برنج پس از گندم يکي از يکي از مهم ترين محصولات زراعي است و توليد آن بخش قابل توجه اي از برنامه تأمين غذايي و خودکفايي را دربر دارد. به علت محدود بودن زمين هاي قابل استفاده در زراعت برنج، توليد آن از طريق افزايش محصول در واحد سطح در مد نظر قرار مي گيرد. اصلاح ارقام، بهبود عمليات زراعي، کنترل علف هاي هرز، بيماري ها و آفت ها و اصلاح کيفت دانه براي مصرف کنندگان از هدف هاي اصلي افزايش ميزان محصول مي باشد. کيفيت برنج به رشد گياه در طول مراحل رويشي، رشد خوشه، مواد غذايي خاک که به دانه مي رسد و مرحله رسيدگي دانه بستگي دارد. در گذشته، محققان درحال توليد ارقام جديدي با خصوصيات زراعي خوب و ميزان محصول بالاتر بوده اند. درحال حاضر، توجه آن ها معطوف به کيفيت دانه و افزايش ارزش غذايي آن مي باشد. در ايران به دليل اين که 95 درصد برنج هاي زراعي از ارقام هندي هستند، کيفيت پخت و خوراکي از مسائل جدّي به حساب مي آيد. ارقام برنج ژاپني، دنه کوتاه و داراي آميلوز پائين (18 – 17%) مي باشند، اما ارقام هندي اغلب دانه بلند و با آميلوز متوسط و بالا هستند. از عوامل تعيين کننده کيفيت پخت و خوراکي برنج، محتويات آميلوز، همبندي ژل، درجه حرارت ژلاتيني و کشيدگي دانه پس از پخت را مي توان نام برد. اما سليقه مصرف کنندگان در مناطق مختلف فرق مي کند. به دلايل زير تعريف دقيق کيفيت دانه خيلي مشکل است :
تفاوت اولويت هاي کيفي درکشورها و مناطق مختلف.
الگوهاي مصرف.
نگرش توليدکننده داير بر درآمد بيش تر از واحد سطح.
اهداف تبديل کننده شلتوک به برنج سفيد از نظر راندمان تبديل برنج سفيد.
سليقه مصرف کننده که بيش تر درکيفيت ظاهري دانه، اندازه و شکل آن، چگونگي پخت، مزه، عطر برنج پخته تمرکز دارد
چون برنج برخلاف غلات ديگر به صورت دانه سفيد کامل و پخته مصرف مي شود، دائقه پسندي آن ممکن است از يک گروه محلي يا ناحيه جغرافيايي به نواحي ديگر و از کشوري به کشورهاي ديگر تفاوت داشته باشد. در گيلان اختلاف سليقه مصرف کننده بسيار شديد است، به طوري که از شهري به شهر ديگر و حتّي از يک روستا به روستاي ديگر فرق مي کند. اهالي هشتپر و رضوانشهر ارقام دانه متوسط حسني و رشت و صومعه سرا و لاهيجان ارقام دانه بلند معطر را مي پسندند. جالب تر از همه اين است که در روستاهاي طالش نشين برخلاف گيلک نشين از رقم حسني، غريب و وووو(Voovoo) استقبال مي کنند. اين تفاوت پذيرش ارقام حتّي در خانواده هاي يک روستا و از اين بيش تر اعضاي يک خانواده نيز وجود دارد.بنابراين، کيفيت برنج از نقطه نظر کيفيت تبديل دانه مانند: راندمان توليد برنج سفيد، درجه پوسته گيري و مقاومت به شکستگي دانه، ابعاد دانه، خصوصيات ظاهري مانند: درجه سفيدي و شفافيت و نشانويژگي هاي پخت نيز فرق دارد. در بعضي از غذاهاي رايج محلّي در گيلان مانند: حلوا ضيابري، نان برنجي (گندمي)، کيک برنجي (کاکا)، شير برنج، کويي آش، مامور کا ( نوعي فرني) صرفا بايستي از ارقام محلّي خوش کيفيت معيني مشابه حسني و غريب استفاده کرد.

2 – خصوصيات فيزيکي کيفيت برنج :

اکثر کشاورزان و مصرف کنندگان به خصوصيات ظاهري ارقام برنج مانند: ابعاد دانه، شفافيت و گچي بودن آن توجه دارند.

