農業生技產業季刊 AgBIO CONTENTS 資訊情報 目錄 INFORMATION 2014年 第三十九期 米食加工技術國際研討會從穀粒到穀粉 會議紀實 撰文/劉依蓁 71 特定稻米議題研析機能性低GI米專家座談會 會議紀實 撰文/劉依蓁 楊玉婷 77 機能性作物膳食纖維食品

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3 農業生技產業季刊 AgBIO CONTENTS 總體趨勢 目錄 MACRO TRENDS 2014年 第三十九期 1 1 全球香米市場與科技發展現況 撰文/余祁暐 14 機能性稻米全球現況與對策研究以低GI米為例 撰文/劉依蓁 26 日本稻米科技研究發展 撰文/楊玉婷 研發創新 RESEARCH & DEVELOPMENT 水稻機能性成分之研究成果 撰文/黃怡仁 宋鴻宜 38 水稻品種機能性成分篩檢與育種策略規劃 撰文/楊嘉凌 李益榮 鄭佳綺 許志聖 46 提升米食消費 升糖指數 稻米的健康指標 撰文/林貞信 楊蕎芯 張家瑋 50 低消化性蛋白質含量稻米品種之改良與研究現況 撰文/陳榮坤 黃文理 56 米食多元化加工技術米穀粉之研究與開發 撰文/賴喜美 技術授權 Technology Licensing 63 農業生技技術授權契約案例與注意要點 撰文/謝彥安 63 刊名 / 農業生技產業季刊 發行單位 / 財團法人台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 發行人 / 洪德生 編審委員 / 申雍 吳豐祥 徐源泰 游啟聰 劉得任 龔明鑫 (依姓氏筆畫排序) 總編輯 / 孫智麗 主編 / 劉依蓁 執行編輯 / 余祁暐 楊玉婷 周孟嫻 林彥宏 美術編輯 / 湯佑蓉 出版日期 / 每季出刊 創刊日期 / 2005年3月 季刊電話 / ext. 524 季刊傳真 / 農業生技產業資訊網 / 發行地址 / 10461台北市德惠街168號5樓 印刷 / 豐盈美術印刷股份有限公司 本刊物由行政院農業委員會委託 財團法人台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心出版 ISSN 臺灣郵政台北雜字第1096號執照登記為雜誌交寄

4 農業生技產業季刊 AgBIO CONTENTS 資訊情報 目錄 INFORMATION 2014年 第三十九期 米食加工技術國際研討會從穀粒到穀粉 會議紀實 撰文/劉依蓁 71 特定稻米議題研析機能性低GI米專家座談會 會議紀實 撰文/劉依蓁 楊玉婷 77 機能性作物膳食纖維食品開發行銷國際發展論壇報導 撰文/許仁弘 葉瑩 國外消息 中國耐鹽鹼耐淹海水稻育成 P.45 澳洲成功研發茉莉香米新品種 普通小麥基因體草圖完成 可望加速品種育成 擺脫補貼政策影響 泰國重回世界最大稻米出口國 中國兩基改水稻安全証書到期 農業部評審續發申請 以菌攻毒 追求健康的米 國內消息 10彩色稻新品種育成 觀光經濟價值高 為提升國產稻米品質 103年起公糧不收購再生稻 黑米新品種 高雄農改場研發成功 玉米新病毒危害 農試所將緊急公告藥劑 P.55 米麵包蛋糕新風潮 農委會與超商業者合作 休耕地活化 通霄示範種高粱 P.90

5 總體趨勢 全球香米市場與科技發 展現況 撰文/余祁暐 全世界約有 30 億人口以水稻為主食 其中又以 香米品種栽培雖僅佔少部份的世界栽培面積 亞洲的種植面積最廣 稻米就其香味之有無 可區 然這類稻米已在中亞 美國和歐洲日益受到消費者 分為 香 米 (Aromatic rice 或 Scented rice) 及非 香 米 喜愛 而目前商業生產的香米主要外銷輸出國家以 一般稻米 通常香米煮成之米飯具備香味 而一 泰國 印度 及巴基斯坦為最多 此三國亦為全球 般消費者日常食用之稻米則香味薄弱或無香味 香 稻米前五大出口國 其中 泰國以 Jasmine 品種的香 米因其特殊的香味 使得它們在稻米市場中具備更 米為主 後二個國家則以 Basmati 香米為主 高的優勢及價位 除了深受亞洲地區人民的喜愛 近 Jasmine 香米與 Basmat 香米皆屬於秈稻 外觀 年來也逐漸被中東 美國 歐洲 澳洲等國家的消 上為長型米 直鏈澱粉含量較高 故而在煮成熟飯 費者所接受 對香米需求量逐年增加 在國際市場 後較乾鬆 與 稻較軟黏的特性不同 二香米中 上擁有相當高的進出口量 且目前香米在國際市場 Basmati 米粒較 Jasmine 長 且直鏈澱粉的含量較 的價格約為一般品種的 23 倍 具有很高的經濟價 高 屬中 GI 米 Glycemic index 升糖指數 因此 值 因此 不僅使得種植香米的農民能夠獲益 而且 育種學家也樂意投身香米香味相關之研究 而目前 國際上主要流通之香米為泰國 Jasmine 香米 與印 度 巴基斯坦的 Basmati 香米 Basmati 香米煮成飯後較 Jasmine 更為乾鬆 圖一 由主要香米出口國之香米輸出現況 可掌握全 球香米市場需求 2012 年泰國 印度 及巴基斯坦 香米出口共約 57.5 億美元 占全球整體稻米出口 我國自 2002 年加入WTO 後面臨國際市場的競 爭下 良質米的市場發展受到相當的限制 解決的 策略之一即為研發具有香味且品質特性優越之水稻 品種 藉以開發高品質之香米市場 增進我國稻作 的產業競爭力 如臺灣益全香米的成功推廣 當時 即被認為是加入WTO 後 挽救臺灣稻米產業的唯 一武器 市場現況 一 全球香米市場概況 資料來源 wikipedia 圖一 Jasmine香米 左 與Basmati香米 右 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 1

6 MACRO TRENDS 值約四分之一 其中以印度出口值最高 為 32.7 億 沙烏地阿拉伯 伊朗 美國 科威特等 此五個國 美元 占近六成 泰國居次 為 18.6 億美元 占三 家進口香米達 32.8 億美元 占主要香米貿易額近六 成 表一 成 其中四國為中東國家 其已占主要香米貿易額 印度 泰國 及巴基斯坦 2012 年香米出口量各 近一半 以不同香米品種分析 歐美 亞洲國以泰 約為 340 萬噸 193 萬噸 及 55 萬噸 總計約 587 國 Jasmine 香米進口為主 中東國家則以印度和巴 萬噸 表二 而今年 (2014) 四月印度政府公布至三 基斯坦的 Basmati 香米為主 而臺灣主要香米進口 月底止的 年度 印度香米出口達 400 萬噸 額為 234 萬美元 以泰國 Jasmine 香米為主 表三 並預測本年度的香米出口仍會維持穩定在 400 萬 三 香米國際價格 噸 由此可知 2013 年香米出口量將超過 640 萬噸 泰 國 Jasmine 香 米 與 印 度 及 巴 基 斯 坦 的 創下近五年新高 Basmati 香米等特色米品種由於具有市場區隔 故 二 香米主要市場 比一般白米高價 2013 年巴基斯坦 Basmati 香米價 格為每公噸 1,372 美元 泰國 Jasmine 香米每公噸 主要進口香米的國家包括阿拉伯聯合大公國 表一 全球主要香米出口額 單位 百萬美元 印度香米 2,240 2,318 3,238 3,272 N/A 泰國香米 1,997 1,956 1,954 1,860 1,936 巴基斯坦香米 三國香米總計 4,980 5,119 6,033 5,753 N/A 18,609 20,226 23,861 23,707 23,778 27% 25% 25% 24% N/A 全球稻米出口值 三國香米占全球稻米出口比 2013 資料來源 WTO 泰國稻米出口協會(สมาคมผ ส งออกข าวไทย) 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理分析 表二 全球主要香米出口量 印度香米 2,017 2,184 3,136 3,396 N/A 泰國香米 2,627 2,351 2,318 1,925 1, ,437 5,494 6,248 5,868 N/A 巴基斯坦香米* 總計 *推估值 資料來源 WTO FAO 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理推估 2 單位 千噸 農業生技產業季刊 2013

7 總體趨勢 表三 2011年主要香米進口額超過1億美元國家 進口額 Jasmine香米占比 單位 百萬美元 Basmati香米占比 1 United Arab Emirates 954 2% 98% 2 Saudi Arabia 788 3% 97% 3 Iran 677 0% 100% 4 United States of America % 21% 5 Kuwait 304 1% 99% 6 United Kingdom % 87% 7 Iraq 151 4% 96% 8 Yemen 129 0% 100% 9 Hong Kong % 1% 10 Ghana % 1% 11 Canada % 34% 12 Oman 115 0% 100% 13 Singapore % 7% 14 China % 0% 70 Taiwan 2 97% 3% 資料來源 WTO 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理推估 1,011 美元 與一般白米價格相較 各為近 2.6 倍及 1.9 倍 顯示香米為具有高經濟價值之特色稻米 圖 二 而香米能具有高經濟價值 除了本身與飲食高 度結合外 品牌的建立亦為重點 如泰國商業部出 口推廣廳 (Department of Foreign Trade, DoFT) 努力 打造泰國 Jasmine 香米品牌 由稻米生產者 餐飲 旅館業者 百貨零售業者共同合作行銷 利用節慶 假日期間 在曼谷及泰國其他旅遊勝地的餐廳 旅 館 渡假中心及醫院等辦理聯合促銷活動 向國際 遊客大力宣傳樹立泰國 Jasmine 香米的品牌形象 更在泰國米主要出口市場 包括美國 中國 日本 新加坡 香港等地之泰國餐館及主要超市 辦理 注 一般稻米價格取自Thai White 100% B Second grade稻米 其 為國際稻米主要交易大宗 資料來源 WTO FAO 台灣經濟研究院生物科技產業研究中 心整理分析 圖二 年國際香米出口價格趨勢 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 3

8 MACRO TRENDS Jasmine 香米的行銷公關活動 並積極組團參加國 成立 100 個調查小組 在泰國展開庫存情況的調查 際食品展覽會 打造泰國香米品牌與知名度 外貿 工作 同時對各個糧倉的庫存大米進出嚴加管理 廳鼓勵泰國稻米出口商申請 Jasmine 香米證書以確 以避免舞弊問題 近期將由軍方 內政部 商業部 保品質 每包香米都會有泰國政府保證 目前已取 和國務院事務部對調查小組檢查人員進行培訓 並 得 46 個國家認證標章 圖三 開始相關的調查工作 以維護泰國香米的信譽 四 臺灣香米發展現況 世界各地區只有極少數的香米出產 上述的 Jasmine 香米 Basmati 香米均屬 秈稻 其香味屬 於茉莉花香及爆米花香 臺灣香米品種則多樣 可 分為梗型 蓬萊米 臺農71號 商業名稱為益全香米 資料來源 Department of Foreign Trade 圖三 Jasmine香米認證標章 Tainung 71;TNG 71 臺 農 72 號 (Tainung 72;TNG 72) 臺梗 4 號 高雄 147 號及臺中 194 號 臺梗 9 號與印度 Basmati 香米雜交種 等 秈型 在來米 泰國甚至以國米形象打造香米品牌 如金泰譽 品牌為泰國糧食管理機構 (PWO) 旗下唯一 Jasmine 臺農秈 20 號 秈糯稻 臺秈糯 2 號 其香味皆為芋 頭香 其中又以益全香米最為知名 圖五 香米品牌 金泰譽在選種 播種 收購 儲存 運 輸 加工 包裝等環節實施嚴格的質量監管 並聘 請瑞士通用公證行為其作了 53 項品質檢測 並於包 裝袋上印有泰國 Jasmine 香米的認證標識和 PWO 組織標識 以確保消費者購買到正宗產品 圖四 而針對假冒泰國 Jasmine 香米 泰國政府亦進 行積極處理 以避免影響香米品牌價值 如今年 (2014) 臺灣 中國 和香港進口商投訴指出 發現 假冒香米 包裝上都印有泰國政府 Jasmine 香米認 資料來源 行政院農業委員會農業試驗所 圖五 益全香米 證標章 損害到當地消費者的權益 同時也影響到 泰國香米的信譽 商業部已對當地泰國香米批發市 場 零售市場的泰國香米進行調查 而內政部亦將 益全香米米粒短圓飽滿 外觀晶瑩剔透 米飯 黏彈性佳 食用品質與臺梗 9 號同 具類似芋頭之 濃厚香味 目前市售價格區間為每公斤新臺幣 元 與一般稉稻白米市售價格約 41 元比較 多 出兩倍以上 表四 目前市面上益全香米 包括臺 中市霧峰的霧峰香米 雲林西螺的獻納芋香米 雲 林斗南的三安米益全香米 臺東關山的關山香米 臺東池上的池上香米 宜蘭五結的蘭陽五農米益全 資料來源 Public warehouse organization, ministry of commerce 圖四 泰國國米金泰譽品牌 4 農業生技產業季刊 香米 花蓮玉里的玉溪香米 花蓮富里的富麗益全 香米和御皇米益全香米等

9 總體趨勢 米 及印度 巴基斯坦的 Basmati 香米 其它香米 表四 2014年七月益全香米市價 每公斤單價 (新台幣元) 包裝重量 (公斤) 十大經典碩士益全香米 璀璨囍米禮盒關山益全香米 福滿天下禮品米關山益全香米 喜結良緣小喜米關山益全香米 益全香米糙米 千金米 益全香米(糙米) 富麗益全香米 富麗益全香米 富麗益全香米 益全香米 益全香米 千金米益全香米 三好15度C益全香米 73 3 更 稻稻白米零售七月均價 41 資料來源 行政院農業委員會農糧署 EZprice比價網 PChome 東森購物 查詢日 2014/7/11 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心整理分析 品種則包括 Khao Dawk Mali 105 Siamati 泰國 Bahra 阿富汗 Sadri 伊朗 Della Texamati 和 Kasmati 美國 等 而澳洲亦於 2014 年開發出適合 澳洲生長的茉莉香米黃玉 (Topaz) 而香米品種除糙 米 白米 米糠 稻穀 莖 葉 花等均可能發出香 味 然而香味發生部位因品種而異 諸如日本品種 白玊 臺農秈 20 號其莖 葉及煮出之米飯均具有香 味 然中國香米之北京香稻 其糙米 白米則無香 味 僅在煮出米飯後方可覺其香味的存在 一 全球香米研究現況 十年前國際關於香味水稻以日本 中國及澳洲 的研究最為深入 不論是香味成份的化學鑑定 或 是香味基因座的染色體定位 均有為數不少的發 表 亦有關於香味水稻之種原鑑定等分子階層的研 究報告 而近十年 年 全球發表與香米有關 的研究共 140 篇 平均每年有 14 篇香米研究發表 以發表後年均被引用數分析近年國際香米研究重 點 前十大研究年均被引用數超過 2 次 被引用總 依行政院農業委員會統計 2009 年香米的栽培 數皆超過 17 次 此十大研究發表國為印度 巴基斯 面積約在 7,8008,000 公頃 約佔全臺稻米栽種面積 坦 泰國 伊朗 中國 美國 加拿大 研究範圍包 栽培面積的 3% 其中益全香米及臺稉 4 號兩品種即 括分子標誌 成分分析 栽培管理等 因此 此三 佔了6,800 公頃 佔所有香米栽培面積的 85% 以上 類為香米近年國際研究重點領域 圖六 而市場上清楚標示 益全香米 的稻米品牌超過 48 個 契作價格也是國產各品種稻米中最高的 行政 院農業委員會農業試驗所曾估算 益全香米每年增 加農民的收益約 4.5 億元 直接創造的商品價值則 高達約 44 億元 然而 目前益全香米仍未相當普及 原因除了可 能是目前香米品種無法滿足生產者追求高產目標的 生產習性 消費者對香米認識不足及香米用途未能 充份開發等均有關係 研發現況 國際市場上最知名的香米為泰國的 Jasmine 香 資料來源 Web of Science 查詢日 2014/7/11 台灣經濟研 究院生物科技產業研究中心整理 圖六 近十年( )香米國際研究論文數 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 5

10 MACRO TRENDS 在分子標誌領域 以研究香米的香味標誌及 二 全球香米專利分析 抗病性為主 並以印度和中國為主要研究國 在成 由全球 美國 歐盟 日本 臺灣 中國專利 分分析領域 則以香米香味 升糖指數 Glycemic 資料庫進行香米專利搜尋 共有 41 筆專利與香米有 Index GI 值 為主 印度 巴基斯坦 泰國 伊朗 關 其中以中國的專利數最多 達 30 筆 多為加工 美國 加拿大等國家皆有相關研究 栽培管理領域 技術領域 圖七 表六 則以提升香米耐旱度 產量和品質為研究方向 並 香米專利中以加工技術領域最多 達 30 筆專 利 其次為品種育成技術 有 5 筆專利 其它還包 以巴基斯坦及印度為主要研究國家 表五 表五 近十年( )香米國際研究重點 研究領域 研究題目 作者國別 研究方向 發表年度 年均被 引用數 被引用總數 分子標誌 Markerassisted improvement of bacterial blight resistance in parental lines of Pusa RH10, a superfine grain aromatic rice hybrid India 以分子標誌輔助抗白 葉枯病之香米雜交品 種育成 分子標誌 Discovery of a new fragrance allele and the development of functional markers for the breeding of fragrant rice varieties China 香米香味分子標誌 分子標誌 Suitability of mapped sequence tagged microsatellite site markers for establishing distinctness, uniformity and stability in aromatic rice India 香米品種鑑定分子標 誌 成分分析 Volatile profiles of aromatic and nonaromatic rice cultivars using SPME/ GCMS USA 香米揮發物分析 成分分析 Effects of drying temperature and tempering time on starch digestibility of brown fragrant rice Thailand 香米稻穀乾燥條件對 升糖指數的影響 成分分析 Determination of flavour profile in Iranian fragrant rice samples using coldfibre SPMEGCTOFMS Iran, Canada 香米風味測定 成分分析 Histochemical and biochemical analysis of major aroma compound (2acetyl1pyrroline) in basmati and other scented rice (Oryza sativa L.) India 香米香味成分分析 栽培管理 Local climate affects growth, yield and grain quality of aromatic and nonaromatic rice in northwestern India India 不同氣候條件對香米 產量與品質之影響 栽培管理 Exogenously Applied Nitric Oxide Enhances the Drought Tolerance in Fine Grain Aromatic Rice (Oryza sativa L.) Pakistan 使用Nitric Oxide提升 香米耐旱性 栽培管理 Physiological role of exogenously applied glycinebetaine to improve drought tolerance in fine grain aromatic rice (Oryza sativa L.) Pakistan 使用glycinebetaine提 升香米耐旱性 資料來源 Web of Science 查詢日 2014/7/11 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 6 農業生技產業季刊

11 總體趨勢 括香味成份分析技術 品種鑑定技術 及栽種技術 等 表七 其中 香米品種育成專利以基因標誌技術為 主 其次為基改技術及雜交技術 並以泰國和中國 為主要專利發明國 各取得 3 件 2 件專利 主要發 明單位為泰國國家科學與科技發展委員會 (National Science and Technology Development Agency) 中 國科學院遺傳與發育生物學研究所 和福建農林大 學 表八 臺灣則在香米品種鑑定技術取得專利 發明單 資料來源 WIPO USPTO EPO PAJ TWPAT SIPO 查詢 日 2014/7/11 台灣經濟研究院生物科技產業研 究中心整理分析 位為臺灣大學 發明人為張孟基 盧虎生 莊雪玉 此 技 術 可鑑 定 臺 農 71 號 泰 國 Jasmine85 泰 國 圖七 全球香米專利國別分析 Hom Mali 美國印度香米等品種 表六 全球香米專利 專利號 專利名稱 公告日 專利權人 專利權人國家 CN 一种两系富硒三色配方香米杂交稻品种 的选育方法 2014/05/28 福建农林大学 中國 CN 水稻基因BADH2的定点敲除系统及其 应用 2014/03/05 中国科学院遗传与发育生物学 研究所 中國 CN 一种营养多元香米生产方法及其产品 2014/01/29 句容苏润米业有限公司 中國 CN 一种营养豆浆及其制备方法 2013/10/16 张黑喜 中國 CN 三肉八米香粥 2013/06/19 柳州市京阳节能科技研发有限 公司 中國 CN 红色小米香粥 2013/05/22 柳州市京阳节能科技研发有限 公司 中國 CN 一种含香米颗粒的酸奶及其制备方法 2013/05/01 内蒙古伊利实业集团股份有限 公司 中國 CN 一种红米红色素的制备方法 2013/04/10 晨光生物科技集团股份有限公 司 中國 CN 一种高营养糯米粉的加工工艺 2013/03/27 何保良 中國 CN 一种含煮制香米汁的液态乳制品及其制 备方法 2013/01/23 内蒙古伊利实业集团股份有限 公司 中國 CN 一种利用酶制剂提高红米红色素品质的 工艺 2012/12/05 晨光生物科技集团股份有限公 司 中國 CN 茯苓营养粉及其制备方法 2012/09/05 贵州森泰实业有限公司 中國 (待續 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 7

12 MACRO TRENDS 表六 全球香米專利 續 專利號 專利名稱 公告日 專利權人國家 I 國內外稻米品種之鑑別方法 2011/09/21 國立台灣大學 台灣 CN 农果营养粥 2011/09/14 高伟伟 中國 CN 营养食品及其制备方法 2011/03/02 高元斌 中國 NUCLEIC ACID ENHANCING SYNTHESIS OF 2ACETYL1PYRROLINE IN PLANT AND FUNGUS 2011/01/13 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY KASETSART UNIV 泰國 BADH2 nucleic acids associated with grain aroma 2010/12/07 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY KASETSART UNIVERSITY 泰國 CN 红米红天然色素的生产工艺 2010/11/03 烟台开发区绿源生物工程有限 公司 中國 CN 营养复合面粉 2010/11/03 李敏 中國 CN 麦胚核桃营养保健粥粉及其保健粥 2010/11/03 肖太民 中國 CN 一种带香味复硒粗细粮搭配全营养素面 粉 2010/06/02 李明和 中國 CN 杂粮复合面粉生产系统 2009/08/12 邓志军 邓楠 南一萍 中國 CN 营养快点及制备方法 2008/06/04 王仁轩 中國 CN 紫宝香糯1号的种植技术及其开发应用 2008/03/26 杨玉梁 中國 Transgenic rice plants with reduced expression of Os2AP and elevated levels of 2acetyl1pyrroline 2008/01/15 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY KASETSART UNIVERSITY 泰國 CN 用于稳定印度香米香料2乙酰1吡咯啉 的改进方法 2008/01/09 科学和工业研究委员会 印度 CN 保健营养米及生产方法 2007/12/12 许庆华 中國 NUCLEIC ACID REINFORCING SYNTHESIS OF 2ACETYL1PYRROLINE IN VEGETABLE AND FUNGUS 2006/11/16 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY KASETSART UNIV 泰國 CN 一种涮锅专用汤的制作方法 2006/11/01 马化 中國 (待續 8 專利權人 農業生技產業季刊

13 總體趨勢 表六 全球香米專利 續 專利號 專利名稱 公告日 專利權人 專利權人國家 CN 松叶营养饮料 2006/02/08 赵京洙 中國 CN 一种白背黑木耳红枣羹及其制作方法 2005/12/28 唐仁环 中國 METHOD FOR MASKING VINEGAR SMELL OF COOKED RICE BY USING AROMATIC RICE 2005/12/08 MC FOODTECH KK 日本 CN 多元素营养粉 2005/03/30 刘洪涛 中國 CN 保健黑米酥 2005/03/30 杨文堂 中國 WO SCENTED RICE 2004/12/02 TAIYO KAGAKU CO., LTD. AOYAMA, Nobuhiko JUNEJA, Lekh Raj 日本 Process for the preparation of 2acetyl1pyrroline, the basmati rice flavorant 2004/04/20 COUNCIL OF SCIENTIFIC AND INDUSTRIAL RESEARCH 印度 Rice composition for coating foods 2001/08/14 Travis Richard 美國 CN 一种天然营养保健食品及其制备方法 2001/01/10 郑州粮食学院 中國 CN 蚂蚁饮料及其制造方法 1999/11/17 田清圣 中國 CN 枸杞香鸭 1999/04/07 国营安徽省宿州市符离集烧鸡厂 宿县夹沟香稻科技开发公司 中國 1985/06/11 INTERNATIONAL RICE RESEARCH INSTITUTE, THE (IRRI), LOA BONOS, LAGUNA AN INTERNATIONAL ORGANIZATION OF PHILOPPINES 美國 Acetyl1pyrroline and its use for flavoring foods 資料來源 WIPO USPTO EPO PAJ TWPAT SIPO 查詢日 2014/7/11 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理分析 三 臺灣香米研究 光 與臺灣本土品種 臺稉 4 號 配種 歷經九年 1. 益全香米 的試驗後 於 2000 年登記為臺農 71 號 並命名為 1990 年行政院農業委員會農業試驗所稻作研究 益全香米 臺農 71 號株高適中 株型佳 對多數 室郭益全研究員 得知國外香米價格佳 當時每公 病蟲害具中等而較持久之抗性 較適應臺灣第二期 噸可以賣到 美元的行情 因此帶領農試所 作栽培 本品種米粒短圓飽滿 外觀晶瑩剔透 米 朝研發香米的方向努力 農試所由日本引入稻種 絹 飯黏彈性頗佳 具類似芋頭之濃厚香味 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 9

14 MACRO TRENDS 表七 國際香米專利技術領域 技術領域 主IPC碼 專利件數 A23L 食品 食料或非酒精飲料之製備或處理 如烹調 營養品質之改進 物理處理 食品 或食料之一般保存 20 A21D 焙烤用麵粉或麵糰之處理 如保存 如添加材料 焙烤 焙烤產品 及其保存 3 A23C 乳製品 如奶 黃油 乾酪 奶或乾酪之代用品 其製備 3 C09B 有機染料或用於製造染料之有關化合物 媒染劑 色澱 2 A23G 可可 可可製品 如巧克力 可可或可可製品的代用品 糖食 口香糖 冰淇淋 其製 備 1 B02B 碾磨穀物之準備 利用加工表殼將穀粒精製成商品 1 C12N 變異或遺傳工程 微生物或其組合物 繁殖 保存或維持微生物 培養基 4 A01H 新植物或獲得新植物之方法 藉由組織培養技術之植物再生 1 C07D 雜環化合物 1 C07H 糖類 其衍生物 核酸 1 品種鑑定技術 G01N 測量 測試 1 栽種技術 A01G 園藝 蔬菜 花卉 稻 果樹 葡萄 啤酒花或海菜之栽培 林業 澆水 1 加工技術 品種育成技術 香味成份分析技術 資料來源 WIPO USPTO EPO PAJ TWPAT SIPO 查詢日 2014/7/11 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理分析 2. 近五年香米研究 國內近五年香米研究 在育種上 包括以分子 標誌及化學誘變進行香米育種 中興大學以單一完 的缺失 因此針對世界上唯一單一顯性基因控制之 香味突變品系 SA0420 臺農 67 號 (TNG67) 進行 功能基因體研究 全顯性香味基因標誌 朝向黃金香米及香 IR64 等二 此突變品系的香味性狀 是由單一顯性基因所 個香米新品種育成 弘光科技大學進行益全香米化 調控 與目前已知的香米皆為隱性基因所調控大為 學誘變 並進行分子標誌分析 農委會農試所則以 不同 顯示此品系可作為進一步探討香米呈香機制 化學誘變劑 取得遺傳穩定性的香米突變品系以利 的好材料 由於香米香味基因屬於單一顯性基因之 後續香米育種 表九 遺傳 可利用雜交方式 將香味基因轉入秈稻中 可 3. 臺農67 號香味基因體研究 提高秈稻在國際市場 佔水稻 80% 的價值 由香味品系雜交組合中可選育高產香米品種的 國內研 究 發現 SA0420 的香味性 狀亦位 於第 成果來看 香味具高度可遺傳特性 因此透過育種 八條染色體上 香氣主成份亦為 2AP 與 Jasmine 手段進行操作和轉移是可行的 尤其香味檢定方法 香 米 Basmati 的 香 氣 成 份 同 惟 其 遺 傳 分 析 顯 相當簡便 在雜交育種過程中 應可選拔具高產 示 SA0420 的香味性狀乃由單一顯性基因座所控 抗病蟲及良質的香味後代 藉以改善現有香米品種 制 有別於國際上其他香米品種多為單一隱性遺 10 農業生技產業季刊

