选择糙米还是全稻原米.docx
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选择糙米还是全稻原米
选择糙米还是全稻原米？
上海市西南位育中学：
高光怡指导老师：
朱晓蓓
摘要：
带着想要充分了解市场上各种类型稻米的营养成分和安全性的目的，对购买的糙米、精米和全稻原米的直链淀粉含量、蛋白质、脂肪、矿物质及维生素B1和B2的含量进行了测定，同时对食品安全性指标进行了检测。
结果显示，就本文测定的各项营养品质指标而言，除了蛋白质和脂肪含量在三种类型的稻米间没有明显差异之外，糙米的其他指标皆明显优于全稻原米和精米；而有些粒型的全稻原米中，锌、铁、镁和维生素B2甚至明显低于精米。
就食品安全性而言，所有被检测的稻米中至少有一种重金属（铬）含量超过国家卫生部发布的食品污染物限量值，其中尤以长粒糙米的重金属污染略高于其他稻米，说明在目前工业化程度日益提高的年代，粮食中的重金属污染已经非常严重。
所有被检测稻米的农药残留都处于安全范围，证明国家对农药的使用非常重视，生态农药的应用也减少了污染。
关键词：
食用品质，营养成分，食品安全，糙米，精米，全稻原米
前言：
民以食为天，食以稻为先。
水稻在人们生活中的地位不言而喻。
稻米品质的基本标准通常从以下四个方面来衡量，即加工品质或称碾磨品质（主要指糙米率、精米率和整精米率）、外观品质或称商品品质（主要包括米粒形状、垩白和透明度等）、蒸煮食味品质（主要指直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度、米粒的延伸度与米饭的粘性、弹性和硬度等）和营养品质（主要指蛋白质含量、必需氨基酸含量、脂肪含量、维生素及矿物质含量等）。
一般意义上，人们所说的米质好坏其实就是吃口的优劣，这其实就是指蒸煮食味品质；而近年来，随着人民健康意识的提高，人们开始不仅仅追求稻米的口感，稻米的营养品质也日益被重视。
水稻分两个亚种：
粳稻与籼稻。
一般从外形上看，粳稻比籼稻短而圆。
稻谷去了壳但保留胚的就是糙米，而精米由于其深加工已经没有了种皮和胚。
人们一般餐桌上食用的都是通过常规加工方法制成的精米。
几年前，营养学者就提出糙米的营养成分优于精米，提倡市民食用糙米；目前市场上又兴起了一种全稻原米，它在宣传上是作为一种利用专利制米工艺技术、原生态最大限度地保全稻谷益于人体健康的天然营养大米。
稻米由于其不同的加工方式会使营养品质产生很大差异，但差异究竟有多少？
目前我们应该选择糙米还是全稻原米？
大多数市民没有一个具体的概念。
本文作者即以市场上都常见的糙米、精米和全稻原米为材料，每种稻米各选购了籼稻（长粒）和粳稻（圆粒）这两个品种，分别测定了它们的营养成分含量，包括直链淀粉含量、蛋白质、脂肪、维生素B1和B2、矿物质等，以详尽的数据给广大市民一个明确的概念，为市民安排合理膳食提供理论指导。
同时，随着科技的发展，食品安全性问题也越来越受到人们的关注，因此我们也对上述稻米和四个不同产地的稻米进行了重金属含量和农药残留的检测，让市民对目前市场上的稻米的安全性有个全面的认识。
材料与方法：
水稻材料：
全稻原米购买于本市徐汇区粮油店，用于制备糙米和精米的籼稻（长粒）和粳稻（圆粒）稻谷来源于本市松江某农场，1-5号大米购自家乐福等超市。
实验方法：
1.精米的制备：
糙米经精米机（KettPearlest）脱糙处理后即获得精米样品。
2.蒸煮食味品质的测定：
米样通过旋风式磨粉机（Cyclotec1093，FOSS,USA）磨成米粉，过150目筛，所得米粉样品即可用于总淀粉和直链淀粉含量测定。
直链淀粉含量使用国标碘蓝法测定，总淀粉含量使用Megazyme公司TotalStarchAssayKit（K-TSTA）试剂盒测定，按说明书进行。
3.营养品质：
每个稻米样品约10克用于测定蛋白质和脂肪含量，委托中国水稻所检测，采用离子色谱法。
每个稻米样品约200克用于测定维生素B1和B2含量，委托上海市疾病预防控制中心检测，采用液相色谱法。
每个稻米样品3粒（约50毫克）用于测定各种矿物质元素含量，委托中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态所植物营养调控及植物修复研究组进行，采用ICP-MS质谱仪。
4.重金属含量测定：
每个稻米样品3粒（约50毫克）用于测定重金属含量，委托中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态所植物营养调控及植物修复研究组进行，采用ICP-MS质谱仪。
5.农药残留检测：
