全 文 ：Vol. 30 , No. 6
pp. 519～524 　June , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 6 期
2004 年 6 月 　519～524 页
利用 RVA 快速鉴定稻米蒸煮及食味品质的研究
胡培松1 ,2 　翟虎渠1 ,3 　唐绍清2 　万建民1 ,3 , 3 Ξ
(1 南京农业大学 ,江苏南京 210095 ; 2 中国水稻研究所国家水稻改良中心 ,浙江杭州 310006 ;3 中国农业科学院 ,北京 100081)
摘 　要 　71 份粳稻和 68 份籼稻 RVA 特征值与直链淀粉含量 (AC) 、胶稠度 ( GC) 的相关分析表明 ,RVA 谱特征值与 AC、
GC均有较高相关系数 ,其中最高黏度 (PKV) 、崩解值 (BDV) 与 AC 的相关系数分别达 - 0. 760 和 - 0. 736 ,呈极显著负相
关 ,与 GC相关系数分别为 0. 740 和 0. 715 ,呈极显著正相关。但通过分析 AC、GC和 RVA 谱 6 个参数的三维曲面图 ,揭示
出 BDV、PKV 特别是BDV 与 GC的关系最密切 ,接近直线相关 , 用 BDV 进行 GC间接鉴定是可靠的 ,且快速有效。进一步
用分段线性回归分析建立定量模型 ,说明利用 RVA 可以定量分析稻米蒸煮及食味品质 ,特别是 AC和 GC 与 RVA 特征值
相关系数分别高达 0. 919 和 0. 905 ,RVA 预测值与分析值十分接近。
关键词 　蒸煮及食味品质 ;RVA 特征值 ;评价
中图分类号 :S511
Rapid Evaluation of Rice Cooking and Palatability Quality by RVA Profile
HU Pei2Song1 ,2 , ZHAI Hu2Qu1 ,3 , TANG Shao2Qing2 , WAN Jian2Min1 ,3 , 3
(1 Nanjing Agricultural University , Nanjing 210095 , Jiangsu ; 2 National Center for Rice Improvement , China National Rice Research Institute , Hangzhou 310006 ,
Zhejiang ; 3 Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081 , China)
Abstract 　The correlation coefficients were higher between amylose content (AC) , gel consistency ( GC) and parameter of
RVA profiles , AC was significantly negative2correlated to peak viscocity ( PKV) and breakdown viscoity (BDV) of RVA
profiles , with the correlation coefficients of - 0. 760 , and - 0. 736 respectively at P = 0. 01 level ; GC significantly posi2
tive correlated to PKV and BDV of RVA profiles , with the correlation coefficients of 0. 740 and 0. 715 at P = 0. 01 level .
The 3D figure (AC , GC and RVA profiles) showed most close relationship between GC and BDV , PKV , especially between
GC and BDV. Therefore it might be rapid and efficient to test GC by BDV of RVA profiles. Furthermore , the analysis of
the relationship between cooking and palatability quality characters and RVA profiles by piecewise liner regression with
breakpoint method could make models for quantitative analyses of AC and GC by RVA profile , the correlation coefficient of
AC and GC to RVA profiles reached 0. 919 and 0. 915 , respectively at P = 0. 01 level .
