稻米品質檢驗與研究
- 農業科技計畫 @ 農業部
計畫名稱稻米品質檢驗與研究的計畫主持人是盧福明, 執行機關是財團法人農業機械化研究發展中心, 研究領域是農藝類, 研究性質是應用研究, 計畫編號是98農科-4.2.1-糧-Z5(Z), 研究目的是發展農林漁牧（不含食品加工與包裝）, 中央款是3646000, 配合款是0, 計畫總經費是3646000, 執行成果摘要是「稻米品質檢驗與研究」之中文摘要：一、「酸修飾米穀粉的製備及加工利用性探討」 醋酸化澱粉(acelated starch)，為最普遍修飾澱粉的方法，其目的是延緩澱粉老化速度，降低糊化溫度。經過醋酸化處理之澱粉，膠體透明、澱粉膜平滑、具長組織、內聚力強、彎折性佳、脆度低 。因此擬應....
| 計畫年度 | 98 |
| 計畫類別 | 科技 |
| 計畫名稱 | 稻米品質檢驗與研究 |
| 計畫編號 | 98農科-4.2.1-糧-Z5(Z) |
| 計畫屬性 | 科學技術類 |
| 研究性質 | 應用研究 |
| 研究方法 | 委託研究 |
| 研究領域 | 農藝類 |
| 研究目的 | 發展農林漁牧（不含食品加工與包裝） |
| 主管機關 | 農委會農糧署 |
| 執行機關 | 財團法人農業機械化研究發展中心 |
| 計畫主持人 | 盧福明 |
| 中央款 | 3646000 |
| 配合款 | 0 |
| 計畫總經費 | 3646000 |
| 執行成果摘要 | 「稻米品質檢驗與研究」之中文摘要：一、「酸修飾米穀粉的製備及加工利用性探討」 醋酸化澱粉(acelated starch)，為最普遍修飾澱粉的方法，其目的是延緩澱粉老化速度，降低糊化溫度。經過醋酸化處理之澱粉，膠體透明、澱粉膜平滑、具長組織、內聚力強、彎折性佳、脆度低 。因此擬應用稉米(蓬萊米)為原料，應用雙軸擠壓機探討米穀粉於低水分下醋酸化的製備條件，並建立評估米穀粉加工利用性的方法，延伸應用於米製產品，達到延緩產品老化速率之目的。二、「應用螢光影像偵測稻米新鮮度之技術」 國內稻穀儲藏期間的長短會影響碾米加工後之白米品質，一般而言若是保存期間倉庫環境較差時，儲藏較久之舊米米質會下降。為了因應低價的進口稻米，勢必會有市售米摻雜新舊米來降低成本的手段出現，確有必要研發檢測稻米新鮮度的方法與設備。本計劃所開發出的手持式螢光稻穀新鮮度檢測裝置可以快速地檢定稻米的新鮮度，並可以運用在稻米各項生產環節上，達到品質把關的目的。除了提供相關糧政單位於抽查時方便使用，該檢測設備亦可委由廠商生產外銷。本年度研究結果顯示團粒白米螢光強度與團粒白米之酸鹼值之迴歸關係之決定係數為0.71。本年度所開發之手持式之螢光稻米新鮮度檢測系統之單粒白米螢光強度與單粒白米之酸鹼值之迴歸關係之決定係數為0.53，顯示此螢光感測系統判別白米新鮮度具有可行性。三、「國產水稻機能性成分(生育醇、生育三烯醇、γ-谷維素)分析及其免疫調節功能研究」 本計畫主要目的為探討國產水稻機能性成分[如生育醇(tocopherols; T)、生育三烯醇(tocotrienols; T3)及γ-谷維素(γ-oryzanol; GO)]的含量，並評估利用國產米生產這些機能性成分的可行性。於計畫中我們總共收集20種不同地區的常見水稻品種樣品，其中稉稻10種、秈稻5種、糯稻1種、色米4種。此外我們亦建立一套短時間內以HPLC同步分析水稻中九種重要機能性成分(α-、β-、γ-及δ-生育醇，α-、β-、γ-及δ-生育三烯醇與γ-谷維素)含量之方法，並解決γ-T和β-T3在HPLC分析上不易分離與不穩定的問題。各水稻樣品共區分為稻殼、米糠、糙米、白米四部分。分析結果顯示總維生素E之含量依序為米糠＆gt;糙米＆gt;稻殼＆gt;白米。