每个稻米样品约1克用于检测农药残留，委托中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态所蔬菜农药残留分析研究小组进行，采用CL-1残留农药测定仪。
实验结果与讨论：
1.糙米、精米与全稻原米的外观
我们将购买的稻米放在扫描仪上扫描，从外观上相比，糙米显黄褐色（图1A&D），精米显白色（图1B&E）。
而全稻原米的颜色介于糙米与精米之间，但是光泽度较高（图1C&F）。
图1.不同类型稻米的外观。
上排是长粒米的外观，下排是圆粒米的外观。
A&D：
糙米，B&E：
精米，C&F：
全稻原米
2.稻米蒸煮食味品质相关指标的测定
蒸煮食味品质主要指直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度、米粒的延伸度与米饭的粘性、弹性和硬度等，但直链淀粉含量是蒸煮食味品质的关键因素，因此，我们按实验方法1和2中描述的方法制备糙米、精米和全稻原米的米粉，按国标碘蓝法测定各样品的直链淀粉含量。
测定结果如表1所示，全稻原米的直链淀粉含量比糙米和精米的高，就同一个水稻品种而言，精米的直链淀粉与总淀粉含量比糙米高。
究其原因，淀粉主要是储存于胚乳，糙米比精米多了种皮和胚，种皮和胚几乎不含淀粉，在百分比上，由于分子几乎相同，而精米的分母要比糙米的小，致使精米的直链淀粉（表1和图2）含量都比糙米的高。
一般来说，直链淀粉含量在16-18%的稻米的食味品质比较好。
因此，三种加工方式的米中，精米食味品质最好。
但是虽然糙米的直链淀粉含量最低，由于它含有种皮这种比较难以糊化的物质，因此在这三种加工形式的稻米中，糙米的食味品质最差。
表1.稻米的直链淀粉含量测定
稻米粒型
加工方式
直链淀粉含量（%）
1
2
3
平均值
标准差
长粒米
糙米
14.51
14.51
14
14.34
0.29
精米
15.91
15.91
16.55
16.12
0.37
全稻原米
21.39
22.28
18.84
20.83
1.78
圆粒米
糙米
12.60
13.24
13.24
13.03
0.37
精米
15.15
15.40
15.66
15.40
0.25
全稻原米
18.71
18.97
19.60
19.10
0.46
图2.稻米直链淀粉淀粉含量示意图
3.稻米营养品质相关指标的测定
按实验方法3中所述，我们对经过不同方法加工后的稻米样品进行了各项营养指标的测定，包含蛋白质、脂肪、矿物质铁锌镁钾钙和维生素B1、B2含量的测定。
测定结果如下：
（1）矿物质含量（表2和图3）：
除了长粒糙米中的钙含量比圆粒全稻原米中低，其他各矿物质的含量皆是糙米最高；全稻原米的矿物质含量有些处于在糙米和精米之间，有些粒型的全稻原米中锌、铁和镁的含量明显低于精米，更大大低于糙米。
（2）脂肪含量（表3和图4）：
各种稻米中的含量无明显差异。
（3）蛋白质含量（表3和图4）：
精米中含量略低，全稻原米与糙米含量相近。
（4）维生素B1和B2含量（表3和图5）：
维生素B1含量在糙米中最高，精米中最低。
维生素B2的含量则在全稻原米中最低。
表2.稻米营养品质测定结果一
稻米粒型
加工方式
铁含量（微克/克）
锌含量（微克/克）
镁含量（微克/毫克）
钾含量（微克/毫克）
钙含量（微克/100毫克）
测定值
平均值
标准差
测定值
平均值
标准差
测定值
平均值
标准差
测定值
平均值
标准差
测定值
平均值
标准差
长粒米
糙米
8.79
8.89
0.43
20.22
19.02
1.04
1.34
1.31
0.06
3.27
3.19
0.14
9.66
8.61
1.01
9.36
18.45
1.34
3.27
7.65
8.52
18.39
1.24
3.03
8.52
精米
4.65
4.68
0.04
13.53
13.52
0.02
0.43
0.43
0.00
1.28
1.27
0.01
3.78
4.19
0.57
4.71
13.5
0.43
1.26
4.59
全稻原米
4.08
3.69
0.63
4.77
4
0.69
0.25
0.21
0.03
1.97
1.72
0.23
9.6
7.81
1.58
4.02
3.45
0.18
1.52
6.6
2.96
3.78
0.20
1.68
7.23
圆粒米
糙米
11.58
12.03
0.64
26.55
26.57
0.02
1.48
1.52
0.05
2.87
2.93
0.09
5.91
5.97
0.08
12.48
26.58
1.55
3.00
6.03
精米
1.7
1.88
0.15
20.64
21.09
2.21
0.25
0.25
0.01
0.71
0.70