15 總體趨勢 表八 國際香米非加工技術專利 專利號 專利名稱 CN 一种两系富硒三色配方香米 杂交稻品种的选育方法 2014/5/28 福建农林大学 中國 CN 水稻基因BADH2的定点敲 除系统及其应用 2014/3/5 中国科学院遗传与发 育生物学研究所 中國 NUCLEIC ACID ENHANCING SYNTHESIS OF 2ACETYL1PYRROLINE IN PLANT AND FUNGUS 2011/1/13 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY 泰國 Transgenic rice plants with reduced expression of Os2AP and elevated levels of 2acetyl1pyrroline 2008/1/15 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY 泰國 NUCLEIC ACID REINFORCING SYNTHESIS OF 2ACETYL1PYRROLINE IN VEGETABLE AND FUNGUS 2006/11/16 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY 泰國 BADH2 nucleic acids associated with grain aroma 2010/12/7 NATIONAL SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT AGENCY 泰國 Process for the preparation of 2acetyl1pyrroline, the basmati rice flavorant 2004/4/20 COUNCIL OF SCIENTIFIC AND INDUSTRIAL RESEARCH 印度 品種鑑定技術 I 國內外稻米品種之鑑別方法 2011/9/21 國立台灣大學 台灣 栽種技術 CN 紫宝香糯1号的种植技术及 其开发应用 2008/3/26 杨玉梁 中國 品種育成技術 公告日 香味成份分析 技術 專利權人 專利權人國家 資料來源 WIPO USPTO EPO PAJ TWPAT SIPO 查詢日 2014/7/11 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理分析 傳因子控制的品 系 如 KDML105 Basmati 370 的方向是全然不同的 而造成 SA0420 變為香米 Ratna Della Aromatic Lemont Gulfmont 與 國 內 其呈香 誘變機制和基因的分子演化為目前所深入 的 TNG71 益全香米 等 顯示 SA0420 分子階層上 探討 可能為不同的基因所控制 瑞林生技公司過去針對 分子標誌輔助選拔香 就目前國外多組學者針對香味基因遺傳行為的 米品種 及 以基因型篩選香米系統 進行產學合 研究 認為香味是由單隱性基因所調控 但是在國 作及技術開發案 以提高傳統育種的早期選拔效 內多年的雜交試驗研究 SA0420 香味的遺傳認為是 率 節省勞力 資金 栽培土地面積 並準確篩選香 單顯性基因所調控 與單隱性基因所調控的機制是 米品系 不同 是具有研究潛力之香味水稻 與前人所研究 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 11

16 MACRO TRENDS 表 九 我 國 香 米 研 究 相 關 計 畫 年 度 計 畫 名 稱 執 行 單 位 計 畫 主 持 人 主 管 機 關 計 畫 內 容 利 用 回 交 與 分 子 標 誌 輔 助 選 拔 快 速 育 成 具 香 味 之 水 稻 品 種 國 立 中 興 大 學 農 藝 學 系 ( 所 ) 王 強 生 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 現 今 世 界 香 米 品 種 的 香 氣 特 性 大 多 遺 傳 自 Basmati Jasmine 或 Della, 且 遺 傳 特 性 皆 為 隱 性, 不 於 香 米 育 種 的 選 拔 由 於 香 氣 性 狀 不 易 選 拔, 因 此 期 望 利 用 分 子 標 誌 輔 助 選 拔 (markerassisted selection, MAS) 進 行 回 交 育 種, 將 香 氣 導 入 優 良 品 種 ( 系 ), 育 成 高 品 質 並 具 香 氣 的 稻 米 本 研 究 室 所 建 立 臺 農 67 號 突 變 庫 具 有 3,400 個 純 系 突 變 品 系, 其 中 全 株 呈 香 的 突 變 品 系 SA0420 為 世 界 唯 一 單 一 完 全 顯 性 香 氣 遺 傳 特 性 本 研 究 室 蒐 集 並 在 同 一 時 間 種 植 世 界 八 種 重 要 香 米 品 種 ( 系 ) 如 :Basmati 370 Jasmine 85 等 與 本 試 驗 所 用 芋 頭 香 之 香 味 基 因 供 給 親 (aroma donor parent) 香 米 突 變 品 系 SA0420, 比 較 不 同 品 種 與 品 系 之 香 氣, 發 現 所 有 參 試 香 米 品 種 之 香 味 皆 與 SA0420 相 同, 均 為 芋 頭 香 因 此 SA0420 品 種 之 香 味 應 該 可 以 為 世 界 各 地 喜 愛 香 米 的 消 費 者 所 接 受 因 此, 利 用 SA0420 做 為 香 氣 基 因 提 供 親 進 行 雜 交 育 種, 較 其 他 隱 性 香 氣 提 供 親 更 具 高 選 拔 效 力 分 子 標 誌 輔 助 回 交 (markerassisted backcrossing, MAB) 育 種 可 以 提 昇 香 氣 導 入 輪 迴 親 的 成 功 率, 並 縮 短 香 米 品 種 的 育 種 年 限 由 前 期 香 味 基 因 定 位 結 果 與 經 驗 累 積, 已 建 立 完 整 S0420 香 味 相 關 分 子 摽 誌 系 統 與 技 術 擬 將 SA0420 的 香 氣 特 性 分 別 導 入 自 臺 農 67 號 突 變 品 種 選 育 而 成, 具 金 黃 色 胚 乳 的 稻 更 稻 臺 農 76 號 品 種 ( 已 授 權 給 二 廠 商 ), 及 全 世 界 栽 培 面 積 最 廣 的 秈 稻 IR64 品 種, 期 望 至 少 育 成 具 香 氣 的 黃 金 香 米 及 香 IR64 等 二 個 水 稻 新 品 種, 以 提 高 水 稻 品 種 的 商 業 價 值 2009~2011 以 NaN3 誘 變 育 成 兼 具 高 品 質 及 高 經 濟 效 益 之 水 稻 品 種 弘 光 科 技 大 學 生 物 科 技 系 ( 所 ) 宋 濟 民 行 政 院 國 家 科 學 委 員 會 針 對 從 上 年 度 試 驗 所 獲 得 之 水 稻 台 農 71 號 ( 益 全 香 米 ) 以 NaN3 誘 變 之 紅 米 突 變 體 M4 世 代 持 續 進 行 篩 選 及 純 度 觀 察 預 計 將 持 續 進 行 至 M3 或 M4 世 代, 以 確 認 所 獲 得 突 變 體 之 性 狀 是 否 固 定 與 命 名 推 廣 本 計 畫 在 田 間 觀 察 篩 選 期 間, 除 採 用 傳 統 之 表 現 型 觀 察 之 外, 並 將 以 分 子 標 誌 技 術 AFLP 進 行 遺 傳 基 因 變 異 之 分 子 階 層 研 究 調 查, 以 確 認 供 試 各 世 代 之 突 變 體 純 度 2013 良 質 米 團 隊 良 質 耐 逆 境 水 稻 之 開 發 與 研 究 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 試 驗 所 嘉 義 分 所 農 藝 系 吳 永 培 行 政 院 農 業 委 員 會 利 用 疊 氮 化 鈉 誘 變 劑 已 獲 得 遺 傳 穩 定 性 的 香 米 突 變 品 系, 並 利 用 EMS 進 行 第 二 次 誘 變, 成 功 培 育 誘 變 材 料 至 第 八 世 代 (M8), 這 些 材 料 田 間 已 發 現 農 藝 特 性 具 有 相 當 變 異 存 在 2009 特 殊 香 味 稻 米 產 品 之 開 發 與 利 用 行 政 院 農 業 委 員 會 台 中 區 農 業 改 良 場 許 愛 娜 行 政 院 農 業 委 員 會 利 用 溫 度 濕 度 控 制 箱, 已 成 功 將 玫 瑰 花 與 桂 花 香 味 轉 移 入 無 香 味 之 台 梗 9 號 白 米 中, 但 以 盡 量 不 影 響 米 飯 食 味 為 先 決 條 件 玫 瑰 米 最 適 當 之 天 數 處 理 為 4 天, 溫 度 處 理 為 40, 濕 度 處 理 為 70% 桂 花 米 最 適 當 之 天 數 處 理 為 4 天, 溫 度 處 理 為 50, 濕 度 處 理 為 60% 但 其 中 以 玫 瑰 米 飯 較 能 有 香 味 又 維 持 原 有 米 飯 口 感, 而 桂 花 米 飯 雖 有 香 味 但 米 飯 口 感 卻 較 差 資 料 來 源 : 農 業 生 技 產 業 資 訊 網 政 府 研 究 資 訊 系 統 ; 台 灣 經 濟 研 究 院 生 物 科 技 產 業 研 究 中 心 整 理 12 農 業 生 技 產 業 季 刊

17 總體趨勢 結論與建議 香米因其特殊的香味 使得它們在稻米市場中 具備更高的優勢及價位 除了深受亞洲地區人民的 喜愛 近年來也被中東 美國 歐洲 澳洲等國家的 消費者所接受 對香米需求量逐年增加 目前國際 臺灣已成功開發出秈 梗稻之香米 並誘變出 許多突變品系 再加上已掌握單一顯性香味基因 所以在此基礎下 若能進一步整合分子育種及傳統 育種技術 建立香米快速育種平臺 將可接受全球 委託 針對各地不同需求 進行客製化香米品種開 香米市場以泰國的 Jasmine 香米 及印度 巴基斯坦 發 並搭配品種權及品種檢測技術 逐步發展合宜 的 Basmati 香米為主 二者皆為秈稻 外觀上為長 之授權模式 型米 直鏈澱粉含量較高 煮後鬆硬 香味為茉莉 三 增強臺灣香米推廣 花香及爆米花香 臺灣香米目前並不普遍 乃因消費者對香米認 目前國際香米市場規模超過 57.5 億美元 占全 識不足及香米用途未能充份開發等有關 因此 可 球整體稻米出口值約四分之一 貿易量則超過 580 先強化臺灣香米與臺灣料理的搭配 讓國人有更多 萬公噸 其中 Jasmine 香米以歐美 亞洲市場為主 機會體驗到臺灣香米的軟 黏 富彈性之特色 提 Basmati 香米則以中東市場為主 除此之外 香米亦 升臺灣香米知名度與接受度 具高經濟價值 目前香米在國際市場的價格約為一 般稻米品種的 23 倍 在香米育種研究上 印度 中 四 建立臺灣香米認證制度 國分子標誌輔助育種研究成果受到全球注目 而泰 臺灣香米未來若要拓展國際市場 為確保香米 國 中國則擁有香米育種生物技術專利 因此在香 品質與信譽 可參考泰國打造 Jasmine 香米品牌的 米生技育種技術上 印度 泰國 中國為需注意之 模式 建立政府認證制度與標章 並落實假冒品的 競爭對手 稽查 臺灣於 2000 年開發出益全香米 該香米為梗 余祁暐 AgBIO 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 組長 稻 米粒短圓飽滿 米飯黏彈性佳 在市場面上 益 全香米價格約為一般白米 2 倍以上 但目前普及度 不高 最主要原因之一 為消費者對香米認識不足 及香米用途未能充份開發等有關 而在香米研究面 上 除了已掌握單一完全顯性香味基因標誌外 亦 以誘變技術掌握許多突變品系 具有香米育種的基 礎實力 臺灣未來香米發展建議如下 一 強化臺灣香米品種 現階段香米具有較適二期作 產量較低等農藝 性狀缺失 因此需選拔具高產 抗病蟲 耐逆境及 良質的香米 藉以增加現有香米品種的優點 提升 國內農民栽種香米之意願 二 建置香米客製化高效育種技術平臺 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 13

18 MACRO TRENDS 機能性稻米全球現況與 對策研究以低GI米為例 撰文/劉依蓁 稻米為全球主要糧食 也是國人主要的糧食作 物 我國自 2002 年加入世界貿易組織 (WTO) 在 農產品貿易自由化的趨勢下 未來將對國內稻米產 業造成衝擊 加上國人稻米消費量逐年減少 因此 配合產業發展趨勢調整稻米產業結構成為重要的議 題 國產稻米具有質優且高產的優點 可同時生 產多種用途稻穀 隨著生活水準提高 對於稻米除 了口感 優質及安全之外 具保健營養功能也成為 消費者的訴求之一 尤其現代人罹患糖尿病的人數 資料來源 黃怡仁 宋鴻宜 (2011) 水稻機能性成分之研究成果 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 圖一 稻米之營養組成分析 逐年漸增 加上自我照護意識的提升 低升糖指數 (Low glycemic index, Low GI) 的食物漸漸被消費者 重視 而稻米為國人的主食 食用低 GI 米可透過其 攝取有其必要性 其營養成分組成如圖一所示 高直鏈澱粉或抗解澱粉含量的作用 穩定血中葡萄 糖的濃度 不僅對糖尿病的預防與飲食照護有益 對於進行體重控制的人也具有良好的效果 低GI米研發趨勢及產業現況 一 米的營養價值 二 升糖指數(Glycemic index, GI) 升糖指數的概念於 1981 年由 David J. Jenkins 博士提出 用以瞭解碳水化合物對飯後體內血糖 的影響 其定義是含有 50 公克碳水化合物的特定 食物 在食用後兩小時內的血糖漸增曲線下面積 米的營養價值相當完整且均衡 除了含有人體 (Incremental area under curve, IAUC) 與 標 準 食 品 所需的三大營養素 包含醣類 蛋白質及脂肪外 還 50 公克的葡萄糖或白麵包 IAUC 的比值 圖二 有纖維 維生素 B 群及礦物質等 其中以醣類 碳 一般以葡萄糖為標準食品的 GI 定為 100 將食品的 水化合物 含量最多 約佔 7279% 是供給我們 GI 值分為高 GI (GI 70) 中 GI (56 GI 69) 熱量的最大來源 而醣類消化分解後所產生的葡萄 低 GI (GI 55) 三種 升糖指數越高的食物 表示 糖 更是我們生理的主要的能量來源 因此醣類的 碳水化合物越容易被消化吸收 食用後體內血糖濃 14 農業生技產業季刊

19 總體趨勢 度上升越快越高 相反地 低升糖指數的食物則是 米穀類的 GI 值表現為長糯米 圓糯米 稉米 秈米 讓血糖穩定緩慢地上升 較有利於血糖控制 五穀燕麥 其中秈米與五穀燕麥飯均屬低 GI 值食 升糖指數所表示的是食品中碳水化合物轉化成 物 糯米飯則為高 GI 值食物 此外 國際水稻研究 葡萄糖濃度的 質 的影響 但是真正影響血中葡 所 (IRRI) 和昆士蘭大學的研究發現 在印度水稻品 萄糖濃度的因素還有 量 的實質考量 升糖負荷 種裡有三種低 GI 稻米正在發展中 其中 Swarna 和 (Glycemic load, GL) 它的定義是 一份食物中所含 Mahsuri 品種的 GI 值約 50 左右 屬低 GI 稻米品種 碳水化合物的重量 以克數計算 乘以升糖指數再 根據菲律賓國際水稻研究所指出 全球 235 種 除以 100 升糖負荷值為 10 或 10 以下的稱低升糖 稻米的 GI 值介於 4892 平均值為 64 大多數稻米 負荷 大於等於 20 者 為高升糖負荷 綜合以上說 的 GI 值為中等或中等以下 該實驗找出具調控稻米 明 GI 是碳水化合物食物影響飯後血糖的 質 GI 特性的基因為 waxy 將可做為篩選低 GI 稻米品 種的重要分子標誌 其中 印度廣泛種植的主流品 種 Swarna 具相對較低的 GI 值 可開發糖尿病人 或高危險人群專用之品種 表一 Lin et al., (2010) 曾以人體試驗方式測驗臺稉 9 號糙米的升糖指數為 82±0.22 高雄 145 號精白稉米 的升糖指數為 93 FosterPowell et al. (2002) 在美國 臨床營養期刊上報導的米食產品的 GI 介於 19 到 95 米製品因為不同米種與烹調加工方式的不同 升糖指數會有所不同 過量的攝取將導致飯後血糖 上升及胰島素分泌增加 長期下來易導致肥胖及糖 資料來源 The University of Sydney網站 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 圖二 升糖指數示意圖 尿病的發生 Mustapha Umar Imam et al. (2012) 所發表的文 獻期刊表示相較於白米而言 食用糙米或發芽糙米 在人體試驗中的 GI 值皆較白米低 此結果在一般 GL 則是影響飯後血糖的 量 在考慮食物對飯後 血糖的影響 兩者都必須予以考慮 三 稻米的升糖指數 米為全球主要糧食之一 也是主要的澱粉來 源 提供全球 23% 的熱量需求 將米依性質來區 分 通常分為秈稻 稉稻 糯稻三種 而澱粉則是 成人及糖尿病病患體中皆呈現一致的結果 顯示食 用糙米或發芽糙米對於糖尿病患的照護確實有其效 益 表二 然而即便糙米及發芽糙米具有預防第二型糖 尿病的優點 但因為相較於白米而言 其保質期較 短 需要較長的烹煮時間 且味道和質地不如白米 因此較不為消費者接受 因此 為了滿足消費者的 需求 兼顧稻米的健康與食味 近年來 以降低白 稻米中的主要成分 依據其結構可分為直鏈澱粉 米 GI 值為開發策略的概念應運而生 也因此出現低 (Amylose) 及支鏈澱粉 (Amylopectin) 其結構的不 GI 米品種之育種與研發 同會影響澱粉被消化的速率 根據研究發現 稻米 隨著一般消費者對飲食照護觀念興起 如何從 的澱粉組成以直鏈澱粉含量高者 GI 値較低 一般 眾多的稻米品種中篩選出具有低 GI 特性的品種 進 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 15

20 MACRO TRENDS 品 種 名 直 鏈 澱 粉 含 量 (%) GI 值 HNN cooked 0 91 HNN cooked 0 92 IR 07F IR IR Khao Khea 0 84 KNL cooked 0 90 KNL cooked 0 90 Thadokkam Thoua 0 90 Padi Rotan 6 83 Jao 7 70 P Amarello 8 71 Rikuto Norin 8 71 ACC AC AC AC AC AC ACC ACC ACC Khao Dawk Mali ACC AC AC GIZA ACC Opus Koshihikari Opus AC SAKHA IR Khao Hahng Amaroo Amaroo Kyeema Kyeema M ACC ACC IAC Langi Langi AC AC 表 一 全 球 235 種 稻 米 的 GI 值 分 析 品 種 名 直 鏈 澱 粉 含 量 (%) GI 值 ( 待 續 ) 品 種 名 直 鏈 澱 粉 含 量 (%) GI 值 ACC Basmati IR 2344P1 PB 932B IR ACC IRRI ACC AC acc ACC BINAM CSR 30 (IET 14720) Doongara IR IR NSIC Rc ACC AC ac ac AC ac AC ACC AC AC ac acc Basmati Cypress IRRI 123 (PSBRc82) WAB ac ac AC acc ACC ac AC BD ACC acc ACC AC Doongara Inia Tacuari Sunrice Basmati ACC acc IR Sambha Mahsuri + Sub IR IR735713B11 3K Swarna ACC AC AC BG AC AC AC ACC AC ACC AC AC AC AC ACC AC ACC ac AC AC IR B AC IR IR IR IR454272B2 2B MTU ACC ACC ACC IRRI ACC ACC acc AC ACC acc ACC 農 業 生 技 產 業 季 刊

21 總體趨勢 表一 全球235種稻米的GI值分析 品種名 AC 4595 BD129 AC 6194 IR B141 ac 1969 ACC 260 AC 4560 ACC 262 ACC 934 ACC 1468 ACC 178 AC 3779 AC 3785 AC 4548 ACC 3777 acc 2224 AC 1650 Fedearroz 50 IR36 ShanHuang Zhan2 AC 3972 AC 6192 AC 4545 AC 6198 ACC 1713 AC 3405 AC 4561 AC 3976 ACC 1405 ac 2211 直鏈澱粉 含量(%) GI值 品種名 acc 2226 acc 1863 ACC 180 AC 4541 acc 2216 ACC 734 acc 2213 acc 1972 ACC 930 AC 3966 ACC 735 ACC 149 ACC 1714 AC 3790 acc 2214 acc 1803 ACC 2245 AC 3783 ACC 1802 acc 2231 acc 1808 ACC 255 acc 2223 AC 3956 AC 3784 ACC 1791 acc 2210 ACC 3409 acc 1809 ac 2219 acc 1806 AC 3791 直鏈澱粉 含量(%) GI值 品種名 ACC 2273 AC 3837 ACC 1707 AC 3767 AC 6193 AC 3974 AC 3836 AC 1653 AC 6195 acc 2225 ACC 1709 ACC 1792 acc 2217 AC 3789 ACC 2239 ACC 54 acc 1804 ACC 1715 AC 3774 ACC 2237 acc 2236 ACC 2249 ACC 2234 AC 4591 ACC 2248 ACC 1790 acc 2218 acc 1970 ACC 1705 AC 3771 ACC 2246 直鏈澱粉 含量(%) GI值 資料來源 MA Fitzgerald et al. (2011) Identification of a Major Genetic Determinant of Glycaemic Index in Rice. Rice (2011) 4:66 74 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 一步在人體中進行試驗 甚至提出特殊的機制供育 高 對於稻米除了口感 優質及安全之外 具保健 種使用 將更凸顯其重要性 尤其在糖尿病逐漸成 營養功能也成為消費者的訴求之一 隨著糖尿病患 為全球關注的健康議題後 開發糖尿病人或高危險 者之預防及飲食照護概念興起 低 GI 米具有一定的 群專用之稻米 甚至開發出供欲進行體重控制的族 市場需求 加上現代人普遍營養過剩 可藉由食用 群食用之低 GI 米 成為重要的研發方向 此外 為 了順應現今飲食多元化的趨勢 開發不同的稻米加 工食品 開發低升糖指數的米食產品 可達到多元 化發展與應用 提高稻米的價值 四 各國低GI米發展現況 稻米為全球主要糧食之一 隨著生活水準提 低 GI 米達到體重控制的效果 以下將針對日本 中 國及臺灣之低 GI 米開發現況介紹 1. 日本 日本政府面對人口高齡化的趨勢 以及加入跨 太平洋夥伴關係 (TPP) 協定而必須降低農產品進口 關稅的壓力 設法為農業開創新生計 安倍內閣已 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 17

22 MACRO TRENDS 表二 發芽糙米及糙米之GI值較白米低 文獻來源 表三 日本已開發出之高直鏈澱粉品種 食物GI值 Panlasigui and Thompson (2006) 試驗一 (受試者為健康人) 白米GI值 94.00±10.66 糙米GI值 82.62±14.62 試驗二 (受試者為糖尿病患) 白米GI值 87.00±11.40 糙米GI值 56.00±12.34 Ito et al. (2005) 試驗一 (受試者為健康人) 白米GI值 79.50±6.60 糙米GI值 61.50±4.70 發芽糙米GI值56.90 ± 2.90 試驗二 (受試者為健康人) 白米GI值 ± /3白米 + 1/3發芽糙米GI值 ± /3白米 + 2/3發芽糙米GI值 ± 5.30 發芽糙米GI值 ± 5.10 資料來源 Mustapha Umar Imam et al. (2012);台灣經濟研究院生物科技 產業研究中心整理 品種名稱 育成單位 ホシユタカ 暫譯 星豐 中國農業試驗場 夢十色 北陸農業試驗場 ホシニシキ 暫譯 星錦 農業研究中心 越のかおり 暫譯 越之香 農研機構作物研究所 資料來源 日本農研機構 日本社團法人農林水產先端技術產業 振興中心 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 目前此計畫已開發出可抑制血糖上升的稻米 未來將朝向以下三項目標進行開發 包括 (1) 建立可 提高機能性成分之加工技術 (2) 建立可穩定的機能 性之生產技術及栽培管理 (3) 與醫療機關共同開發 並提供相關機能性作物之膳食等 未來日本希望能 夠透過穩定的生產栽培技術 加上建立可提高機能 經撥款二十億日圓給農林水產省進行為期三年的 機 性成分之加工技術 創造相關稻米加工品 最後透 能性を持つ農林水産物 食品開発プロジェクト 計 過醫療端推廣產品並引導市場消費 建構生產端至 畫 將以 非基因改造 方式生產 機能性 作物增 消費端之各個產業鏈結 圖三 加 機能性食品 的消費 期望能減輕日本醫療體 目前日本已開發出許多高直鏈性澱粉之品種 系的壓力 並使日本的農業能夠與美國及巴西等國 包括 ホシユタカ 夢十色 ホシニシキ 越の 相抗衡 かおり 等 如下表四所示 這些高直鏈澱粉含量之 資料來源 日本農林水產省 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 圖三 日本機能性作物開發計畫抑制血糖上升之稻米 18 農業生技產業季刊

23 總體趨勢 品種 具有低 GI 之特性 為了進一步將這些品種進 行產業化 日本農研機構與結合學界 產業界合作 進行以上品種之生產及加工技術開發 表三 日本農研機構將 越のかおり 北陸粉 243 等具難消化性之品種進一步開發 包括與新瀉 大學合作進行抑制血糖上升之米飯及米穀粉加工技 術開發 由於高直鏈性澱粉之品種若作為先食用 較容易產生不好的口感 因此透過學界的研發能力 期望能夠同時滿足抑制血糖上升之機能性及滿足米 飯食用之口感 其次 日本農研機構本身也從事能 夠穩定生產此難消化性稻米品種之生產技術開發 資料來源 日本農研機構 台灣經濟研究院生物科技產業研究 中心翻譯 在人體試驗的部分 則是與東京慈惠醫科大學進行 圖四 日本農研機構之難消化性稻米相關技術開發 合作 透過單回投予或連續投予的方式 獲得科學 實證 確立這些稻米在人體內確實具有抑制血糖上 表面研削加工技術開發 期望能透過此技術 讓經 升 達到穩定血糖之效果 圖四 過此表面研削技術之糙米 能夠達到兼顧糙米營養 根據過去許多研究指出 糙米相較白米具有預 防及降低罹患第二型糖尿病的風險 對於糖尿病患 性 良好的口感以及抑制飯後血糖上升之機能性的 目標 圖五 的日常飲食照護也有相當的助益 日本農研機構聯 在米食加工的部分 日本在米穀粉及相關米加 合筑波大學 茨城縣及大和產業共同進行糙米之 工品的研究已有豐富的成果 日本與臺灣相同 每 資料來源 日本農研機構 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 圖五 日本農研機構之糙米研磨技術開發 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 19

24 MACRO TRENDS 資料來源 日本農林水產省 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 圖六 依據直鏈澱粉含量選擇適當的米加工用途 人每年之稻米消費量存在逐年降低的問題 於是日 本農林水產省於 2008 年提出新農政計畫 以提升 米食等相關加工產品的使用 日本農林水產省根據 不同直鏈澱粉含量之稻米品種進行不同加工用途之 試驗 其中高直鏈澱粉含量之稻米 包括 ホシユタ カ 及 夢十色 等品種 若用於米麵包的製作 其 米麵包之表面較中 低直鏈澱粉含量之米來的硬 較不適合做為米麵包食用 這些高直鏈澱粉含量之 米較適合用作米麵條之用途 相較於中 低直鏈澱 粉含量之米種 其麵條較容易散開 不會出現麵條 資料來源 北海道食產業総合振興機構 圖七 北海道食品機能性標示制度 互相沾黏不好分散之情形 另外 若要直接以米飯 的形式食用 這些高直鏈性澱粉之米在口感上較不 好 但可以做為燉飯或抓飯之用途來使用 圖六 稻米為亞洲地區之主食之一 中國不僅是全球 最大稻米生產國 同時也是全球最大稻米進口國 在機能性標示的部分 日本對於食品機能性的 對於稻米的需求量高 隨著人口高齡化及生活型態 標示制度已有先例值得參考 例如 HFC 國際戰略綜 改變 中國罹患糖尿病的人數逐年增加 目前中國 合特區對日本機能性食品標示制度進行檢討 並積 約有 3,000 萬糖尿病患者 4,000 萬糖耐量降低者 極投入食品機能性之相關研究 以做為產業發展的 其中 2 型糖尿病約占發病的 95% 因此在糖尿病的 推動基礎 北海道於 2013 年 4 月 1 日開始正式推行 日常飲食照護上具有相當的市場需求 北海道食品機能性標示制度 至 2014 年 3 月 24 浙江大學採用生物技術和誘變技術相結合的方 日 共有 18 項產品獲得北海道食品機能性標示制度 法 經過 8 年時間的開發 創造出一系列高抗性澱 之認證 圖七 粉含量的新品系 從中培育抗性澱粉含量高達 10% 2. 中國 以上的功能性水稻品種 並將其稻米產品命名為 宜 20 農業生技產業季刊

