植物学家眼中的好大米什么样
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2024-07-10 21:02
北京
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你有没有看着外卖不想下嘴的时候？有没有把米饭塞进嘴里只为果腹的那一刻？有什么办法可以快速高效地提升吃快餐的幸福感？ 本文作者、植物学家史军博士的答案是——一碗软硬适中、散发着稻花香气的米饭。然而，究竟什么的稻米才是好稻米，我们又该如何选择？
中国人吃米饭的历史究竟有多长？来自中国科学院地质与地球物理研究所的最新研究表明，中国人与野生稻的情缘从10万年前就开始了。目前世界上还有18个野生稻物种，广泛分布在亚洲、非洲、大洋洲和美洲。中国分布有其中3种，分别是普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻。普通野生稻是我们今天熟悉的水稻的祖先。普通野生稻就是趴在泥沼中的一堆烂草，植株松散，很多枝叶都趴在水上。更麻烦的是，野生稻的谷粒非常小，而且一成熟就脱落，要想靠这种植物填饱肚子，简直是天方夜谭。从距今1万年前到距今6000年前，我们的祖先对水稻的驯化工作一直都没有间断过。江西万年县仙人洞与吊桶环遗迹、湖南道县玉蟾岩遗址以及浙江浦江县上山遗迹的考古研究结果显示，中华祖先1万多年以前便开始驯化和栽培水稻。1987年，在河姆渡遗址的发掘过程中，又发现了掩埋于遗址中的稻谷堆积层，最厚处超过1米，稻壳总量达150余吨。将炭化的稻壳中残存的稻米分离出来，进行碳-14同位素分析，最终确认这些稻米确实掩埋于7000年前。至公元前6000年左右，稻作农业已发展到长江中下游地区、赣江流域、闽江流域、珠江流域，并向北推进到黄河中下游地区。科学家怎么知道这些水稻籽粒中哪些是野生的、哪些是人工栽培的？传统上，是通过谷粒的大小和形态，以及小穗的穗轴上有没有断裂结构（野生稻的籽粒一成熟就脱落，栽培稻的谷粒会一直留在谷穗上）来判断两者之间的差别。但是，植物器官特别容易因为物理和生物的原因破损，要想在人类活动遗址中找到这些结构特征，谈何容易。在一项最新的研究中，科研人员另辟蹊径，从水稻组织的微观结构——植硅体入手，就能分析出水稻的驯化程度。所谓植硅体，是植物从环境中吸收了一定量的可溶性二氧化硅（沙子和玻璃的主要成分），这些二氧化硅经过植物的输导组织输送到了茎、叶、花、果实等处，而后在植物细胞间和细胞内沉淀下来形成的非晶质二氧化硅颗粒。植硅体数目众多且分布广泛，1克的禾本科植物叶子中就有10万至100万个植硅体。研究人员发现，在水稻驯化的过程中，扇形植硅体先端的鱼鳞纹密度越来越高，以此来区分化石酒精是栽培稻还是野生稻。正是这个研究，为支持“我国长江中下游区域是水稻的起源地”的观点，提供了重要支持。
人类选择水稻作为食物，就口味而言，绝对比不过蜂蜜；就营养而言，绝对比不过肉类；就食用方便程度而言，绝对比不过水果。只是在大约1.3万年前，地球进入了冰期，寒冷和干旱导致食物供给锐减，缺乏优质食物供给的猎人，只能把目光投向水稻这样的备份食物。在冰期结束之后，水稻已经成为人类赖以为生的食物来源，进而成为人类栽培的主力农作物。于是我们真正开始了吃大米的历史，并且在追求高产量的道路上一走就是上万年。
