粳稻谷品质指标之间相关性分析

季宏波　郭剑桥　张慧　路峰

[摘要]为研究稻谷品质指标之间的相关性，本文选择100份粳稻谷样品，检测食味品质指标食味值，直链淀粉含量与蛋白质含量，质量品质指标水分、出糙率、整精米率、不完善粒、垩白、千粒重等，进行相关性分析。结果表明，食味值、直链淀粉与蛋白质、出糙率、垩白、千粒重都有显著负相关性，其中与蛋白质的负相关性最强;出糙率与整精米率有显著正相关性;不完善粒与出糙率、整精米率均呈极显著负相关;千粒重与不完善粒呈极显著负相关。各指标间存在相互联系与制约的关系，同一指标在不同范围内显示的相关性程度可能不同。

[关键词]食味品质;品质指标;相关性

中图分类号：TS210.7 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

稻米品质包括加工品质、外观品质、蒸煮与食味品质以及营养品质四个方面[1]。稻米品质四个方面的指标存在一定的相关性和联系，共同影响大米品质，但是影响大米品质的指标多、关系复杂、存在相互制约的关系，因而也是研究的难点。近些年，随着食味计的推广，用其代替人工食味品尝来研究食味品质成为可能。

食味品质检测是通过感官评价法对大米品尝后打分所得，食味值是以实际的感官试验，基于常年的感官食味评价和米粒内部结构（成分）判定，张巧凤等[2]采用粳稻食味测定仪分析了食味值与食味品尝综合值的相关性，发现两者存在极显著相关性，表明食味值一定程度上可以代表食味品尝的综合值。仪器测定与常规测定蛋白质和直链淀粉含量有一定差异，但均呈极显著的线性相关[3]，所以食味值仪器测定结果可用于蛋白质和直链淀粉含量的比较分析，作为一种简便快捷的检测方法近几年也被广泛应用。

相关因素对食味品质的影响方面，前人已做了部分研究，与直链淀粉含量、吸水率和膨胀率呈显著的负相关，与胶稠度、碱消值、米汤固形物含量和脂肪含量呈显著的正相关，食味品质与直链淀粉含量和胶稠度间的相关性尤为明显[4]。稻米RVA谱特征值与食味品质存在很高的相关性[5]。金正勋等[6]的研究结果表明，大米食味品质与蛋白质含量间存在动态变化关系，大米食味值先是随着蛋白质含量的下降而增加，当蛋白质含量下降到某一临界值后，大米的食味值则不再增加，反而随蛋白质含量的下降而降低，说明蛋白质含量过高或过低，大米的蒸煮食味品质均呈下降趋势。

1 试验材料与方法

1.1 材料

粳稻谷样品来源于2018年辽宁省内各稻谷产区主要收获品种，共100份试验样品。

1.2 仪器

JSWL大米食味计：日本株式会社佐竹制作所;JNM-Ⅲ型碾米机：中储粮成都粮食储藏科学研究所;砻谷机、JDMJ 100型稻谷出米率检测仪;大米外观品质检测仪：北京东孚久恒仪器技术有限公司;MM1D大米谷物精白度仪：日本佐竹化学机械工业株式会社。

1.3 方法

1.3.1 制备大米样品

试验稻谷样品经过砻谷、碾磨成为大米样品，通过使用大米谷物精白度仪，将碾磨次数不同的样品与大米二级加工精度标准样品对比观察留皮程度，制成加工精度一致的样品。

1.3.2 大米食味品质测定

食味值、蛋白质含量、直链淀粉含量采用JSWL大米食味计进行测定，开机后预热40min，使用前用精米标准样品基准米：食味值83分、蛋白质7.6%、水分14.3%、直链淀粉18.5%对食味仪进行校准，用标准量杯装米倒入入料口，进行测定，记录结果，重复试验3次，取平均值。

1.3.3 稻谷质量指标检验

水分、出糙率、整精米率、不完善粒、千粒重等质量指标均按《稻谷》（GB 1350—2009）国家标准规定的方法进行。外观品质、垩白粒率参照《优质稻谷》（GB/T 17891—2017）进行，垩白度统一用东孚久恒的大米外观品质检测仪测定。

1.4 数据处理

采用SPSS 22.0进行数据统计处理，对相关指标进行相关性分析。

2 试验结果与分析

2.1 粳稻谷各品质指标之间的相关性

粳稻谷各品质指标之间的相关性如表1所示。

蒸煮食味品质食味值、直链淀粉与蛋白质、出糙率、垩白、千粒重都有显著负相关性，与蛋白质的相关性最强，与赵飞等[7]在粳稻食味值相关性状研究中的结果相同，本研究中食味值、直链淀粉与蛋白质为中等程度相关，与其他指标为弱相关。结果与唐亮等[8]研究食味值、直链淀粉、蛋白质相关趋势一致，与王莹等[9]研究食味值和垩白性状成显著正相关不同。直链淀粉含量是评价稻米蒸煮食用品质好坏的重要指标之一，一般认为，直链淀粉数值越低黏性越佳，越好吃，然而同一类粳稻米中直链淀粉含量过低，煮成米饭就会太黏、味淡，食味差。蛋白质含量越多，越不利于煮饭时淀粉吸收水分而产生糊化，因此容易使饭变硬。食味值与水分呈极显著负相关，但相关性较弱。

