水稻養殖生產技術思考
時間:2022-01-03 01:50:00
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摘要:介紹了我國稻谷生產領域的主要成就以及各種大米的生產加工技術,以指導大米的合理加工和消費。
關鍵詞:大米;種植;加工
1稻谷生產技術世界領先
1.1生態化種(養)殖技術
以水稻種植為基礎的生產系統是生物多樣性的集中地,其中包括魚類、野生動物、畜禽、植物和微生物。稻田養魚在我國已經有近兩千年歷史。浙田稻田養魚因有著悠久歷史,2005年入選首批“全球重要農業文化遺產”[1]。近年來,在稻田養魚的基礎上,我國又發展了“稻鴨共生”、“稻田養蟹”、“稻田養小龍蝦”、“稻田養泥鰍”等多種生物多樣的稻作模式[2]。
1.2矮稈水稻、雜交稻、超級稻
新中國成立以來,中國水稻科技尤其是矮稈水稻品種的育成、雜交水稻技術的突破和新種質材料的取得,超級稻育種等技術,使得單產水平不斷提高,傳往世界各地,帶動了世界稻作水平的提高[3]。
1.3水稻基因組草圖
2002-04-05出版的美國《科學》雜志,以封面圖和大量的版面登載了中國科學家獨立完成的水稻基因組工作框架圖的歷史性論文,標志著中國在基因組學這一生命科學前沿領域已具備世界水平?!犊茖W》雜志總編肯尼迪說,這是科學史上的一個重要事件,從近期應用和改進人類福利方面來說,水稻基因組草圖也許會被證明比人類基因組草圖還要有意義。
1.4水稻科技領域部分杰出科學家及其主要成就
(1)丁穎:中國稻作之父,中國科學院生物學部委員。從20世紀30年代初即開始對水稻起源問題進行系統研究,確認野生稻是栽培稻的祖先,中國栽培稻并非來自國外,糾正了所謂“中國稻來自印度”的錯誤觀點。否定了日本學者把秈稻定名為印度型、粳稻定名為日本型的非科學論點。提出了以我國栽培稻種系統發育過程為基礎的五級分類法:第一級為秈粳亞種,秈亞種為基本型,粳亞種為變異型;第二級為晚季稻與早、中季稻的氣候生態型,晚季稻為基本型,早、中季稻為變異型;第三級為水、陸稻地土生態型,水稻為基本型,陸稻為變異型;第四級為粘、糯稻的淀粉性論文質變異性,粘為基本型,糯為變異型;第五級為品種的栽培特性與形態特征。丁穎對收集到的6000多份栽培品種進行了分類研究,并把它們保存下來,為以后良種選育工作提供了豐富的原始材料。我國第一個矮稈良種“廣場矮”的育成就是利用了保存下來的農家品種“矮仔粘”的矮稈基因。
丁穎多次到華南地區進行野生稻考察。1926年在廣州東郊犀牛尾沼澤地首次發現野生稻,從野生稻的地下莖、植株型態和染色體數等方面研究,并用“犀牛尾”野生稻與農家品種“竹粘”雜交育成“中山1號”,這是世界上首次用野生稻育成栽培稻的科學實驗。經過幾十年的試驗研究,丁老先后育成60多個水稻良種。其中,1936年用印度野生稻與中國栽培稻雜交,育成世界上第一個“千粒穗”優良稻種;經過多年試驗育成的“包胎矮”,在華南地區廣泛種植,生產應用達半個世紀[4]。