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对传统水稻来说，大个头和高产量是高度相关的特性，植株越高大，越意味着更多更大的叶子，也能带来更多的光合作用产物，促使产量提升。但是，高大的植株也带来一个棘手问题，那就是容易倒伏，严重的话会导致绝收。能不能让水稻的个子变矮一点，但是产量仍保持相对较高的状态？奇迹在1966年出现了。国际水稻研究所育成了名为“IR8”的水稻，亲本是我国台湾低脚乌尖（矮小）和皮泰（高大高产），这种被称为“奇迹稻”的水稻，结合了亲本的优势特征，个头中等，分蘖和谷穗多，抗倒伏能力强，产量大幅提升，在理想状态下，可以达到传统水稻品种的10倍，亩产千斤成为常态。不仅产量高，半矮秆水稻的“工作效率”也更高。作为一种植物，水稻在生长过程中必须平衡两个方向上的投入——究竟是要更多的枝叶，还是要更多的籽粒。可能有人会说，枝叶和籽粒都多一点不就好了。并没有那么简单，因为就一个植株而言，光照强度是恒定的，分配给枝叶和籽粒的总量也是恒定的，如果大量产生人类不可食用的秸秆，势必会影响土地产出粮食的效率。而半矮秆水稻在籽粒数量和植株高度两个关键性状上达到了完美平衡。半矮种水稻的育成和推广，解决了粮食供给问题，也因此被称为“绿色革命”。值得注意的是，我国科学家的水稻矮化育种工作一点都不落后于国外同行。1941年7月，广西省容县华侨甘利南从马来西亚带回稻种，第二年春播种，见其长得特别矮，称其为“矮仔占”。1956年3月，广东省农科院以矮仔占为矮源亲本，培育出一大批矮秆品种，一场矮化育种运动从此拉开序幕。1956年，广东省潮阳县农民洪群英、洪春利育成了“矮脚南特”，1955年在“南特16号”田中发现二株自然变异株，其秆矮穗大，抗倒伏高产，亩产达千斤。毫不夸张地说，半矮秆水稻为装满全世界的饭碗作出突出贡献。而在吃饱之后，我们有了更高的追求目标，那就是吃好，米不仅要有好的口感，还要有香气。
目前国际上产量最多的香米品种都是巴基斯坦1993选育出的香米品种的后裔。此后，香米的家族不断扩大，产量逐步提高，而对其香味的研究也日益深入。最终，科研人员锁定在了一种叫2-乙酰-1-吡咯啉、有爆米花香味的物质身上。虽然米香并不是简单地由一种物质决定的，其中的醇、醛、酸都会影响大米的香味，但是2-乙酰-1-吡咯啉堪称香米的特殊味道的精髓。随后的研究，少不了利用这种物质来提高大米的可食用性。
其实，大米调香并不是什么新鲜事，早在10多年前就开始了相关技术的研究。只不过，当时的目的只是为了改善口感，现在却被一些商家当成了“山寨香米”的绝好包装。市场上巨大的香米缺口，自然也可以通过“勾兑”来实现了。不过无须过于担心，即使添加也不会用得太多，通常每公斤香米中2-乙酰-1-吡咯啉的含量达到0.6毫克就已经是极值，如果过量就不是香味，而是肥皂味了。香米中的香气物质主要集中在稻壳和糙米皮层中，经过精加工后，2-乙酰-1-吡咯啉的含量将降低85%以上。看来如果想体验更香的纯正香米，最好是去吃糙米饭。
我们南北方的餐桌上也有很大差别。粳米和籼米在本质上就不同，北方人喜欢吃那些带点黏糊劲儿的粳米，但是南方人更喜欢吃那种颗粒分明的籼米，这是长期以来饮食习惯差异造成的结果。大米里面有两种主要的淀粉——支链淀粉和直链淀粉。其中，直链淀粉的分子就像一根螺旋弹簧，这些分子之间也不会拉手，特点是容易吸水膨胀，但是再怎么吸水都不会黏糊糊。支链淀粉就不一样了，本身就长得像树杈，各种拉手亲密，拉手中间还把水分子抱了进来，于是就变得黏糊糊了。
不管是直链淀粉还是支链淀粉，在高温下都会与水拉近关系，这个过程叫作“淀粉的糊化”。所以，在米饭热的时候吃，多少有点黏的感觉；当温度下降，很多直链淀粉就要跟水分子说再见了，支链淀粉则再一次聚集起来，饭粒硬邦邦的，就好像大米还是生的一样，人们给这种现象取了个很形象的名字——回生。那些放在冰箱里冷藏过的大米饭硬硬的，就是因为“回生”了。通常来说，直链淀粉含量越高的大米制品就越容易回生，而支链淀粉多的糯米制品就好多了，这也是我们吃冷的糯米年糕和糯米粽子依然会感到软糯的原因。除了淀粉类型，大米中的蛋白质也会影响口感，即蛋白质含量高吃起来反而不会很好。印度出产的绝大多数大米恰恰是直链淀粉高、蛋白质含量也高的，吸收水分之后能膨胀到2至3倍，这远超出东北米的膨胀率，吃过一次就再也忘不掉了。