Key words 　Rice ; Cooking and palatability quality ; RVA profile ; Evaluation
　　目前 ,国内外稻米品质的评价项目基本相
同[1～4 ] 。食用稻米品质包括碾米品质、外观品质、蒸
煮、食味品质与营养品质。其中碾米品质与外观品
质鉴定相对简单。而直链淀粉含量、胶稠度及糊化
温度作为 3 项蒸煮品质指标的传统鉴定方法较复
杂 ,如直链淀粉含量测定方法演变经历 13 年[4 ,5 ] ;借
助先进仪器设备进行间接、快速而科学的品质评价 ,
对稻作学家显得十分重要[6 ] 。RVA 已广泛用于淀
粉糊化特性研究[7 ,8 ] , 并制定了相关的测定标
准[9 ,10 ] 。利用澳大利亚 Newport Scientific 仪器公司
自行开发生产的一套黏度速测仪 RVA ( Rapid Visco
Analyzer)进行淀粉黏滞特性研究 ,已在我国育种实
践中得到较好应用[11～14 ] 。本研究重点分析粘滞特
性各参数与直链淀粉含量、胶稠度的三维曲线图 ,发
现其中 BDV 值与 GC 近呈直线相关关系 ,BDV 确定
后 ,可间接判断 GC 值。并进一步通过优化数学模
型 ,研究了利用 RVA 特征值定量分析 AC、GC 等蒸
煮及食味品质的方法 ,从而使 RVA 辅助选择稻米蒸Ξ基金项目 :国家 863 计划课题 (2001AA241011 和 2002AA207002) ,浙江省自然科学基金重大项目 ( ZA0106) ,浙江省重大科技攻关项目
(011102471) ,国家水稻生物学重点实验室开放课题。
作者简介 :胡培松 (1964 - ) ,男 ,中国水稻研究所副研究员 ,主要从事水稻遗传育种研究。E2mail : riceh @sohu. com3通讯作者 (Corresponding auther) :万建民。Tel : 025 - 84396516 E2mail : wanjm @mail . njau. edu. cn
Received(收稿日期) :2003203213 ,Accepted(接受日期) :2003210226.

煮及食味品质更加实用化。
1 　材料与方法
1. 1 　供试材料
供试材料为嘉育 948、中优早 81、浙 733、舟 903、
中鉴 100、浙辐 802、湘早籼 19、湘晚籼 9 号、粤香占、
中香 1 号、汕优 63、冈优 22、Ⅱ优 501、Ⅱ优 838、汕优
46 等 68 份籼稻和武运粳 7 号、武运粳 8 号、武育粳
3 号、甬粳 18、垦稻 8 号、辽粳 294、合江 19 等 71 份
粳稻。2000 年 5 月 15 日在浙江杭州播种 ,收获时除
了直接收割脱粒供标准测定外 ,每个材料另保存 15
个稻穗 ,取穗中部饱满粒用于快速鉴定分析。
1. 2 　方法
1. 2. 1 　稻米食味测定 　　参试材料种子经 Staka 糙
米机脱壳、Stake 精米机加工成精米 ,每个样品称取
180 g ,用日本 RQ1/ Plus Rice Analyzer 食味自动测定
仪测定食味 ,食味以分值表示 ,以日本经久不衰的优
质品种“越光”为 100 分。该食味分析仪在日本广泛
用于粳稻食味测定 ,比人工品尝重复性好。
1. 2. 2 　稻米品质性状分析 　　参试材料的精米 ,用
旋风式磨粉机 (Udy , Fort Collins , Co. ,USA) 磨成粉
末 ,过 100 目筛 ,每个样品称取 3 g ,置石英杯 ,用近
红外分析仪 (Fossy NIR Systems) 扫描采集反射光谱 ,
根据样品光谱特征 ,用已建立的模型[15 ] ,分析稻米
胶稠度、直链淀粉含量、糊化温度。分析后样品米粉
供 RVA 测定。
1. 2. 3 　利用黏度速测仪进行品质评价 　　用黏度
速测仪 RVA ( Rapid Visco Analyzer) 及 TCW ( Thermal
Cycle for Windows) 配套软件进行分析。测定按照
AACC(美国谷物化学家协会) 规定 (1995 61202) 要
求[9 ] ,含水量为 14. 0 %时 ,样品量 3. 00 g 精米粉 ,蒸
馏水 25. 00 mL。测定过程中 ,罐内温度变化如下 :
50 ℃保持 1 min , 以 12 ℃/ min 上升到 95 ℃( 3. 75