25 總體趨勢 資料來源 浙江綠巨人生物技術有限公司網站 圖八 中國宜糖米及其加工品 糖米 該稻米抗性澱粉含量是普通稻米的 10 倍以 上 一般稻米之抗性澱粉含量低於 1% 粗纖維也 資料來源 SunRice網站 比普通稻米高 而脂肪和蛋白質含量則和普通稻米 圖九 澳洲品牌SunRice低GI米產品 相當 食用這種富含抗性澱粉的 宜糖米 可以延 緩米飯在胃和小腸裡的消化時間 使糖尿病人在飯 後很長一段時間內不會感到飢餓 有利於糖尿病患 者平穩血糖 澳 洲 雪 梨 大 學 的 Dr. BrandMiller 倡 導 低 GI 飲 食 致 力 推 動 Glycemic response 的 研 究 澳 洲 宜糖米 的產業化發展 於 2008 年列入了中 雪梨大學的醫學院 目前已建 立一個平 臺 由民 國國家發展和改革委員會的國家生物育種高技術產 間成立一個基金會來運作 提供 GI 值檢測的服務 業化示範工程 同時也被列入了中國科學技術部的 (Sydney University Glycemic Index Research Service, 國家星火計劃重點推廣專案 SUGiRS) 根 據了解 其 認 證 為 民 間 認 證 非 官 目前宜糖米由浙江大學和浙江金華綠巨人生物 科技有限公司合作 由公司端負責宜糖米之生產及 種植 除了一般包裝米之外 也研發出宜糖米線 宜 方 Sunrice 的低 GI 米即具有此認證標章 圖十 4. 臺灣 我國對於低 GI 水稻專用品種的開發直到 2013 糖米粉等加工品在市場上販售 圖八 年方開始著手規劃進行 由於不易水解消化之高直 3. 澳洲 鏈澱粉米是 GI 值較低的食物 較適合糖尿病人食 澳洲在 GI 的研究及認證上具有良好的制度 其 中雪梨大學的網站具有很好的 GI 值資料庫 只要輸 入食品名稱就可以查到相關的 GI 值資料 並且在超 市 各種食品幾乎都會有 GI 值的標示 在低 GI 米 的部分 也已經有相關產品在市場上販售 SunRice 成立於 1930 年 成功將澳洲米提供至 海外市場 同時透過穩定的栽培技術 可達到穩定 供貨 在 SunRice 的眾多產品中 目前已經可以在 超市中買到具有低 GI 認證之低 GI 白米及低 GI 糙 米 圖九 根據其產品標示 SunRice 的低 GI 白米 之 GI 值為 54 提供身體穩定的能量來源 資料來源 The University Of Sydney網站 圖十 澳洲低GI認證標示 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 21

26 MACRO TRENDS 表四 國內高直鏈澱粉含量主要栽培品種 機能米種類 低GI米 機能性成分及特色 品種 高直鏈澱粉含量 臺中秈17號 臺農秈14號 臺農秈19號 資料來源 林素汝 吳永培 (2013) 國產機能米營養成分及保健功 能研究 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 用 目前國內正朝向育成直鏈澱粉含量高 但吃起 較軟的新品種發展 開發出口感可為國人接受的鮮 食米種 或可透過加工方式 以米粉 碗粿 蘿蔔 糕 秈米糕等 製成不易對血糖過度負荷的食品 以維護人體血糖穩定 資料來源 衛生福利部食品藥物管理署 台灣經濟研究院生物科技產 業研究中心整理 圖十一 我國具調節血糖功能之健康食品主要成分分析 國產高直鏈澱粉含量品種目前主要栽培品種為 臺中秈 17 號 臺農秈 14 號及臺農秈 19 號 表四 養食品 查驗登記核可 適用於糖尿病用 特殊營 此類品種目前大多供傳統米食加工利用 故國內的 養品 截至 2014 年 7 月為止 共核准 8 項 其中多 栽培面積不大 未來在保健需求的催促下 其發展 為添加難消化性麥芽糊精之產品 表五 潛力將大幅提升 唯國內隨著全球暖化的影響 水 資源及土地鹽化情形日益嚴重 未來選育可利用含 鹽廢耕地及缺水土地栽培之低 GI 硬秈稻 一方面藉 此提升臺灣土地利用率 利用耐旱稻來減少水資源 的需求 以避免因硬秈稻之推廣 造成水資源利用 的排擠效應 另一方面 又可讓以硬秈稻為原料所 開發之米食加工產品 不因米穀粉生產成本過高 致使產品的競爭力下降 且高產量的硬秈稻還可有 效降低原料生產成本 未來開發出每公頃產量 10 噸 以上的超高產品種 如此才能讓米製食品因原料成 本降低而充分發揮效益 國內與血糖調節有關之產品 查詢經衛生福利 部食品藥物管理署核可的調節血糖功能保健食品 截至 2013 年 4 月為止 共核准 11 項 主要成分包括 難消化性麥芽糊精 鉻 紅麴等 其中 以難消化性 麥芽糊精為主要成分之產品 包括南僑生產之膳纖 低GI米潛力市場 一 糖尿病盛行率 全球人口逐漸步入高齡化 加上生活型態及飲 食習慣改變等環境因素 糖尿病成為全球主要的慢 性疾病之一 症狀常是慢慢發生 在剛罹病時不易 察覺 但卻是造成血管病變的隱形殺手 容易併發 視網膜病變 腎臟病變 心臟病等疾病 根據 WHO 統計 2011 年全球糖尿病病患人數已達到 3.47 億 以高收入國家的盛行率較高 而罹患糖尿病致死的 病人當中 超過 80% 以上發生在中 低收入國家 顯示經濟水準及自我照護意識將是影響糖尿病患日 常照護的重要因素 在我國 根據衛生福利部的統 計 國內糖尿病盛行率為 9.2% 平均每十個人就有 一人是糖尿病患者 其中又以第二型糖尿病居多 約 佔整體病患的九成以上 熟飯 其產品以紫米 薏仁 燕麥 蕎麥 高梁等雜 糧搭配糙米製成 另外添加膳食纖維 以達到穩定 血糖之功能 圖十一 經衛生福利部食品藥物管理署 病人用特殊營 22 農業生技產業季刊 二 全球糖尿病市場 根據 Research and Market 資料 全球糖尿病相 關產品市場為 410 億美元 預估 2018 年將達到 1,140

27 總體趨勢 表五 臺灣糖尿病用特殊營養品 中文名稱 公司名稱 製造商名稱 產地 維維樂佳倍優糖尿病配方 維維樂企業股份有限公司 憶霖企業股份有限公司 臺灣 培特康優纖均膳配方糖尿病適用 凡事寧實業有限公司 鈺統食品股份有限公司 臺灣 立攝適糖尿病專用配方草莓口味 臺灣雀巢股份有限公司 NESTLE AUSTRALIA LTD. 澳洲 立攝適糖尿病專用配方香草口味 臺灣雀巢股份有限公司 NESTLE AUSTRALIA LTD. 澳洲 葡勝 納 S R 糖尿病適 用液體營養品 香草口味 美商亞培股份有限公司臺灣分公司 美國亞培大藥廠荷蘭分廠 荷蘭 愛基均衡及糖尿病配方營養素 奕瑪國際行銷股份有限公司 鈺統食品股份有限公司 臺灣 立得康A+糖尿病適用配方食品 思耐得生技股份有限公司 SUTTON GROUP LIMITED, NEW ZEALAND 立攝適糖尿病患者專用 香草口味 臺灣雀巢股份有限公司 NESTLE HEALTHCARE NUTRITION INC. 紐西蘭 美國 資料來源 衛生福利部食品藥物管理署 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 億美元的 其中包括糖尿病藥物 胰島素及血糖量 測試紙 尿病 根據 Novo Nordisk 資料顯示 美國糖尿病患者 根 據 American Diabetes Association 的 調查 顯 採各種治療方式所佔的比例進行分析 除了使用胰 示 2012 年於糖尿病醫療照護的直接花費為 1,760 島素及口服抗糖尿病藥物 (oral antidiabetic agents, 億美元 其中包括醫院住院治療費用 (43%) 處方藥 OAD ) 等藥物進行治療之外 約有 11% 的病患透過 糖尿病併發症之處方藥治療 (18%) 抗糖尿病藥物 飲食及運動來進行治療 顯示在糖尿病人的飲食照 和糖尿病用品 (12%) 門診費用 (9%) 護理 / 照護設 施 (8%) 另外 在人均花費上 被診斷出糖尿病之 病患每年之醫療支出為 13,700 美元 三 糖尿病治療及照護 在治療方面 糖尿病的治療可分為三種 分別 是飲食療法 運動療法及藥物療法 其中以飲食療 法為根本也是最重要的療法 根據估計 超過 50% 以上的糖尿病患者可以透過良好的飲食療法而改善 病情 另外 使用藥物進行治療時 也必須搭配飲 食療法才會有效 糖尿病患者的照護 首重血糖的 控制 過去已有許多科學文獻表示 在攝取含有醣 類的食物時 選擇升糖指數 Glycemic index 簡稱 GI 較低的食品來源將有助於預防及控制第二型糖 資料來源 Novo Nordisk 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心 整理 圖十二 美國糖尿病患者採各種治療方式所佔的比例 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 23

28 MACRO TRENDS 護上具有一定的市場需求 圖十二 低GI米產業發展策略 稻米為全球主要糧食之一 有鑑於糖尿病患者 對飲食照護觀念興起 加上現代人對於飲食要求低 GI 低熱量 為了滿足生產端與消費端之需求 如何 將低 GI 米進行產業化成為重要的議題 其策略發 展策略包括科技研發 產業化階段所面臨的加工 推廣 行銷等 相較於一般米 機能米需要輔佐動物實驗或臨 床試驗來獲得科學證據的支持 以利於產品發展 在生產及加工的層面來看 待機能性確定之 後 為了保證機能米能夠穩定的表現其性狀 因此 在鮮食用的部分 目前將以直鏈澱粉含量高的品 種中 尋找口感較軟的進行開發 此類產品的市場 需求者 除了糖尿病病患及注重預防醫學之族群之 外 也可以將其購買者定位在具有體重控制需求之 消費者 若從事加工用途 則可以克服高直鏈澱粉 品種所造成口感不佳的問題 做成米穀粉來多元化 使用 或是透過低 GI 的標示制度做成膳食產品 提 供注重預防醫學並願意多付價格的消費族群購買 甚至推到醫院端使用 在生產及加工的層面來看 待機能性確定之 後 為了保證機能米能夠穩定的表現其性狀 因此 需建立穩定生產之栽培技術 若為米食加工用途 則須開發穩定機能性之加工技術 需建立穩定生產之栽培技術 若為米食加工用途 則須開發穩定機能性之加工技術 與傳統的稻米產 二 與業界合作生產 開發低GI米之加工食品 業比較 其所接觸的面相較廣 以鮮食用途之機能 中國 宜糖米 的產業化發展 由浙江大學和 米來看 進行產業化發展前必須建立一平臺 聯繫 浙江金華綠巨人生物科技有限公司合作 由公司端 產業化前端之品種育成 動物及人體實驗 採種 負責宜糖米之生產及種植 除了一般包裝米之外 生產到後端的銷售通路 若是以加工用途之米種 也研發出宜糖米線 宜糖米粉等加工品在市場上販 則還必須與加工業者進行合作開發 日本在機能米 售 在日本的部分 有關日本農研機構推行的糙米 的研發上具有豐富的研究成果 其產業發展策略值 表面研削技術開發 除了與學校進行研發外 在實 得我國來借鏡參考 際產業化應用則是與大和產業進行合作 以上顯 結論與建議 針對以上國內外之低 GI 米的研發趨勢及產業 發展現況 以下將依據目前國內之發展現況 從生 產面及消費面提出低 GI 米的產業發展策略 一 進行產品定位 依據不同用途進行低GI米 之育種開發 示 當生產栽培及加工技術建立完善後 可透過與 業界的合作來進行大規模生產 促成產業化發展 三 藉由醫療端推廣食用低GI米 引導市場消 費習慣 在消費面部分 建議可參考日本之機能性作物 開發計畫 與醫療機關共同建立機能性作物之膳食 供應系統 針對個人健康 例如 糖尿病病患或是有 就市場面來說 可以透過產品價值之提升來創 造潛在市場 以科技加值的角度來看 低 GI 米可以 特有之機能性開發成特定的產品或膳食食品 如此 體重控制需求的民眾 推廣低 GI 米或低 GI 米膳食 產品之食用 透過醫療端來引導市場消費習慣 促 進銷售端的市場需求 可與一般稻米產生產品差異化 根據資料顯示 國 內小包裝米之零售價之價差達到 4.4 倍 顯示產品 的差異化具有議價的空間 從多種層面來分析低 GI 米的發展方向 首先 24 農業生技產業季刊 四 產品上標示低GI米建議之烹煮方式 高直鏈澱粉含量之米種 具有黏性較低的特 性 經日本農林水產省之研究顯示較不適合以白米

29 總體趨勢 飯的方式直接食用 但可以做為燉飯或抓飯的形式 有許多低 GI 產品的標示制度建立可做為借鏡參考 食用 除此之外 低 GI 米米飯的煮飯條件是影響 例如澳洲雪梨大學之 GI 值檢測平臺 是由民間成立 米飯 GI 值高低的重要關鍵 例如一杯水煮一杯米和 的基金會來運作 提供食品 GI 值檢測的服務 凡符 兩杯水煮一杯米 其烹煮出來的米飯 GI 值一定完全 合低 GI 標準之產品可獲得認證標示 除此之外 國 不同 因此從消費面來看 建議可以在低 GI 米產品 內部分可建置米飯 GI 值的相關數據資料 包括建 上 標示低 GI 米適用之烹煮方式 避免影響食用之 立國人米飯之 GI 方程式及相關研究支持等 口感 以及因澱粉物性改變而影響米飯 GI 值 使消 藉由澳洲之例子 建議國內可組成一個具公信 力之團隊或平臺 提供有實務需求之個案進行食品 費者吃的安心 五 建立具公信力之認證標準機制 提升產 品辨識度 GI 值之委託試驗 同時設立認證標示 透過產品之 低 GI 標示可達到產品差異化的效果 並有助於提升 低 GI 米或相關膳食產品之附加價值 良好的標示制度具有提升產品價值的功能 不 劉依蓁 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 AgBIO 專案經理 論是低 GI 標示或是健字號 必須要有具公信力的 標示檢測制度 同時強調科學數據的支持 國外已 參考文獻 1. 黃怡仁 宋鴻宜 (2011) 水稻機能性成分之研究成果 農政與農情 第232期 2. 陳榮坤 (2012) 保健用稻米品種的發展概況 臺南區農業專訊 第82期 3. 林素汝 吳永培 (2013) 國產機能米營養成分及保健功能研究 農業生技產業季刊 No.36 台灣經濟研究院 4. 林貞信 楊蕎芯 張家瑋 (2014) 提升米食消費 升糖指數 稻米的健康指標 農業生技產業季刊 No.39 台灣經濟研究院 5. 衛生福利部網站資料 6. Bornet, F.R., JardyGennetier, A.E., Jacquet, N., Stowell, J. (2007) Glycaemic response to foods: impact on satiety and longterm weight regulation. Appetite 49: Brar D. S. and Khush G. S. (2002) Transferring genes from wild species into rice. In Quantitative genetics, genomics and plant breeding (ed. M. S. Kang). pp CAB International, Wallingford, UK. 8. Global status report on noncommunicable diseases (2010). Geneva, World Health Organization. 9. Haiyan, C., Shaw, M.J., MoyerMileur, J.L. (2010) The new glucose revolution: the authoritative guide to the glycemic index. Marlowe and Company. New York. 10. MA Fitzgerald et al. (2011) Identification of a Major Genetic Determinant of Glycaemic Index in Rice. Rice. 4: Sheard, N., Clark, N., BrandMiller, J.C., Franz, M., PiSunyer, F.X., MayerDavis, E., Kulkarni, K., Geil, P. (2004) Dietary carbohydrate (amount and type) in the prevention and management of diabetes. Diabetes Care. 27: 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 25

30 MACRO TRENDS 日本稻米科技研究發展 撰文/楊玉婷 由於日本自古以稻米為主食 水稻育種技術於 一般認為日本米與全球的米品種比較起來 其 全球具代表性地位 近年為因應消費市場的多元需 粒型及米粒大小屬於較小粒的品種 而粒型 米粒 求 使其逐漸重視新特性以及具有機能性的稻米 大小以外的特性涉及各種生理代謝作用 雖然米的 本文特針對日本新特性及機能性稻米的研發及推廣 品種可能同時具有各種高機能性 但多半尚未經過 狀況進行介紹 驗證 目前育成的機能性米進入市面流通的種類 市場現況 主要為低穀蛋白 (glutelin) 米及巨胚米 圖一 二 日本稻米生產概況 一 日本的新特性米類別 所謂新特性米一詞源自 1989 年農林水產省試驗 日本自古以來所生產的稻米為直鏈澱粉含量約 研究機關進行的計畫研究 為因應需求擴大之水田 1823% 左右的梗米 以及直鏈澱粉含量為 0% 的糯 作物新特性米開發 超級稻米 (Super rice) 計畫 米 在梗米之中 有些心白較多且大而適合用來釀酒 現在所謂的新特性米 包含粒型 米粒大小 香味 的釀造用米 又稱為酒米 顏色 澱粉 蛋白質 胚 脂質 等性狀 或涵蓋兩 2013 年日本全國水稻栽培面積為 萬公頃 實際主食用米栽培面積為 萬公頃 2013 年全 種以上的特性 表一 表一 日本新特性米的分類 特性 種類 粒型 米粒大小 長粒米 大粒米 小粒米 香味 香米 顏色 紅米 紫黑米 澱粉 高直鏈澱粉米 低直鏈澱粉米 糖質米 粉質米 高植物纖維米 蛋白質 低穀蛋白米 低球蛋白米 低蛋白質米 高蛋白質米 高胺基酸米 胚 脂質 巨胚米 資料來源 社團法人農林水產先端技術振興機構 26 農業生技產業季刊 資料來源 農林水產省 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 圖一 日本各種特色米品種

31 總體趨勢 表二 2013年日本主要水稻栽培品種 1 排名 品種名 1 越光米 コシヒカリ Koshihikari 2 占比 2 (%) 主要栽培地區 36.7 新潟 茨城 櫪木 一見鍾情米 ひとめぼれ Hitomebore 9.6 宮城 岩手 福島 3 日之光 ヒノヒカリ Hinohikari 9.5 熊本 大分 福岡 4 秋田小町 あきたこまち Akitakomachi 7.5 秋田 岩手 茨城 5 七星 ななつぼし 3.0 北海道 6 絹光 キヌヒカリ Kinuhikari 2.9 滋賀 兵庫 埼玉 7 Haenuki はえぬき 2.7 山形 8 Masshigura まっしぐら 1.9 青森 9 朝日之夢 あさひの夢 Asahi no yume 1.5 櫪木 群馬 10 Kirara 397 きらら３９７ 1.5 北海道 76.8 前10大品種合計 1 2 說明 部分中文名稱為暫譯 本統計不包含釀造用米以及糯米 資料來源 米穀安定供給確保支援機構 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 國栽培的稻米品種有 95.5% 以上屬於梗米 0.9% 為 澱粉米品種的栽培面積增加 至 2001 年全日本統計 釀造用米 3.5% 為糯米 最主要栽培品種為越光 低直鏈澱粉米的栽培已達 5,530 公頃 而後逐漸減 米 コシヒカリ Koshihikari 占全國的 36.7% 主 少至 2010 年為 1,432 公頃 要集中在新潟 茨城 櫪木等縣 東北地區則以 一 香 米 的 原 生 品 種 Hieri ヒ エ リ 以 及 見鍾情米 ひとめぼれ Hitomebore 及 秋田小町 あ Sawakaori さ わ か お り 自 1996 年 以 來 皆 きたこまち Akitakomachi 為主 溫暖地區如熊本 在 統計內榜上有名 低 穀蛋白米品種 則是 家族 大分 福岡等縣 也普遍栽培 日之光 ヒノヒカリ Danran 家族ダンラン 在 2001 年栽培面積達 1 Hinohikari 品種 表二 公頃 2002 年為 2 公頃 2004 年與 春陽 及 LGC 三 日本新特性米生產概況 最早於 1990 年在統計資料出現的新特性米 為 soft 合計共 42 公頃 2005 年共計 109 公頃 紫黑 糯米 朝紫 在 2000 年推出 至 2010 年左右達 25 公頃的栽培面積 表三 高直鏈澱粉米的 Hoshiyutaka ホシユタカ 暫譯 另一方面 機能米品種由於統計上的限制 目 星豐 但該品種自 1995 年開始已未繼續栽培 細 前仍難以把握實際的資料 然而農林水產先端技術 長米品種 Rinkusu 89 リンクス 89 及 Rinkusu 振興機構在 2007 年 依據各品種的種子生產量估 小林 リンクス小林 分別在 1991 及 1993 年開始 算日本全國大致上新特性米的栽培面積 其中香米 有統計資料 低直鏈澱粉米自 1992 年的 彩 品種 為 204 公頃 有色米為 300 公頃 低直鏈澱粉米為 統計以來 已有 Milky Green ミルキークィーン 3,700 公頃 低穀蛋白米為 160 公頃 巨胚米為 20 Snow Pearl スノーパール Hanabusa はなぶさ 公頃 其他為 65 公頃 日本全國廣泛栽培的米為有 暫譯 花房 Ayahime あやひめ 暫譯 彩姬 色米 低直鏈澱粉米 低穀蛋白米 至於香米 巨 Nebarikachi ねばり勝ち 暫譯 黏勝 等低直鏈 胚米則集中於少數地區 圖二 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 27

32 MACRO TRENDS 表三 新特性米 機能米各品種的栽培面積 公頃 年 高直鏈澱粉米 低穀蛋白米 紫黑米 , , , , , , , , , 主要品種 ホシユタカ 星豐 細長米 リンクス小林 Links 小林 低直鏈澱粉米 彩 あやひめ 彩姬 ミルキークィーン Milky Queen シルキーパール (Silky Pearl) 香米 ヒエリ (Hieri) さわかおり 澤香 みやかおり 宮香 春陽 LGCソフト (LGC soft) ゆめかなえ 夢叶 朝紫 說明1 2005年以前為農林水產先端技術振興機構彙整農林水產省資料 年之低直鏈澱粉米為彩 あやひめ ミルキークィ ーン栽培面積加總 香米為さわかおり之栽培面積 低穀蛋白米為ゆめかなえ栽培面積加總 紫黑米為朝紫之面積 說明2 中文名稱為暫譯 資料來源 農林水產先端技術振興機構 農林水產省 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 研發現況 向全國推廣廣泛栽培 而細長粒米 香米 紅米 紫黑米 高直鏈澱粉米的需求不大 主要作為地區 一 新特性米 機能米之品種研發體系 特產品進行生產利用 新特性米及機能米的發展最早由 1989 年農林水 在機能性成分米的供應鏈區分為 品種育成 產省推動的 為擴大需求之新特性水田作物開發 超 成分有效性 / 安全性評估 採種 栽培 流通 / 加工 級稻米計畫 開始展開 從米的粒型 米粒大小 銷售 消費等層面 都必須經過負責品種育成的獨 香味 顏色 澱粉 / 蛋白質 / 脂質組成成分的差異 立行政法人 農業試驗機關 的授權 機能性成分 農林水產省的農業試驗研究單位研發出各種品種 的有效性及安全性評估 部分由獨立行政法人的品 其中 低直鏈澱粉米由於作為米飯的口感良好 已 種育成者與醫療機關合作來進行 圖三 28 農業生技產業季刊

33 總體趨勢 米 高直鏈澱粉米 低穀蛋白米 低 球 蛋 白 米 高 離 氨 酸 (lysine) 米 巨胚米 細長粒米 加工調理 用米等 表四 稻米品種登記申 請自 1981 年開始 但香米品種最 早是 Miyakaori みやかおり 在 1984 年登記 經由超級稻米計畫也 育成了許多新特性米 而地方政府 的試驗研究單位育成的品種也不在 資料來源 農林水產先端技術振興機構 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 圖二 2007年日本新特性米 機能米栽培面積 少數 也有部分為民間企業 大學 及個人育出的品種 1. 香米 在日本 香米屬於少量生產的品種 由於日本 原生的香米品種稻稈較長而易於倒伏不利栽培 近 年已逐步改良此一缺點而育成新的品種 此外 由 於巴基斯坦的 Basmati 和泰國的 Khao Dawk Mali 品種 即茉莉香米 與日本香米相較 具有一種柔和 的香味 因此日本的研發策略也包含將這種香味導 入日本既有的品種中 目前主要品種有 Hieri ヒエリ Sawakaori さわかおり 暫譯 澤香 Miyakaori みやかお り 暫譯 宮香 Haginokaori はぎのかおり 暫 資料來源 農林水產先端技術振興機構 譯 萩野香 等中粒種的香米 主要在四國的高知 圖三 新特性米 機能米之研發至消費供應鏈體系 縣 東北的宮城縣等地栽培 表五 香米在炊煮時會散發許多揮發性物質 在日本 日本地方政府也在進行新特性米的育種 香 一般認為香米會散發出類似爆米花的香氣 其主成 米 紅米 紫黑米及低直鏈澱粉米品種中除了低直 分分 子為 2acetyl1pyrroline 日本自古以 來也有 鏈澱粉米品種較廣泛栽培之外 其他的新特性米仍 為了除去舊米的味道 而使用香米和舊米混和的作 限於部分地區 由於低穀蛋白米和巨胚米市場小 法 農林水產省建議的烹調方式為將香米以 1020% 而機能性評估與證明的取得需要許多經費 研發風 的比例與一般米混和炊煮 而香米的份量越多香氣 險較大 故地方政府對這類米的育種並不積極 越持久 接受度視各人喜好而異 但也有人偏好將香 二 日本的新特性米與機能米品種 自 1984 年以來 多數的新特性米 機能性米 米單獨烹煮 2. 有色米 有色米為少量生產的稻米類型 糙米表層種皮 品種已依照農林水產省的種苗法進行品種登記 具有單寧系統的色素者為紅米 具有花青素系統的 其中有香米 紅米 紫黑米 低直鏈澱粉米 糖質 色素則為紫黑米 日本栽培紅米已有悠久的歷史 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 29

34 MACRO TRENDS 表 四 日 本 主 要 新 特 性 米 與 機 能 米 品 種 類 別 品 種 名 中 譯 登 錄 年 其 他 特 性 育 種 者 みやかおり 宮 香 1984 宮 城 縣 日 向 かおり 日 向 香 1988 續 榮 司 はぎのかおり 萩 野 香 1992 宮 城 縣 サリークイーン Sally Queen 1993 細 長 米 農 業 研 究 中 心 リンクス 小 林 Links 小 林 1994 細 長 米 Kirin 啤 酒 キタカオリ 北 香 1995 北 海 道 農 業 試 驗 場 さわかおり 澤 香 1999 高 知 縣 香 米 プリンセスサリー Princess Sally 2001 細 長 米 農 業 研 究 中 心 ちほのかおり 千 穗 香 2002 宮 崎 縣 西 島 紫 ふく 西 島 紫 服 2002 紫 米 西 島 時 太 かほるこ 薰 子 2004 新 潟 縣 紫 宝 紫 寶 2004 糯 米 紫 米 新 潟 縣 紅 香 紅 香 2004 糯 米 紅 米 新 潟 縣 越 佳 香 越 佳 香 2005 淡 褐 色 米 新 潟 縣 種 児 のほほ 種 兒 的 臉 頰 2005 糯 米 新 潟 縣 ベニロマン 紅 浪 漫 1998 九 州 農 業 試 驗 場 つくし 赤 もち 杉 菜 紅 餅 1999 糯 米 福 岡 縣 紅 更 紗 紅 更 紗 2004 新 潟 縣 紅 香 紅 香 2004 糯 米 紅 米 新 潟 縣 紅 米 紅 衣 紅 衣 2005 東 北 農 業 試 驗 場 越 佳 香 越 佳 香 2005 香 米 新 潟 縣 あかおにもち 紅 鬼 餅 2006 糯 米 岡 山 縣 紅 染 めもち 紅 染 餅 2006 糯 米 九 州 農 業 試 驗 場 夕 やけもち 夕 陽 餅 申 請 完 畢 糯 米 東 北 農 業 試 驗 場 朝 紫 朝 紫 1998 糯 米 東 北 農 業 試 驗 場 きたのむらさき 北 野 紫 2001 糯 米 拓 殖 大 學 むらさきの 舞 紫 舞 2002 細 長 米 兵 庫 縣 紫 米 西 島 紫 ふく 西 島 紫 服 2002 香 米 山 口 縣 西 島 時 太 しなの 深 紅 品 深 紅 2002 糯 米 長 野 縣 おくのむらさき 奧 紫 2003 東 北 農 業 試 驗 場 小 紫 小 紫 2004 糯 米 秋 田 縣 紫 光 もち 紫 光 餅 2006 糯 米 全 國 農 業 協 同 組 合 ( 待 續 ) 30 農 業 生 技 產 業 季 刊