0.02
2.63
3.69
1.72
1.96
19.14
0.24
0.67
2.76
1.97
23.49
0.26
0.71
5.67
全稻原米
4.5
3.69
0.8
5.13
5.49
0.73
0.27
0.28
0.02
1.92
1.96
0.14
3.57
3.66
0.35
2.9
5.01
0.26
1.85
3.36
3.66
6.33
0.30
2.12
4.05
图3.稻米矿物质含量示意图
表3.稻米营养品质测定结果二
稻米粒型
加工方式
蛋白质（克/100克）
脂肪（%）
VB1（微克/100毫克）
VB2（微克/100毫克）
长粒米
糙米
7.25
2.2
0.19
0.052
精米
6.12
2.2
0.058
0.056
全稻原米
7.96
2.1
0.15
0.036
圆粒米
糙米
7.66
2.2
0.26
0.048
精米
6.62
2.1
0.055
0.04
全稻原米
6.94
2.1
0.1
0.038
图4.稻米中蛋白质和脂肪的含量示意图
图5.稻米中维生素的含量示意图
4.食品安全指标检测
日常生活中，人们对食品安全问题日益重视，因此我们又检测了稻米中与食品安全非常相关的两项指标：
重金属污染和农药残留。
其中重金属污染我们分别检测了镉、铬、镍、砷、汞和铅这6个指标。
6种重金属中，由于所测定的稻米中汞和铅的含量极低，因此测定数值为负数，另外4种重金属在不同稻米中的含量见表4和图6。
我们可以看到，长粒糙米中铬、镍和砷的含量高于同粒型的精米和全稻原米，镉的含量在不同稻米中没有明显差异，圆粒型稻米中各重金属的含量差异不大。
但是对照国家卫生部发布的食品污染物限量值，除了镍不在限制范围，其他3种重金属都超过了安全限制。
表4.稻米重金属检测结果
稻米粒型
加工方式
镉（毫克/千克）
铬（毫克/千克）
镍（毫克/千克）
砷（毫克/千克）
测定值
平均值
标准差
测定值
平均值
标准差
测定值
平均值
标准差
测定值
平均值
标准差
长粒米
糙米
0.56
0.49
0.09
3.05
2.47
0.58
0.88
1.07
0.40
1.36
1.21
0.21
0.53
2.49
0.79
1.29
0.39
1.89
1.53
0.97
精米
0.41
0.43
0.04
1.73
1.95
0.20
0.53
0.66
0.22
0.77
0.83
0.08
0.41
2.00
0.53
0.80
0.48
2.11
0.91
0.92
全稻原米
0.37
0.37
0.04
1.61
2.11
0.43
0.52
0.81
0.31
0.62
0.79
0.21
0.41
2.38
0.77
0.73
0.34
2.34
1.13
1.03
圆粒米
糙米
0.32
0.34
0.08
1.80
2.05
0.56
0.69
0.62
0.10
0.88
0.90
0.20
0.27
1.65
0.50
0.72
0.42
2.69
0.67
1.11
精米
0.32
0.41
0.08
1.63
1.96
0.31
0.43
0.55
0.12
0.65
0.83
0.16
0.47
2.23
0.68
0.96
0.44
2.03
0.53
0.87
全稻原米
0.32
0.40
0.10
1.78
1.77
0.05
0.70
0.67
0.04
0.86
0.82
0.05
0.38
1.81
0.63
0.76
0.51
1.71
0.68
0.84
同时，我们测定了不同糙米和全稻原米中的农药残留。
用本文中测定的方法，酶抑制率在50%以下都属于安全范围，因此如表7中结果所示，糙米和全稻原米的农药残留在安全范围之内。
由于精米由糙米除去种皮加工而来，所以在糙米的安全性得到证实的前提下，精米同样具有食品安全。
图6.稻米中重金属含量示意图
表5.国家卫生部发布的食品污染物限量值
重金属名称
限量（毫克/千克）
镉
0.2
铬
1.0
砷
0.15
表6.稻米中农药残留检测结果
稻米粒型
加工方式
样品酶抑制率（%）
长粒米
糙米
0.7
0.6
全稻原米
0.0
14.1
圆粒米
糙米
0.0
0.7
全稻原米
3.1
0.0
5.四个产地的五种常见大米的食品安全性检测
在对上述全稻原米、糙米和精米重金属含量的检测中，我们发现重金属镉、铬和砷的含量都超过了国家卫生部发布的食品污染物限量值。
因此我们又从超市购买了五种人们常吃的大米：
五常香米、乐惠虎林东北大米、廊桥香米、香满园苏北大米和金健东北长粒香米（图7，表7），测定了这五种大米的重金属含量。