min) , 95 ℃保持 2. 5 min ,以后下降到 50 ℃( 3. 75
min) ,50 ℃保持 1. 4 min 。搅拌器起始 10 s 转动速度
为960 r/ min , 之后维持在 160 r/ min。黏滞值用
“Rapid Visco Units”(RVU)作单位。RVA 特征值主要
用最高黏度 ( Peak Viscosity , PKV) 、热浆黏度 ( Hot
Paste Viscosity ,HPV ) 、冷胶黏度 (Cool Paste Viscosity ,
CPV) 、崩解值 (Breakdown ,BDV ,最高黏度2热浆黏
度) 、消减值 (Setback ,SBV ,冷胶黏度2最高黏度) 等表
示。
1. 2. 4 　数据统计和分析 　　采用 STATISTICA for
Windows 分析软件[16 ] ,在简单相关回归分析基础上 ,
建立胶稠度 ( GC) 、直链淀粉含量 (AC) 与 RVA 特征
值的 3D 曲面图 ,并进一步用分段线性回归方法
(Piecewise liner regression with breakpoint ) , 建立用
RVA 综合指标定量分析稻米蒸煮及食味品质的数
学模型。
2 　结果与分析
2. 1 　不同类型品种的 RVA特征值差异
对 68 份籼稻、71 份粳稻及 5 份其他材料测定表
明 ,不同品种 RVA 谱特征表现不尽相同 (表 1 列出
部分代表品种的数据) ,大致可分为糯稻型、低直链
淀粉含量与中等直链淀粉含量型 3 种类型 : ①大粒
香糯与早香糯的 RVA 谱达到 PKV 所需时间短 ,随
后谱线快速下降 ,冷却过程中谱线一直平稳。RVA
谱特征值表现为 BDV 较大、CPV 较小、SBV 为负值 ;
②低直链淀粉含量品种的 RVA 谱与糯稻有较强的
相似性 ,但 CPV 比糯稻大而比自身的 PKV 小 ; ③中
等直链淀粉含量型的 RVA 谱显著特征是 SBV 为正
值 ,CPV 比自身的 PKV 高。
相似直链淀粉含量的 RVA 谱表现有差异 ,如中
等直链淀粉含量型的优质稻中香 1 号、CPS 和 RD15
的 BDV 分别为 103. 2 RVU、100. 5 RVU 和 112. 7
RVU ,其 SBV 分别为 8. 6 RVU、20. 1 RVU、17. 9 RVU ;
而中质品种湘 7 号与劣质品种汕优 10 号的 BDV 分
别为 52. 1 RVU、37. 5 RVU ,其 SBV 分别为 106. 5
RVU、187. 1 RVU ;与劣质稻相比 ,优质品种明显表现
RVA 谱特征值 BDV 大而 SBV 小。
表 1 不同水稻品种理化特性和淀粉黏滞性主要参数
Table 1 Physicochemical properties and the major parameters of starch viscosity in different rice
类型
Type
品 种
Cultivar
直链淀粉
AC( %)
胶稠度
GC(mm)
最高黏度
PKV
热浆黏度
HPV
崩解值
BDV
冷胶黏度
CPV
消减值
SBV
食味品质
Palatability quality
糯稻
Glutinous rice
早糯
Zaonuo 2. 2 100 207. 5 103. 2 103. 8 123. 5 - 84. 0
黏
Sticky
低 AC Low AC 嘉 948 Jia 948 12. 7 83 181. 3 83. 8 145. 3 97. 5 - 36. 0 黏 Sticky
中等 AC
Medium AC
湘 7
Xiang 7 21. 9 42 156. 2 104. 1 52. 1 343. 3 187. 1
硬而糙
Hardy and rough
RD15 20. 0 90 220. 4 107. 7 112. 7 238. 3 17. 9 软而不黏Soft/ not sticky
　　Notes : AC = Amylose Content ; GC = Gel Consistency ; PKV = Peak Paste Viscosity ; HPV = Hot Paste Viscosity ; CPV = Cool Paste Viscosity ; BDV =
Breakdown Viscosity ; SBV = SetBack Viscosity.
