糙米、胚芽米、精白米等各種米的科普及電鏡下微觀結構圖
稻的馴化是一個長期而持續的過程，人類通過不斷實踐、總結經驗和創新，使得稻谷的生產效率和品質逐步提高，也促進了人類社會的發展和繁榮。現在，稻谷已經成為全球最重要的糧食作物之一，為全球數十億人提供了主要的食物來源。
將稻谷去除谷殼后就得到了糙米，將糙米去除部分種皮保留胚芽，可以得到胚芽米，而去除全部種皮和胚芽的大米，就是我們常吃的精白米。
將稻谷去除谷殼后就得到了糙米，將糙米去除部分種皮保留胚芽，可以得到胚芽米，而去除全部種皮和胚芽的大米，就是我們常吃的精白米。
那么糙米，胚芽米和精白米在結構和營養成分上有什么區別呢？米放置久了，內部結構會發生什么變化呢？市面上方便快捷的自熱米為什么熟得那么快呢？我們使用飛納電鏡，揭開了種種疑問。
糙米，胚芽米和精米
按照加工的程度，可以將處理后的稻谷分為糙米，胚芽米，精白米。普通稻米（糙米）主要由糠層、胚乳、胚芽 3 部分組成，胚乳占絕大部分，胚芽位于腹部下端，胚芽與胚乳連接得不是很緊密，在碾米時很容易脫落。而大米各組成部分的占比和營養分布很不均衡，各有其特點。
糙米
糙米是稻谷脫殼后不加工或較少加工得到的，由米糠 、胚芽和胚乳三大部分組成。與精白米相比，糙米較高程度地實現了稻谷的全營養保留，但是吃過糙米的朋友們應該知道，糙米比較難煮熟，口感相對較差，又比較難消化。糙米的米糠層富含膳食纖維，約占據營養成分的 5%。
胚芽米
將糙米加工去掉米糠保留胚芽的部分就得到了胚芽米，其它部分則與精白米完全相同。胚芽掌管著米的生命，所謂的“芽”，是生出新的生命的部分，胚芽富含維生素和礦物質，約占據營養成分的 66%。
精白米
精白米就是我們平時吃的大米，去掉胚芽，但保留胚乳的部分。這種精白米富含淀粉，只占據營養成分的 5%，相對易熟，口感較好。
將糙米，胚芽米，精白米進行樣品制備后，放入飛納電鏡中觀察截面和表面的微觀結構進行對比。
糙米、胚芽米、精白米截面
從糙米、胚芽米、精白米的截面 SEM 對比圖可以明顯地看出糙米外層的糠層結構，厚度約 40～50 微米，胚芽米和精白米均已去除外層的糠層。
糙米、胚芽米、精白米表面
從糙米、胚芽米、精白米表面 SEM 對比圖可以看到糙米糠層表面粗糙，細胞壁紋路明顯。胚芽米和精白米均已去除糠層，表面無類似細胞紋路，精米表面相對更為光滑，還可以看到淀粉顆粒。
陳米的內部結構有什么變化？
通常優質稻米淀粉以復粒淀粉形式貯藏于胚乳細胞中，大米（精米）由于胚乳直接暴露在外，易受外界濕熱等環境條件的影響，容易吸濕，引起發熱變質，因此大米應該儲存在陰涼干燥的地方。那么放置很久的大米的內部結構發生了什么變化呢？和新米有什么區別呢？我們使用飛納電鏡，觀察了新米和陳米的微觀結構。
新米表面
陳米表面
新米內部淀粉顆粒
陳米內部淀粉顆粒
從陳米和新米表面和內部的 SEM 對比圖可以看出，新米表面相對比較光滑，陳米表面光滑度下降，出現較多大小不一的小孔。新米內部的淀粉顆粒棱角分明，粒間排列致密，含有大量的復粒淀粉顆粒；陳米的淀粉顆粒棱角變得模糊不清，部分淀粉顆粒表面出現了細小的孔洞。
陳米在掃描電鏡下發現霉菌和蟲子
此外，在陳米內部的不同部位，我們還發現了大量的菌絲和孢子，并且負載著大量霉菌孢子的蟲子。
因此，大米的儲存環境要注意：通風、相對低溫、干燥。當大米所處的環境，溫度達到 20℃-40℃、濕度達到 65°-95° 時，這個環境很適宜米蟲生存，只需要一周的時間，蟲卵就孵化出來了，并且開始繁衍后代，特別是夏天溫度高，加上儲存方式不當，就更容易生蟲。已經霉變的大米，不建議再食用。
自熱大米為什么熟的那么快？
目前市面上的速食食品，到處可見自熱米飯的身影，一杯涼水加一個自熱包，再加上里面自帶的預制菜，靜等 10 分鐘，就能夠吃上一頓熱騰騰的米飯套餐。那這自熱大米為什么熟的那么快呢？和天然大米有什么區別呢？
相對來說，自熱大米表面有些發白，兩頭都是圓的，天然大米看起來更加透亮，一端可以明顯看到去除胚芽的痕跡，其他在外觀上沒有太大的差別。但是吃過自熱米飯的朋友們應該知道，口感和味道和自己煮的大米還是有一定的差別。我們使用飛納電鏡，發現了其中的奧秘。
天然大米截面（放大倍數：97X）
自熱大米截面（放大倍數：115X）
通過對比觀察自熱大米和天然大米截面的微觀結構可以發現，自熱大米和天然大米結構完全不同。天然大米中心的胚乳細胞為長多邊形的柱狀細胞，呈放射狀扇形排列，淀粉粒包裹其中；而自熱大米的內部，未發現此結構，且內部存在一些氣泡。
天然大米截面（放大倍數：1,000X）
自熱大米截面（放大倍數：1,000X）
進一步放大后，我們發現，天然大米的內部存在規則的淀粉顆粒，且存在蛋白質膜，而自熱大米在不同位置均沒有發現規則的淀粉顆粒，也未發現蛋白質膜。
其實，自熱米飯不是天然大米，而是人造大米。從配料表也可以發現，自熱大米是大米為主要原料，然后加入適量的食品添加劑等配料，經過粉碎、加熱、蒸煮、殺菌、膨化，再使用擠壓技術，統一擠壓成型成為“大米”的形狀。自熱大米和天然大米形狀類似，不過原有的淀粉結構已經被破壞，在加工過程中，內部產生氣泡便也可以理解了。看到這里我們可以發現，自熱大米其實是已經“煮熟”的大米，因此加熱 10 分鐘左右便可以迅速吸水膨脹，不過口感依然不如天然大米。
參考文獻
[1]戰旭梅.稻米儲藏過程中質構品質變化及其機理研究[D].南京師范大學,2008.
[2]周顯青,張玉榮,李里特.不同模擬儲藏條件下粳米胚乳顯微結構變化[J].農業工程學報,2010,26(05):329-334.
[3]符文英,向遠鴻,唐啟源等.食用優質稻米胚乳顯微結構研究[J].湖南農業大學學報,1997(05):14-21.
[4]劉小禾,王義松,張可,等.營養重組大米工藝優化及營養成分對品質的影響[J].食品工業,2020,41(07):329-332.
[5]劉暢,孟倩楠,劉小飛,等.重組稻膨化技術進展及其品質指標研究[J].食品研究與開發,2021,42(10):198-203.
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