الف – ابعاد دانه برنج :

ابعاد دانه عبارت است از طول، قطر و شکل دانه که از عوامل اوليه کيفي در هر برنامه اصلاحي است. در نسل هاي اوليه، براي اطمينان از مطابقت ابعاد دانه به منظور به دست آوردن نوع دانه مورد نظر، مقايسه مشاهده اي انجام مي شود. برنامه اصلاح برنج مصر انتخاب براي اندازه و شکل دانه را از نسل F2 شروع کرده و تا توليد خط پيشرفته به يک رقم، براساس خصوصيات مشاهده اي نسل هاي اوليه آغاز مي کند. ولي اندازه گيري هاي دقيق تر در نسل هاي پيش رفته انجام مي شود. ابعاد دانه، مانند: طول، قطر و شکل دانه، به وسيله عوامل زادشناختي کنترل مي شود. ابعاد دانه در کيفيت مؤثر است و نيز توسعه زراعت ارقام مختلف را تعيين مي کند. عموما، در مصر ارقام دانه کوتاه ترجيح داده مي شوند. کشاورزان ارقام دانه کوتاه، درشت و وزين را دوست دارند. درصورتي که مصرف کنندگان ارقام دانه کوتاه، درشت، چسبنده و نرم پخت را بهتر مي دانند.
جدول 1، ميانگين ابعاد دانه را براي گروه هاي مختلف برنج مصري نشان مي دهد. بهترين ابعاد دانه ( مطابق سليقه کشاورزان و مصرف کنندگان) در زير گونه ژاپني شناخته شده است.
شلتوک و برنج سفيد از نظر ابعاد دانه با هم فرق دارند. اين تفاوت ها به علت مقدار پوسته خارجي ارقام مختلف است و به زيرگونه هاي برنج بستگي ندارد. بنابراين، اغلب برنامه هاي اصلاح برنج براساس طبقه بندي ابعاد دانه در برنج سفيد استوارن نه شلتوک.
جدول 1- مقادير ميانگين ابعاد دانه در شلتوک و برنج سفيد زيرگونه هاي مختلف

زيرگونه	نوعبرنج	طولدانه	قطردانه	شکلدانه
ژاپني	شلتوک	48/7	31/3	26/2
هندي	شلتوک	26/9	64/2	50/3
ژاپني/هندي	شلتوک	37/7	96/2	56/2
ژاپني	برنجسفيد	16/5	73/2	89/1
هندي	برنجسفيد	36/6	15/2	97/2
ژاپني/هندي	برنجسفيد	20/5	38/2	20/2

مدت زمان مديدي است که طول دانه در بيش تر برنامه هاي اصلاح نژاد برنج براي طبقه بندي ارقام آن به عنوان يک نشانويژگي مورد استفاده قرار مي گيرد. برنج سفيد، براساس ميانگين طول دانه به چهار گروه تقسيم مي شود: کوتاه، متوسط، بلند و فوق بلند. ارقام ژاپني اغلب دانه کوتايند. درحالي که، هندي دانه بلند يا متوسطند ( مانند: IR28). ارقام دورگه هندي/ ژاپني در دامنه بين کوتاه و متوسط قرار دارند.
قطر دانه عامل مهمي در تعيين شکل دانه و وزن آن محسوب مي گردد. قطر دانه به طبقه بندي دانه برنج براي فرآيند تبديل به سفيد و جداکردن دانه هاي نارس از رسيدهکمک مي کند.
شکل دانه از نسبت طول دانه به قطر سطح مقطع آن به دست مي آيد و به گرد، کوتاه، متوسط و باريک وبلند طبقه بندي مي شود. درمصر شکل دانه برنج درحالت ارقام هندي يا هندي/ ژاپني از متوسط تا باريک و بلند متفاوت است. درحالي که در نوع ژاپني (دانه کوتاه) از کوتاه تا متوسط متغير است.
درجات زير براي طبقه بندي برنج سفيد براساس طول، شکل دانه مورد استفاده قرار مي گيرد :
طول دانه برحسب ميلي متر
کوتاه 50/5
متوسط 50/6 – 51/5
بلند 50/7 – 61/6
فوق بلند 50/7 <
شکل دانه نسبت طول به قطر دانه
گرد 0/1 >
کوتاه 0/2 – 1/1
متوسط 0/3 – 1/2
باريک و بلند 0/3 <

ب – گچي و ظاهرپسندي دانه برنج :