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图 1 直链淀粉含量( AC) 、胶稠度( GC)与 RVA谱特征值间的相关图
Fig. 1 The correlation graph between AC, GC and the parameter of RVA profiles
2. 2 　稻米蒸煮及食味品质与 RVA 特征值的相关
分析
表 2 列出了 RVA 谱各特征值与 AC、GC、GT 及
PAL 的相关系数。胶稠度 GC 与最高粘度 PKV、崩
解值 BDV 分别呈 0. 751 和 0. 710 的正相关 (图 12A ,
图 12C) ;而直链淀粉含量 AC与 PKV、BDV 的相关系
数分别为 - 0. 769 和 - 0. 748 ,达极显著负相关 (图 12
B ,图 12D) 。GC、AC与热浆粘度 HPV、冷胶粘度 CPV
及消减值 SBV 间的相关系数在 - 0. 541～0. 611 之
间 ,也均达极显著正相关或负相关。至于糊化温度
则与 SBV 和BDV 关系较密切 ,相关系数分别为 01481
表 2 稻米蒸煮及食味品质性状与 RVA谱特征值
的相关分析
Table 2 Correlation between cooking and palatability quality
characters and parameter of RVA profiles
蒸煮及食味品
质 Cooking
and palatability
quality
最高粘度
PKV
(RVU)
热浆粘度
HPV
(RVU)
崩解值
BDV
(RVU)
冷胶粘度
CPV
(RVU)
消减值
SBV
(RVU)
胶稠度　GC 　0. 751 3 3 　0. 600 3 3 　0. 710 3 3 　0. 611 3 3 - 0. 541 3 3
直链淀粉 AC
- 0. 769 3 3 - 0. 596 3 3 - 0. 748 3 3 - 0. 610 3 3 　0. 560 3 3
糊化温度 GT
- 0. 237 3 - 0. 005 - 0. 441 3 3 　0. 016 　0. 481 3 3
食味　　 PAL 　0. 289 3 　0. 174 　0. 340 3 　0. 182 - 0. 261 3
　　注 : 3 5 %显著水平 ; 3 3 1 %显著水平。
Notes : 3 stands for the significant difference at 5 % level ; 3 3 stands for
the significant difference at 1 % level .
和 0. 441 ,达极显著水平 ;食味 (Palatability ,PAL) 与单
个 RVA 特征值相关程度较低 ,与 BDV 相关系数相
对较大 ,为 0. 340。以上初步分析表明 RVA 谱特征
值能较好反映稻米的淀粉品质。
2. 3 　AC、GC 与 RVA 谱的 6 个特征值作三维立
体图
从以上相关分析看出 ,AC、GC 与 RVA 谱的 6 个
特征值相关最明显 ,以 AC、GC 与 RVA 特征值作三
维立体图 (图 2) ,进一步揭示了 AC、GC 与 RVA 谱各
参数的关系。图 22A 反映了 AC、GC 与崩解值 BDV
的关系 ,不难发现 ,BDV 值与 GC 几乎呈直线相关关
系 ,BDV 对 GC 具有决定作用 ,当给出 BDV 一定值
时 ,即可确定 GC 值不低于某一范围 ,并且这种决定
关系随着BDV 值增大而更加明显。图 22B 反映AC、
GC与最高粘度 PKV 的关系 ,表明 PKV 与 GC 具有
与BDV 相似的线性关系 ,PKV 对 GC 也具有决定作
用 ,当给出 PKV 一定值时 ,也可确定 GC 值不低于某
一范围。BDV、PKV 虽然与直链淀粉含量有很高的
相关系数 ,但这 2 个 RVA 特征值对 AC 却没有完全