米糠與糙米中的主要維生素E種類為α-T、α-T3及γ-T3，其含量依序為γ-T3＆gt;α-T＆gt;α-T3，同時首次發現部分樣品中含有δ-T3 (0.005-0.01 mg/g)。α-T含量之最高品種為台農71號 (0.15 mg/g)，含量最低者為台農秈10號(0.03 mg/g)與矮腳秈紅糯(0.03 mg/g)。而γ-T3含量最高品種為長糯米(0.19 mg/g)，最低為台粳14號(0.08 mg/g)。由以上結果可以得知，稉稻比秈稻含有較多的α-T與α-T3，而秈稻則比稉稻含有更高的γ-T3。於4種有色米中，發現以黑糯米中之γ-T3含量為最高 (0.15 mg/g)，而朝紫米則含有最高的α-T含量(0.07 mg/g)。與其他非有色米種比較，有色米的生育醇與生育三烯醇含量並未比其他品種來的高，此說明顏色深淺與維生素E的含量多寡無關。雖部分本土水稻品種富含γ-T3，同時亦含有δ-T3，但因原料的年供應量少，而影响到生產這些機能性成分的經濟效益；不過，因米糠及糙米中還含有豐富的其他機能性成分如植物固醇、多酚類(如阿魏酸)、植酸、肌醇、膳食纖維、維生素B群等，所以這些本土稻米原料均具有極佳之保健產品開發潛力。四、「高直鏈性澱粉米種貯藏品質與加工特性之研究」 試驗米種包括TCS26(971)、Vietnam(97)、Thailand(95)、TCS17 (981、972、971、962、961、952)。TCS17(981及972)稻穀將貯存於室溫，而其精白米則於4、17、及38℃貯存，並進行樣品之理化性質、酵素活性、澱粉及穀粉之糊化性質以及米粒表面pH值之測定。經長期貯存之Thailand(95)及TCS17(952)米澱粉於95℃下加熱30分鐘後，可溶性固形物含量及可溶性直鏈澱粉含量有降低之趨勢。TCS17(972及981)經3個月貯存後，米粒表面pH均比未經貯存者低，而室溫及38℃之貯藏條件則較易使酵素活性降低。TCS17(981及972)精白米於高溫(38℃)貯存3個月後，會加速其米穀粉糊液黏度的改變，而於低溫貯藏(4、17℃)者，其糊液黏度性質變化並不明顯。五、「吸送式氣力原理應用於稻穀抽樣米刺之改良」 改良米刺金屬刺針結構在稻米品質驗收工作的過程中，驗收人員必須使用手勁突破米包的內部壓力，才能將米刺插入米包內取得樣本。上述的反作用力效應的累積，易造成驗收人員的疲勞及手腕的傷害。本計劃所研發的吸送式氣力取樣米刺應用吸送式氣力的原理，針對稻穀抽樣米刺進行改良，可以降低取樣的阻力，進而減輕驗收人員體力上的負擔。使抽樣的工作更具效率，且達到省力、省時及方便的效益，除了提供相關糧政單位於抽查時方便使用，此設備亦可委由廠商生產外銷。六、「國產水稻抗腫瘤免疫功能性蛋白質分析與功能評估」 先前的研究，已初步分析台梗9號米之可能成分與活性，但由於台梗9號米之活性成分複雜，鑑定工作不易，且其機能性作用尚待進一步釐清。因此，本年度擬規劃三大方向，分別由三位主持人依其專長領域，對於國產水稻機能性成分與功能分析進行全面且深入的探討。分別為： (1) 機能性成分分析(嘉義大學廖慧芬老師)； (2) 抗腫瘤免疫功能分析(馬偕紀念醫院陳裕仁老師)； (3) 新品種的抗腫瘤免疫功能米進行機能性分析篩選(台灣體育大學陳裕鏞老師)。其中，機能性成分分析方面，由於先前的研究顯示可能為「蛋白質」或「醣蛋白」的成分，因此，將研究重點著重於蛋白質與醣蛋白的分析研究與機能性之評估。活性蛋白質身份的確認後，還可進行各種功能性稻米之產品開發與推廣，加強國產稻米的宣導，提供農民在種植稻米與消費者選購良質米時，除了口感、外觀等因素外，還可選擇具提升抗腫瘤免疫功能之稻米產品。透過本計畫之稻米機能性成分分析，並配合另外二位主持人進行抗腫瘤免疫功能之評估與新品種的抗腫瘤免疫功能米之篩選，預期將可： (1) 篩選出稻米萃取物中之有效活性成分。 (2) 活性蛋白質身份的確認。 (3) 建立活性蛋白質之分析平台。 (4) 進行各種稻米品種之大規模篩選工作。此外，還可進行各種功能性稻米之產品開發與推廣，加強國產稻米的宣導，提供農民在種植稻米與消費者選購良質米時，除了口感、外觀等因素外，還可選擇具提升抗腫瘤免疫功能之稻米產品。未來各學術團體與農政單位在選育不同之稻米品種時，也可循此研究模式，發展相關之機能性產品。 |