ظاهر پسندي دانه به مات بودن و وسعت گچي آندوسپرم(درون دانه) بستگي دارد. بر پايه مات بودن آندوسپرم، دانه برنج به واکسي يا کاملا مات با مقدار آميلوپکتين زياد و آميلوز کم، و غير واکسي يا دانه هاي شفاف يا مقدار آميلوز کم، و غير واکسي يا دانه هاي شفاف با مقدار آميلوز بالا و انواع مختلف گچي طبقه بندي مي گردد.
محل گچي دانه برحسب اصلاحات مرکزسفيدي، شکم سفيدي و پشت سفيدي، تعريف مي شود. درحالي که درجه گچي در ارقام مختلف تغييرات زيادي دارد. گچي دانه به علت بهم خوردن نظم دانه هاي نشاسته با فضاهاي هوا ايجاد شده و معمولا راندمان تبديل پاييني را نتيجه مي دهد.
گچي، تحت تأثير عوامل محيطي مانند: تنش خشکي در زمان رسيدن و بيماري بلاست قرار دارد. شواهدي دال بر کنترل زادشناختي اين نشانويژگي وجود دارد. بنابراين، برنامه هاي اصلاح نژادي مصر مشتمل بر سازگاني براي بررسي درجه گچي از تسل F3 مي باشد. گچي با افزايش نسبت شکستگي و کاهش برنج سالم خروجي از دستگاه تبديل، راندمان تبديل را کم مي کند. گچي دانه با بالارفتن حساسيت نسبت به حمله حشرات در دوره انباري برنج مستقيما رابطه دارد. گچي دانه در کيفيت پخت و خوراکي بي تأثير است.
اغلب ارقام برنج مصري که در شرايط عادي رشد قرار مي گيرند و به خوبي تبديل مي گردند و دانه کوتاه هستند، به خوبي سفيد و شفاف مي باشند. در ميان ارقام مصري گيزا 181 بهترين ظاهرپسندي دانه را دارد، زيرا از شفافيت بالايي برخوردار است. از طرف ديگر IR28 و گيزا 175 نسبت به برنج هاي ديگر خيلي گچي هستند.

2 – 2 – راندمان تبديل برنج :

عمل تبديل شلتوک به برنج سفيد مرکب از چندين مرحله ي مکانيکي است که پوسته خارجي، لايه هاي سطحي آندوسپرم و جنين دانه جدا مي شود. راندمان يا بازدهي تبديل عبارت است از: ميزان برنج سفيدي که از شلتوک به دست مي آيد و يکي از مهم ترين عوامل تأثير کننده در قيمت برنج مي باشد. عوامل متعددي در کيفت تبديل دخالت دارند. ارقام با دانه هاي بلند و باريک بيش تر از برنج هاي دانه کوتاه و گرده، دست خوش شکستگي قرار مي گيرند. به علاوه، خلوص رقم نيز در کيفيت تبديل تأثير مي گذارد، زيرا دستگاه هاي پوست کني براي انواع مختلف دانه برنج کارايي ندارد. وجود برنج قرمز، دانه هاي پوک و سنگ ريزه، راندمان کل تبديل را کاهش مي دهند. به نظر مي رسد، رطوبت شلتوک از عوامل اصلي مؤثر در کيفيت تبديل باشد. دانه هاي با رطوبت زياد، خيلي ترم بوده و تحت فشار پوست کن مي شکنند و دانه هاي خيلي خشک نيز شکننده هستند. بنابراين، ميزان خرده برنج را در فرآيند تبديل افزايش مي دهند. براي بهبود کيفيت تبديل بايستي به اصلاح ارقامي از برنج کوشش کرد که تحمل تنشي جذب رطوبت را داشته باشد. در برنامه اصلاح برنج مصر براي بهبود کيفيت تبديل روش انتخاب بوته از نسل F4 شروع مي گردد. ارقام دانه کوتاه (زير گونه ژاپني) داراي بازدهي تبديل بالاتر از هندي هستند(جدول 2).
جدول 2 راندمان تبديل زيرگونه هاي برنج مصري

نامزيرگونه	درصد پوستکنده	درصدتبديل	درصد برنجسالم
ژاپني	1/81	3/71	2/65
هندي	4/78	2/69	0/58
ژاپني/هندي	8/79	3/69	2/61