35 總 體 趨 勢 表 四 日 本 主 要 新 特 性 米 與 機 能 米 品 種 類 別 品 種 名 中 譯 登 錄 年 其 他 特 性 育 種 者 彩 彩 1992 北 海 道 あかねふじ 茜 藤 1997 農 業 生 物 研 究 所 ソフト158 Soft 北 陸 農 業 試 驗 場 ねばり 勝 ち94 黏 勝 Kirin 啤 酒 ミ ルキークイーン Milky Queen 1998 農 業 研 究 中 心 スノーパール Snow Pearl 1999 東 北 農 業 試 驗 場 はつごぜん Hatugozen 1999 兵 庫 縣 柔 小 町 柔 小 町 1999 九 州 農 業 試 驗 場 いわた15 号 Iwata 15 號 2001 日 本 煙 草 公 司 さわびかり 澤 光 2002 群 馬 縣 ねばりごし 黏 越 2002 長 野 縣 はなぶさ 花 房 2002 北 海 道 農 業 試 驗 場 おしまこ180 Oshimako 青 森 縣 低 直 鏈 澱 粉 米 ミルキープリンセス Milky Princess 2003 農 業 研 究 中 心 秋 雲 秋 雲 2004 新 潟 縣 朝 つゆ 朝 露 2004 北 陸 農 業 試 驗 場 シルキーパール Milky Pearl 2004 東 北 農 業 試 驗 場 たきたて 炊 立 2004 宮 城 縣 夏 雲 夏 雲 2004 新 潟 縣 秋 音 色 秋 音 色 2005 熊 本 縣 あやひめ 彩 姬 2005 北 海 道 LGCソフト LGC soft 2005 低 穀 蛋 白 中 國 農 業 試 驗 場 はなえまき 花 繪 卷 2006 北 海 道 農 業 試 驗 場 ゆきの 舞 雪 舞 申 請 畢 山 形 縣 ゆきはな 雪 花 申 請 畢 青 森 縣 藤 坂 支 場 みやゆたか 宮 豐 申 請 畢 宮 崎 縣 淡 雪 こまち 淡 雪 小 町 申 請 畢 秋 田 縣 ニュウヒカリ Nyuuhikari 申 請 畢 福 井 縣 糖 質 米 あゆのひかり Ayunohikari 申 請 畢 北 陸 農 業 試 驗 場 ホシユタカ 星 豐 1988 中 國 農 業 試 驗 場 高 直 鏈 澱 粉 米 夢 十 色 夢 十 色 2000 北 陸 農 業 試 驗 場 ホシニシキ 星 錦 2001 農 業 研 究 中 心 ( 待 續 ) 糧 食 安 全 與 稻 米 科 技 2014 NO.39 31

36 MACRO TRENDS 表四 日本主要新特性米與機能米品種 類別 品種名 中譯 登錄年 其他特性 育種者 エルジーシー1 LGC 家族だんらん 家族團鑾 2004 春陽 春陽 2004 ＬＧＣソフト LGC soft 2005 エルジーシー活 LGC活 2006 農業生物研究所 エルジーシー潤 LGC潤 2006 農業生物研究所 ゆめかなえ 夢叶 申請畢 千葉縣 低球蛋白米 フラワーホープ Flower Hope 2003 農業生物研究所 高離胺酸米 ヒムカライス Himuka Rice 1988 續榮司 はいみのり Haiminori 2000 中國農業試驗場 越車 越車 2005 新潟縣 めばえもち 芽生餅 2005 恋あずさ 戀梓 申請畢 東北農業試驗場 はいいぶき Haiibuki 申請畢 中國農業試驗場 サリークイーン Sally Queen 1993 香米 農業研究中心 リンクス小林 Links 小林 1994 香米 Kirin啤酒 リンクス早生 Links 早生 1998 Kirin啤酒 リンクス中生 Links 中生 2000 Kirin啤酒 プリンセスサリー Princess Sally 2001 香米 農業研究中心 むらさきの舞 紫舞 2002 紫米 兵庫縣 すずたから Suzutakara 1990 オオチカラ 大力 1990 タカナリ Takanari 1991 秋田63号 秋田63號 2005 華麗舞 華麗舞 申請畢 北陸農業試驗場 夢ごこち 夢心地 1995 三菱化學 夢しずく 夢雫 2003 佐賀縣 おぼろづき 朧月夜 2006 北海道農業試驗場 低穀蛋白米 巨胚米 細長米 加工用米 其他中低直鏈澱 粉米 農業生物研究所 無過敏原 全國農業協同組合 北陸農業試驗場 低直鏈澱粉米 糯米 中國農業試驗場 北陸農業試驗場 住友化學 大粒米 北陸農業試驗場 農業研究中心 大粒米 秋田縣 說明 中文名稱為暫譯 資料來源 農林水產先端技術振興機構 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心整理 由於原生品種屬於長桿型易於倒伏不易栽培 近年 些色素雖然被認為具有消除活性氧的功用 但實際 此一缺點已改良育成新的紅米品種 紫黑米雖然多 對於人體的生理代謝等影響仍尚不明確 而色素只 半不被認為是日本原生品種 但近年也有將國外品 存在於糙米表層 如被製成精白米則會喪失 故必 種導入既有品種的研究而育出新的紫黑米品種 這 須以糙米的階段進行利用 32 農業生技產業季刊

37 總體趨勢 表五 日本主要香米品種特性 品種 譯名 育成機關 說明 ヒエリ Hieri 日本原生種中最普遍被栽培者 さわかおり Sawakaori/澤香 高知縣農業技術中心 為ヒエリ與黄金晴的交配種 具有兩者的優點 由水澤孕育而命名 香氣強烈 黏性及米飯的光澤都比ヒエリ良好為其特色 みやかおり Miyakaori/宮香 宮城縣農業中心 為 岩賀 及 奥羽282号 即ハヤヒカリ 交配而得的品種 はぎのかおり Haginokaori/萩野香 宮城県古川農業試験場 中晚生的梗米 屬於香米種穩定收成之品種 由 みやかおり コガネ ヒカリ 進行回交育種育成 產量更勝於みやかおり 資料來源 にしら米穀店 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心翻譯 3. 低直鏈澱粉米 較高 米 澱 粉 因 葡 萄 糖 構 造 可 區 分為 直 鏈 澱 粉 高直鏈澱粉米品種 Hoshiyutaka ホシユタカ (amylose) 和直鏈澱粉 (amylopectin) 相對於一般梗 星豐 比農林水產省的 超級稻米計畫 研究更早 米的直鏈澱粉含量為 1823% 直鏈澱粉比此標準 育成而完成品種登記 較重要的品種還有 夢十色 還低的米即稱為低直鏈澱粉米 直鏈澱粉如為 0% 等 則為糯米 低直鏈澱粉米為介於梗米及糯米之間的 5. 低穀蛋白米 米 也有人稱為半糯米 日本所稱低直鏈澱粉米的 穀蛋白為米的水溶性蛋白質 在人體內易於被 直鏈澱粉含量只比一般品種低 12% 雖然並不屬於 胃液消化 蛋白質在米中會形成顆粒狀 穀蛋白多 典型的低直鏈澱粉米 但其作為米飯食用比一般米 包含在顆粒 II 之中 而醇溶蛋白 (prolamine) 在人體 飯更柔軟而黏度高 口感良好 一般低直鏈澱粉米 內則難以消化 低穀蛋白米的穀蛋白含量很少 但 可單獨或與一般米混和烹煮 然而 低直鏈澱粉米 醇溶蛋白很多 因此低穀蛋白米被認為在人體內的 煮成的米飯在冷卻後仍具有黏性 由於日本為不強 蛋白質消化吸收量很少 適於腎臟相關疾病患者食 調熱食的國家 日本的便當也會使用這種米飯 低 用 在品種性狀上 低穀蛋白米的特性為突變產生 直鏈澱粉米為在東南亞國家部分地區栽培的米的突 在機能米中 LGC soft 為具有低穀蛋白及低直 變種之一 此一特性為突變而來 低直鏈澱粉米品種 彩 比 超級稻米計畫 研究更早育成而完成品種登記 其他較重要的品種 還有 あやひめ Ayahime 彩姬 ミルキークィ 鏈澱粉的特性 家族だんらん 家族 Danran 暫譯 家族團欒 及 春陽 則為進一步改良烹煮口味之 品種 春 陽 LGC soft 等 更 具 機 能 性 的 低 ーン (Milky Queen) シルキーパール (Silky pearl) gultelin 品種 被一部份地方政府指定為產地特色品 等 種 且已在部分地區栽培 所產的米除了在醫療機 4. 高直鏈澱粉米 關供應腎臟疾病患者購買之外 也用於日本酒的釀 直鏈澱粉含量比一般米高 約在 23% 以上稱為 高直鏈澱粉米 這種米的米飯黏性比一般米弱 多 造 6. 巨胚米 半也比較硬 日本原先並沒有高直鏈澱粉米 這種 巨 胚 米 的 米 粒 大 小 和 一 般 的 米 差 異 不大 性狀是由印度種的外國品種所導入 日本所稱的高 而 胚 的 大 小 為 一 般 米 的 24 倍 因 此 發 芽 時 直鏈澱粉米其實涵蓋日本以外國家所稱的中直鏈澱 GABA γ 氨基丁酸 γaminobutyric acid 的量很 粉米及高直鏈澱粉米 高直鏈澱粉米的纖維素含量 高 對人的代謝相關機能有利 在品種性狀上 巨 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 33

38 MACRO TRENDS 大胚的特性為突變而來 現有新特性米 機能性米在推廣上以直接以現 巨胚米 Haiminori はいみのり 為日本中國 有稻米供應體系來運作 由於新特性米 機能性米 農業試驗場育成的品種 在發芽苗的直立性不佳 的特性與一般稻米不同 為了推動新品種的普及 為栽培上的缺點 後來在推出 Haimibuki はいい 新特性米 機能性米的供應鏈系統有必要進行調 ぶき 品種時改良了此一缺點 另外 Mebaemochi 整 將機能性米全面推廣時 需由非特定的生產者 めばえもち 品種不僅為巨胚米 同時也屬於糯米 進行廣泛栽培 此時受生產者技術 環境的影響 的品種之一 米的品質會有很大差異 為了控制米的品質 應該 在品種推廣方面 巨胚米品種 Koiazusa 恋あ ずさ Mebaemochi めばえもち 的栽培面積不 大 僅在特定地區栽培 作為發芽糙米及年糕類加 工製品銷售 只讓特定生產者進行機能米的生產 但由於公家機 關的育種資金來自政府 只要有希望可全面普及栽 培的民意存在 都會使得侷限於特定生產者的政策 難以落實 未來制度上仍朝向以下方向發展 7. 其他 其他品種如低球蛋白米 (globulin) 米品種有 フ 一 公私部門合作之研發體系 ラワーホープ (Flower hope) 高離胺酸品種有 ヒ 在育種方面 日本米的流通 / 加工銷售相關民 ムカライス (Himuka rice) 為 1988 年宮崎大學進行 間公司希望可以在新品種開發之初投入研究 故可 登記的品種 但在 1992 年取消其品種權 與品種研發機構共同提出品種權申請 如在現行育 目前的新特性米品種 包含利用既有遺傳資源 以人為誘發突變 或以傳統育種方式育成 日本也 種工作的後期進行共同研究 及早發現雜交後代特 性 可望降低研發風險 有採用基因改造技術進行稻米育種 所育成的米包 含 花粉症減敏稻米 糖尿病改善稻米 血清膽固 二 品種識別 機能性成分有效性評估等管 理制度建立 醇減緩米 阿茲海默疫苗稻米 氣喘減敏米 輔酶 Q10 強化米 礦物質強化米 高胺基酸米 高維生 由於新特性米 機能米屬於小規模市場的品 素米等 多半為針對特定疾病而開發的機能性米 種 品種識別及簡易檢定法仍有待確立 禁止自家 但由於基因改造技術的種種議題 目前在日本的開 採種的措施也應落實 以維持一定品質 發前景並不明朗 楊玉婷 結論與建議 目前日本進行新特性米 機能性米的開發及推 廣 在香米 有色米 低直鏈澱粉米 高直鏈澱粉 米 低 GI 米 低穀蛋白米 巨胚米皆已取得良好 成果 參考文獻 1. 農林水產省 From 2. 米穀安定供給確保支援機構 From 3. 農林水產先端技術振興機構 34 農業生技產業季刊 台灣經濟研究院 生物科技產業研究中心 AgBIO 專案經理

39 研發 創新 水稻機能性成分之研究 成果 撰文/黃怡仁 宋鴻宜 前言 水稻是我們所習以為常之食物 其主食地位在 近年來食物多源化及選擇便利性下 淡化了國人對 僅具良好的耐熱性 符合加熱烹煮米食之特性 更 有助於人體生理機能之促進與維護 一 慢速消化澱粉及抗解澱粉 稻米攝取的熱情 以米為主的飲食也逐漸被麵食 速食及西餐取代 成為多樣主食中的其中一項 國 人每人每年食米消費量由民國 80 年 公斤至 102 年下降為 45 公斤 但稻米除了作為食用外 尚 有多樣的營養與機能性之作用為人所忽略 甚至尚 待開發與進一步加以研究 特別是我國稻米自給率 可達 90% 以上 更是各類穀物中直接經過脫殼就可 烹煮食用的作物 相較其他榖類作物需脫殼後再經 加工磨粉 發酵 烘焙 製成各類加工品後才適食 用 稻米加工耗能及營養損失較低 從營養與健康 角度來看 是不可多得的優質主食 稻米中主要的營養成分為澱粉 其為人體最主 要的熱量來源 以往澱粉被認為可被人體完全的消 化醣類並吸收 但 1992 年起學者在不溶性膳食纖 維中發現澱粉的存在 亦即這些澱粉是無法被人體 的消化系統所分解吸收 而將此類澱粉定義為抗解 澱粉 (resistant starch) 近年研究則進一步依澱粉在 人體中的消化速率 細分為快速分解澱粉 慢速分 解澱粉和抗解澱粉 就生理學特性來看 慢速分解 澱粉在人體小腸中分解時間長 可持續且緩慢提供 能量來源 並維持血糖穩定 抗解澱粉不會在小腸 中分解及吸收 直接在大腸中發酵水解 可減少熱 稻米之保健機能成分 量吸收 具膳食纖維的功能 不論是慢速消化澱粉 稻米如果單從其成分組成分析 約包含了 72 或抗解澱粉均具有提供飽腹感及維持血糖穩定等功 79% 醣類 碳水化合物 % 植物性蛋白質 能 因此 運用不同米種以及對於米飯及米食在不 % 脂肪 0.1 2% 膳食纖維 % 灰份 同的烹煮與加工處理製程下 可提高慢速分解澱粉 及豐富礦物質及維生素 B 群 但除了上述營養價值 及抗解澱粉含量 如以 100% 在來米製成的米粉絲 外 近年研究已知稻米所具有之保健機能性成分 粿仔條等米食點心或是冷卻後的隔夜飯 壽司等都 包含生育醇 (T) 生育三烯醇 (T3) γ 谷維素 植物 能提高慢速分解澱粉和抗解澱粉的比例 農糧署委 固醇 多酚類 如阿魏酸 膳食纖維 維生素 B 群 託宜蘭大學陳時欣教授進行人體試驗結果發現 食 等等成分 而生育三烯醇及 γ 谷維素為稻米之獨特 用純在來米製成的米食 如 蘿蔔糕 秈米糕 不 機能性成分 且含量較高 而在稻米所含之植物性 易造成血糖過度負荷 對維持人體血糖穩定有幫 蛋白質 特別是儲藏性蛋白質與結構性醣蛋白 不 助 就此研究結果而論 適度的增加慢速消化澱粉 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 35

40 RESEARCH & DEVELOPMENT 與 抗 解 澱 粉, 可 以 減 緩 糖 尿 病 高 風 險 者 因 血 糖 快 速 變 動 所 造 成 之 生 理 負 擔 ( 二 ) 蛋 白 質 稻 米 中 的 蛋 白 質 胺 基 酸 組 成 接 近 FAO/WHO 之 建 議 比 例, 為 優 質 的 植 物 性 蛋 白 質 來 源, 與 大 豆 及 牛 奶 中 的 蛋 白 質 相 比, 米 蛋 白 質 低 過 敏 性 為 最 大 之 優 點 稻 米 中 的 蛋 白 質 可 依 其 在 不 同 溶 劑 溶 解 性 不 同 之 特 性, 利 用 各 種 化 學 方 式 分 別 分 離 出 水 溶 性 的 白 蛋 白 (albumin) 鹽 溶 性 的 球 蛋 白 (globulin) 鹼 溶 性 的 穀 蛋 白 (glutelin) 以 及 醇 溶 性 的 醇 溶 蛋 白 (prolamin) 等 四 類 蛋 白 質, 其 中 醇 溶 蛋 白 及 榖 蛋 白 為 儲 藏 性 蛋 白 質, 是 稻 米 中 主 要 蛋 白 質 成 分, 農 糧 署 委 託 馬 偕 醫 院 陳 裕 仁 醫 師 嘉 義 大 學 廖 慧 芬 教 授 臺 灣 體 育 大 學 陳 裕 鏞 教 授 組 成 之 研 究 團 隊 針 對 稻 米 之 抗 腫 瘤 免 疫 功 能 進 行 探 討, 發 現 國 產 水 稻 中 的 醇 溶 蛋 白 可 有 效 抑 制 人 類 白 血 病 U937 細 胞 之 增 殖, 提 昇 細 胞 之 免 疫 功 能, 在 進 一 步 的 研 究 中 亦 發 現 國 產 各 水 稻 品 種 均 具 有 此 效 果, 並 且 可 對 肝 癌 細 胞 產 生 抑 制 效 果, 及 減 緩 化 療 與 抗 癌 藥 劑 之 副 作 用 北 海 道 大 學 的 森 田 教 授 發 現 稻 米 分 離 蛋 白 能 顯 著 降 低 血 清 中 膽 固 醇 三 酸 甘 油 脂 及 磷 脂 質 濃 度, 並 且 具 有 抗 DMBA (7,12dimethyl1,2benzanthracene) 誘 導 乳 腺 癌 的 作 用 (J Food Sci, 1993,58(6); J Nutr Sci Vitaminol, 1996,42) 第 65 屆 之 日 本 營 養 暨 糧 食 學 會 中, 京 都 大 學 大 日 向 耕 作 教 授 提 出, 稻 米 蛋 白 質 分 解 所 產 生 之 雙 胜 肽, 具 有 長 期 穩 定 血 壓 降 血 壓 之 功 能 因 此, 米 所 含 之 蛋 白 質 除 了 提 供 植 物 發 芽 時 合 成 所 需 的 酵 素 外, 其 結 構 以 及 與 其 他 成 分 所 構 成 之 複 合 物, 是 否 可 與 人 體 疾 病, 如 癌 細 胞 的 特 定 受 體 相 近, 而 產 生 抑 制 作 用, 值 得 進 一 步 探 討 ( 三 ) 植 物 性 脂 肪 酸 及 脂 溶 性 活 性 成 分 稻 米 油 脂 主 要 存 在 米 糠 中, 油 脂 相 對 於 其 他 成 分 含 量 較 少, 只 佔 約 1.5%, 但 油 脂 中 卻 含 有 80% 不 飽 和 脂 肪 酸 及 omega6 亞 麻 油 酸, 組 成 以 亞 麻 油 酸 (36%) 油 酸 (42%) 及 棕 櫚 酸 (16%) 等 三 種 脂 肪 酸 最 多, 占 總 脂 肪 酸 之 94%, 脂 肪 酸 組 成 符 合 WHO 脂 肪 酸 比 例 建 議 ( 飽 和 脂 肪 酸 : 單 元 不 飽 和 脂 肪 酸 : 多 元 不 飽 和 脂 肪 酸 為 1:11.5:1), 不 含 膽 固 醇, 易 於 人 體 消 化 吸 收, 並 含 有 生 育 醇 (tocopherols) 生 育 三 烯 醇 (γ tocotrienol) γ 谷 維 素 (γ oryzanol) 等 具 抗 氧 化 抗 衰 老 等 天 然 活 性 成 分 其 中, 生 育 三 烯 醇 為 一 種 脂 溶 性 化 合 物, 與 生 育 醇 同 屬 維 生 素 E 群, 其 抗 氧 化 活 性 為 維 生 素 E 的 4060 倍, 可 抑 制 血 液 中 的 脂 質 過 氧 化 反 應 及 預 防 動 脈 硬 化, 具 防 老 化 的 功 效 ;γ 谷 維 素 於 1954 年 由 Kaneko Tsuchiya 自 米 糠 中 分 離 出, 為 數 種 植 物 固 醇 (phytosterol) 與 阿 魏 酸 (ferulic acid) 酯 化 之 化 合 物, 可 清 除 DPPH (α,αdiphenylβpricrylhydrazyl) 自 由 基 活 性, 並 減 少 膽 固 醇 吸 收, 具 抗 動 脈 硬 化 抗 發 炎 反 應 等 功 效 農 糧 署 委 託 臺 灣 大 學 黃 良 得 教 授 分 析 國 內 水 稻 之 機 能 性 成 分 發 現, 臺 灣 主 要 水 稻 品 種 均 富 含 生 育 三 烯 醇 及 γ 谷 維 素, 萃 取 溫 度 並 不 影 響 上 述 機 能 性 成 分 的 含 量, 且 經 由 免 疫 調 節 試 驗 結 果 顯 示, 由 糙 米 萃 取 出 之 生 育 三 烯 醇 及 γ 谷 維 素 等 機 能 性 成 分 具 有 保 護 細 胞 發 炎 反 應 之 效 果, 相 關 的 研 究 成 果 已 進 行 產 學 合 作, 將 可 應 用 於 開 發 含 高 機 能 性 成 分 之 糙 米 飯 糰 糙 米 素 食 漢 堡 及 糙 米 便 當 等 產 品 ( 四 )γ 胺 基 丁 酸 γ 胺 基 丁 酸 (γaminobutyric acid, 簡 稱 GABA) 為 四 個 碳 的 非 蛋 白 質 胺 基 酸, 最 早 由 Robert 與 Frankel 在 1950 年 於 哺 乳 動 物 的 小 腦 皮 質 脊 髓 和 視 網 膜 之 萃 取 液 中 發 現, 為 中 樞 神 經 系 統 最 主 要 的 神 經 傳 導 抑 制 劑,γ 胺 基 丁 酸 參 與 了 生 物 體 內 40% 以 上 的 抑 制 性 神 經 傳 導 作 用, 可 紓 緩 或 抑 制 過 度 興 奮 的 神 經 訊 息 傳 導, 使 情 緒 歸 於 安 定 平 和, 同 時 被 公 認 為 腦 中 最 安 全 的 神 經 鎮 靜 劑, 具 有 改 善 腦 部 功 能 增 強 記 憶 力 安 眠 降 血 壓 改 善 更 年 期 症 狀 及 預 防 肥 胖 等 功 能, 在 糙 米 中 γ 胺 基 丁 酸 含 量 約 有 3.8 毫 克 /100 公 克, 米 胚 芽 的 含 量 更 高, 可 達 25.4 毫 克 /100 公 克, 日 本 學 者 Saikusa 將 稻 米 胚 芽 粉 浸 36 農 業 生 技 產 業 季 刊

41 研發 創新 泡於溫度 40 C 的水中處理數小時 發現可使 γ 胺 的國產米具新鮮 自然的美味 絕對是最健康 最 基丁酸含量增加約 7 倍 農糧署委託屏東科技大學 環保 最養生 也是最美味的食物來源 林素汝助理教授研究發現 將國產糙米經過不同程 度的發芽處理控制芽長及發芽時間 可有效提高其 黃怡仁 宋鴻宜 行政院農業委員會 行政院農業委員會 農糧署糧食產業組 農糧署糧食產業組 AgBIO 簡任技正 技正 γ 胺基丁酸含量及抗氧化能力 相關技術已技術移 轉廠商製作發芽米冰淇淋量產上市 由於 GABA 之 機能性頗受注意與重視 在未來之研究上應可進一 步開發可合成高 GABA 之品種 並提高此機能性成 分在加工過程之穩定度 五 酚類化合物 隨著國人健康意識提昇 有色米的營養及健 康功能也漸被重視 農糧署委託臺灣大學賴喜美 教授研究發現 有色米含有具抗氧化功能之酚類化 合物 主要分佈於糠層中 以可溶性酚類及與細胞 壁鍵結之不可溶性酚類型式存在 其中又以外果皮 的總酚含量較內果皮高 經分析其酚類化合物主要 為原兒茶酸 (protocatechuic acid) 與阿魏酸 (ferulic acid) 原兒茶酸為簡單酚類化合物 是一種化學防 癌劑 (chemoprevention agents) 在動物試驗中具抑 制化學物質致癌的能力 阿魏酸廣泛存在於米糠 稻穀及有色米中 可接收自由基之不成對電子 減少 對人體的傷害 亦具抗氧化 抗發炎 抑制紫外線照 射所引起的物質變性及微粒體的過氧化脂質生成等 作用 結語 國內年生產稻榖約 150 萬公噸 稻米自給率可 達 90% 以上 並可維持市場供需平衡 為擺脫稻米 在國人印象中是 基本主食 的角色 農糧署近年 來與學者專家合作 積極投入水稻機能性成分研究 及產品開發 強化米食在營養及健康上的價值 除 了針對澱粉 蛋白質 脂溶性活性成分 GABA 及 酚類等各類成分研究外 對於近年漸受注意的具抗 氧化功能之花青素 利用發酵製成富含乳酸菌之飲 品等亦多所研究 也藉由產學合作及技術移轉提供 消費者更方便的選擇 並讓國人可以瞭解在地栽種 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 37