計畫年度98 |
計畫類別科技 |
計畫名稱稻米品質檢驗與研究 |
計畫編號98農科-4.2.1-糧-Z5(Z) |
計畫屬性科學技術類 |
研究性質應用研究 |
研究方法委託研究 |
研究領域農藝類 |
研究目的發展農林漁牧（不含食品加工與包裝） |
主管機關農委會農糧署 |
執行機關財團法人農業機械化研究發展中心 |
計畫主持人盧福明 |
中央款3646000 |
配合款0 |
計畫總經費3646000 |
執行成果摘要「稻米品質檢驗與研究」之中文摘要：一、「酸修飾米穀粉的製備及加工利用性探討」 醋酸化澱粉(acelated starch)，為最普遍修飾澱粉的方法，其目的是延緩澱粉老化速度，降低糊化溫度。經過醋酸化處理之澱粉，膠體透明、澱粉膜平滑、具長組織、內聚力強、彎折性佳、脆度低 。因此擬應用稉米(蓬萊米)為原料，應用雙軸擠壓機探討米穀粉於低水分下醋酸化的製備條件，並建立評估米穀粉加工利用性的方法，延伸應用於米製產品，達到延緩產品老化速率之目的。二、「應用螢光影像偵測稻米新鮮度之技術」 國內稻穀儲藏期間的長短會影響碾米加工後之白米品質，一般而言若是保存期間倉庫環境較差時，儲藏較久之舊米米質會下降。為了因應低價的進口稻米，勢必會有市售米摻雜新舊米來降低成本的手段出現，確有必要研發檢測稻米新鮮度的方法與設備。本計劃所開發出的手持式螢光稻穀新鮮度檢測裝置可以快速地檢定稻米的新鮮度，並可以運用在稻米各項生產環節上，達到品質把關的目的。除了提供相關糧政單位於抽查時方便使用，該檢測設備亦可委由廠商生產外銷。本年度研究結果顯示團粒白米螢光強度與團粒白米之酸鹼值之迴歸關係之決定係數為0.71。本年度所開發之手持式之螢光稻米新鮮度檢測系統之單粒白米螢光強度與單粒白米之酸鹼值之迴歸關係之決定係數為0.53，顯示此螢光感測系統判別白米新鮮度具有可行性。三、「國產水稻機能性成分(生育醇、生育三烯醇、γ-谷維素)分析及其免疫調節功能研究」 本計畫主要目的為探討國產水稻機能性成分[如生育醇(tocopherols; T)、生育三烯醇(tocotrienols; T3)及γ-谷維素(γ-oryzanol; GO)]的含量，並評估利用國產米生產這些機能性成分的可行性。於計畫中我們總共收集20種不同地區的常見水稻品種樣品，其中稉稻10種、秈稻5種、糯稻1種、色米4種。此外我們亦建立一套短時間內以HPLC同步分析水稻中九種重要機能性成分(α-、β-、γ-及δ-生育醇，α-、β-、γ-及δ-生育三烯醇與γ-谷維素)含量之方法，並解決γ-T和β-T3在HPLC分析上不易分離與不穩定的問題。各水稻樣品共區分為稻殼、米糠、糙米、白米四部分。分析結果顯示總維生素E之含量依序為米糠＆gt;糙米＆gt;稻殼＆gt;白米。米糠與糙米中的主要維生素E種類為α-T、α-T3及γ-T3，其含量依序為γ-T3＆gt;α-T＆gt;α-T3，同時首次發現部分樣品中含有δ-T3 (0.005-0.01 mg/g)。α-T含量之最高品種為台農71號 (0.15 mg/g)，含量最低者為台農秈10號(0.03 mg/g)與矮腳秈紅糯(0.03 mg/g)。而γ-T3含量最高品種為長糯米(0.19 mg/g)，最低為台粳14號(0.08 mg/g)。