(2)袁隆平:雜交水稻之父、中國工程院院士。從1964年開始,袁隆平研究雜交水稻,1973年實現三系配套,1974年育成第一個雜交水稻強優組合南優2號,1975年研制成功雜交水稻種植技術,從而為大面積推廣雜交水稻奠定了基礎。1985年提出雜交水稻育種的戰略設想,為雜交水稻的進一步發展指明了方向。1995年研制成功兩系雜交水稻,1997年提出超級雜交稻育種技術路線,2000年實現了農業部制定的中國超級稻育種的第一期目標,2004年提前一年實現了超級稻第二期目標。水稻方面重要的院士還有謝華安:汕優63之父(我國單品種推廣面積最大的品種);張啟發:轉基因水稻之父,中國科學院院士;朱英國:紅蓮型雜交水稻之父;謝聯輝:研究水稻病毒病,中國科學院院士;黃耀祥:矮稻之父;周開達:研究秈亞種內品種間雜交;盧永根:研究秈、粳亞種間不育性;陳溫福:研究超級稻育種理論與實踐;李家洋:研究分子輔助育種改良水稻品質;林鴻宣:利用水稻基因組項目研究獲得的大量遺傳信息開展作物重要性狀遺傳與功能基因的研究等[5]。
2大米的加工技術
2.1普通大米的生產技術
普通大米指中國市場消費量最大的、用做主食米飯的大米。
普通大米的完整生產工藝包括:原料接收、干燥、暫存、清理、礱谷、碾米、白米整理、計量包裝等工段(根據稻谷水分情況和企業的實際情況,干燥等工段可不需要)。
2.2清潔米的生產技術
清潔米,又名免淘米、免洗米,指經過特定工藝加工的、糠粉含量等指標符合標準規定,不經淘洗就可做飯的商品大米。
普通大米在用水淘洗過程中會損失質量分數為5.5%~6.5%的蛋白質、質量分數為18.2%~23.2%的鈣、質量分數為17.7%~46.9%的鐵,并損失部分B族維生素。含有這些營養物質的淘米水不經處理直接進入城鄉排水系統,既對環境造成不利影響,又浪費了寶貴的天然營養素資源。清潔米省去了手工洗米環節,可以簡化家務勞動,更重要的是可以節約巨量的淘米用水,減輕各城市處理城市生活污水的負荷,(在生產環節)回收更多的糠粉等有機物用于生產有機肥等產品,一舉多得。清潔米的生產是在普通大米生產的白米整理工段與包裝工段之間設置了特殊的清潔米加工工段。目前我國有一些企業將經過拋光的大米也稱之為免淘米,實際上僅經過拋光處理的大米從產品質量指標、衛生指標都未達到有關標準的要求。清潔米在日本受到市場青睞,曾在清潔米的耗能和對環境的影響等問題上存在爭議。日本土壤協會的一項調查結果表明,清潔米耗能少于普通大米,人們對于生產清潔米對環境影響的疑慮也是不必要的。
2.3留胚米、蒸谷米等富營養大米的生產技術
2.3.1留胚米的生產技術
留胚米,指米粒米胚保留率為80%以上,或米胚的質量占2%以上的大米。留胚米充分利用了米胚的營養,同時還可以提高出米率,一舉多得。
2.3.2蒸谷米的生產技術
蒸谷米,又名半煮米,指原料(稻谷或糙米)先經水熱處理后再進行加工所得到的一類大米產品。2000多年前我國浙江、安徽、四川、廣東等地均有生產。解放前,都是手工作坊加工,直到20世紀60年代才實現機械化生產。2004-11,亞洲最大的蒸谷米廠在江西南昌正式投產。
蒸谷米由于在浸泡過程中,糠層中的營養物質隨浸泡水滲透到米粒胚乳的內部,增加了蒸谷米的營養價值。與普通米相比,蒸谷米的磷、鐵等微量元素含量分別高60%左右,硫胺素、尼克酸等維生素含量高70%左右。由于經過水熱處理,除營養價值比普通大米高之外,蒸谷米還具有耐儲存、蒸煮時間短、易消化吸收、膨脹性大(出飯率高)等優點。與生產普通大米相比,生產蒸谷米時整米率高、產出米糠的出油率高。
2.3.3發芽糙米的生產技術
