非浸泡复合酶法预处理改善糙米碾米性能

在糙米碾米过程中普遍存在碎米较多及碾米能耗高的问题,为改善糙米碾米品质,提出以纤维素酶和木聚糖酶的复合酶溶液处理替代常规水加湿方法的酶法预处理工艺。以贮藏期糙米(含水率15%以下)为原料,采用二次正交旋转中心组合设计试验,研究复合酶溶液处理工艺中复合酶配比、酶质量浓度、加液量及酶处理时间对碾米后整精米率和碾米能耗的影响规律,建立了各因素对整精米率和碾米能耗影响的数学模型。结果表明:构建的整精米率、碾米能耗与复合酶配比、酶质量浓度、加液量及酶处理时间之间的回归方程极显著(P0.01),得到优化参数组合为纤维素酶和木聚糖酶质量比1.3∶1 g/g、复合酶溶液质量浓度65 mg/m L、加液量1.25%,酶处理时间102 min,该条件下整精米率为80.07%、碾米能耗为90.72 k J/kg。复合酶溶液处理后整精米率较加湿调质处理提高约3.98%,节约能耗约13.06%;较纤维素单一酶溶液加湿处理后整精米率提高约0.98%,节约能耗约5.48%。并通过微观结构分析证实了糙米皮层粗纤维的局部破损是其碾米性能改善的主要原因。研究结果可为实际生产条件下的酶法糙米预处理工艺提供参考。     

基于同位素示踪技术的糙米加湿后精米吸水率的试验研究

该研究以糙米为原料，应用同位素示踪技术研究糙米加湿调质各工艺参数对精米吸水率的影响规律。在糙米加湿调质中用氚水(H₂³O)为同位素示踪剂对所加水分标记，通过放射性测量(cpm值)确定样品吸水率；采用二次旋转正交组合试验方法设计试验，用Reda软件包处理试验数据，得出了各试验参数对精米吸水率影响关系的回归方程，分析了各试验因素对精米吸水率的影响规律，试验结论可以为掌控糙米加湿调质后精米含水率提供理论依据。     

不同生境下水稻稻米品质因子分析

运用因子分析法对不同生境下62个水稻品种中13个稻米品质性状研究结果表明,以前5个主因子对变异的累计贡献率>89％统计,垩白(垩白粒率和垩白度)、加工品质(糙米率、精米率、整精米率和碎米率)、粒形(糙米宽厚比、糙米长宽比)是影响早季稻米品质主要因素;糙米宽、整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量是影响晚季稻米品质的主要因素。主因子之间早季垩白与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比、碎米率与糙米宽厚比表现正向相关,晚季糙米宽与精米率和直链淀粉含量、精米率与糙米长和直链淀粉含量、糙米长与直链淀粉含量表现正向相关。主因子之间早季垩白与糙米率、精米率和整精米率,糙米率、精米率、整精米率与碎米率、糙米宽厚比和糙米长宽比,碎米率与糙米长宽比,糙米宽厚比与糙米长宽比表现负相关,晚季糙米宽与整精米率、精米率、糙米长和直链淀粉含量,整精米率与糙米长,精米率与直链淀粉含量表现负相关。     

逆流式糙米加湿调质机技术参数对加湿均匀性的影响

为实现糙米加湿调质机的均匀加湿,该研究以糙米（含水率12.0%）为原料,采用二次旋转组合试验,研究了逆流式糙米加湿调质机喷头高度、圆盘倾角及清粮拨爪转速等关键工作部件的不同技术参数对加湿均匀性的影响规律。用SAS软件处理试验结果,表明喷头距加湿圆盘高度为242.05 mm、圆盘倾角为下倾8.41o、清粮拨爪转速为77.1 r/min的参数条件下加湿调质,糙米加湿调质机仓内的糙米含水率标准差为最小值0.04。研究结果为糙米加湿调质技术的推广应用提供参考。     

循环加湿工艺降低发芽糙米爆腰增率并提高得率

为解决传统浸泡工艺制取发芽糙米过程爆腰率过高等问题,提出以循环加湿替代传统浸泡的一种发芽糙米生产新工艺。该研究以糙米为原料,采用二次正交旋转中心组合设计试验,研究循环加湿工艺中单次加湿量、间隔时间和温度对爆腰增率和发芽糙米得率的影响规律,建立了各因素对爆腰增率和发芽糙米得率影响的数学模型。用Excel软件和Design Expert软件处理试验数据,结果表明：单次加湿量、间隔时间和温度对爆腰增率和发芽糙米得率影响显著,得到优化参数组合为：单次加湿量1.2%～1.6%、间隔时间45～75 min、温度30℃,该条件下爆腰增率低于33%、发芽糙米得率大于90%。循环加湿处理后爆腰增率比传统浸泡处理降低20%～70%,发芽糙米得率提高1%～16%。研究结果可为改进发芽糙米生产工艺提供参考。     