从表7中可以看到，在我们所测定的4种重金属含量中，五种大米的铬含量都超过2毫克/千克，是国家卫生部发布的食品污染物限量值（表5）的2倍多，其他两种重金属镉和砷在限量值之下（表7，图8）。
而农药残留检测和前面一样，所有稻米的农药残留值都低于50%，在安全范围之内（表8）。
图7.四个产地大米的米袋外观
表7.大米的产地和重金属含量检测结果
大米编号
产地
镉（毫克/千克）
铬（毫克/千克）
镍（毫克/千克）
砷（毫克/千克）
测量值
平均值
标准差
测量值
平均值
标准差
测量值
平均值
标准差
测量值
平均值
标准差
1号
黑龙江省五常市
-0.65
-0.66
0.01
1.99
2.18
0.18
0.29
0.33
0.05
-0.26
-0.30
0.04
-0.66
2.34
0.31
-0.30
-0.67
2.21
0.38
-0.34
2号
黑龙江虎林
-0.60
-0.60
0.05
1.83
2.12
0.26
0.29
0.44
0.19
-0.41
-0.44
0.03
-0.55
2.31
0.65
-0.44
-0.64
2.22
0.36
-0.47
3号
浙江省泰顺县
-0.67
-0.65
0.04
2.51
2.14
0.35
0.20
0.20
0.00
-0.32
-0.29
0.03
-0.60
1.83
0.20
-0.27
-0.67
2.08
0.20
-0.28
4号
江苏省射阳县
-0.69
-0.70
0.03
2.28
2.47
0.25
0.43
0.43
0.02
-0.35
-0.33
0.03
-0.69
2.39
0.46
-0.29
-0.74
2.75
0.41
-0.35
5号
湖南省常德市
-0.62
-0.71
0.09
3.92
2.83
0.95
0.56
0.53
0.27
-0.39
-0.44
0.07
-0.69
2.22
0.25
-0.41
-0.81
2.34
0.79
-0.53
图8.四个产地大米重金属含量示意图
表8.四个产地大米的农药残留检测结果
大米编号
酶抑制率（%）
1号
15.9
4.9
8.6
2号
1.3
5
5.3
3号
8.6
0.1
7.1
4号
1.8
4.5
0.4
5号
3.4
10
16.2
综合上述各项检测指标，我们可以得出结果，仅就营养价值而言，糙米具有绝对的优势。
由于全稻原米的加工工艺比糙米复杂得多，糙米的价格比全稻原米的便宜很多（糙米价格一般在6元/斤，全稻原米约10元/斤），因此与全稻原米相比，我们自然应该选择糙米作为日常食用的主食。
但是由于糙米的口感不是很好，在我们的日常生活中，我们可以按照一定的比例，将糙米与精米（约3元/斤）放在一起蒸煮后食用，这样既可以满足口感，也可以满足人们身体对各种营养成分的需求，而且也比较经济实惠。
至于粮食安全性问题，通过检测我们可以看出，所有被检测的稻米中至少有一种重金属（铬）含量超过国家卫生部发布的食品污染物限量值，其中以长粒糙米的重金属污染略高于其他稻米，环境中重金属的来源主要是工业部门排放的废水和废气，说明在目前工业化程度日益提高的年代，粮食中的重金属污染已经非常严重。
所幸的是，所有被检测稻米的农药残留都处于安全范围，证明国家对农药的使用还是非常重视，生态农药的应用也减少了污染。
为了获得客观、准确的实验结果，本项研究中所有的检测都采用盲测以排除主观因素，而且为了避免实验误差每个样品都进行了3次重复。
如果3次重复的数据中，有个别数据偏差特别大，我们在统计时先予以剔除。
通过对实验数据的分析，我们发现全稻原米包装上标注的营养成分（图9和10）与我们实际检测获得的结果有很多指标不相符，尤其是矿物质中的铁、锌、镁和维生素B2。
因此我们认为全稻原米对营养成分的宣传有些夸大之嫌。
图9.长粒全稻原米的广告
图10.圆粒全稻原米的广告
图11.本文作者在测定稻米蒸煮食味品质实验中
参考资料：
1.叶新福。
不同基因型稻米营养保健品质及其利用技术研究。
福建农林大学博士学位论文，2009年4月1日。
2.何琴，卢礼斌，蒋家焕，郑向华，叶新福。
稻米中维生素B1、B2含量及加工损失研究。
美味技术研究会誌特别号，2006，91-95。
3.直链淀粉含量的测定参考文献：
蔡秀玲，刘巧泉，汤述翥，顾铭洪，王宗阳。
用于筛选直链淀粉含量为中等的籼稻品种的分子标记。
植物生理与分子生物学学报，2002,28
（2）:
137-144。
4.食品中污染物限量，中华人民共和国卫生部中国国家标准化管理委员会发布，GB2762-2005，2005年1月25日发布。
5.全稻原米的信息：
互联网
6.糙米-XX百科：
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