月后淀粉的
CPV、CSV、PeT、PaT及SBV都明显地增加, 而
PKV和BDV则明显降低, 表现为米饭口感、粘性
等食用品质均有所下降。但不同类型品种在1~3
个月中淀粉的PKV、HPV和CPV均先降后升, 并伴
随着二级数据CSV和BDV指标也表现同样曲线走
势, SBV则呈先升后降走势。该现象可预示着刚收
获稻谷在储藏3个月内种子胚乳淀粉的黏滞特性
尚未稳定, 这也是农业部稻米品质测试样品要求
储藏3个月以上规定的原因(曾大力等2002)。
储藏期间黏度特征值变化时间点差异显著性
比较显示, 3个类型中粳糯类稻谷其黏度特征值发
生变化大又快, 粳稻类则处于两者之间, 籼稻类稻
谷黏度特征值变化较慢, 表明其稻谷较耐储藏。
但实验测得不同类型水稻品种间的黏度特征值也
存在着明显差异, 除粳稻和粳糯类相对一致外, 籼
稻类品种间差异较大。研究表明, 淀粉的黏度特
征值主要与其胚乳中直链淀粉含量及品种的遗传
背景(亲本的同源性)有着密切关系(Jane等1999;
Bao和Xia 1999; Allahgholipour等2006; Bao等2006;
Noda等2003), 本实验采用的一些优良籼稻恢复系
品种已被改良(如‘明恢63’等), 由于改变了育成品
种亲本的同源性, 使其胚乳中直链淀粉含量明显
植物生理学报606
降低。因此, 籼稻类直链淀粉改良的品种其黏度
特征值往往与粳稻类接近, 而与其他籼稻品种间
却存在明显差异。
稻谷储藏是一个理化特性发生动态变化的过
程, 水稻淀粉的理化特性与胚乳中淀粉含量和结
构关系密切, 但水稻胚乳中的游离脂肪酸含量、α-
淀粉酶的活性、含水量和温度等众多因素同样影
响着淀粉的理化特性(Jane等1999; Han和Hamaker
2001; Noosuk等2005; Patindol等2005; 张艳霞等
2007; Zhou等2007; Tulyathan和Leeharatanaluk
2007), 从而影响米粉的糊化特性及黏度特征值。由
于黏度特征值能客观地反映了稻米理化特性, 在
检测方法上可一次完成多个理化品质评判指标(直
链淀粉、胶稠度、糊化温度等), 减少了传统烦琐
的检测, 故国内外学者已提出用淀粉黏度特征值
来评判稻米食用品质优劣(Meadows 2002; Limpisut
和Jindal 2002; Bao等2004; 李刚等2009)。本文通过
建立储藏时间与淀粉黏度特征值优化方程后, 认为
可以筛选反映不同类型稻谷食用品质变化的RVA
主要特征值, 再结合稻米营养品质的一些指标, 建
立一个综合参数来评价水稻品种稻谷耐储藏性。
一般而言, 收获稻谷随着储藏时间的延长稻
米食用品质明显下降, 其胚乳淀粉RVA特征值的
PKV和BDV表现下降。但本实验结果在储藏至
6~7个月后, 其粳糯类稻谷RVA谱特征值中的PKV
与籼稻、粳稻类表现相反, 呈增加趋势, 因特征值
BDV和SBV属于二级数据，并与PKV计算关联，
导致它们的曲线变化也不同于其他2个类型, 而
HPV、CPV、CSV、PaT和PeT特征值均与其他2
类稻谷表现趋势一致。待储藏至一年后, 再测定3
个类型稻谷淀粉黏度特征值，其粳糯类PKV仍表
现增加趋势(数据未列)，但在3个类型稻谷RVA特
征值中的HPV、CPV、CSV、PaT和PeT这5个特
征值变化趋势仍表现一致。由于实验所用材料有
限, 储藏处理稻谷的RVA特征值测定时间点偏少,
影响淀粉黏度特征值的因素较多, 储藏期间粳糯
类在后期特征值出现反常的原因和机理尚不明确,
故还有待于进一步深入研究。
参考文献
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