新型低压高效精米机组研发

针对当前精米加工普遍采用强力碾削的现状，指出“过碾”是导致“出米率”低和电耗高的原因。新型低压高效精米机组，采用全程低压碾米技术，符合现代精米加工“多机轻碾”工艺要求，实现真正内因致导型低温升碾米。在核心主机铁辊米机设计中，采用独特的大长径比榄形铁辊和锥台型碾白室构造，将碾白室内部压力分段设定为摩擦碾白、擦离抛光和擦离刷亮所对应的压力范围，以实现碾、抛、刷综合精碾功能。新型低压精米机组具有增碎率低、糙出白率高、动力消耗低和制得精米表面质量好等特点，尤其适合于南方稻产区的籼稻与杂交稻加工。     

利用双向导入系和重组自交系解析水稻加工品质的遗传基础

水稻加工品质直接影响水稻的商品价值。为解析水稻加工品质的遗传基础,以粳稻秀水09和籼稻IR2061构建的2套双向导入系和1套重组自交系为材料,在温州和三亚环境下考察了稻米加工品质,并进行了加工品质性状的数量性状位点(QTL)定位。本研究构建了一张包含145个简单重复序列(SSR)分子标记的遗传连锁图,该连锁图总长1 567.8 cM,秀水09和IR2061背景导入系的平均背景回复率分别为90.15%和85.82%。双亲的糙米率和精米率无显著差异,秀水09整精米率显著高于IR2061。3套群体的加工品质均表现为连续分布,且糙米率、精米率和整精米率3个性状间彼此均呈显著正相关。在两个环境下共定位到影响糙米率、精米率和整精米率的29个主效QTL和20对上位性QTL,其中6个QTL在其中的两套群体中被重复定位到,2个QTL在两个环境下稳定表达,10个QTL与环境互作,说明遗传背景和环境显著影响加工品质QTL的表达。此外,在第7号染色体RM432~RM11区间、第8号染色体RM80~RM458区间和第9号染色体RM257~RM278区间均同时定位到影响糙米率、精米率和整精米率的QTL,秀水09等位基因在这些QTL处均提高加工品质。研究结果可为分子改良水稻加工品质提供重要基因资源的参考依据。     

不同土壤对水稻糙米含钙量及产量和品质的影响

采用土培盆栽试验,研究了5种不同类型土壤对3个水稻品种糙米的钙积累和产量及品质形成的影响。结果表明,不同土壤类型含钙量差异明显,对水稻糙米钙的吸收积累有显著影响。糙米平均含钙量与土壤的交换性钙含量排序相同,均为紫泥田>紫潮泥>灰黄泥>红黄泥>黄泥田。相关分析表明,糙米含钙量与土壤的交换性钙含量呈极显著正相关,相关系数为0.9698。不同含钙土壤对稻米出糙率、精米率和整精米率有显著影响,对垩白度和直链淀粉含量影响不明显。不同水稻品种表现出一定的基因型差异。     

籼型杂交稻稻米碾磨品质与外观品质的配合力及遗传力研究

选择米质不同的 7个不育系和 7个恢复系 ,采用NCⅡ交配设计分析碾磨品质与外观品质性状的配合力。结果表明①所有性状的一般配合力和特殊配合力均达到了显著或极显著水平。在糙米粒长、粒宽、长宽比 ;整精米粒长、粒宽、长宽比、垩白度等性状上基因加性效应占主导地位 ;在糙米率、精米率、整精米率、垩白率、垩白大小等性状上则以基因的非加性效应为主。②通过对母本、父本及其互作对F1贡献率分析 ,父本基因型方差在糙米率、精米率、糙米粒长、整精米粒长、垩白大小等性状上比母本对一般配合力方差所作贡献大。母本在整精米率、糙米粒宽、糙米长宽比、整精米粒宽、整精米长宽比、垩白率、垩白度这些性状上比父本所作贡献相对要大。③亲本一般配合力与特殊配合力在各性状上均是相互独立的 ;一般配合力与亲本自身的表现型值则有一定程度的相关 ,说明在育种中必须注意亲本自身性状的改良。④狭义遗传力以糙米粒长、糙米粒宽、糙米长宽比、整精米粒长、整精米粒宽、整精米长宽比较高 ,这些性状可作为早代选择的间接指标。     