的决定作用 ,从图 22A 和图 22B 可发现对 AC相似的
材料 ,该 2 个特征值的变幅很广 ,但在图形顶部 ,对
直链淀粉有较大的决定作用 ,即高 BDV、BPV 材料具
有较低直链淀粉含量。从图中还可发现 ,如果已知
125　6 期 胡培松等 :利用 RVA 快速鉴定稻米蒸煮及食味品质的研究 　　　

图 2 直链淀粉含量( AC) 、胶稠度( GC)与 RVA谱特征值间的三维曲线图
Fig. 2 The 3D graph between AC, GC and the parameter of RVA profiles
分析材料的 AC值及 BDV、PKV 的测定结果 ,更能缩
小对 GC 值的界定范围 ,提高对 GC 预测的精确度。
图 22C和图 22D 分别为 AC、GC 与 HPV 和 CPV
的三维曲面图 ,2 个图十分相似 ,均为椭圆顶曲面 ,
反映出与 AC、GC 有一定关系 ,表现在相关系数上为
- 0. 596～0. 611 ,但根据 HPV 和 CPV 较难确定 AC
和 GC 的范围。图 22E最高粘度时间 PKT与 AC、GC
关系也不明显。
图 22F 反映消减值 SBV 与 AC、GC 的关系 ,图形
底部向高胶稠度收敛 ,即低 SBV 材料具有高胶稠度
和中低直链淀粉含量 ;中部发散 ,即中等 SBV 材料
GC、AC 变幅较大 ;图形上部向高直链淀粉含量倾
斜 ,即 SBV 很高的材料直链淀粉含量高 ,胶稠度变
幅相对较大。
综上所述 , RVA 对直链淀粉含量选择要结合
BDV、HPV 和 SBV 三个特征值综合分析 ,以确定 AC
的范围。
2. 4 　稻米蒸煮及食味品质与 RVA综合指标的分段
线性回归分析
以上分析定性说明 RVA 与蒸煮食用品质特别
是 AC、GC 关系密切 ,用 RVA 特征值综合判断 AC、
GC是可行的。以下我们利用分段线性回归分析方
法 ,研究利用 RVA 特征值建立定量分析模型以分析
稻米蒸煮及食味品质的可行性。分段线性回归分析
表明 ,AC、GC 与 RVA 特征值极显著相关 ,其相关系
数可分别提高到 0. 919 和 0. 905 ,决定系数分别为
01844 和 01819 ,预测值与测定值的交叉验证平均相
对误差 (表 3) 和相关图表明 ,建立的定量分析模型
具有很好的拟合效果 (图 321 和图 322) 。此外 ,RVA
测定 GT和 PAL 也有较好效果 ,GT和 PAL 与 RVA 特
征值综合相关系数分别为 0. 858 和 0. 847 ,但定量分
析模型预测的精确度不及对 AC、GC 预测的结果 (图
323 ,图 324) 。
表 3 蒸煮及食味品质与 RVA特征值
分段线性回归分析和交叉验证结果
Table 3 Piecewise liner regression between cooking , palatability
quality characters and RVA profiles results and quantitative
model cross validation results
品质性状
Quality
character
相关系数 r
Correlation
coefficient
决定系数 R2
平均相对误差
Mean relative
error ( %)
AC vs RVA 0. 919 3 3 0. 844 3. 57
GC vs RVA 0. 905 3 3 0. 819 3. 91
GT vs RVA 0. 858 3 3 0. 737 5. 76
PAL vs RVA 0. 847 3 3 0. 718 6. 91
　　注 : 3 3 1 %显著水平。相对误差 = 绝对误差/ 测定值×100。
Notes: 3 3 stands for the significant difference at 1 % level . Relative
error = absolute error/ true value ×100 , by cross validation.