42 RESEARCH & DEVELOPMENT 水稻品種機能性成分篩 檢與育種策略規劃 撰文/楊嘉凌 李益榮 鄭佳綺 許志聖 前言 人類演化過程對糧食作物的發展步驟依序為安 全 衛生 主食 品質與營養 也就是食物吃後先求 不傷生命與健康 再求果腹止飢 吃飽 之後 希 望能 吃巧 更進而能有豐富營養 有益人體健康 臺灣稻作經歷 4060 年代的增產 7090 年代的品 質增進 良質米的概念已深植消費者的生活中 吃 飽 吃巧 後 更要 吃營養 吃健康 已經 是不變的趨勢 育成國人熟知良質米品種 臺稉 9 號的臺中區農業改良場深知這種趨勢 也體認國內 消費大眾對稻米具有保健 營養成分的需求 近年 來著力稻米品種礦物元素含量的研究 與國立嘉義 大學進行 γ 胺基丁酸 (gammaaminobutyric acid GABA) 含量與抗氧化能力等篩檢 並依此規劃適宜 的育種策略 量元素磷 (P) 鉀 (K) 鎂 (Mg) 鈣 (Ca) 與微量元素 鐵 (Fe) 銅 (Cu) 鋅 (Zn) 與錳 (Mn) 的含 量 發 現 種原間各元素含量的差異達 2 倍以上 尤其以 Fe Zn 與 Mn 含量的變異更大 暗示增加米粒礦物元素 含量的可行性 若將 385 個種原依其來源地區劃分東亞 東南 亞 南亞 非洲與美洲等五個地區進行比較分析 非洲稻種原有較高的 Fe 含量 而中 日 韓與臺 灣的東亞地區則有較高的 Mg 含量 日本的相關研 究指出米粒中 Mg 含量與米飯食味有正相關 可能 東亞地區民眾對稻米口感的喜好已影響到該地區的 品種改良 並已造成該地區米粒礦物元素含量的偏 移 研究也發現 有色米 香米與一些地方種的 Fe 與 Zn 含量較改良品種為高 若將參試的臺灣地區 100 個品種區分為在來種 (Landraces) 1985 年前以 增 加產量 為主的改良品種及 1985 年後以 提昇米質 水稻品種高礦物元素含量的篩檢與遺傳行 為 為主的改良品種三個時期 在來種的 Fe Zn 與 Ca 礦物元素影響人體的生理功能 據統計缺乏微 改良已造成地方品種豐富的礦物元素顯著的下降 量元素的營養問題影響全球數十億人口 因此 1990 也與前人研究發現之 高產品種並無增加礦物元素 年後國際稻米研究所與若干國家都興起稻米礦物 含量的效果 結果相呼應 含量均高於其他兩個時期 表一 顯示臺灣的品種 元素含量的研究 期望藉由提升高礦物元素含量稻 利用不同礦物元素進行全互交分析與不同雜交 米的產量一舉解決未開發國家的飢餓與營養失調 組合進行世代平均數分析 以了解米粒礦物元素含 問題 臺中區農業改良場以感應耦合電漿原子發射 量的遺傳行為及其選拔效應 發現礦物元素含量受 光 譜 儀 (ICPAES, Inductively coupled plasmaatomic 到累加性及非累加性效應的影響 且多數礦物元素 emission spectroscopy) 測定 385 個稻種原米粒中大 含量存在細胞質效應 但相對小於累加性與顯性效 38 農業生技產業季刊

43 研發 創新 應 由於各礦物元素的遺傳行為各有不同 無法採 據杵淵美倭子等人 (1999) 之方法進行修正 並建立 用同一模式進行探討 就其重要者概述如下 Fe 與 穩定的 GABA 萃取及定量方法 依此方法進行各稻 K 含量的顯性效應大於累加性效應 世代平均數的 米品種間 GABA 含量的檢測 研究更發現 Fe 含量符合簡單累加性模式或累加性 臺 稉 9 號 等 7 個 稉 稻 品 種 與 臺 中 秈 10 號 等 加性 加性交感效應模式 Mg 與 P 含量符合簡單 3 個秈稻品種 共計 10 個水稻品種在室溫 黑暗 累加性 顯性遺傳模式 Zn 與 K 含量符合累加性 條件下發芽 並於發芽 12 小時後每 6 小時進行取 加性 加性交感模式 各元素含量的狹義遺傳率不 樣 測定 GABA 的萃取與定量 發現不同品種在 高 顯示有明顯的非累加性效應存在 而 Zn Mn 尚未發芽時 其 GABA 的含量就有所不同 以臺 與 Ca 含量的廣義遺傳率較其他元素含量者為高 稉 5 號 的 mg/100g 糙 米 最 高 臺 中 秈 10 號 顯示此三元素含量較不易受到環境的影響 的 5.965mg/100g 糙米最低 而在發芽後 36 小時的 GABA 含量仍以臺稉 5 號的 mg/100g 糙米最 水稻品種γ胺基丁酸含量的篩檢與其產 出的時差 高 臺中秈 10 號的 5.831mg/100g 糙米最低 表二 γ 胺 基 丁 酸 (gammaaminobutyric acid 各 有 不同 比 較 10 個品 種 的 GABA 最高含 量 應 GABA) 是學者在傳統發酵食品發現的有益人體循環 以臺稉 9 號在發芽後 24 小時的 GABA 含量 與神經系統的化合物 通常發芽稻米富含此營養保 g/100g 糙米最高 若與其在發芽前的原有含量相 健成分 但 GABA 生產量受物 品 種 溫度 光 比 最大增加比率高達 127.8% 次為臺中秈 17 號 照等環境因素影響極大 在水稻方面 日本學者發 與臺中秈 10 號在發芽後 24 小時的 GABA 含量分別 現巨胚的水稻品種含有較高的 GABA 成分 但泰國 為 mg/100g 糙米與 mg/100g 糙米 若與 學者 Warunee et al.(2005) 以 5 個品種進行分析 發 其在發芽前的原有含量相比 最大增加比率分別達 現 GABA 的生成量與發芽的芽重無關 但與品種間 160.8% 與 181.9% 表三 產業量產高 GABA 含量 有相關 本場與嘉義大學食品科學研究所合作 依 米時 若再考量品種的食味 則以臺稉 9 號與臺中 由於每個品種 GABA 含量的最高量產出時間 表一 臺灣三個時期稻種原礦物元素含量的比較 種類 時期 品種數 Fe Zn Mn Ca Mg K P mg kg1 更 稻稻 秈稻 A a2 27.1a 18.2a 155a 1109a 2579bc 3122ab B b 23.1bc 15.3b 123c 989b 2392c 2754c C b 23.8b 15.2b 128bc 1030ab 2506c 2785c A a 27.1a 13.6bc 156a 1106a 2795a 3221a B c 20.9c 13.2c 119c 1022ab 2445c 2902bc C c 21.8bc 14.5bc 138b 1099a 2708ab 3065ab 1 註 A, B與 C 三個時期分別代表在來種 1985年以前及1985年以後的改良品種三個時期 2 同一直列所附英文字母相同者係經LSD 測定 α=0.05 差異不顯著 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 39

44 RESEARCH & DEVELOPMENT 表 二 室 溫 遮 光 下 水 稻 品 種 於 發 芽 後 不 同 時 間 的 GABA 含 量 (mg/100g 糙 米 ) 品 種 發 芽 時 間 ( 小 時 ) 高 雄 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 秈 臺 中 秈 臺 中 秈 表 三 各 品 種 於 發 芽 前 後 GABA 含 量 的 最 大 增 加 比 率 品 種 發 芽 前 GABA 含 量 (mg/100g 糙 米 ) 發 芽 後 GABA 最 高 含 量 所 需 時 間 ( 小 時 ) 發 芽 後 GABA 最 高 含 量 (mg/100g 糙 米 ) 最 高 比 率 (%) 高 雄 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 稻 更 臺 秈 臺 中 秈 臺 中 秈 農 業 生 技 產 業 季 刊

45 研發 創新 秈 10 號作為發芽糙米產業的生產較佳 而各品種在 本研究將收穫的 29 種水稻品種在不同濃度萃 發芽後不同時間點呈現不同的 GABA 含量 可作為 取液測定其 DPPH 自由基清除能力 並以良好的抗 產業界生產發芽糙米的參考 氧化劑 trolox 和 BHT 作為對照標準 各水稻品種 水稻品種抗氧化能力的篩檢 的 DPPH 自由基清除能力隨著萃取液濃度的增加而 增加 若以對照樣品抗氧化劑 BHT 的 100ppm 之 醫學界在疾病與老化研究提出 自由基 抗氧 DPPH 自由基清除能力數值 48.7 為對照標準 在 化物質 理論 概要的說 人體生理代謝的過程會 ppm 即可以達到相等 DPPH 自由基清除 產生 帶有一個單獨不成對電子的原子 分子或離子 能力的品種有臺農 67 臺農 74 桃園 3 臺稉 5 臺 的自由基 而這種自由基性質不穩定 會搶奪其他 稉 9 桃園 1 臺東 30 臺中 194 臺中秈 10 臺中 物質的電子 使自己不成對的電子變得成對 較穩 秈 17 臺中糯 70 與臺中秈糯 2 等 12 個品種 若以 定 此種氧化還原的連鎖反應直接或間接的影響 達到 80% 以上的 DPPH 自由基清除能力作為標準 了人體對疾病與老化的抗 耐 性 幸好人體具有修 時 則僅有臺稉 9 臺中秈 10 與臺中秈 17 等 3 個品 復與抗氧化系統可以對抗或預防自由基的傷害 然 種可以在 4000ppm 的萃取液濃度達成 在 8000ppm 而隨著年齡與生理代謝的衰弱 人體的修復與抗氧 的萃取液濃度下 除越光 臺農 71 與臺稉 2 等 3 品 化功能將逐漸變弱 因此由外來補充輔助人體製造 種外 所有品種的 DPPH 自由基清除能力都躍升至 超氧化歧化酶 (Superoxide Dismutase 簡稱 SOD) 穀胱甘肽過氧化物酶 (Glutathione Peroxidase 簡稱 GSHP) 等抗氧化酶的礦物元素 銅 鋅 硒 鐵等 或含抗氧化物質 維生素 C E β 胡蘿蔔素 蕃茄 紅素 黃酮類物質等 成為養生保健的方式 目前用來評估食物抗氧化活性的方法很多 常 見的有清除 DPPH(α,αdiphenylβpricrylhydrazyl) 自 由基能力測定 捕捉過氧化氫 (H2O2) 能力測定 還 原力測定 硫代巴比妥酸 (thiobarbituric acid, TBA) 法等 本場與國立嘉義大學食品科學系合作測定 29 個水稻品種的 DPPH 自由基清除能力與還原力 本 文僅介紹 DPPH 自由基清除能力的研究結果 DPPH 是 一 種 較 穩 定 的自由 基 而 DDPH 自 由基的甲醇溶液在波長 517nm 有最強吸收值 當 DPPH 自由基與抗氧化物質作用後 抗氧化物質提供 氫質子而清除 DPPH 的自由基 因而自由基就會失 去本身藍紫色的特性而造成吸光值的下降 因此藉 由測定 517nm 的吸光值將可判斷樣品抗氧化能力之 強弱 因此吸光值越低的樣品對 DPPH 自由基清除 能力越佳 其結果可以清除自由基的百分比 (%) 表 示 80% 以上 而桃園 3 臺稉 5 臺東 30 臺稉 9 臺 中秈 10 與臺中秈 17 等 5 個品種可以達到 90% 以上 的 DPPH 自由基清除能力 表四 將上述資料進行分群分析 分為秈 稉 糯稻 時 秈稻的糙米萃取液在低濃度下之 DPPH 自由基 清除能力低於稉稻與糯稻 但在 1000ppm 以上時 秈稻的 DPPH 自由基清除能力則高於稉稻與糯稻 但在稉糯與秈糯的比較上 稉糯稻的 DPPH 自由基 清除能力則較秈糯稻為高 表五 唯若考量平均值 的標準偏差 差異並不明顯 再則 此等結果因參 試的秈稻與糯稻的品種數較少 可能有偏差 有待 擴大品種數 進一步分析才能確認 若以 101 年以 前政府施行之良質米推薦品種進行良質米推薦品種 與非良質米推薦品種 分為含糯稻與不含糯稻兩種 分群時 無論在高低濃度下 良質米推薦品種對 DPPH 自由基清除能力均較非良質米推薦品種弱 表 五 雖仍未達統計上的顯著意義 但其趨勢值得進 一步研究與深思 水稻機能性成分含量的育種規畫 在研發程序上 進行品種機能性成分的篩檢 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 41

46 RESEARCH & DEVELOPMENT 表四 第一期作水稻品種之不同濃度萃取液的DPPH自由基清除能力( ) 濃度 ppm 品種 臺中 臺農 臺農 桃園 臺中 臺中 越光 臺農 高雄 更 臺稻 更 臺稻 更 臺稻 更 臺稻 更 臺稻 桃園 臺東 高雄 臺中 臺中 臺中秈 臺秈 臺農秈 臺中秈 臺南11 待續 42 農業生技產業季刊

47 研發 創新 表四 第一期作水稻品種之不同濃度萃取液的DPPH自由基清除能力( ) 續 濃度 ppm 品種 臺中糯 臺稻糯5 更 臺中秈糯 臺中秈糯 臺農秈糯 濃度 ppm Check trolox BHT 表五 經分群後之水稻品種DPPH自由基清除能力比較(%) 濃度 ppm 分群 品種數 更 稻稻 ± ± ± ± ± ± ±3.7 秈稻 ± ± ± ± ± ± ±2.3 糯稻 ± ± ± ± ± ± ±1.6 稻糯稻 ± ± ± ± ± ± ±1.0 秈糯稻 ± ± ± ± ± ± ±2.1 良質米推薦品種 ± ± ± ± ± ± ±4.1 非良質米推薦品種1* ± ± ± ± ± ± ±1.9 非良質米推薦品種2* ± ± ± ± ± ± ±2.0 註 *非良質米推薦品種分為 1 包含糯稻 2 不含糯稻者 後 進一步應進行產業的生產應用與更高含量或品 明瞭其遺傳率與外顯率行為才可進行 通常以具有 質的品種研發 產業的生產應用著重在高產能流程 較高的累加性效應較易進行育種 顯性效應與細胞 的規劃 以目前的研究僅高 GABA 產出的時差結 質等母系效應會干擾選拔的結果與效率 在上述的 果可作為應用 至於新品種研發上 則應再進一步 機能性成分研究僅在 8 種礦物質含量進行過遺傳分 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 43

48 RESEARCH & DEVELOPMENT 析 但結果顯示各礦物質含量的狹義遺傳率較低 以稻米 GABA 含量而言 目前國內育成的 3 個高 意卽進行此 8 個高礦物質含量新品種的研發是較為 GABA 含量品種 除臺農 78 號由誘變而來 臺農 80 困難的 然而 Zn Mn 與 Ca 含量因其廣義遺傳率 號與臺南 15 號以日本高 GABA 品種 Haiminori 作 較高 較不易受到環境的影響 可能是高礦物質含 為親本選育而來 顯示育成高 GABA 含量品種已不 量品種研發的標的 雖然若干研究指出 穀類作物 成問題 但由於 GABA 在米的利用上多以食米為主 的礦物元素多與植酸 phytic acid 又稱肌醇六磷酸 要消費型態 因此產業應用除考量採用高 GABA 的 結合 形成植酸鹽 (phytate) 不易被人體吸收 所以 品種外 其品質與高 GABA 產出量的流程都是應該 生物利用 (bioavailability) 效率不高 然而高礦物元 考量的項目 也由於此生產流程的考量大於育種的 素品種的研發有益於低開發國家的營養改善與糧食 考量 本場僅將高 GABA 列為傳統育種改善項目之 生產 一 而嘉義大學李益榮教授 本文第 2 作者 對生 而在 GABA 含量與抗氧化能力的篩檢以品種為 產流程與環境的改善研究頗多 值得產業界參考 分析材料 並沒進行其遺傳行為分析 所以僅能以目 基於上述 本場機能性水稻育種植基於 (1) 口 前之資料與品種間之親緣推斷其育種之可行性 由 感優良的優質米品種 (2) 機能性產物穩定且目標明 於我國水稻品種間的親緣關係密切 當品種的特性 確 (3) 機能性產物遺傳影響大於環境 (4) 篩檢方 可以明確地傳至下一個育成的品種 則該特性的遺 法簡便且穩定 (5) 採用能創造穩定變異的傳統育種 傳率可能較高 如以臺南 9 的休眠性與生育後期耐 方法等 在此條件下 本場機能性水稻育種步驟將 寒性就可傳至其後育成的臺稉 2 臺稉 8 等品種 藉 以目前育成的良質米品種為基礎 針對較明確的維 此可推斷育成具有此兩項特性的品種較為容易 若 生素 E 等代謝產物為目標 選用具有高含量的品種 以此方式檢視各品種 DPPH 自由基的清除能力 由 與能高產出機能成分的栽培環境 田間管理採用優 臺稉 2 臺稉 8 與高雄 139 等品種及由其所育出品 質栽培模式 並明確建立選拔的指標與方法 運用 種的關聯性而言 DPPH 自由基清除能力的遺傳率 能創造穩定變異的雜交與回交等傳統育種法選育 不高 唯此推論仍需進一步進行相關之遺傳研究方 期待能選出具有高機能性含量成分的水稻品種 能確認 但此種結果可以理解 因為 DPPH 自由基 結語 的清除能力是一種綜合能力的評估 可能是多種抗 氧化酶的作用結果 若能針對其中的抗氧化酶 維 生素 E 等 進行含量分析則較為精確 而此應是未 來的發展重點 遵循邏輯思考分析 目前機能性成分多數都是 二次代謝產物 需由一次代謝合成進行移轉 也就 是一次代謝產物是二次代謝的基石 所以一次代謝 產物的過多溢流或為了適應環境改變所導引出的生 理代謝流程改變才會增加二次代謝產物 這可能也 是目前國內在益全香米的生產求高產則不香 而香 氣高的產品多數都是產量不高的原因 也因此很多 機能性植物栽培與環境的因素可能都大於其品種上 的差異 這也是在進行機能性育種時需先考量的 44 農業生技產業季刊 機能性水稻品種篩檢與選育是近年來新興的 研究 在糧食作物的發展是一定的趨勢 然而產業 上的應用可導引研發的方向 以米為消費型態的機 能產品 必須考量育成品種的口感優質與優質栽培 模式的生產 但若純粹以萃取機能性產物為產業利 用標的時 育成品種可暫不考慮其米飯適口性 但 需尋求最佳的產製與萃取流程 唯無論採用何種 方式 在育出高機能成分含量品種後 需再研發適 合其機能成分最高產出量的低投入 高產出栽培模 式 才能建立可長可久的水稻機能性產業 楊嘉凌 李益榮 鄭佳綺 許志聖 行政院農業委員會 臺中區農業改良場 國立嘉義大學 食品科學系 教授 行政院農業委員會 臺中區農業改良場 行政院農業委員會 臺中區農業改良場 AgBIO 副研究員 助理研究員 研究員

49 研發 創新 參考文獻 1. 李晨 涂從勇 潘大建 周漢欽 范芝蘭 (2003) 富鐵稻米遺傳育種研究現況與展望 植物遺傳資源學報 張名位 杜應瓊 彭仲明 何慈信 (2000) 黑米中礦質元素鐵 鋅 錳 磷含量的遺傳效應研究 遺傳學報 杵淵美倭子 関谷美由紀 山崎彬 山元皓二 (1999) 高圧処理を利用した玄米中へのγアミノ酪酸(GABA)の蓄積 日本食品科 学工学会誌 46(5): Gregorio, G. B., D. Senadhira, H. Htut and R. D. Graham. (2000) Breeding for trace mineral density in rice. Food Nutr. Bull. 21: Htut, T., G. B. Gregorio, D. Senadhira, R. D. Graham, G. S. hush, R. O. Mendoza and A. N. R. Monroy. (2000) Genetic analysis of rice grain mineral density. In Program report for 1999, ed. W. Rockwood, pp Philippines, IRRI. 6. Juliano, B. O. (1993) Rice in human nutrition. Rome:Food and agricultural organization (FAO). Pp Michiyo, W., Maeda, T., Tsukahara, K., Kayahara, H. and Morita, N. (2004) Application of pregerminated brown rice for breadmaking. Cereal Chem.81: Warunee, V., Patcharee, T., Vipa, S., Ladda, W. and Wang, L. (2005) Effects of water soaking on gammaaminobutyric acid (GABA) in germ of different Thai rice varieties. Kasetsart J. (Nat. Sci.) 39: World Bank. (1994) The challenge of dietary deficiencies of vitamins and minerals.in Enriching lives:overcoming vitamin and mineral malnutrition in developing countries, pp.613. Washington DC : World Bank. 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 45

50 RESEARCH & DEVELOPMENT 提升米食消費升糖指數 稻米的健康指標 撰文/林貞信 楊蕎芯 張家瑋 前言 升糖指數的食物則是讓血糖穩定緩慢地上升 較有 稻米是世界上大多數國家主要的穀類作物之 利於血糖控制 現代人因為飲食習慣 食物種類 一 也是臺灣最主要的糧食來源 米的營養價值相 精緻程度與料理方式的多元化 造成許多代謝症候 當完整且均衡 除了含有人體所需的三大營養素 包 群的發生 低 GI 值飲食不僅能減重 增進健康 降 含醣類 蛋白質及脂肪外 還有纖維 維生素 B 群 低血糖 減少心血管疾病及促進新陳代謝 還能平 及礦物質 其中以醣類 澱粉 含量最多 約佔 72 衡情緒 且有助學習與記憶 (Hu et al, 2001) 可說是 79% 是供給我們熱量的最大來源 而醣類消化分解 現今 21 世紀除了低脂 有機及高纖飲食等之外 另 後所產生的葡萄糖 更是我們的大腦和神經細胞主 一項健康的新觀念 要的能量來源 澱粉的攝取不足 將會造成注意力 升糖指數 (GI) 指的是不同食物中 碳水化合 不集中 記憶力減退 甚至還可能引起組織蛋白質 物對於人體飯後血糖的效應 所表示的是食品中所 的分解與脂肪酸氧化不完全所導致的酮酸中毒等情 含碳水化合物轉化成葡萄糖濃度的 質 的影響 形 因此 在平日飲食當中 醣類的攝取有其必要 性 但是真正影響血中葡萄糖濃度的因素除了 質 之 外 還有 量 的實質考量 所以與食物升糖指數 升糖指數(Glycemic index, GI) David J. Jenkins 博士在 1981 年提出升糖指數 同樣重要的是攝食碳水化合物的總量 攝食碳水化 合物的總量愈高 飯後血中葡萄糖濃度升高愈快 的概念 是用來瞭解碳水化合物對飯後體內血糖的 升糖負荷 (glycemic load, GL) 它的定義是 一份食 影響 其定義是一特定食物 含有 50 公克碳水化 物中所含碳水化合物的重量 以克數計算 乘以升 合物 在食用後 兩小時內的血糖漸增曲線下面積 糖指數再除以 100 升糖負荷值為 10 或 10 以下的 (incremental area under curve, IAUC) 與 標 準 食 品 稱低升糖負荷 (low GL) 大於等於 20 者 為高升糖 50 公克的葡萄糖或白麵包 的 IAUC 比值 一般以 負 荷 (high GL (Sheard et al, 2004) 例 如 150 公 葡萄糖為標準食品的 GI 值訂為 100 將食品的 GI 克煮熟的米飯 其碳水化合物的總含量為 42 公克 值分為高 GI 值 (GI 70) 中 GI 值 (56 GI 69) 升糖指數是 45 所以計算出的熟米飯升糖負荷為 低 GI 值 (GI 55) 三 種 (Haiyan et al, 2010) 升 糖 (42x45)/100=18.9 此數字代表的意義是 150 公克 指數越高的食物 表示碳水化合物越容易被消化吸 煮熟的米飯中所含的所有碳水化合物 42 公克 換 收 食用後體內血糖濃度上升越快越高 相反地 低 算成純葡萄糖的重量 因此 150 公克煮熟的米飯 46 農業生技產業季刊

51 研發 創新 等於吃下 18.9 公克的純葡萄糖 累計每餐或每天的 Lin et al,.(2010) 曾以人體試驗方式測驗台稉 9 升糖負荷 就知道我們吃下多少會轉換為純葡萄糖 號糙米的升糖指數為 82±0.22 高雄 145 號精白 的食物 從升糖負荷的意涵可得知 即使低升糖指 米的升糖指數為 93 FosterPowell et al(2002) 在美 數的食物吃多了 還是會提高血糖濃度反應 所以 國臨床營養期刊上報導米食產品的 GI 值 介於 19 吃的 量 對於身體血糖的負荷亦是很重要的指標 到 95 此外 國際水稻研究所分析 235 個 來自世 簡單的說 GI 值是碳水化合物食物影響飯後血糖的 界 各地 水 稻 的 GI 值 發 現 其 GI 值 介於 4892 之 質 GL 則是影響飯後血糖的 量 在考慮食物 間 平均為 64 具有較低 GI 值 (GI<55) 之水稻品 對飯後血糖的影響 必須兩者都予以考慮 碳水化合物食物的升糖指數受其不同種類澱粉 的影響 還包括食物的纖維含量 蔬果的成熟度 種為印度的 Swarna 而來自澳洲的 Doongara 及印 度的 Basmati 則都具有中等之 GI 值 (56<GI<69) 游 2013 Fitzgerald et al., 2011, Henna, 2012 食物的油脂含量與酸度 澱粉粒的性質 以及食物 米製品因為不同米種與烹調加工方式的不同 的物理性狀等影響 纖維是不被人體消化吸收的 GI 值亦有所不同 因此 若能了解國產稻米各品種 醣類碳水化合物 可分為可溶性纖維及不可溶性纖 的 GI 值 並仿效國際上許多國家建立 低 GI 值食 維 可溶性纖維增加消化道內食物的粘稠度 使消 品認證 標準機制 開發稻米的品種及新用途 以 化變慢 不可溶性纖維 纖維化的麩皮能形成物理 及不同稻米加工食品 開發低 GI 值的米食產品 多 屏障 可減緩消化酵素對內部澱粉的消化作用 增 元地發展與應用將可提高稻米的價值 如此可以達 加腸道蠕動 有助排便 減緩血糖上升速度 而食 到提升國人對稻米的消費量 及兼顧稻米對國人營 物的油脂含量與酸度 油脂通過胃腸道緩慢 食物 養健康維護之目的 中的醋酸可抑制消化澱粉的酵素作用 此外食物的 物理性狀 加工愈少 食物愈粗糙者 愈能保存天 然的物理屏障 較不易快速消化吸收 而在澱粉粒 的性質 澱粉的糊化程度愈高 愈容易消化 容易 造成血糖上升結果 原則上 較不成熟的蔬果 含 纖維多 油脂多 酸度高 以及顆粒較粗的食物 其升糖指數都比較低 (Bornet et al, 2007) 低GI值米品種之發展 國內於 2013 年開始 針對低 GI 值水稻專用品 種著手進行開發 目前正朝向育成直鏈澱粉含量 高 適口性佳的新品發展 如臺中秈 17 號 臺農秈 14 號及臺農秈 19 號等 其直鏈澱粉含量皆達 25% 以上 最適合用以開發低 GI 值米 林和吳 2013 此外 將透過各式加工方式 製成不易對血糖產生 稻米的升糖指數 過度負荷的食品 以維護國人身體健康 具備低 GI 稻米依性質來分 通常分為秈稻 稉稻及糯稻 特性的稻米 又可供傳統米食加工利用 如零食 三種 而澱粉則是稻米中的主要成分 包含直鏈澱 早 餐 穀 物 食 品等 (Brennan and Brennan 2009) 但 粉 (amylose) 及支鏈澱粉 (amylopectin) 研究發現 國內的種植面積不大 未來在保健需求的催促下 稻米的澱粉組成以直鏈澱粉含量高者 GI 值較低 其發展潛力將可大幅提升 林和吳 2013 Lin et al., 一般米穀類 GI 值值的表現為長糯米 > 圓糯米 > 稉 2010 筆者於澳洲參訪中亦發現 由澳洲政府出 米 > 秈米 > 五穀燕麥 其中秈米與五穀燕麥飯均 資 在雪梨大學由 Jennie BrandMiller 教授領導下 屬低 GI 值食物 糯米飯則為高 GI 值食物 陳榮坤 成 立的 澳 洲 GI 值食品認 證中心 SUGIRS(Sydney 2012 而台灣飯用米品種為稉米 其 GI 值介於 54 University Glycemic Index Research Service) 所認 至 121(Srikaeo 2014) 證的食品中 白米便是其中一項 林和林 2009 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 47