水稻灌浆期温光因子对稻米品质的影响

水稻灌浆前期平均气温在26℃以上,或低于21℃,光照不足,会使多数品种稻米的出糙率和精米率降低1～3％,整精米率减少3～10％,严重者达10％以上。稻米的直链淀粉含量和胶稠度随灌浆期平均气温的变化因种而异;对光强的反应,品种间亦不相同。糙米的蛋白质含量与平均气温的关系视不同年型而异,灌浆期太阳辐射强,多晴天少雨,日较差大的年份,随平均温度的升高而增加,反之,则随温度的升高而减少;光强减弱,使杂交籼稻的蛋白质含量显著降低。     

Impact of Starch Gelatinization and Kernel Fissuring on the Milling Breakage Susceptibility of Parboiled Brown Rice

Parboiling, a hydrothermal treatment of paddy or brown rice, improves the texture and nutritional characteristics of cooked rice. We investigated milling breakage susceptibility of brown rice parboiled under different soaking and steaming conditions, resulting in samples with different degrees of starch gelatinization and levels of fissured grains and white bellies, that is, parboiled grains with translucent outer layers and an undesirable opaque center. The milling breakage susceptibility was 2.1% for raw rice and ranged from less than 1% up to 11.3% for parboiled rice. Parboiled samples with increased milling breakage susceptibility contained higher levels of white bellies and fissured grains. In white bellies, starch gelatinization is incomplete. Scanning electron microscopy revealed inhomogeneities in individual white bellies and fissured rice grains, indicating moisture gradients inside the grains during parboiling. Starch needs to be completely gelatinized to ensure the absence of white bellies and minimal fissured grain levels in the parboiled end product and, as a consequence, a decreased milling breakage.     

Effects of Nitrogen Rate and Harvest Moisture Content on Physicochemical Properties and Milling Yields of Rice

Field studies were conducted from 2011 to 2013 near Stuttgart, Arkansas. The impacts of nitrogen rate (0, 45, 90, 135, and 180 kg of N/ha) and harvest moisture content (HMC) (23, 19, and 15%, wet basis) on physicochemical properties and milling yields were determined. Trends were similar for the cultivars evaluated: Cheniere, CL XL745, and Wells. Milled rice yields were only minimally impacted by either N rate or HMC level. Increasing N rate reduced kernel length and thickness of brown rice, chalkiness of brown rice and head rice, and viscosities of head rice flour, and it increased brown rice and head rice crude protein content and head rice yield (HRY). In terms of milling yields and head rice functionality, these data suggest that N rates as low as 90 kg of N/ha could be utilized, should production recommendations be changed. Significant interactions between N rate and HMC level were infrequent and were associated with the 0 kg of N/ha rate, unrealistic for rice production. Decreasing HMC from 23 to 19% reduced kernel length and thickness and increased crude protein content and chalkiness; further decreasing HMC to 15% also increased kernel fissuring and decreased HRY.     

三种有机物料对稻田土壤汞甲基化及水稻汞积累的影响

施用有机物料是水稻生产过程中提高产量的一条重要途径，明确有机物料的施用对糙米Hg积累的影响，对于Hg污染稻田的安全利用具有重要的指导意义。本研究采用盆栽实验，设置等量（3%，w/w）的油菜秸秆、猪粪和水稻秸秆生物炭，对比分析3种有机物料的施用对水稻产量及其对Hg在稻田系统的迁移转化的影响。结果表明，3种有机物料的施用均显著提高了水稻产量，但对土壤Hg甲基化和糙米Hg的积累影响则并不一致。油菜秸秆、猪粪和水稻秸秆生物炭处理下水稻产量分别提高17.6%、33.0%和39.9%。与相同水平土壤Hg处理相比，施用猪粪提高了土壤Hg的生物有效性，促进了土壤MeHg的生成，提高了糙米THg的富集系数，使糙米THg和MeHg的含量分别提高了34.5%和30.3%；施用油菜秸秆降低了土壤Hg的生物有效性，抑制了土壤Hg甲基化过程和水稻对Hg的富集，糙米THg和MeHg的含量分别降低了34.6%和36.2%；施用水稻秸秆生物炭降低了土壤Hg生物有效性和糙米THg的富集系数，糙米THg和MeHg的含量分别降低了46.9%和48.4%。因此，在Hg污染稻田中应慎重施用猪粪，可选择施用水稻秸秆生物炭和油菜秸秆，达到提高产量和阻控糙米Hg积累的双重效果。     