225 　　　作 　　物 　　学 　　报 30 卷 　

图 3 利用 RVA特征值预测稻米蒸煮及食味品质图
Fig. 3 Prediction of grain cooking and palatability quality character values by RVA profiles
3 　讨论
利用黏度速测仪 RVA ( Rapid Visco Analyzer) 进
行淀粉黏滞特性测定已显示其优越性 ,每小时可完
成 4～5 个样品测定 ,非常适合育种快速鉴定。
本研究对 71 份粳稻和 68 份籼稻 RVA 特征值
与 AC、GC 进行相关分析 ,RVA 谱特征值与 AC、GC
均有较高相关系数 ,其中 PKV、BDV 与 AC 的相关系
数分别达 - 0. 769 和 - 0. 748 ,均呈极显著负相关 ,与
GC 相关系数分别为 0. 751 和 0. 710 ,均呈极显著正
相关。但通过分析 AC、GC 和 RVA 谱 6 个参数的 3D
曲面图 ,揭示出BDV、PKV 特别是BDV 与 GC 的关系
最密切 ,接近直线相关。相对 BDV 或 PKV 的给定
值 ,能界定 GC 的一定范围 ,特别是分析材料 AC 为
已知的情况下 ,能进一步缩小 GC 界定的范围 ,提高
对 GC 测定的精确度。因此 ,RVA 用于快速测定 GC
长度和开展 AC、GC 的协同选择十分有效。食味较
好品种的 RVA 谱往往崩解值大多在 100 VU 以上 ,
而消减值小于 25 RVU[8 ,17 ] 。从图 22A 和图 22F 可以
发现 ,BDV 大于 100 或消减值小于 25 的材料均为软
胶稠度品种。已有研究表明直链淀粉含量与稻米黏
度关系明显[18 ] ,稻米淀粉黏滞性特征主要受 Wx 基
因控制 ,此外还受到几个微效 QTLs 的影响[19 ] ,进一
步揭示了利用 RVA 特征值分析蒸煮及食味品质的
理论基础。
本研究利用计算机自动优化 ,建立分段线性回
归定量分析模型 ,在测定出 RVA 特征值后 ,就可以
通过计算机分析软件自动计算出直链淀粉含量和胶
稠度的预测值 ,对于稻米蒸煮及食味品质快速鉴定
技术的开发和育种材料的辅助选择具有重要作用。
AC、GC 与 RVA 特征值相关系数在 0. 9 以上 ,RVA 预
测值与分析值也比较接近 ,但相关系数还不够高 ,需
要进一步通过增加新样品数量特别是中等直链淀粉
含量样品 (图 32B 可见中等 AC 样品缺乏) 的数量对
模型进行进一步优化。
本研究采用了近红外分析和食味自动分析仪测
325　6 期 胡培松等 :利用 RVA 快速鉴定稻米蒸煮及食味品质的研究 　　　

定技术 ,近红外分析技术定量分析稻米 AC、GC、GT
及蛋白质已证明是完全可行的 ,特别是对精米粉的
测定效果已用于遗传研究[20 ]和用于与 RVA 特征值
关系研究[21 ] 。从近红外分析结果看 ,虽然本实验直
链淀粉测定值偏高 ,但由于是在相同条件下测定 ,其
含量消长趋势是相同的 ,因而可以支持本研究的结
论。同理 ,对于糊化温度 ,近红外分析结果中也有一
些数据大于部颁标准的上限 7。但这也从另一个侧
面提出现有糊化温度测定标准是否合理的问题 ,因
为目前 GT 化学测定方法基本相同 ,以 1. 7 mol/ L
KOH 在恒温下糊化 23～24 h ,记载 GT值 ,对于 GT≤
7 的材料没有问题 ,但对于在 23～24 h 以前就完全
糊化的材料统一定义为 7 是否合理有待探讨。现有
标准测定结果对遗传研究结论是否有影响和育种改
良上是否需要筛选 GT > 7 的材料还有待进一步研究。
食味自动分析仪测定结果与人工品尝结果也有
一定差异 ,但仪器测定结果的一致性和重演性优于
人工品尝结果。RQ1/ PRA 食味评价在日本主要限
于粳稻测定 ,我们用于籼稻测定时与品尝结果的相
关性不及粳稻 (相关系数粳稻为 01883 , 籼稻为
01667 ,胡培松博士论文) 。但与籼稻品尝结果也有
比较高的相关系数 ,可用于大规模初筛。此外 ,可考
虑利用多次籼稻人工品尝结果 ,对食味自动分析仪
参数进行校正 ,以建立新的适合籼稻分析的模型 ,这
样就可直接利用食味自动分析仪测定籼稻食味。
致 　谢 :浙江大学农学系、核农所为本研究提供部分
实验条件与技术指导 ,在此表示感谢。
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