52 RESEARCH & DEVELOPMENT 如 Sun Rice 公 司 生 產 之 white rice brown rice 及 同 添加配合使用不同比例之高直鏈澱粉含量之稻 doongara clever rice 等產品 在包裝上皆印有該中心 米 遵循低 GI 值食品製作原則 包括食物的纖維含 之認證標章 筆者並於分析後發現 其上述產品直 量 食物的精製程度 食物的結實度 澱粉糊化的 鏈澱粉含量皆達 20% d.w. 以上 程度 食物的酸度等 例如 使用全穀類 具纖維 所 以 發 展 低 GI 值 米 品 種 配 合 均 衡 飲 食 化的麩皮或糙米的米糠層 其 GI 值低 而食物的結 對於降低肥胖 糖尿病 心血管疾病的發生有益 實度 若質地緊密 則食物在腸胃道內的消化速度 Brennan and Brennan 2009 此外 國際上水稻研 較慢 GI 值也較低 澱粉糊化程度愈高愈容易消化 究所和昆士蘭大學對於印度水稻的低 GI 值米也正 如高糊化的白稀飯 GI 值高 相反的糊化程度低的 在發展中 未來在養生保健需求下深具發展潛力 澱粉較不影響血糖值 或在食品加工製程中加入少 也為糖尿病患者帶來更多的希望 量食用醋酸 可抑制消化澱粉的酵素作用 藉此降 改良米製品加工 低 GI 值等 Bornet et al, 2007 都是低 GI 值食品 製作的原則 臺灣近幾年因飲食習慣改變 稻米的食用量呈 新時代的米食產品要有新的思維 如何增加稻 現逐漸下降的趨勢 根據行政院農業委員會資料顯 米的附加價值 更提供消費者更多樣化的選擇 可 示 農業統計資料查詢 農業指標 2014 白米供 為米食產業創造出新的出路 更因稻米跟臺灣的淵 給量在過去三十年 已由 99kg下降到約 45.6kg 因 源 配合政府推廣米食消費 發揚米食文化 不但 此 如何促進及提升國人米食消費量 以維護傳統 可為國人帶來健康且可提高稻米產業競爭力 及確保台灣農民利益 已是當前重要課題 為使消 費大眾有更多新選擇 提供米食多樣化的各式米製 結論 品是個不錯的方法 以米為原料加工製作之食品種 稻米仍是國人之 主食 隨著科 技的發展 進 類繁多 常見米製品 一 米的外觀不變 爆米香 步 使得稻米加工過於精緻而失去它既有的營養價 飯糰 壽司 油飯 粽子 米姥 糯米腸 豬血糕 值 稻米本富含生理能量所需的醣類 搭配糙米與 臘八粥 米漢堡 筒仔米糕等 二 將米磨成漿 白米的飲食 攝取足夠的蔬果 豆製品 肉類以達 使用 湯圓 蘿蔔糕 麻糬 米粉 年糕 發糕 粄 到飲食均衡 對於飯後高血糖反應與胰島素不敏感 條 紅龜粿 鼠麴粿 米苔目 米漿 碗粿等 三 性的發生機會將會降低 白米飯是我們食物多樣化 將米發酵使用 米酒 米醋 甜酒釀 農委會農糧 的一部分 長久以來 我們以白米飯作為主食並沒 署 2013 除了上述米製品外 近年來由於外食人口 有問題 稻米種類 精緻程度 烹調方式及攝取量 的增加 許多即食性和方便性的米食產品也因應而 生 此類產品將傳統米食產品的精華配合現代化食 品加工技術 兼俱營養及健康的觀念 而開發出許 多現代化之米食產品 例如速食飯 粥 膨發早餐 米粒 米製通心粉 米麵條 米麵包及米蛋糕等 同時多樣化 高品質或方便性之米食產品 正在研 發中 配合新米種的培育 若將米製品配合使用低 GI 值米加工 依各類產品製程需求及組織特性之不 48 農業生技產業季刊 才是關鍵 另外 應該盡可能攝取加工少 顏色多 並且遵循細嚼慢嚥之原則 便能減少飯後血糖飆升 的現象 攝取低 GI 值飲食 吃得健康才能活得精 采 現今面對講究吃得健康的大眾 稻米的升糖指 數必須探討提供消費者知道 至於發展低 GI 值米 種則是社會高度科技化發展下時代的需求 隨之而 來後續低 GI 值米食加工產品的開發 亦有其必要 AgBIO 林貞信 楊蕎芯 張家瑋 國立屏東科技大學 國立屏東科技大學 國立屏東科技大學 食品科學系 食品科學系 食品科學系 教授 博士候選人 博士候選人

53 研 發 創 新 參 考 文 獻 1. 台 灣 稻 作 資 訊 系 統 From 2. 林 孟 雪 林 貞 信 (2009) 穀 類 食 品 新 健 康 指 標 昇 糖 指 數 烘 焙 工 業 148 期 3. 林 素 汝 吳 永 培 (2013) 國 產 機 能 米 營 養 成 分 及 保 健 功 能 研 究 糧 食 安 全 及 生 技 36 期 4. 陳 榮 坤 (2012) 保 健 用 稻 米 品 種 的 發 展 概 況 臺 南 區 農 業 專 訊 82 期 5. 農 業 試 驗 所 全 球 資 訊 網 From 6. 農 委 會 農 糧 署 2013 中 華 榖 類 食 品 工 業 技 術 研 究 所 7. 農 業 統 計 資 料 查 詢 農 業 指 標 Brennan CS., Brennan MA. (2009) CHAPTER 15 Glycemic Response Reduction in Processed Food Products. Modern Biopolymer Science 15: Bornet, F.R., JardyGennetier, A.E., Jacquet, N., Stowell, J. (2007) Glycaemic response to foods: impact on satiety and longterm weight regulation. Appetite 49: FosterPowell, K., Holt, K.S.H, BrandMiller, J.C. (2002) International table of glycemic index and glycemic load values. Am J Clin Nutr 76(1): Haiyan, C., Shaw, M.J., MoyerMileur, J.L. (2010) The new glucose revolution: the authoritative guide to the glycemic index. Marlowe and Company. New York. 12. Henna, R. (2012) Indian rice good for diabetics From html. 13. Hu, F.B., Manson, J.E., Stampfer, M.J., Colditz, G., Liu, S., Solomon, C.G., Willett, W.C. (2001) Diet, lifestyle, and the risk of type 2 diabetes mellitus in women. N Engl J Med. 345: Jenkins, D.J.A., Wolever, T.M.S., Taylor, R.H., Barker, H., Fielden, H., Baldwin, J.M., Bowling, A.C., Newman, H.C., Jenkins, A.L., Goff, D.V. (1981) Glycemic index of foods: a physiological basis for carbohydrate exchange. American Journal of Clinical Nutrition 34: Lin, MHA., Wu, M.C., Lu, S., Lin, J. (2010) Glycemic index, glycemic load and insulinemic index of Chinese starchy foods. World J Gastroentero. 16(39): Srikaeo K., Sangkhiaw J. (2014) Effects of amylose and resistant starch on glycaemic index of rice noodles. LWTFood Science and Technology. 17. Sheard, N., Clark, N., BrandMiller, J.C., Franz, M., PiSunyer, F.X., MayerDavis, E., Kulkarni, K., Geil, P. (2004) Dietary carbohydrate (amount and type) in the prevention and management of diabetes. Diabetes Care. 27: 糧 食 安 全 與 稻 米 科 技 2014 NO.39 49

54 RESEARCH & DEVELOPMENT 低消化性蛋白質含量稻米 品種之改良與研究現況 撰文/陳榮坤 黃文理 前言 稻米是臺灣最主要的糧食來源 水稻的生產一 直以來與經濟發展及國人生活息息相關 可說是提 供人民生活最基本的需求 而水稻田在生態上亦 具有涵養地下水源與調節氣候的重要功能 長期以 來 政府為確保糧食供應無虞 除致力於品種改良 及生產技術改進之外 在政策上採取各項有利於水 稻生產的措施 為臺灣地區早期稻作生產奠定良好 基礎 時至今日 在我國國民生生活習慣逐漸國際 化及飲食多樣化的趨勢下 每年每人白米消費量已 降至 48 公斤以下 加以國際情勢與國內生產環境均 不利於稻米產業之競爭力 為了確保國內糧食安全 與生態環境的調節 政府仍竭力維持此一栽培面積 最廣 栽培戶數最多的產業 易自由化的衝擊 因此 水稻保健用品種的選育與 利用 將可形成市場區隔 提供稻米產業更多不同 用途的發展方向 其中低消化性蛋白質含量品種的 開發即為極具潛力的方向之一 低消化性蛋白質含量水稻品種主要是在總蛋白 質含量不變的情況下 降低白米中可以被人體消化吸 收的蛋白質含量 並且提升非消化性蛋白質含量的 水稻品種 根據日本研究者的觀點 一般把可消化 吸收蛋白質含量在 4% 以下的稻米稱為低蛋白米 此 類水稻品種主要應用在慢性腎臟病患及胺基酸代謝 功能異常患者的低蛋白飲食日常保健 世界各國的 末期腎臟疾病人口正以驚人的 7% 年成長率增加 臺灣末期腎臟病的發生率與盛行率一直都是世界第 一 慢性腎臟病也是臺灣十大死因之一 稻米為國 人主食 國產稻米雖然僅含約 69% 的植物性蛋白 目前我國糧食尚不虞匱乏 然而因為耕地及農 質 慢性腎臟病患及胺基酸代謝功能異常的患者仍 業水資源的移用 地球溫室效應 氣候異常等不確 不宜長期直接食用 只能食用經過加工的低蛋白食 定因素 仍應維持適當稻作生產規模及主要糧食自 品 然而這些替代食品價格高昂 口味差 長期下 給率 因此 面對高度競爭的生產環境 稻作產業 來對食物需求 進食樂趣將大幅減低 不但增加患 亦應隨之調整 以精緻及多元化的發展與應用 開 者經濟負擔與精神壓力 亦不容易長期堅持食用 發稻米新用途 迎合不同層面消費者的需求 擴大 不利於病情控制 國內雖有引進低蛋白米 但低蛋 稻米消費量 建立高產值與高利潤之稻作產業 白米為澱粉加工後重新塑成米粒狀之食品 價格昂 水稻多元化品種的研發與推廣 可將傳統主食 貴 非一般民眾可負擔 而且口感又與一般稻米不 用的稻米 進一步擴展延伸至各式養生保健功能 同 使得患者難以接受 因此 開發適合低蛋白飲食 擴大國內對稻米的消費 藉由富營養保健效益的產 需求患者食用 且價格合理之低消化性蛋白米 再 品內容 增強我國稻米產業的競爭力 降低稻米貿 配合藥物治療 可減輕患者腎臟之負擔 有其市場 50 農業生技產業季刊

55 研發 創新 發展潛力 穀粒中心則含量愈低 醇溶蛋白及榖蛋白多為儲藏 目前國內尚無此類型水稻品種推出 農委會所 性蛋白 主要分布於胚乳 然而醇溶蛋白較其它三 屬各農業試驗改良場所已積極引進相關種原進行改 種蛋白質 在稻米中的分布更為均勻 在稻穀加工 良 期望於近年內培育出適合臺灣地區氣候環境栽 碾製過程中 果皮 大部份糊粉層 胚及少量胚乳 培的優質低消化性蛋白質含量品種 以嘉惠國內需 被碾除 分布於這些組織中的蛋白質亦一併去除 要低蛋白飲食的患者 更可增加國內米食消費量 因此碾製後獲得的精米主要以醇溶蛋白及榖蛋白為 然而 在水稻育種策略上 除了導入相關低消化蛋白 主 米種原外 選拔低總蛋白質含量 以及針對可消化 醇溶蛋白及穀蛋白主要分佈於糊粉層以下之胚 性蛋白質於米粒中的分布進行加工碾製 均為降低 乳澱粉層 與澱粉顆粒作緊密的排列 兩者在營養 米飯中可消化蛋白質含量的途徑 價值及消化特性上有很大的差異 水稻穀粒儲藏性 稻米蛋白質的種類與分布 稻米中粗蛋白質含量因品種而異 約占 512% 蛋白質主要累積在蛋白質體 (protein body, PB) 中 可分為 PB I(protein body I) 與 PB Ⅱ (protein body II) PBI 主要含有醇溶蛋白 佔 2030% 對蛋白分 主要受遺傳因子的控制 然而氣候 土壤及栽培管 解酵素 pepsin 具抗性 PB Ⅱ包含榖蛋白與球蛋白 理 例如插秧期 插植密度 肥料與病蟲害管理等 約佔 7080% 只有 PB Ⅱ所含的蛋白質可被人體所 條件等外在環境因素 也會對稻米蛋白質含量有不 消化吸收 被歸類為可消化性蛋白 而 PBI 則無法 同程度影響 稻米中蛋白質含量的分布會因為在穀 粒的部位不同而有差異 一般而言 種皮和胚的蛋 白質含量高於胚乳 愈往胚乳內部深層 則含量愈 低 在胚乳中心僅有少量的蛋白質體 此種情形尤 以低蛋白質含量稻米為甚 因此 高蛋白水稻之蛋白 質含量分布則顯得較低蛋白水稻更均勻 稻米中蛋白質依其功能性可分為作為種子儲存 物 質 的 儲 藏性 蛋白 (seed storage protein) 維 持 種 子活性之代謝與結構蛋白 (structural and metabolic proteins) 及保護蛋白 (protective proteins) 水稻種子 中主要為儲藏性蛋白 占穀粒總蛋白含量的 50% 左 右 其含量多寡與組成會影響種子的營養成分與品 質 也是種子發芽與幼苗生長時的主要氮源 稻米 儲藏性蛋白質依溶解性質不同 可分為水溶性的白 蛋白 (albumins) 鹽溶性的球蛋白 (globulins) 醇溶 性的醇溶蛋白 (prolamines) 及酸或鹼溶性的穀蛋白 被代謝利用 然而穀蛋白與醇溶蛋白兩者含量間具有密切之 互補關係 也就是說 當榖蛋白含量下降時 醇溶 蛋白有明顯增加的現象 國內研究則指出 醇溶蛋 白含量增加 可能降低稉稻的米飯食味品質 國內 以稉型米為主要消費型態 在選育低消化蛋白含量 水稻品種時 應特別留意醇溶蛋白對食味品質的負 面效應 因此 對於慢性腎臟病患及胺基酸代謝功能異 常的患者而言 為減輕對腎臟的負擔 必須食用低 蛋白的食品 就經濟效益 食味口感及以米飯為主 食的國人而言 育成具低消化蛋白含量之水稻新品 種有其必要性 其關鍵技術在於降低米飯中的穀蛋 白與球蛋白含量 影響稻米蛋白質含量的分子遺傳機制 質 (glutelins) 四種 所占的比例大約為 5% 10% 5% 由於稻米蛋白質含量容易受到環境條件的影 及 80% 此四種蛋白質於稻米中呈現輻射狀分布 響 其蛋白質含量是基因型與環境交感作用產生 白蛋白及球蛋白多為與細胞質或代謝活性相關之蛋 的 結 果 遺 傳 率 較 低 根 據 Tsuzuki 等 (1986) 及 白 主要集中在果皮 糊粉層和胚等組織中 越往 Shenoy 等 (1991) 研究顯示 蛋白質含量的遺傳率約 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 51

56 RESEARCH & DEVELOPMENT 為 58.8% 及 71.0% 稻米蛋白質含量屬於由多基因 不表現序列 (intron) 兩個在酸性次單元內 另一個 控制的數量性狀 主要受累加性效應控制 亦有母 位於鹼性次單元中 近期研究則指出穀蛋白至少有 體效應和花粉直感現象 15 個同源基因 並且進一步將其分為 GluA GluB 水稻榖粒儲藏性蛋白質分析傳統以 SDSPAGE GluC 與 GluD 四群 電 泳 法 (sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel LGC1(low glutelin content1) 是最早從水稻誘 electrophoresis) 進 行 Villareal 等 (1978) 從 白 米 純 變系中選育出的低榖蛋白水稻新品種 研究顯示該 化之蛋白中發現主要包含分子量約 及 16kDa 品種之低榖蛋白特性可能是一顯性突變 (Lgc1) 造成 (kilodalton) 三群蛋白 研究相繼發現穀粒中有一分 (Iida et al. 1997) Kusaba 等 (2003) 進一步確認 Lgc1 子量 60kDa 左右的榖蛋白多胜肽前體 (precursor) 與 為位於第二條染色體短臂上 GluB4 與 GluB5 兩個控 燕麥及豆科作物 11S 蛋白 (leguminlike) 具同源性 制榖蛋白的高度同源且正反向重複 (inverted repeat) 可被降解為 40kDa 與 20kDa 左右兩個次單元 上 基因間 有一段 3.5kb(kilobase) 的片段發生缺失而 述 38 與 25kDa 蛋白應為榖蛋白之次單元 而 16kDa 導致榖蛋白含量降低 且為單一顯性突變 此外 蛋白則為醇溶蛋白 類似的結果已陸續被報導 目 由於球蛋白亦為可消化性蛋白質 於 1998 年日本學 前普遍認為水稻種子中榖蛋白多胜肽前體分子量為 者亦發現缺失 26kDa 球蛋白之 glb1 水稻突變系 目 5557kDa 左右 經轉譯後修飾作用可被降解為 37 前 glb1 與 Lgc1 突變系為水稻低消化性蛋白含量育 39kDa 酸 性次單元 (acidic subunits) 與 2123kDa 鹼 性次單元 (basic subunits) 此外 電泳分析圖譜上 也包括分子量介於 1016kDa 之醇溶蛋白與 26kDa 左右之球蛋白 圖一 種之主要種原 低消化性蛋白質含量稻米品種之育種改良 現況 在遺傳機制上 穀蛋白至少由 10 個以上之同 對慢性腎臟病患及胺基酸代謝功能異常的患者 源基因家族共同編碼組成 主要分為 GluA 與 GluB 而言 為了減輕腎臟的負擔 通常必須減少米飯的 兩群 所有已知的穀蛋白基因均含有 3 個短片段之 攝取或食用經特殊處理後口感較差且高價位之食 用澱粉米 導致飲食之不便與增加患者經濟上的負 擔 所以 育成具低消化蛋白含量之水稻新品種 對 以米飯為主食的地區實有其必要性 而降低米粒中 的可消化性蛋白含量被認為是首要且有效的策略 早於 1989 年日本為擴大其國內稻米需求量 開始進 行 新形質 米種的開發 低消化性蛋白質含量稻米 品種即為其中一項重要育種目標 並且在選育出相 關品種以後 即開始進行低消化性蛋白米之臨床實 驗 發現對以米飯為主食的慢性腎臟病患者而言 食用低消化性蛋白米品種 LGC1 可以有效減少 蛋白質攝取量及降低血清肌酸酐 (serum creatinine ) 並且提供充足熱量 進一步延緩病程進展 Nishimura et al. (2005) 圖一 利用SDSPAGE電泳分析糙米儲藏性蛋白質 52 農業生技產業季刊 在日本 自從 Iida 等學者於 1993 年從水稻品種 Nihonmasari 誘變系中選育出具有低穀蛋白 Lgc1

57 研發 創新 突變之 LGC1 水稻新品種後 相繼於 1998 年發 目前臺灣也引進日本低消化性蛋白質水稻品 表自水稻品種 Koshihikari 誘變選獲具有低球蛋 種 以利選育適合於國內氣候環境栽培生產的低消 白之 glu1 水稻突變系 並於 2005 年利用此兩個誘 化性蛋白質水稻品種 行政院農業委員會臺南區農 變種原 進行兩基因座的堆疊育種 選育出具有低 業改良場與國立嘉義大學合作 以日本低消化性蛋 穀蛋白及低球蛋白的品種 Lgckatsu 以及 Lgc 白質水稻品種 春陽 LGC1 的後代 為雜交親本 Jun 表一 透過 SDSPAGE 電泳分析及開發專一性 DNA 分子 然而 在水稻育種過程中 以傳統 SDSPAGE 標誌 於 F3 世代進行檢測分析 成功選育優質抗病 或 二 維 電 泳法 (twodimensional electrophoresis) 進 且低穀蛋白之水稻新品系 南稉育 號 其 行儲藏性蛋白質檢測 操作繁瑣 而且必須等到榖 糙米穀蛋白比例從 50% 大幅降低至 20% 左右 已 粒成熟時才能進行分析 利用 DNA 分子標誌檢測 於 2013 年進入區域試驗產量調查 花蓮區農業改良 技術將可克服傳統育種所遭遇之瓶頸 不僅可以有 場則利用 Morita 等人於 2009 年開發之 Lgc1 專一性 效且快速於幼苗期偵測植株是否帶有目標基因 不 DNA 分子標誌作為篩選工具 並配合 SDSPAGE 電 受栽培環境條件的影響 方法省時省工 並且可以 泳 分析 春陽 與 臺稉 16 號 雜交後代之 F8 品 針對多個目標基因進行堆疊 選拔效率高 已廣泛 系 選拔出具低穀蛋白特性之 花稉育 154 號 具 被應用至許多作物新品系之選育 因此 在 2005 年 有短芒易辨識的特色 於 2014 年進入區域試驗產量 Wang 等學者開始利用 SSR(simple sequence repeat) 調查 未來 這些新品系經過命名推廣以後 將可 系統初步建立與 Lgc1 緊密連鎖之 DNA 分子標誌 以提供有低蛋白質飲食需求的患者作為飲食調節 2009 年 Morita 等學者進一步以 Lgc1 突變體為材料 減輕其腎臟負擔 於第二條染色體上 GluB4 與 GluB5 兩個控制榖蛋白 結語 的基因發生缺失 3.5kb 片段內與缺失片段前後兩端 序列 分別設計專一性引子 可精準檢測植株之基 國產稻米的品質相當優良 然而隨著人民生活 因型 並且開發球蛋白基因 glb1 專一性分子標誌 水準日益提升 消費者在要求優質與安全之外 如 輔助選育同時兼具低榖蛋白與低球蛋白 適合低蛋 能賦予稻米養生保建的功能 將可建立寬廣與厚實 白飲食之水稻新品系 的稻米市場 創造更高的附加價值 使臺灣稻米產 表一 LGC潤(LgcJun)與LGC活(Lgckatsu)相較越光米(Koshihikari)具有較低的穀蛋白與球蛋白含量 Variety name Protein content (% of dry matter) Easytodigest Prolamine Glutelin 26kDa globulin proteim2) (% of total pro(% of total protein) (% of total protein) (% of total protein) tein) Eating quality LGC Moderate LGCKatsu Moderate LGCJun Good Koshihikari Superior 1) 10%milled. Excluding the 13and 16kDa proteins. 2) 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 53

58 RESEARCH & DEVELOPMENT 及粒型大可進行深度碾白 均為降低可消化性蛋白 業永續發展 因此 隨著消費意識型態的改變 具有保健機 質含量的途徑 透過傳統育種與分子標誌輔助選種 能的農產品將逐漸受到消費者重視 低消化性蛋白 技術 將可快速有效選育出具有機能性的新品種 質米可以減少人體對米飯蛋白質的消化吸收量 是 強化米食的營養及保健價值 除了確保國人身體健 提供慢性腎臟病患及胺基酸代謝功能異常患者在飲 康之外 還能享受新鮮 自然 在地栽培的國產米 食調節上的最佳選項 在育種策略上 除了導入低 提升國內稻米經濟價值及產業競爭力 消化性蛋白相關基因外 選拔低總蛋白質含量 以 陳榮坤 黃文理 AgBIO 行政院農業委員會 臺南區農業改良場嘉義分場 副研究員 國立嘉義大學 農藝學系 教授 參考文獻 1. 王妙屹等人 2014 利用分子標誌輔助低穀蛋白水稻新品系之選育 作物科學講座暨研究成果發表會 2014年4月24日 臺灣農 藝學會 嘉義市 2. 林泰佑等人 2014 利用分子標誌輔助低消化性蛋白水稻品種研發 作物科學講座暨研究成果發表會 2014年4月24日 臺灣農 藝學會 嘉義市 3. 洪梅珠等人 (2000) 米飯食味特性與白米醇溶性及鹼溶性蛋白質間相關之研究 臺中區農業改良場研究彙報67: 陳榮坤 (2012) 保健用稻米品種的發展概況 臺南區農業專訊 82:47 5. Cagampang, G. B., et al. (1966) Studies on the extraction and composition of rice proteins. Cereal Chemistry 43: Hayakawa, S., et al. (1987) Radial distribution of amino acids in the milled rice kernel. Journal of Agricultural and Food Chemistry 35(4) : Huang, F. S., et al. (1998) Present situations and prospects for the research on rice grain quality forming. Chinese Journal of Rice Science 12(3): Iida, S., et al. (1993) A rice (Oryza sativa L.) mutant having a low content of glutelin and a high content of prolamin. Theor. Appl. Genet. 87: Iida, S., et al. (1997) Mutants lacking glutelin subunits in rice: mapping and combination of mutated glutelin genes. Theor. Appl. Genet. 94: Iida, S., et al. (1998) Rice mutant lines lacking alphablobulin. Breed. Sci. 48: Juliano, B. O. (1985) Biochemical properties of rice. p In: Juliano, B. O. (ed.). Rice: Chemistry and Technology. American Assoc. Cereal Chemists., USA. 12. Kawakatsu, T., et al. (2008) Characterization of a new rice glutelin gene GluD1 expressed in the starchy endosperm. J. Exp. Bot. 59: Kawakatsu, T., et al. (2010) Reducing rice seed storage protein accumulation leads to change in nutrient quality and storage organelle formation. Plant Physiol. 154: Krishnan, H. B., et al. (1986) Structural relationship among the rice glutelin polypeptides. Plant Physiol. 81: Krishnan, H. B., et al. (1995) Morphometric analysis of rice seed protein bodies: Implication for a significant contribution of prolamin to the total protein content of rice endosperm. Plant Physiol 109: Kusaba, M., et al. (2003) Low glutelin content1: A dominant mutation that suppresses the glutelin multigene family via RNA silencing in rice. Plant Cell 15: Li, X., et al. (1993) Accumulation of prolamines and glutelins during rice seed development: a quantitative evaluation. Plant Cell Physiol. 34: Luthe, D. S. (1983) Storage protein accumulation in developing rice (Oryza sativa L.) seeds. Plant Sci. Lett. 32: 農業生技產業季刊

59 研發 創新 參考文獻 19. Mochizuki, T. et al. (2000) Usefulness of low protein rice on diet therapy in patients with chronic renal failure. Jpn. J. Nephrol. 42: Morita. R., et al. (2009) Development of PCR markers to detect the glb1 and Lgc1 mutations for the production of low easytodigest protein rice varieties. Theor. Appl. Genet. 119: Nishimura, M., et al. (2005) New rice varieties with low levels of easytodigest protein, LGCKatsu and LGCJun. Breed. Sci. 55: Ogawa, M., et al. (1987) Purification of protein bodyi of rice seed and its polypeptide composition. Plant Cell Physiol. 28: Okita, T. W., et al. (1989) Structure and expression of the rice glutelin multigene family. J. Biol. Chem. 264: Shenoy, V., et al. (1991) Inheritance of protein per grain in rice. Indian Journal of Genetics 51(2): Shewry, P. R., et al. (2002) Cereal seed storage proteins: structures, properties and role in grain utilization. J. Exp. Bot. 53: Takaiwa, F., et al. (1991) Sequences of three members and expression of a new major subfamily of glutelin gene from rice. Plant Mol. Biol. 17: Takaiwa, F., et al. (1999) Rice glutelins. p In: Seed Proteins. PR Shewry, R Casey (eds.) Kluwer Academic Publishers. 28. Tanaka, Y., et al. (1978) Properties of whole and undigested fraction of protein bodies of milled rice. Agric. Biol. Chem. 42: Tsuzuki, E. et al. (1986) A trail of rice breeding for high protein variety. Japan Journal of Crop Science 55(1): Villareal, R. M., et al. (1978) Properties of glutelin from mature and developing rice grain. Phytochemistry 17: Wang, Y. H., et al. (2005) Fine mapping and markerassisted selection (MAS) of a low glutelin content gene in rice. Cell Res. 15: 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 55