عمل پوست کني باعث برداشته شدن پوسته شلتوک با وارد کردن حداقل آسيب به دانه و جدا کردن آن از برنج مي گردد که در نتيجه اين فرآيند برنج قهوه اي حاصل مي گردد. درصد پوسته درارقام مختلف از 16 تا 24% متغير است. درارقام برنج مصري متعلق به زيرگونه ژاپني راندمان پوست کني بالاترين مقدار را دارد و پس از آن گروه هاي ژاپني/هندي و سپس ارقام برنج هندي پائين ترين مقدار را دارند (جدول 2). پوست کن ها مخلوطي از برنج قهوه اي، دانه هاي شلتوک پوست نکنده، پوسته ها، دانه هاي شکسته و رويان دانه ها را توليد مي کنند. عامل اصلي مؤثر در فرآيند پوست کني، مقدار رطوبت برنج مي باشد. شلتوک و برنج قهوه اي خصوصيات مختلفي دارند: جرم حجمي شلتوک کم تر از برنج قهوه اي است و دانه هاي شلتوک از نظر اندازه بزرگ تر از برنج قهوه اي هستند.
2 – 2 – 2 – مراحل تبديل برنج :
فرآيند جدا کردن رؤيان و لايه خارجي سبوس از برنج قهوه اي به سفيدکنندگي يا تبديل معروف است. سايندگي، عبارت است از: فرآيند جداکردن لايه زيرآلورن پس از سفيدکنندگي به منظور شفاف سازي ظاهردانه برنج. سايش و خراش دوروند اصلي مورد استفاده در جداکردن لايه سبوس از برنج قهوه اي مي باشند. سايش ، سبوس را از دانه هاي شکسته مي کند، ولي خراش سطح سخت دانه را سبوس گيري مي کند.
درجه تبديل بستگي به سليقه مصرف کننده يا تأييد مقررات وضع شده متفاوت است. معمولا رنگ دانه هاي برنج تبديلي و ميزان شکستگي سنجيده مي شود. به هرحال، برنج سفيد شامل دانه هاي کامل و شکسته با اندازه هاي مختلف است. سبوس برنج و رؤيان دانه 8 تا 10 درصد وزن دانه را حايز است. ارقام ژاپني معمولا درصد تبديلي بالاتر از ارقام هندي دارند.
2 – 2 – 3 – درصد برنج سالم :
برنج تبديلي شامل برنج سالم با اندازه هاي مختلف، برنج شکسته و مقداري سبوس است. بسياري از مصرف کنندگان و فروشندگان، برنج تبديلي کل را نمي پذيرند و فقط برنج سالم را ترجيح مي دهند. جدا سازي اين اجزاء را درجه بندي مي گويند. با اين حال، دانه هاي شکسته، قطعاتي از دانه ها هستند که طول هاي مختلفي دارند و بعضي از آن ها به سه چهارم طول دانه سالم مي رسند و بعدا با الک يه دو اندازه مختلف جدا مي شوند.توليد برنج سالم به عوامل مختلفي مانند: نوع دانه، رقم، گچي، شريط محيطي دوره رسيدگي دانه و بعضي عمليات زراعي ديگر بستگي دارد. درصد برنج سالم تحت تأثير نگاهداري پس از برداشت، دوره و شرايط انباري و فرآيند تبديل قرار مي گيرد. ارقام هندي در مصر مقدار برنج سالم خيلي کمتر از ارقام برنج ژاپني دارند.

2 – 3 – ترکيبات شيميايي برنج :

ترکيبات شيميايي، نشاسته، پروتئين، ليپيد، خاکستر، مواد معدني، فيبري و مقدار رطوبت در کيفيت غذايي برنج مانند کيفيت پخت و خوراکي تأثير دارد. ترکيبات شيميايي برنج با ساير غلات زياد تفاوت ندارد. ترکيبات شيميايي گياهي دانه برنج براساس نوع رقم، شرايط محيطي و عمليات زراعي متفاوت است. شلتوک و برنج قهوه اي داراي ترکيبات شيميايي بيش تر از برنج سفيد هستند.
2 – 3 – 1 – رطوبت برنج:
همه برنج ها به دليل يکسان نبودن زمان رسيدگي در مزرعه از نظر رطوبت باهم فرق دارند. در زمان برداشت مقدار رطوبت معمولا 20 درصد است، ولي پس از چند روز و در ضمن روند برداشت و خرمن کوبي به سرعت تا 18 – 15 درصد پائين مي آيد. بنابراين، مقدار رطوبت يک عامل بي ثباتي بوده و تحت تأثيرمرحله رسيدگي و شرايط خشک کردن قرار دارد. مقدار رطوبت در بعضي از خصوصيات کيفي مانند: تبديل و بازدهي برنج سالم، کيفيت پخت و دوره انباري داشته و خصوصيات کيفي برنج هاي داراي رطوبت بالا سريع تر از پايين تغيير مي کند.
2 – 3 – 2 – نشاسته برنج:
نشاسته از سازندگان اصلي و حدود 90 درصد ماده خشک برنج سفيد را تشکيل مي دهد. نشاسته مرکب از دونوع مولکول مي باشد: آميلوز و آميلوپکتين. مولکول آميلوز داراي ساختمان زنجيري خطي و شامل حدود 50 واحد دکستروز است، درحالي که، مولکول آميلوپکتين شاخه دار بوده و تعداد واحدهاي دکستروز بيش تري دارد. نسبت آميلوز به آميلوپکتين عامل اصلي تعيين کننده کيفيت پخت و خوراکي برنج محسوب مي گردد. انواع مولکول نشاسته، در ساختار دانه، چسبندگي پس از پخت، تمايل دانه به شکستگي و خصوصيات فرآوري مختلف، مستقيما اثر مي گذارد. همچنين عکس العمل برنج به پخت به طور وسيعي با نوع نشاسته ارتباط دارد. اگر نسبت آميلوز به آميلوپکتين افزايش يابد، درجه حرارت ژلاتيني زياد مي شود، اما جذب آب کم مي گردد.
منبع: دانشكده كشاورزي و منابع طبيعي داراب