由以上結果可以得知，稉稻比秈稻含有較多的α-T與α-T3，而秈稻則比稉稻含有更高的γ-T3。於4種有色米中，發現以黑糯米中之γ-T3含量為最高 (0.15 mg/g)，而朝紫米則含有最高的α-T含量(0.07 mg/g)。與其他非有色米種比較，有色米的生育醇與生育三烯醇含量並未比其他品種來的高，此說明顏色深淺與維生素E的含量多寡無關。雖部分本土水稻品種富含γ-T3，同時亦含有δ-T3，但因原料的年供應量少，而影响到生產這些機能性成分的經濟效益；不過，因米糠及糙米中還含有豐富的其他機能性成分如植物固醇、多酚類(如阿魏酸)、植酸、肌醇、膳食纖維、維生素B群等，所以這些本土稻米原料均具有極佳之保健產品開發潛力。四、「高直鏈性澱粉米種貯藏品質與加工特性之研究」 試驗米種包括TCS26(971)、Vietnam(97)、Thailand(95)、TCS17 (981、972、971、962、961、952)。TCS17(981及972)稻穀將貯存於室溫，而其精白米則於4、17、及38℃貯存，並進行樣品之理化性質、酵素活性、澱粉及穀粉之糊化性質以及米粒表面pH值之測定。經長期貯存之Thailand(95)及TCS17(952)米澱粉於95℃下加熱30分鐘後，可溶性固形物含量及可溶性直鏈澱粉含量有降低之趨勢。TCS17(972及981)經3個月貯存後，米粒表面pH均比未經貯存者低，而室溫及38℃之貯藏條件則較易使酵素活性降低。TCS17(981及972)精白米於高溫(38℃)貯存3個月後，會加速其米穀粉糊液黏度的改變，而於低溫貯藏(4、17℃)者，其糊液黏度性質變化並不明顯。五、「吸送式氣力原理應用於稻穀抽樣米刺之改良」 改良米刺金屬刺針結構在稻米品質驗收工作的過程中，驗收人員必須使用手勁突破米包的內部壓力，才能將米刺插入米包內取得樣本。上述的反作用力效應的累積，易造成驗收人員的疲勞及手腕的傷害。本計劃所研發的吸送式氣力取樣米刺應用吸送式氣力的原理，針對稻穀抽樣米刺進行改良，可以降低取樣的阻力，進而減輕驗收人員體力上的負擔。使抽樣的工作更具效率，且達到省力、省時及方便的效益，除了提供相關糧政單位於抽查時方便使用，此設備亦可委由廠商生產外銷。六、「國產水稻抗腫瘤免疫功能性蛋白質分析與功能評估」 先前的研究，已初步分析台梗9號米之可能成分與活性，但由於台梗9號米之活性成分複雜，鑑定工作不易，且其機能性作用尚待進一步釐清。因此，本年度擬規劃三大方向，分別由三位主持人依其專長領域，對於國產水稻機能性成分與功能分析進行全面且深入的探討。分別為： (1) 機能性成分分析(嘉義大學廖慧芬老師)； (2) 抗腫瘤免疫功能分析(馬偕紀念醫院陳裕仁老師)； (3) 新品種的抗腫瘤免疫功能米進行機能性分析篩選(台灣體育大學陳裕鏞老師)。其中，機能性成分分析方面，由於先前的研究顯示可能為「蛋白質」或「醣蛋白」的成分，因此，將研究重點著重於蛋白質與醣蛋白的分析研究與機能性之評估。活性蛋白質身份的確認後，還可進行各種功能性稻米之產品開發與推廣，加強國產稻米的宣導，提供農民在種植稻米與消費者選購良質米時，除了口感、外觀等因素外，還可選擇具提升抗腫瘤免疫功能之稻米產品。透過本計畫之稻米機能性成分分析，並配合另外二位主持人進行抗腫瘤免疫功能之評估與新品種的抗腫瘤免疫功能米之篩選，預期將可： (1) 篩選出稻米萃取物中之有效活性成分。 (2) 活性蛋白質身份的確認。 (3) 建立活性蛋白質之分析平台。 (4) 進行各種稻米品種之大規模篩選工作。此外，還可進行各種功能性稻米之產品開發與推廣，加強國產稻米的宣導，提供農民在種植稻米與消費者選購良質米時，除了口感、外觀等因素外，還可選擇具提升抗腫瘤免疫功能之稻米產品。未來各學術團體與農政單位在選育不同之稻米品種時，也可循此研究模式，發展相關之機能性產品。 |