60 RESEARCH & DEVELOPMENT 米食多元化加工技術米穀粉之研究與開發 撰文/賴喜美 前言 稻米 僅次於玉米 為全球生產量第二大之穀 物作物 全球人口一半以上以稻米為主食 比用途 甚廣之小麥食用人口數更多 依據聯合國農糧組織 的統計資料 2010 年全球稻作面積約為 1.6 億公頃 稻米總生產量約為 7 億公噸 每公頃耕作面積之平 均產量為 3,600 公斤 長久以來 稻米為臺灣人民的主食 食用方式 主要為米飯形式 因此 水稻為臺灣栽培面積最大 的單項作物 其耕作面積占全國農地的 51.3% 且 以適宜米飯品質之低直鏈澱粉稉稻及軟秈稻為主要 栽培品種 其栽培面積達 87% 適宜傳統米食加工 用之高直鏈澱粉硬秈稻次之 (9%) 其餘則為糯稻 (4%) 由於社會結構的變遷 生活形態與飲食習慣的 改變 許多人的三餐主食不再是米飯 導致國人每 人每年的稻米平均消費量逐年漸減 目前僅將近 45 公斤 此 為 1981 年的 45% 自 1989 年來 政 府為 減輕收購稻穀與處理餘糧之財政負擔 以及因應加 入WTO 陸續推出稻田轉作與休耕計畫 使臺灣稻 臺灣稻米價格受到生產成本較高與公糧保價收 購政策之影響 米價明顯高於國際價格 以 2012 年 為例 臺灣稉稻年平均產地價格每公斤新臺幣 23.1 元 白米批發價年平均價格每公斤新臺幣 34.1 元 皆高於國際白米基準價格 泰國 100% B 級白米年 平均價格每公斤新臺幣 17.5 元 基於國家安全存糧之必要性及提升國家糧食自 給率 農糧署因應國人多樣化 方便性之飲食需求 推動以在地化原料開發新穎性米食產品之政策 而 要提高稻米原料之加工適用性與方便性 米穀粉產 業鏈之建構為米食多元應用最迫切需要的工作 農 糧署並於 2013 年辦理甄選 米榖粉及新興米食產業 鏈 合作廠商 以貼近小麥價格之最低糙米每公斤 15 元或白米每公斤 17.5 元方案 供應庫存國產或進 口整粒稉型 中 短粒型 糙米或白米以供加工 期 望可以降低業者受國際穀物價格波動之影響 促進 開發新式米食加工品 增加米食多樣性及替代部分 進口小麥麵粉 以擴大供應消費需求 增加稻米使 用量 達到提高糧食自給率之目的 稻米的加工應用 穀收穫面積降至 2004 年 23.7 萬公頃的低點 2011 稻米之澱粉組成是決定米食加工產品特性的重 年起受到稻穀保證收購價格調漲 開放公糧濕穀收 要因子 一般依精白米 乾重 測得之視直鏈澱粉 購與鼓勵休耕地復耕之影響 臺灣稻作面積開始上 含量 (apparent amylose content, AC) 高低 將稻米分 升 2012 年稻穀收穫面積約 26.1 萬公頃 稻穀產量 為糯米 (02%) 非常低直鏈澱粉稻米 (512%) 低直 約 萬公頃 產值為新臺幣 億元 鏈澱粉稻米 (1220%) 中直鏈澱粉稻米 (2025%) 及 56 農業生技產業季刊

61 研發 創新 高直鏈澱粉稻米 (2533%) 在國產稻米中常見的稉 傳統的米食加工製品 依據米原料之使用形態 糯及秈糯屬於糯米 一般食用米飯之稉米與軟秈屬 及製程可分為米粒 米漿 米糰 熟粉及膨發五大 於低直鏈澱粉稻米 而常見粉漿類米食製品使用之 類 其代表性產品如表一所示 除米粒及部分膨發 硬秈則屬於高直鏈澱粉稻米 類產品是以米粒形式製作外 其餘主要是以榖粉方 加工應用時 稻米與小 麥不同之處 在 於稻 式製作 而目前有些產品製作時 為了調整其軟硬 米中澱粉組成為米食製品品質特性之重要決定因 度 黏稠度及口感 在米種選用上 也會有將不同 子 當含有直鏈澱粉時 糊化的澱粉不僅具有成糊 直鏈澱粉含量之米種以不同比例組合混合使用之作 性 (pasting) 亦具有凝膠性 (gelation) 且 直鏈 澱 粉 法 含量越高者 其膠體強度越強 稻米蛋白質中雖然 傳統米穀粉的研磨與特性 含有少 量的醇 溶蛋白 (prolamin) 及 大 量的榖 蛋白 (glutelin) 但並不具備可以形成類似小麥麵筋性質 之水不溶蛋白質 榖膠蛋白 (gliadin) 及小麥榖蛋白 (glutenin) 因此 米食與麵食加工製作之原理與產 品特性並不相同 一般而言 傳統麵食之製程或產 品性質若是需要利用到麵筋特性者 包括發酵類麵 食製品 例如 麵包 饅頭等 或以麵帶方式製作 者 例如 中式麵條 蘇打餅乾等 以米榖粉直接 置換或取代 30% 以上之小麥粉而未作其他配方或製 雖然傳統米食加工中部分產品是以米粒形式應 用 但大部分仍需要磨製成米榖粉 漿 使用 一 般而言 生 米穀 粉為米粒磨粉前或磨粉後並未 經加熱糊化處理 而熟 米穀 粉則是指米粒磨粉 前或磨粉後經過加熱糊化處理 使其具有冷水可溶 及提供黏稠度之特性 表二為傳統米粒磨粉方法 依研磨製程中使用之水量可區分為三大系統 即濕 磨 (wet milling) 半乾 磨 (semidry milling) 及乾 磨 程調整者 困難度相對提高 表二 傳統米粒磨粉方式 磨粉方式 成品 表一 中式傳統米食加工製品 分類 糯米 飯糰 糯米腸 油 飯 筒仔米糕 肉 米粒類 粽 鹼粽 八寶 粥 豬血糕 甜年糕 米 軟秈 飯糰 壽司 廣東粥 鹹粥 米漿 發糕 倫教糕(白糖糕) 米漿類 湯圓 麻糬 米 米糰類 紅 龜 粿 鼠 麴 粿 芋粿巧 寧波年糕 鳳片糕 豬油糕 熟粉類 糕仔 雪片糕 冰 皮月餅 爆米香 米花 鍋 膨發類 巴 米 糕仔 濕磨 粄條 碗 粿 蔔 糕 芋頭 糕 粄條 (河粉) 倫教糕(白 糖糕) 米浸約6小時 加 水磨成米漿 脫 水成乾粉糰 又 稱 粿 乾粉糰篩成粉末 後乾燥 圓糯米粿粉 糰 湯圓 等 將米粒浸漬一段 時間後瀝乾 磨 粉 將米粒浸漬一段 時間後瀝乾 磨 粉 乾燥 鬆糕 狀元 糕 乾磨粉(生粉) 米洗淨 晾至極 乾 磨粉 各式米食製 品 乾磨粉(熟粉) 米粒以焙炒 膨 發等方式進行熟 化後 磨粉 鳳片糕 豬 油糕 雪片 糕等茶食糕 點 粿粉糰 潮粉 米粉 米 苔目 芋 粿巧 乾磨 米花 稉米或軟秈 米漿 核桃 酪 芝麻糊 等 濕磨粉(生粉) (或稱水磨粉) 半乾磨 產品 將米浸泡後(通常3 小時以上) 以3倍 體積水量 混合 磨成米漿 米漿 硬秈 製作方法 半乾磨粉(生 粉) 各式米食製 品 各式米食製 品 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 57

62 RESEARCH & DEVELOPMENT (drymilling) 法 不同研磨方式所製得之米穀粉 其 加工特性不同的米穀粉 供給不同需求的產品使用 理化性質並不相同 對米食製品之質地影響也不盡 傳統上以米榖熟粉製作者 以節慶應景產品及 相同 茶食點心較為人所熟知 包括 雪片糕 椒鹽桃片 一般而言 濕磨粉由於研磨前米粒經長時間浸 糕 糕仔崙等 然而 近年來即時榖粉沖泡包之盛 泡 因此 研磨時榖粒較軟且質地均勻 易被研磨 行 也提高對熟米榖粉生產在質與量方面的需求 成細小均勻顆粒 又因加入大量水進行研磨 不易 熟粉即是將榖粒或榖粉進行熟化處理 過程中 最 產生摩擦熱而導致榖粉性質改變 為利於後續乾燥 重要的步驟即是將澱粉糊化 方法包括乾式預糊 程序 米漿須先經過濾或離心以去除大部分的水 化 例如 焙炒 (roasting) 及膨發 (puffing) 及濕式 因此 一些可溶性物質 例如 酵素等 或小分子物 預糊化 例如 滾筒乾燥 (drum drying) 蒸煮 擠 質 例如 礦物質等 均有可能隨者多餘的水而被 壓 (extrusion) 等 同樣地 米種特性 熟化方式與 排除 所以 濕磨米穀粉白度及亮度較高 粒徑較 條件及粉粒粒徑均為熟粉之重要規格指標 小 300 mesh 以下 且分布較窄 破損澱粉含量較 低 蛋白質 脂質和灰分含量亦較低 因此 貯存穩 多元應用米穀粉之研磨與產製 定性較高 相較於濕磨粉 乾磨 生 粉由於米粒 自 2002 年加入世界貿易組織後 開放國外稻米 較硬且其硬度內外不一樣 研磨時易產生摩擦熱 進口 而國內稻米生產穩定 供應量充足 反觀世界 因此 乾磨 生 粉通常具有較大的粒徑且粒徑分 小麥生產 因氣候變遷及市場需求量大 價格大幅 布較廣 破損澱粉含量較高 10% 以上 蛋白質 飆漲 且供源不穩定 這對小麥幾乎全部依賴進口 脂質和灰分含量較高等榖粉性質 半乾磨粉 乃將 的臺灣 造成相當大的衝擊 而近年來國人飲食習 米粒浸泡 瀝乾後研磨 研磨後若未經乾燥直接使 慣西化 米食消費用量銳減 但考量國家糧食自給 用 則稱為潮粉 若經乾燥 則為半乾磨粉 此磨 率 農民生產意願及維持農地生態等因素 提升稻 粉方法 採濕磨法中米粒浸泡以降低米粒硬度及質 米的利用性 成為近幾年政府重要的課題 因此 地均勻之優點及乾磨法中大幅減少廢水產生與降 行政院農委會積極推廣米穀粉多元化加工應用 提 低乾燥時所需之能量成本 以得到介於濕磨粉與乾 出 在地食材 在地消費 觀念及鼓勵措施 透過米 磨粉之間特性的米榖粉 一般而言 浸漬後米粒硬 榖粉多元化加工應用推廣 繼續活絡消費者與麵粉 度 磨粉溫度 粒徑及破損澱粉含量 5% 以下 皆 加工業者對 臺灣稻米 多元化應用之了解 以創 隨浸漬時間增長而顯著下降 但品種間仍有差異 造更多米穀粉的市場需求 並藉由發展多元化米食 可想而知的是 米種本身特性 浸米溫度與時間及 製品與提升製作技術 將多樣化米食融入日常生活 研磨設備與研磨條件 甚至是乾燥程序均會影響米 中 賦予米穀粉加工更多新元素 希望經由積極的 穀粉的理化性質 皆可進而影響到產品製作時之加 推廣後 對國產米的消費量可大幅提昇 使國人更 工適性 例如 加水量 膨潤力 黏稠性等 與終產 樂於食用國產米食 達成農委會推動 在地消費 品品質 例如 膠體強度 彈性 硬度等 總而言 提振國產米食 之政策目標 之 米種直鏈澱粉含量 澱粉 蛋白質 脂質等成分 借鏡於日本 為了擴展國產稻米的使用量及需 的高低 皆會對米穀粉理化性質造成差異 而磨粉 求量 近 20 年來日本許多研發單位大力投入製粉用 方式的不同也會對米穀粉的破損澱粉含量 粒徑分 國產稻米的選育與製粉技術的研發 並搭配米穀粉 布 平均粒徑大小 顆粒形狀等造成影響 當不同 的特性及傳統麵食製品的配方 製程與產品特性 米種配合不同的磨粉方式 則可以製得理化性質和 進行以米穀粉為主原料或次原料之相關產品的配方 58 農業生技產業季刊

63 研發 創新 及製程改良 例如 日本作物研究所分別對高產量 似 即物料在一組 兩個 或連續多組滾輪間受到 飼料用米 主食用米 低穀蛋白 (glutelin) 米 粉質 壓力而粉碎 並可搭配篩網將米粒依穀粒部位及粒 米等進行製粉特性評估 以挑選出能合乎麵包店需 徑進行區分 氣流 噴射 式研磨機體包括氣流粉 求的最佳品種 研究指出 單位面積產量較高的飼 碎機與旋風分離器 除塵器 引風機所組成之一整 料用米 製粉後仍能保持水分 保有 Q 勁 口感 套粉碎系統 其研磨程序為將經過濾 乾燥之壓縮 為低成本 適用性高的製粉用米 許多研究結果均 空氣通過拉瓦爾噴嘴高速噴射入粉碎腔 並在多股 指出 米穀粉中破損澱粉含量與麵包比體積成反 高壓氣流的交匯點處 物料被反覆碰撞 磨擦 剪 比 而米穀粉粒徑以主要為 60µm 之粉粒及少量較 切而粉碎 粉碎後的物料在風機抽力作用下隨上升 大粉粒者所製作之麵包比體積較大 因此 如何研 氣流運動至分級區 在高速旋轉的分級渦輪產生強 磨出粒徑小且破損澱粉含量低之米穀粉為米麵包用 大離心力作用下 使粗細物料分離 符合粒度要求 米穀粉之關鍵技術 的細顆粒將通過分級輪進入旋風分離器和除塵器收 為了能大量生產米穀粉以供多元應用 乾磨方 集 粗顆粒則下降至粉碎區繼續粉碎 角柱式研磨 式是較為符合生產經濟效益與應用方便性之原則 機 錘擊式研磨機及氣流 噴射 式研磨機亦可適 常見 之 米 穀 粉乾 磨 設備有 (1) 角柱 式研磨 機 (Pin 用於半乾式及乾式穀粒研磨 而氣流 噴射 式研 Mill) (2) 錘 擊 式 研 磨 機 (Hammer Mill) (3) 滾 輪 磨機則可以進行濕式研磨 經乾燥後可以得到粒徑 式研磨機 (Roller Mill) 及 (4) 氣流 ( 噴射 ) 式研磨機 較小之粉粒 為調控榖粒的磨粉特性以得到適當的 (Jet or Selfpulverization Mill) 角柱式研磨機之研磨 穀粉粒徑大小與破損澱粉含量 米粒進入研磨機前 原理主要是利用衝擊及剪切力將米粒破碎及細化 之預處理 例如 水分調濕 浸泡後再乾燥 酵素處 其研磨程序為將原料從入料斗進入粉碎室 經迴轉 理等 均可有效改善乾磨米榖粉的性質 以適用於 盤之最內圈刀具衝擊及與固定盤所形成之剪切力為 特定米食產品之製作 第一輪粉碎 依此類推形成微粉再經篩網過濾 如 小於篩網孔徑者就是成品 而無法通過者 再經粉 米穀粉多元應用及新穎產品開發 碎直至通過網孔為止 最後經由旋轉閥止風排料 雖然 米飯為傳統上國人的主食 長久以來國 將粉料排出 因此 粒徑大小可由篩網規格設定 產稻米的種植及育種研究也大多偏向於低直鏈澱粉 惟若篩網孔洞較小時 穀粒在粉碎室中滯留時間較 的稉型及軟秈型稻米 但曾幾何時 米飯並不見得 長 反覆研磨的結果容易造成破損澱粉含量提高 餐餐可見於餐桌上 而非米粒類的米食加工製品卻 錘擊式研磨機之研磨原理主要是利用衝擊 剪切及 未曾從民眾的食物選單中消失 因此 在推動 提升 摩擦力將米粒破碎及細化 其研磨程序為將物料均 稻米的利用性 政策上 國產稻米的多元化應用絕 勻進入破碎機腔中 以高速迴轉錘頭衝擊 剪切撕 對是必要的 而我們更應善用稻米品種的多樣性 裂物料 導致物料被破碎 同時 物料自身的重力 適性適用 針對稻米原料之應用與國家政策考量 作用使物料從高速旋轉的錘頭衝向粉碎腔內擋板 傳統米食製品精緻 方便與健康養生取向 米穀粉 篩條 當物料大於篩孔尺寸時 則阻留在篩板上繼 於傳統麵食製品之應用及米穀粉於新穎性食品之開 續受到錘子的打擊和研磨 直至破碎至所需出料 發 為筆者個人認為可行的三個主要研發方向 粒度 才會通過篩板排出機外 滾輪式研磨機之研 1. 傳統米食製品精緻 方便與健康養生取向 磨原理主要是利用壓縮 剪切或撕裂 摩擦力等將 傳統米食是文化與歷史的產物 許多產品也 米粒破碎及細化 其研磨程序與商業小麥粉研磨相 都可以在家自行製作 但隨者時代的演進 科技的 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 59

64 RESEARCH & DEVELOPMENT 進步與發展 傳統米食製品除了須保有傳統上應有 的產品特色外 更應朝著提供精緻 方便與健康養 生方面進行新素材的應用或搭配 同時結合人文與 歷史背景 賦與傳統米食新生命 以精緻 方便為 訴求時 可以開發小量多樣之 DIY 預拌粉 提 供 在家自行簡易製備精緻可口傳統米食產品 以健康 養生為訴求時 發芽米因含有高含量的 γ 氨基丁 酸 (γaminobutyric acid, GABA) 糙 米則富含 多種 機能成分 包括酚類及黃酮類化合物 酚酸 米糠 醇 (γoryzanol) 生育酚 (tocopherol) 及生育三烯酚 (tocotrienol) 若是使用有色米 更含有花青素 紫 米或黑米 及原花青素 紅米 這些均是非常好的 註 左 100%小麥粉 右 20%糯米榖粉+80%小麥粉 圖一 以20%糯性米穀粉及80%麵粉之組合麵粉製 作饅頭 米榖原料來源 可開發成預拌粉或專用粉 2. 米穀粉於傳統麵食製品之應用 基於提高稻米利用率及糧食自給率之目標 以 國產稻米取代以小麥為主原料之主食產品為最有 效方法之一 因此 以稻米或米穀粉取代小麥麵粉 製作類麵食製品時 小麥麵條及麵包為首要品項 不幸的是 此兩種麵食製品之製作原理均需仰賴小 麥麵筋的特性 而稻米中則缺乏具有可形成與小麥 麵筋相似黏彈性質麵糰之組成分 因此 任何米穀 粉均無法在配方中完全取代小麥麵粉 許多研究 指出 若僅是進行部分取代 米穀粉的取代量最高 可達 30% 其產品外觀品質亦符合可接受程度 另 外 若選擇搭配不同直鏈澱粉含量的米穀粉 甚至 可以改善產品之質地與口感 例如 以 20% 糯性米 穀粉及 80% 麵粉混合之組合麵粉製作饅頭時 饅頭 之外觀品質與以 100% 麵粉製得者接近 且饅頭硬 註 左 100%小麥粉 右 20%米榖粉+80%小麥粉 圖二 以米穀粉取代部分麵粉製作麵包 度及貯存後之硬度均低於以 100% 麵粉所製得者 圖 一 若以有色米為原料時 以經濕熱處理之有色米 米榖粉取代部分小麥粉組配成 30% 與 51% 取代之 量和麵包硬度呈正相關 但不影響麵包比體積 而 有色米麵條預拌粉製作麵條時 可以得到操作性 破損澱粉含量越高 則麵包比體積越小 結果亦指 烹煮性及食用性良好之富含機能成分之有色米麵 出 20% 米穀粉取代之麵包 經儲藏後 硬化速率 條 當以米穀粉取代部分麵粉製作麵包時 適合的 皆高於 100% 小麥麵包 但可藉由直鏈澱粉含量不 取代度約為 20% 圖二 而米種之直鏈澱粉含量以 同之米榖粉來調配以控制初始硬度 達到改善儲藏 15 25% 最為適合 試驗結果亦顯示 直鏈澱粉含 後米麵包之品質 60 農業生技產業季刊

65 研發 創新 3. 米穀粉於新穎性食品之開發與應用 分亦為澱粉 且因其色淺 無特殊風味 適用於取 近年來 全 穀 物產品的消費 量增加 與 其可 代或置換小麥粉 用以作為無麵筋食品的主要原料 以降低中風 慢 性疾 病 心血管疾 病 第二型糖 現在市面上已有許多標榜無麵筋產品 如無 尿病 肥胖與癌症之風險有關 而這些對人體有 麵筋餅乾 蛋糕及麵條等產品 其中以需發酵之麵 益 的 物 質 主要為全 穀 物中特定 的 植物 化 學 物 質 包類烘焙產品技術門檻最高 此乃因麵包製作過程 (phytochemicals) 因此 若能以糙米穀粉或是有色 中 需依靠小麥中非水溶性蛋白質 其經加水 揉 米穀粉為原料開發產品 將具有新穎性及市場競爭 捏後所形成具連續網狀結構之麵筋 可使麵糰具特 性 例如 以國產有色米為原料 利用超微細化研磨 殊黏彈性質 在發酵過程中具有保氣性與延展性 技術經由適當球磨珠大小之選用與研磨時間搭配 致使麵包產品具有綿密細緻的孔洞 及特殊輕盈柔 可將有色米及糙米超微細化 得到粒徑小於 10μm 軟的質地 米穀粉因無法形成相當於麵筋特性之組 的細緻均質米漿 可有效改善全穀粉粉粒粗糙之口 成分 而缺乏保氣與膨脹之能力 導致產品比體積 感 使不可溶性膳食纖維降解而提高可溶性膳食纖 小 口感差 但經由特殊米榖磨粉條件及調整無麵 維之含量 亦可有效提高麩皮中營養素及機能成分 筋類麵包 (nongluten breadlike) 產品之配方與最適 的釋放與生物可利用性 圖三 加水量 再搭配製程修正 亦可以製作出具有良好 乳糜瀉症 (Celiac disease) 為人體自體免疫系統 比體積 組織質地 口感及貯存性質之無麵筋類麵 疾病 在西方國家中至少有 1% 的人口被診斷出患有 包產品 圖四 另外 當以全穀物 無麵筋產品開 此疾病 這些患者若食用含麵筋 (gluten) 食品 包括 發為訴求時 則可以以稻米為主原料 搭配雜糧作 以小麥 大麥及黑麥為原料製作之產品 其小腸絨 物 以擠壓機製作無麵筋全穀物西式麵條 (gluten 毛細胞對穀物中醇溶蛋白之部分胺基酸序列產生過 free whole grain pastalike products) 此類產品富含 敏反應 小腸絨毛呈現平滑的狀態 致使患者無法 膳食纖維及機能成分 適口性佳 圖五 充分吸收養分 且產生脹氣 腹瀉及嘔吐等症狀 此類患者終其一生不能吃含有麵筋的產品 因此 不 結論 含麵筋或無麵筋 (nongluten, glutenfree) 食品自有 由歷史文化的背景來看 稻米與我們有不可分 其市場需求 稻米屬於低過敏原穀物原料 主要成 割的情感 由糧食安全的國家政策面來看 稻米為 註 固形物中含70% 米榖粉 不含小麥粉 圖三 黑米及紅米之粗磨與細磨米漿 圖四 無麵筋類麵包 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 61

66 RESEARCH & DEVELOPMENT 重要農糧作物 不可不種 由食品原物料的應用面 來看 稻米組成分及加工的多樣性 讓稻米的應用 可以更多元 為了能落實 提高國產稻米利用率 之 政策 除了米飯的傳統形式外 以米榖粉形式不失 為一有效的作法 因為 它的應用可以更多元 相 信在持續投入米榖粉產業所需要之相關研發工作與 國家政策推動下 在地消費 提振國產米食 之政 策目標應該可以落實 賴喜美 國立臺灣大學 農業化學系 AgBIO 教授 註 以糙米為主原料 雜糧為副原料 不含小麥粉 圖五 無麵筋全穀物西式麵條 參考文獻 1. FAO Statistical Yearbook 2013World food and agriculture, From 2. Juliano B. O Rice Chemistry and Quality. page Island Publishing House, Inc.: Manila, Philippines 3. 吳秀蘭 2011 國產有色米加工處理對機能物質之影響 國立臺灣大學農業化學系 碩士論文 4. 周煒霖 2013 無麩質類麵包產品之研製米榖粉原料性質與配方探討 國立臺灣大學農業化學系 碩士論文 5. 段以南 2013 以國產富機能性有色米穀粉開發新穎式中式麵條 國立臺灣大學農業化學系 碩士論文 6. 鄭博謙 2014 無麩質全穀物西式麵條之研發 國立臺灣大學農業化學系 碩士論文 7. 劉仲華 2004 糯性米榖粉及預糊化處理對麵糰性質及饅頭品質之影響 國立臺灣大學農業化學系 碩士論文 8. 戴丞衍 2013 以國產稻米取代麵粉製作麵包之研究 國立臺灣大學農業化學系 碩士論文 62 農業生技產業季刊

67 技術授權 農業生技技術授權契約 案例與注意要點 撰文/謝彥安 前言 在農業生技蓬勃發展之台灣 研發單位如能順 利研發出一項新技術 常會尋找國內產業機構 可 擬進行生產銷售 惟依 93 年修正施行之植物品種及 種苗法第 52 條 須經行政院農業委員會 以下簡稱 農委會 進行轉殖植物隔離田間試驗為認可 始能 能是農會 公司 自然人 探詢是否有意願將該技 生產 銷售 惟農委會基因轉殖植物審議委員會評 術商品化 期能推廣至生產應用層面 這對研發單 估報告認為 轉殖基因流佈至一般水稻之風險評估 位而言 能確實保護其研發成果 並使其享受授權 為高 基於水稻為台灣主要糧食作物 若基因流佈 予生產單位之授權利益 授權費或權利金 對於生 發生混雜 除生態安全問題外 將引致產業嚴重衝 產單位而言 因具有較多資金或純熟之生產技術 擊 本案經本委員會審慎討論 依據農委會農業試 能有效率將之進一步商品化銷售 獲取商業上流通 驗所評估並衡酌國內糧食產業及國際發展現況 植 之利益 也不會浪費重複研發的資源 此為一種雙 酸酵素基因轉殖水稻隔離田間試驗案 不予通過 贏之局面 有助於我國農業生技產業之發展 因而無法生產 銷售 B 公司依法提起訴願 亦遭 為達成以上目標 雙方在協議過程會簽訂 技 駁回 術授權契約 明定雙方之權利義務關係 不但後 B 公司認為 其簽約時之目的即是要將該技術 續履約過程須依照契約進行 如果將來發生爭議亦 於市場銷售 並已投入大量之人力物力資源 因此 要探究當初契約中分配給雙方之責任 可謂至關重 A 及 C 應負有使授權技術能商業化銷售之給付義 要 本文擬以一起智慧財產法院之判決 介紹常見 務 現在卻因無法突破法令限制 使 B 公司陷於無 之授權契約所引發之糾紛 並進一步分析於簽訂技 法將該技術生產銷售之困境 屬於法律上之給付不 術授權契約應注意那些要點 以保障自身之權益 能 B 公司故而提起訴訟向 A 及 C 請求賠償已支付 案例1 A 為一研發單位 於政府單位 C 之經費支援 下 研發出一種植物基因轉殖技術 生產基因工程 之授權費用 法院判斷重點之說明 本案法院判決 B 公司敗訴 茲節錄與本文有關 蛋白質 B 公司認為其有產業化之潛能 乃與 A 及 議題之內容如下 C 訂定 技術授權契約 及 技術移轉合約 約定 一 技術授權契約第8條約定 一 除本契約有明 將該技術授權予 B 公司使用 其後 B 公司利用該技術成功開發基因轉殖水稻 1 文規定者外 甲方 指C 不負任何擔保責任 包括不擔保本資 料之合用性及商品化之可 智慧財產法院101年度民專上字第36號民事判決 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 63