Milling Characteristics of Rice Cultivars and Hybrids

Many rice cultivars and hybrids have unique physical characteristics that affect milling performance. The purpose of this study was to quantify the rate of bran removal during milling for several rice cultivars and hybrids common to the southern United States, and compare the quantity of lipids remaining on the kernel surface to that located throughout the kernel. This was accomplished by analyzing two sample sets. The first comprised cultivars Cocodrie, Cypress, and Lemont, and hybrids XL7 and XL8, which were milled for 0 (brown rice), 20, 30, 40, 50, 60, and 70 sec in a laboratory mill. In the second set, cultivars Cocodrie, Cypress, and Wells, and hybrids XL7 and XL8 were milled for 0, 20, 40, and 60 sec. The surface lipid content (SLC) and color of head rice samples were measured as indications of the degree of milling (DOM). The total lipid content (TLC) of ground head rice was also measured to determine the total amount of lipids present throughout the entire kernel. Results showed that at a given milling duration, SLC and color varied across cultivars and hybrids. In particular, the SLC levels of hybrids were lower than those of cultivars, particularly for Cocodrie, for all milling durations. This research indicated that it may be necessary to mill different cultivars and hybrids for varying durations to attain comparable DOM levels. Milling to a consistent DOM level is necessary to ensure equitable head rice yield comparisons across cultivars and hybrids.     

水稻在吸湿环境中的裂纹生成研究进展及应用

当低水分的水稻暴露在可吸湿环境中就有可能产生裂纹;带有裂纹的水稻籽粒在碾磨加工中通常会断裂,从而降低整米产量。外界环境中相对湿度的变化比温度变化对裂纹生成有更大作用。水稻籽粒自身的抗裂能力与其物理性状和化学成分有关。通过改善产前产后加工技术,可以避免或减轻低水分水稻籽粒所遭受的各种潮湿环境危害,减少碎米率,提高稻米品质。     

水稻籼爪交和粳爪交杂种优势的研究:Ⅳ.籼爪交杂种品质性状的杂种优势分析

长沙生态条件下籼爪交杂交稻在整精米率、精米长宽比、垩白粒率、垩白面积率、碱消值和直链淀粉含量方面表现为正向超亲优势；在精米长宽比、碱消值和直链淀粉含量方面表现为正向对照优势。三亚生态条件下籼爪交杂交稻在糙米率、总精米率、情米长宽比和胶稠度方面表现出正向对照优势，三亚籼爪交杂交稻的糙米率、总精米率、整精米率、精米长宽比和胶稠度对照优势极显著高于长沙相应性状的对照优势；三亚的垩白粒率对照优势显著高于长沙的垩白粒率对照优势；三亚的碱消值和直链淀粉含量对照优势显著低于长沙相应性状的对照优势。     

赤泥施用量对镉污染稻田水稻生长和镉形态转化的影响

通过盆栽试验,研究了不同赤泥施用量对水稻产量、土壤中镉生物有效性及其形态和糙米镉含量的影响。结果表明,适宜的赤泥施用量能提高水稻有效穗数和促进水稻生长,实现水稻增产,与不施赤泥处理相比,0.75%（W/W）赤泥处理（RM-3处理）的水稻株高、有效穗数和产量分别提高了5.02%、1.12%和6.93%。随着赤泥施用量的增加,土壤pH值增加,土壤交换态Cd含量逐渐减少,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态Cd含量逐渐增加,但对有机结合态Cd含量的影响不明显,相比不施赤泥处理,1.25%（W/W）赤泥处理（RM-5处理）的土壤交换态Cd含量下降了31.6%（P＜0.01）,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和残渣态Cd含量分别增加了16.3%、22.5%和8.7%（P＜0.01）。水稻糙米中Cd的含量随赤泥施用量的增加而降低,当赤泥施用量达到或高于0.5%（W/W）时,糙米Cd含量达到国家粮食卫生标准,综合考虑水稻产量、土壤修复效应和糙米品质,本试验Cd污染程度的稻田土壤上赤泥的适宜施用量为0.75%（W/W）。