出糙率与整精米率有显著正相关性，为中等强度相关。稻谷的出糙率是主要定等指标之一，其高低直接反映了稻谷的工艺品质——碾米产量的潜力。一般出糙率高的稻谷，籽粒成熟、饱满，极少受病虫害影响，因此加工出米率高[10]。

稻谷的不完善粒包含未熟粒、病斑粒、虫蚀粒、生芽粒和生霉粒，在试验样品的检验中，不完善粒主要由未熟粒和病斑粒组成，大米的感官检查主要以不完善粒为主，不完善粒的比例越大，純粮率越小，原粮质量越差，反之质量越好。不完善粒直接参与出糙率计算，并影响加工出米率，表1中不完善粒与出糙率和整精米率均呈极显著负相关，表明不完善粒越多，稻谷的加工品质越差。

千粒重是以克表示的一千粒种子的重量，它是体现种子大小与饱满程度的一项指标，是检验种子质量和作物考种的内容，也是田间预测产量时的重要依据。千粒重与蛋白质、水分和出糙率呈极显著正相关，与整精米率呈显著正相关，与不完善粒呈极显著负相关。结果表明，千粒重越高，不完善粒越少，加工品质越好。

2.2 粳稻谷垩白粒率不同范围内部分品质指标之间的相关性

粳稻谷垩白粒率不同范围内部分品质指标之间的相关性如表2所示。

垩白作为稻米外观品质的一项重要指标，与透明度呈负相关。在加工品质上，垩白米结构疏松、多孔，加工时易断裂，造成整精米率下降。同时，垩白米的直链淀粉含量、黏性、弹性、柔软性、硬度和综合口感均较低。但表1中垩白与出糙率和整精米率并无相关性，原因有待进一步探索。由表2可知，垩白粒率大于14%的有50个样本，结果显示垩白粒率与出糙率呈正向弱相关。

3 结 论

张亚东等[11]的研究结果认为，食味值与垩白性状没有明显的相关性;陈书强[12]的研究表明，食味值、直链淀粉含量与垩白粒率和垩白度呈极显著负相关。本试验结果显示，食味值与垩白粒率有极显著负相关性，食味值与垩白度呈显著负相关，垩白粒率与垩白度呈极显著正相关。根据表2进一步分析了垩白粒率小于等于14%的50个样本，得出食味值与垩白粒率没有相关性，但通过分析垩白粒率大于14%的50个样本，得到食味值与垩白粒率存在极显著的负相关性，且后者相关系数为-0.424**比分析100个样本得出的-0.384**相关性更大。从散点图来看，两者都有线性趋势，所以通过分析结果可知食味值与垩白性状的关系，在垩白粒率较大的一定范围内存在显著的相关性。

通过试验发现，一个指标的不同范围不但会对另一个指标产生不同影响，而且影响程度也不同。如表2所示，在垩白粒率小于等于14%的50个样本中，垩白度与不完善粒的相关系数为0.515**;在垩白粒率大于14%的50个样本中，垩白度与不完善粒不存在相关性。此外，指标间也相互联系，如垩白度越高，未熟粒就多，从而不完善粒总量很可能会增加，因为不完善粒参与出糙率的计算，会相应降低出糙率，所以各指标间存在相互联系与制约的关系。

食味值与水分呈极显著负相关，与李苏红等[13]用感官评价的结果一致。本试验进一步分析了水分小于14%的76个样品，发现水分与食味值仅在0.05水平上存在弱相关，没有表1中100个样本的相关性强，并且这76个样品的食味值与出糙率和整精米率在0.01水平上有显著的负相关性，这再一次表明同一指标在不同范围内显示的相关性程度可能不同，一个指标在不同范围内可能导致其他几个指标间相关性的变化，这可能是不同研究者对食味值影响因素的相关性结果不完全一致的原因。

参考文献

[1] 刘后利.农作物品质育种[M].武汉：湖北科学技术出版社， 2001.

[2] 张巧凤，吉健安，张亚东，等.粳稻食味仪测定值与食味品尝综合值的相关性分析[J].江苏农业学报，2007，23（3）：161-165.

[3] 徐正进，陈温福，马殿荣，等.辽宁水稻食味值及其与品质性状的关系[J].作物学报，2005，31（8）：1092-1094.

[4] 李贞.大米理化性质与食味品质的相关性[J].粮食与油脂， 2017，30（1）：89-92.

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[8] 唐亮，徐正进，袁媛.水稻RIL群体产量和品质性状与穗部性状的关系[J].种子，2007，26（5）：67-71.

[9] 王莹，夏明，于亚辉，等.盐碱地区水稻食味值及其与品质性状的关系[J].中国稻米，2016，22（5）：42-43.

[10] 苏慧敏，张敏，苗菁，等.不同加工程度大米食味变化分析[J].食品科学，2016（18）：58-63.

[11] 张亚东，朱镇，赵凌，等.稻米垩白性状与食味值的相关性分析[J].江苏农业科学，2006（2）：25-26.

[12] 陈书强.粳稻米蒸煮食味品质与其他品质性状的典型相关分析[J].西北农业学报，2015，24（1）：60-67.

[13] 李苏红，宋媛媛，董墨思，等.大米理化特性与食味品质的相关性分析[J].食品研究与开发，2017，38（23）：26-31.