还有一个会影响米饭口感的因素就是煮饭方式。南方很多地方流行“先煮后蒸”，也就是把大米先煮到过心后立马捞起来，再上笼蒸。这种做法可以去除陈米的陈腐味道；更重要的是可以让米饭变得更多，别以为这事儿小，在粮食不充裕的时候，这很关键。然而这种煮法会带来一个巨大的问题，就是口感并不好，米饭很容易出现松散的状态。
哈尼族有个特殊的节日叫“新米节”，人们在这个节日上除了庆祝丰收，还能够享受到最新的大米的滋味。毫无疑问，新米要比陈米好吃。因为大米在陈化过程中，口感和香气都会发生变化。新米陈化后口感变差，主要是因为水分和淀粉结构的变化引起的。在陈放过程中，细胞水分丧失严重，所以陈米比新米要“吃水”；更有意思的是，米粒里的营养成分很难溶解在水中，所以陈米煮出来的米汤就是清汤寡水；水分再降低的话，还容易出现裂痕和碎米。此外，经过一定时间的陈化，大米的淀粉微晶束结构加强，水分子很难挤进淀粉分子间，淀粉难于糊化，再怎么煮，饭粒也没有软和黏的口感，只剩下干干的塑料质感了。如前所述，稻米的香气主要来自一种叫2-乙酰-1-吡咯啉的物质，而随着大米的陈放，香气物质会减少，氧化的进行又会使大米的陈腐味增加，同样影响到其口感。
就在40多年前，我们还以顿顿精米白面为幸福生活目标。到今天，这个小目标已然实现，但是新的问题又来了，极大丰富的食物带来了高血糖、高血脂、高血压，以及体重超重等问题，因此，以米饭为代表的碳水化合物被贴上了“坏食物”的标签，传统的糯米美食也被大家敬而远之。“糯米不易消化要少吃”“吃糯米容易引起血糖波动”……这些说法是真的吗？有人说，糯米里面的油脂含量更多，所以更难消化。那些油光发亮的糯米好像真的是这个说法的有力证据。但事实恰恰相反，糯米中的脂类物质含量仅为0.21%，而普通粳米中的含量则可以达到0.55%至0.66%，籼米中的含量更是达到0.65%至0.80%，都远远高于糯米。顺带说一句，脂肪含量高，米就会变得油亮可人，提升卖相，但是脂肪分解之后会产生小分子化学物质，陈米味也由此而生，大米的颜值和香气不可兼得。
话说回来，吃糯米容易增加饱腹感是我们的错觉吗？糯米不容易消化也是一种错觉吗？
“饱”其实是一种大脑给出的感觉，这通常与我们血液中的葡萄糖含量有关。当这种糖的含量上升到一定水平，大脑就感觉到“饱”了。而我们在吃糯米和普通大米的时候，血糖的变化是不同的。糯米中的支链淀粉容易被分解，所以血液中的糖上升得快，按理说应该是更容易消化才对，但粽子通常是冷吃，又会影响人体对淀粉的消化；此外，肉粽里的肉和油也会让我们觉得吃年糕、汤圆和粽子不好消化。
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最近又流行通过吃糙米来控制血糖。与加工精细的精米白面相比，糙米的淀粉含量肯定是要低一些，毕竟果皮和胚里面并没有淀粉，且富含膳食纤维和B族维生素，可以提供适当的饱腹感，同时又能控制摄入糖的总量，只是更多的帮助就没有了。糙米发芽之后会有淀粉转化分解，但注意，这并不代表其没有淀粉了，只是变难吃了，对血糖的影响并没有消失。要想控制血糖，还是在医生的建议下控制摄入总量，并且按时用药。在过去的1万年时间里，水稻从默默无闻的野草，逐渐变成与人类文明紧密捆绑的主力作物。其栽培和食用方式的每一次重大变化，都是人类认知自然和自身的飞跃。今天，水稻已经在天宫空间站上完成了全周期生长，在未来，这种古老又年轻的作物还会陪伴我们去探索星辰大海。
责编 | 王者嵩
校对 | 予津
本文内容选自《中国烹饪》杂志2024年7月刊，欢迎转发到您的朋友圈。本微信号所有内容未经授权，谢绝转载，侵权必究。如需转载，请联系后台，获得授权后方可转载。转载时请在显著位置注明来源及作者署名。
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