發芽法是先將大米發芽至一定芽長,然后再加工得到的由幼芽和帶糠層的胚乳所組成的制品。發芽不僅增加米粒的營養含量,還使發芽制品具有了一定的特殊功效。如據《本草綱目》記載,谷芽有“甘平、健胃、開胃、下氣、消食之功效,助消化而不傷胃氣”。
發芽后的糙米使糠層纖維被酶解軟化,從而改善了糙米的蒸煮、吸收性。發芽糙米實質上是糙米活化,糙米芽體是具有旺盛生命活力的活體。發芽糙米的芽長為0.5~1mm時,大米的營養價值處于最高狀態,其營養價值超過糙米,更遠勝于白米。發芽糙米與白米相比有如下特征:特征一,富含γ-氨基丁酸(GABA),25~50mg/(100g),含量是糙米的2倍,普通大米的9倍。GABA是蛋白質的一種組分,在哺乳動物的腦、骨髓中存在。GABA作為藥品可用于改善大腦的血流、增強氧的供給,改善大腦代謝,有助于治療腦中風、頭部外傷后遺癥、腦動脈硬化后遺癥;對降低血壓有直接作用,并對改善肝臟、腎臟的功能也有作用。
特征二,含有較多生育酚??梢苑乐蛊つw氧化損傷,保持皮膚中VE正常水平,抗血管硬化。
特征三,含有大量的食物纖維,比糙米多15%,比白米多2.7倍。米糠中的食物纖維能增加腸胃的蠕動,改善消化道有益菌群的環境。
特征四,含有豐富的抗脂質氧化的物質,如阿魏酸、植酸、谷維素、三烯生育酚等。阿魏酸、植酸、生育酚均為抗氧化成分,能在體內有效捕捉活性氧,消除其毒性,并可促進皮膚的新陳代謝。
特征五,含有豐富的微量元素。糙米中微量元素大部分與植酸結合在一起,成為顆粒,食用時幾乎不為人體所吸收。而糙米發芽后,這些與植酸結合的微量元素則呈游離狀態,容易被人體吸收。特征六,含有白米中很少或幾乎不含的許多物質,如已知的有:肌醇、植物甾醇、二十四醇、二十六醇、二十八醇等。這些物質有調整人體的血脂水平及提高人體的免疫力功效。
特征七,發芽糙米含有豐富的活性物質,如多種活性酶等。
2.3.4營養強化大米生產技術
(1)大米營養強化方法
世界各國所生產營養強化米種類很多,主要可歸納為內持營養素強化米和外加營養素強化米兩大類。
①內持法。借助保存米粒自身外層或胚所含營養素,籍以提高大米營養價值。按工藝方法又可分為:蒸谷米(通過濕熱處理將米糠層營養物質轉移至大米內部)、留胚米(通過特殊碾磨方式將富含營養素胚芽留存在成品米粒中)和回歸米(將稻谷先行碾制,然后將糠及胚中營養成分抽取出來,再重新加入米粒中)。
②外加法。一種是將營養素配置成溶液,由米粒浸吸進去或涂復在米粒面上以提高大米營養價值;另一種是將營養素與淀粉類原料制成與米粒相似之顆粒,然后將營養粒以一定的比例與普通米混合,使混合大米有人體需要的足量營養素。以內持法加工的一般稱為營養米,而外加法加工的一般稱為強化米。
(2)大米強化工藝技術
大米營養強化生產工藝主要有浸吸法、涂膜法及擠壓強化法等。浸吸法強化范圍較廣,包括維生素、無機鹽和氨基酸等,可添加一種,也可同時添加多種強化劑。涂膜法是將清潔米粒在潔凈的車間經過多道涂膜,將營養液覆蓋在米粒的表面。美國、日本都采用涂膜法生產營養強化大米,我國天津、吉林、江蘇等地也有企業用此法生產。擠壓強化法是以碎米為原料,微粉碎后與營養強化劑預混料混合,通過蒸汽和水作用,進行調質后進入擠壓機重新制粒,最終干燥后與自然米進行混配,得到營養強化大米。該方法是將營養素與米粉混合后重新制粒成米粒,所以營養素分布均一性和穩定性較好[6]。
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