68 TECHNOLOGY LICENSING 能 性 技 術 移 轉 合 約 第 7 條 第 1 項 亦 約 定 : 一 本 授 權 技 術 係 以 合 約 簽 訂 時 乙 方 ( 指 A) 所 完 成 且 已 取 專 利 權 之 技 術 狀 態 交 付 丙 方 ( 指 B 公 司 ) 乙 方 擔 保 盡 力 協 助 丙 方 自 行 使 用 本 授 權 技 術, 但 不 擔 保 本 授 權 技 術 之 合 用 性 及 商 品 化 之 可 能 性 從 該 等 條 文 之 約 定 可 知,A 及 C 就 授 權 移 轉 技 術 之 合 用 性 及 商 品 化 之 可 能 性 不 負 擔 保 責 任 且 所 謂 商 品 化 係 指 產 品 之 上 市 及 銷 售, 然 產 品 無 法 商 品 化 之 原 因 眾 多, 依 上 開 約 定 既 未 限 制 僅 指 技 術 原 因 所 致, 自 應 包 含 全 部 之 情 形 在 內, 亦 即 因 法 令 限 制 導 致 產 品 無 法 上 市 銷 售 之 情 形, 當 仍 包 括 在 內, 並 未 排 除, 故 本 件 縱 因 法 令 限 制 使 得 應 用 授 權 移 轉 技 術 所 製 出 之 產 品 無 法 商 品 化,A 及 C 仍 不 負 擔 保 責 任 ( 二 ) 此 時, 因 A 及 C 之 給 付 義 務 並 未 包 含 擔 保 B 公 司 得 使 用 其 技 術 生 產 及 銷 售 產 品 之 義 務, 故 縱 B 公 司 主 張 本 件 授 權 技 術 因 法 令 限 制 無 法 商 品 化 上 市 部 分 屬 實, 仍 非 A 及 C 就 系 爭 技 術 授 權 契 約 技 術 移 轉 合 約 所 負 給 付 義 務, 自 不 屬 給 付 不 能 之 情 形,B 公 司 不 能 據 以 求 償 ( 三 )B 公 司 雖 主 張, 依 民 法 第 2471 條 之 規 定, 技 術 授 權 契 約 第 8 條 技 術 移 轉 合 約 第 7 條 第 1 項 之 無 擔 保 條 款, 屬 於 定 型 化 契 約, 有 失 公 平 應 為 無 效 2 惟 法 院 認 B 公 司 是 有 相 當 的 資 力 有 足 夠 磋 商 能 力 的 公 司 (B 公 司 資 本 總 額 2 億 元, 實 收 資 本 額 達 1 億 3,500 萬 元 ), 得 自 由 決 定 是 否 簽 訂 契 約 況 且 對 B 公 司 而 言, 取 得 技 術 授 權 移 轉 及 將 授 權 技 術 商 品 化 乃 簽 立 系 爭 技 術 授 權 契 約 及 技 術 移 轉 合 約 最 核 心 重 要 之 問 題,B 公 司 訂 立 契 約 時 對 於 A 及 C 所 授 權 移 轉 之 技 術 可 否 商 品 化 不 可 能 毫 未 注 意 或 漠 不 關 心, 換 言 之,A 及 C 對 於 商 品 化 應 否 負 擔 保 責 任 之 相 關 條 款,B 公 司 無 從 諉 為 不 知, 檢 視 後 倘 認 對 其 不 利 益, 亦 可 及 時 提 出 磋 商 變 更 甚 或 選 擇 不 訂 約, 因 此 不 屬 於 民 法 第 2471 條 之 無 效 情 形 ( 四 ) 因 此 法 院 認 定, 依 技 術 授 權 契 約 第 8 條 技 術 移 轉 合 約 第 7 條 第 1 項 之 無 擔 保 條 款,A 或 C 不 負 因 法 令 限 制 導 致 商 品 無 法 銷 售 之 擔 保 責 任, 且 B 公 司 不 得 主 張 該 等 條 文 為 定 型 化 契 約 而 無 效, 判 決 B 公 司 敗 訴, 不 能 請 求 損 害 賠 償 技 術 授 權 契 約 簽 訂 應 注 意 要 點 研 發 單 位 辛 苦 研 發 出 一 項 新 技 術, 本 身 可 能 就 有 著 作 權 營 業 秘 密 等 權 利, 或 是 研 發 單 位 有 另 行 申 請 專 利 權 商 標 權 等 來 保 護, 研 發 單 位 雖 持 有 該 等 權 利, 卻 囿 於 沒 有 生 產 銷 售 之 能 力 ( 例 如 經 費 人 力 不 足 無 量 化 生 產 能 力 不 諳 產 銷 法 規 等 ), 而 無 法 將 該 技 術 繼 續 開 發 ; 相 對 的, 產 業 機 構 雖 然 有 生 產 銷 售 之 能 力, 卻 不 能 貿 然 將 研 發 單 位 之 研 究 成 果 付 諸 生 產, 否 則 可 能 構 成 侵 權, 亦 有 重 複 研 發 造 成 資 源 浪 費 之 風 險 此 時, 如 果 研 發 單 位 能 將 新 技 術 設 法 移 轉 予 產 業 機 構 生 產 銷 售, 再 由 產 業 機 構 支 付 報 酬, 雙 方 即 可 各 取 所 需 雙 方 要 移 轉 新 技 術 通 常 會 考 慮 採 取 直 接 讓 與 或 技 術 授 權 二 種 方 式 採 取 直 接 讓 與 方 式, 因 為 新 技 術 常 為 研 發 單 位 之 初 步 成 果, 價 值 估 算 不 易, 研 發 單 位 如 果 貿 然 評 估 一 個 價 額 賣 斷, 對 雙 方 都 是 潛 藏 之 風 險 所 以 較 常 見 是 採 技 術 授 權 方 式, 研 發 單 位 可 保 有 新 技 術 的 所 有 權, 後 續 可 再 繼 續 研 發 增 加 其 價 值 ; 產 業 機 構 也 可 以 較 保 守 的 方 式 取 得 該 技 術, 如 後 續 產 銷 結 果 不 如 預 期, 就 以 不 續 簽 約 的 方 式 來 控 管 損 失 因 此 產 業 機 構 以 技 術 授 權 方 式 取 得 研 發 單 位 之 技 術 為 多 所 謂 技 術 授 權 契 約 ( 或 名 技 術 移 轉 合 約 ), 指 為 達 技 術 授 權 為 目 的 所 簽 訂 之 契 約 而 技 術 授 權 則 指 由 技 術 擁 有 者 ( 或 有 處 分 權 的 人 ) 提 供 其 所 擁 有 之 技 術 ( 可 能 是 技 術 知 識 (Knowhow) 商 標 服 務 標 章 專 利 權 等 ), 於 約 定 期 限 內, 將 全 部 或 一 部 分 的 權 利 由 技 術 接 受 者 利 用 3, 授 權 人 再 因 此 2 有 關 定 型 化 契 約, 我 國 民 法 第 247 條 之 1 規 定 : 依 照 當 事 人 一 方 預 定 用 於 同 類 契 約 之 條 款 而 訂 定 之 契 約, 為 左 列 各 款 之 約 定, 按 其 情 形 顯 失 公 平 者, 該 部 分 約 定 無 效 : 一 免 除 或 減 輕 預 定 契 約 條 款 之 當 事 人 之 責 任 者 二 加 重 他 方 當 事 人 之 責 任 者 三 使 他 方 當 事 人 拋 棄 權 利 或 限 制 其 行 使 權 利 者 四 其 他 於 他 方 當 事 人 有 重 大 不 利 益 者 因 此, 爭 議 發 生 時, 如 簽 約 之 一 方 違 反 上 開 規 定, 先 前 約 定 有 利 於 其 之 條 款 亦 可 能 被 認 為 無 效 64 農 業 生 技 產 業 季 刊

69 技 術 授 權 取 得 一 定 程 度 之 報 酬 因 此 如 何 明 定 彼 此 之 權 利 義 務 關 係, 以 保 障 雙 方 之 利 益, 即 是 關 鍵 的 問 題 常 見 技 術 授 權 契 約 簽 訂 應 注 意 要 素, 有 以 下 數 點 : ( 一 ) 簽 約 主 體 應 為 技 術 擁 有 者 或 有 處 分 權 的 人 與 技 術 擁 有 者 簽 約 較 直 接 而 無 爭 議 ; 若 與 有 處 分 權 人 簽 約 授 權 ( 如 與 被 授 權 人 進 行 再 授 權 簽 約 ), 則 應 要 求 其 出 示 能 確 認 其 有 該 項 處 分 權 利 的 證 明 文 件, 以 免 造 成 後 續 進 行 技 術 移 轉 程 序 之 困 難 ( 二 ) 授 權 標 的 及 範 圍 1. 技 術 授 權 契 約 所 涵 蓋 之 授 權 標 的 內 容 應 明 確 詳 列, 必 要 時 可 以 附 件 說 明 簽 訂 契 約 時 的 技 術 現 況, 並 標 明 依 現 況 移 轉, 以 杜 絕 認 定 上 之 爭 議 授 權 之 權 利 種 類 ( 僅 授 權 技 術 本 身 或 有 專 利 得 一 起 授 權 ), 亦 可 一 併 考 量 2. 標 的 內 容 常 會 考 量 市 場 策 略 ( 如 市 場 規 模 市 場 接 受 性 技 術 成 本 等 ), 例 如 授 權 人 有 5 項 新 技 術, 其 中 3 項 技 術 已 投 入 大 量 成 本 且 有 初 步 成 果, 其 餘 2 項 尚 在 評 估 中 且 與 市 場 趨 勢 關 聯 較 低, 雙 方 就 可 僅 先 就 該 3 項 技 術 約 定 授 權 3. 另 外 如 為 專 利 授 權 時, 應 考 量 專 利 法 對 專 利 之 限 制 以 配 合 訂 約 例 如 為 了 預 防 專 利 遭 他 人 舉 發 而 撤 銷, 進 而 使 被 授 權 之 專 利 無 效, 造 成 被 授 權 人 損 失, 可 約 定 授 權 人 應 擔 保 專 利 之 有 效 性, 否 則 應 予 賠 償 之 條 款 ( 三 ) 授 權 時 間 地 域 1. 時 間 可 約 定 一 定 期 間 為 授 權, 時 間 長 短 應 視 授 權 標 的 而 定, 例 如 已 發 展 成 熟 有 穩 定 產 銷 成 果 之 技 術, 可 用 每 年 授 權 一 次 之 方 式 ; 如 果 該 技 術 是 未 成 熟 之 初 步 研 發 成 果, 可 考 慮 授 權 較 長 之 時 間 ( 如 十 年 以 上 ), 以 增 加 被 授 權 人 簽 約 之 意 願 須 注 意 如 果 授 權 標 的 是 專 利 權, 應 注 意 授 權 期 間 應 不 宜 超 過 專 利 有 效 期 間 2. 地 域 得 視 生 產 之 商 品 預 計 銷 售 之 國 家 為 規 劃, 全 球 授 權 能 給 被 授 權 人 最 大 的 自 由 及 利 基, 此 時 授 權 人 雖 然 可 收 之 權 利 金 可 能 較 多, 但 須 考 量 容 易 構 成 在 他 國 有 侵 權 行 為 或 管 理 不 易 等 問 題 若 為 專 利 授 權, 則 應 考 量 專 利 權 是 屬 地 主 義, 授 權 地 域 應 以 專 利 核 准 地 為 主 ( 四 ) 授 權 方 式 授 權 方 式 對 於 授 權 人 授 權 費 用 之 收 取 市 場 策 略 等, 以 及 對 於 被 授 權 人 之 產 銷 經 營 有 重 要 之 影 響 : 1. 專 屬 或 非 專 屬 授 權 專 屬 授 權 是 指 授 權 人 在 已 為 授 權 範 圍 內, 不 得 再 授 權 予 第 三 人, 而 被 授 權 人 取 得 專 屬 權 利, 得 對 侵 權 人 主 張 行 使 賠 償 權 利 ; 非 專 屬 授 權 則 指 授 權 人 仍 得 授 權 予 第 三 人, 對 授 權 人 在 市 場 佈 局 之 授 權 策 略 選 擇 較 為 自 由 2. 被 授 權 人 是 否 得 再 授 權 被 授 權 人 如 可 以 再 授 權, 被 授 權 人 可 做 更 大 程 度 之 利 用, 並 有 利 於 授 權 人 授 權 費 用 之 收 取 以 及 技 術 之 推 廣, 但 可 能 增 加 授 權 人 管 理 的 困 難 及 營 業 秘 密 不 易 保 護 等 問 題 ( 五 ) 授 權 費 用 1. 授 權 費 可 約 定 簽 約 時 一 次 付 清 或 分 期 達 成 一 定 條 件 後 給 付 ( 例 如 以 通 過 政 府 法 規 審 查 為 支 付 下 一 期 款 的 條 件 ) 對 於 被 授 權 人 而 言, 如 果 授 權 標 的 是 屬 能 否 成 功 產 銷 尚 未 確 定 之 新 技 術, 可 考 量 採 取 分 期 給 付 或 降 低 授 權 費 以 分 擔 風 險 2. 權 利 金 常 約 定 於 被 授 權 人 成 功 生 產 商 品 或 販 售 後, 以 製 造 量 或 賣 出 價 為 定 額 或 浮 動 抽 成 計 算 此 時 可 約 定 權 利 金 起 算 及 支 付 期 限 權 利 金 計 算 方 式 ( 例 如 是 以 營 業 百 分 比 或 淨 銷 售 額 百 分 比 ) 是 否 限 制 被 授 權 人 出 賣 商 品 之 型 態 等 而 授 權 人 為 了 解 3 劉 承 愚 賴 文 智, 技 術 授 權 契 約 入 門 1999 年 7 月, 頁 910 糧 食 安 全 與 稻 米 科 技 2014 NO.39 65

70 TECHNOLOGY LICENSING 被授權人實際營業銷售情形 可於契約要求被授權 人應定期提出銷售報告 如月報 年報等 或約定 碼多寡等談判條件 十 保密責任 授權人有定期查核銷售情況之權限 以確認被授權 人有依契約約定申報 授權技術中 不論技術本身或製造流程都可能 包含授權人不希望公眾得知之秘密 為了保護該秘 六 技術移轉方式 密不受其他人知悉因而失去價值 契約即可以約定 契約中得約定授權人是否提供技術指導 是否 此類保護營業秘密之條款 明確要求被授權人負保 提供諮詢服務 其時數範圍等 如被授權人需另外 密義務 如做好保密措施不外流 用過文件應銷毀 支付技術服務費亦可協議 另外 授權人可指定授 或返還等 未經授權人同意不得任意利用或公開之 權標的之實施方式 例如要求被授權人僅能用於銷 等 售 不能再做同種類技術之研發 以保護原有技術 十一 違約處理方式 的專利權 例如雙方構成違約之條件 違約方應負的契 七 權利歸屬 約責任 違約金之約定 對於違約之一方如何終止 若授權人未限制被授權人 雙方對授權技術皆 或解除契約等 宜明確約定 尤其是約定違約金部 有可能為進一步研發改良 而衍生新的技術或智慧 分 雙方得預先約定若一方違約時應負擔之賠償金 財產權 此時雙方得協商此改良技術之權利歸屬為 額 此有助於受損害之一方請求賠償上之便利 省 何? 由一方所有或雙方共有? 研發成功之一方是否 去舉證之困難 有通知他方之義務? 被授權人可否優先與授權人再 締結改良技術之授權契約? 被授權人可否回饋授權 予授權人? 並訂入契約條款 十二 其他一般條款 例如準據法 採用我國法或外國法 爭議解決 方式 採用調解 仲裁或訴訟 爭議發生後之管轄 八 侵權責任 被授權人於利用授權技術產出相關產品銷售 法院等 此部分與一般契約之約定並無不同 雙方 可擇需求約定之 時 倘有侵權行為致遭受第三人請求或被訴時 應 須向讀者說明者 不同個案中技術授權契約簽 由誰負責宜約定明確 常見約定方式有三種 由授 訂之注意要素 有時彼此會相互影響 例如授權標 權人負責與被授權人無關 由被授權人負責與授權 的及範圍可能與授權費用成正相關 範圍越大授權 人無關 由雙方共同負責分擔責任等 契約並得約 費則越高 但限制被授權人再授權或進一步研發利 定發生侵權時被授權人應儘速通知授權人 雙方共 用則會使授權費用下降 所以簽約者不應侷限於單 同全力為必要防禦程序 以避免侵權賠償責任不斷 項條款 而應綜觀契約目的 授權標的 欲獲取之 擴大 利益 能承擔之風險等 就契約整體為全盤評估 九 無擔保條款 考量自身需求 擬定最佳條款 授權人得視授權標的與市場策略 加註無擔保 由以上之說明 可知要訂定技術授權契約 應 條款 例如授權人不擔保授權技術可專利性 可商 整體評估以擬定一符合需求之最佳條款 事前協 品化等 被授權人亦得請求授權人應擔保所欲達成 商訂定合理之條文 不但能確保自身權益 更能減 之簽約目標 此時即涉及授權標的 金額及其他籌 少爭議之發生 另外 雖然法律有規定 單方擬訂 66 農業生技產業季刊

71 技術授權 不公平之定型化契約可能會被認定為無效 但實務 上 如本案例之情況 受損害之一方要主張契約構 結語 綜上所述 技術授權契約之擬定乃研發單位與 成該法條而無效 須負擔一定程度之舉證責任 要 產業機構合作之橋梁 也是整個技術授權能否成功 成功之難度頗大 因此 與其事後主張契約無效 之核心 技術授權契約之簽訂 涉及對技術專業 不如簽約時即明瞭自身權利 妥為約訂於契約文 政府法令 產業動態等之掌控及瞭解 一個龐大的 字 方為正辦 技術授權 為求達到雙方商業利益與權益保護之目 以本案例而言 B 公司取得授權技術後 能否 的 甚至需經歷多次談判時程 以及多位公司技術 順利生產商品化應是為最重要之問題 而我國若 人員 智權人員 法務或律師等共同參與 方能成 貿然開放基因轉殖植物 恐危害人體健康及環境安 功完成該技術授權契約之簽訂 無論如何 在技術 全 因此會由中央或地方主管機關來嚴格把關 經 授權的過程中 一開始契約的擬定乃非常關鍵 攸 其許可為田間試驗並經審查通過 方能為推廣及銷 關未來授權執行之方式 權利 獲利與風險 對於 售 此案中水稻為國內主要糧食作物 其法規審查 簽約後雙方權利義務之法律效果與責任歸屬影響甚 之重要性更是不可言喻 B 公司既然最終目的是要 鉅 吾等不能輕忽視之 將該技術成功量化生產銷售 即應將法規審查能否 謝彥安 致信法律事務所 AgBIO 律師 通過及其時間耗費列為考量要點 妥為協商擬定授 權契約條文 例如 B 公司可將技術授權契約簽訂 應注意要素 三 授權期間 訂為一較長時間 以度 過審查期間 五 授權費用 授權金調降 或先分 期給付一部分至能確實生產銷售為止 九 無擔保 條款 將 不擔保本授權技術商品化之可能性 等 文字協商修改 如此一來 本件之爭議可望不會發 生 另外補充說明 本案雖然 B 公司曾向法院主 張 無法通過農委會審查所依據之法令 植物品種 及種苗法 是 93 年才修正公布 而雙方早於 88 年 89 年就簽訂技術授權契約 技術移轉合約 B 公司 於訂約時無法預料法律之修正 因此不能苛求 B 公 司 但是就算 B 公司之主張為真 本文建議 參考 藥物上市前也需通過動物試驗 人體試驗等不同階 段 B 公司於簽約時應考量未來法規規範會趨於嚴 格 而有無法核准可能之風險 亦可考慮於契約條 文加註 如因法令變更致被授權人無法據以生產實 施授權技術時 雙方應共同分擔損失 等語句 以 求盡量分散其風險 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 67

72 資 訊 情 報 INFORMATION 2014 米 食 加 工 技 術 國 際 研 討 會 從 穀 粒 到 穀 粉 會 議 紀 實 撰 文 / 劉 依 蓁 稻 米 為 國 人 主 要 的 糧 食 作 物, 近 年 來 受 到 消 費 者 飲 食 習 慣 改 變 及 食 物 多 樣 化 的 影 響, 國 人 每 人 每 年 的 稻 米 消 費 量 逐 年 減 少, 至 2009 年 國 內 每 人 每 年 的 稻 米 消 費 量 不 到 45 公 斤, 加 上 面 臨 國 際 自 由 發 展 貿 易 的 發 展 趨 勢, 國 內 政 策 以 持 續 調 整 產 業 結 構 為 因 應 方 式, 並 由 過 去 偏 重 提 升 生 產 量, 轉 向 提 升 稻 米 品 質 品 種 與 品 牌 三 品 策 略 發 展 2014 年 農 糧 署 延 伸 過 去 的 稻 米 產 銷 專 業 區, 實 行 稻 米 產 銷 契 作 集 團 產 區 輔 導 措 施, 將 前 端 的 稻 種 與 秧 苗 端 及 後 端 的 稻 米 加 工 品 進 一 步 和 產 業 鏈 結 合 在 米 食 加 工 品 部 分, 加 工 用 米 也 在 產 銷 契 作 集 團 產 區 的 設 置 範 圍 內, 提 供 加 工 業 者 優 良 的 國 產 米 原 料, 促 進 新 式 米 食 加 工 品 開 發, 藉 由 多 元 化 米 食 來 提 升 米 食 消 費 我 國 投 注 在 米 食 加 工 品 及 相 關 技 術 之 研 發 已 有 多 年 的 時 間, 其 中 經 加 工 製 成 之 米 榖 粉 產 品, 符 合 國 人 飲 食 之 方 便 性 及 多 樣 性 農 糧 署 黃 怡 仁 簡 任 技 正 表 示, 推 動 米 穀 粉 及 新 興 米 食 產 業 鏈, 在 過 去 及 未 來 都 會 是 該 署 的 重 要 產 業 政 策 為 因 應 臺 灣 米 穀 粉 產 業 的 技 術 發 展 需 求 及 強 化 國 際 米 食 加 工 技 術 議 題 之 學 術 交 流, 行 政 院 農 業 委 員 會 農 糧 署 國 立 宜 蘭 大 學 食 品 科 學 系 及 聯 華 實 業 股 份 有 限 公 司 聯 合 舉 辦 2014 米 食 加 工 技 術 國 際 研 討 會, 特 別 邀 請 五 位 國 外 米 穀 粉 專 家 針 對 米 食 加 工 磨 粉 技 術 對 米 穀 粉 性 質 的 影 響 進 行 討 論, 並 於 現 場 展 示 臺 灣 及 日 本 之 米 食 產 品 及 相 關 研 究 成 果 海 報 以 下 就 五 位 專 家 的 簡 報 內 容 分 別 進 行 摘 錄 : 岡 留 博 司 日 本 農 研 機 構 食 品 総 合 研 究 所 製 造 工 學 實 驗 室 負 責 人 稻 米 在 日 本 主 要 是 以 直 接 食 用 的 方 式 消 費, 與 臺 灣 相 同 的 是, 日 本 在 稻 米 消 費 量 也 存 在 逐 年 降 低 的 問 題, 於 是 日 本 農 林 水 產 省 於 2008 年 提 出 新 農 政 計 畫, 以 提 升 米 食 等 相 關 加 工 產 品 的 使 用 米 穀 粉 製 成 的 米 食 可 依 據 生 產 的 方 式 分 為 生 粉 製 品 及 糊 化 製 品, 其 中 生 粉 包 括 由 非 糯 米 製 成 的 米 穀 粉 上 新 粉, 及 糯 米 製 成 的 米 穀 粉 白 玉 粉, 普 遍 用 於 製 作 日 式 甜 食, 近 年 為 了 擴 大 稻 米 的 消 耗 量, 於 是 將 米 穀 粉 用 於 麵 包 或 麵 條 以 代 替 或 部 分 代 替 麵 粉 岡 留 博 司 博 士 表 示, 米 穀 粉 製 品 具 有 良 好 的 口 感, 相 較 於 麵 粉, 具 有 較 好 的 胺 基 酸 組 成, 蛋 白 質 品 質 較 好, 另 外 以 米 穀 粉 製 作 油 炸 食 物, 其 吸 油 率 為 21%, 相 較 於 麵 粉 38% 來 的 低, 以 上 皆 為 米 穀 粉 的 特 色 及 優 勢 其 研 究 目 的 在 將 稻 米 研 磨 至 微 米 及 奈 米 等 級, 以 了 解 粒 徑 大 小 對 米 穀 粉 物 化 性 質 的 影 響 氣 流 式 研 磨 法 是 目 前 可 達 到 最 小 粒 徑 的 研 磨 方 式, 經 過 岡 留 博 司 博 士 的 實 驗 顯 示, 透 過 氣 流 式 研 磨 稻 米 可 獲 得 平 均 粒 徑 小 於 5μm 的 米 穀 粉, 且 米 穀 粉 的 粒 徑 和 研 磨 方 式 會 影 響 其 澱 粉 破 損 與 糊 液 特 性, 包 括 在 水 中 的 溶 解 度 吸 水 能 力 和 酵 素 水 解 程 度 等 另 外 以 濕 磨 機 搭 配 超 音 波 處 理, 可 獲 得 奈 米 級 的 澱 粉 顆 粒 岡 留 博 司 博 士 建 議 未 來 應 推 廣 粒 徑 介 於 10μm 68 農 業 生 技 產 業 季 刊

73 的 米 穀 粉, 如 果 是 要 使 用 於 製 作 米 麵 包, 則 其 澱 粉 破 損 率 不 能 太 高 ; 另 外, 有 關 粒 徑 小 於 10μm 的 米 穀 粉, 其 澱 粉 破 損 率 會 由 5% 提 高 至 17%, 改 變 其 糊 化 特 性, 這 類 的 米 穀 粉 因 為 特 性 不 同, 可 應 用 於 新 型 的 產 品 開 發 Sanguansri Charoenrein 泰 國 農 業 大 學 食 品 科 技 系 副 教 授 稻 米 除 了 以 米 飯 的 形 式 食 用 之 外, 也 會 磨 成 米 穀 粉 製 作 米 粉 絲 米 紙 米 餅 等 產 品, 然 而 在 稻 米 收 成 至 進 行 磨 粉 前, 在 儲 存 的 過 程 中, 稻 米 的 物 化 性 質 會 發 生 改 變, 影 響 其 磨 成 米 穀 粉 後 的 應 用 特 性 成 糊 性 質 是 影 響 米 穀 粉 應 用 的 重 要 因 素, Sanguansri Charoenrein 教 授 的 研 究 在 於 比 較 新 鮮 稻 米 與 儲 存 一 段 期 間 的 陳 米, 其 米 穀 粉 的 成 糊 性 質 膨 潤 力 與 澱 粉 顆 粒 形 狀 的 變 化, 同 時 提 出 其 物 化 性 質 改 變 的 可 能 因 素 及 解 決 方 法 透 過 快 速 糊 液 黏 度 分 析 (RAV) 的 結 果 顯 示, 儲 存 一 年 的 陳 米 在 糊 液 性 質 上 尖 峰 黏 度 (peak viscosity) 和 破 裂 黏 度 (breakdown) 明 顯 下 降, 但 最 終 黏 度 (final viscosity) 回 凝 黏 度 (setback) 糊 液 溫 度 (pasting temperature) 顯 著 上 升 Sanguansri Charoenrein 教 授 認 為, 此 現 象 可 能 是 陳 米 中 的 蛋 白 質 間 形 成 雙 硫 鍵, 因 而 限 制 其 米 穀 粉 的 膨 潤 程 度 導 致, 其 糊 化 所 需 的 熱 焓 也 較 新 鮮 稻 米 來 的 高 然 而 陳 米 所 製 成 的 米 穀 粉 可 藉 由 0.1% 檸 檬 酸 的 加 工 處 理, 使 其 RAV 的 特 性 回 復 至 新 鮮 米 穀 粉 的 狀 態 申 末 湜 韓 國 全 南 國 立 大 學 食 品 與 營 養 系 教 授 相 較 於 小 麥 來 說, 稻 米 的 麩 皮 較 容 易 去 除, 對 於 麩 質 過 敏 症 患 者, 可 使 用 米 穀 粉 代 替 小 麥 麵 粉, 製 作 出 無 麩 質 的 食 物, 例 如 : 蛋 糕 麵 包 等 一 般 的 米 穀 粉 都 是 採 用 乾 式 和 濕 式 兩 種 研 磨 方 法 研 磨, 雖 然 許 多 研 究 指 出 濕 磨 比 乾 磨 的 品 質 高, 但 濕 式 磨 製 的 米 穀 粉 較 不 易 儲 存 且 具 有 易 分 散 不 易 形 成 米 麵 糰 的 特 質, 用 於 製 作 烘 焙 產 品 及 麵 條 時 較 不 方 便 申 教 授 進 行 米 穀 粉 的 開 發 研 究, 發 現 將 稻 米 先 進 行 浸 泡 後, 在 低 溫 (<40 C) 減 壓 的 乾 燥 機 進 行 乾 燥 至 含 水 量 12%, 再 以 乾 磨 的 方 式 製 成 米 穀 粉, 此 米 穀 粉 的 吸 水 性 佳, 且 易 於 糊 化 利 用 此 新 開 發 的 米 穀 粉 製 作 麵 包 時, 再 額 外 添 加 分 離 大 豆 蛋 白 及 轉 麩 胺 醯 酶, 以 形 成 米 麵 糰 中 的 網 絡 結 構 西 村 元 樹 日 本 西 村 機 械 公 司 社 長 在 日 本 使 用 米 穀 粉 製 作 糕 點 或 餅 乾 已 有 悠 久 的 歷 史, 和 臺 灣 一 樣 具 有 深 厚 的 米 食 加 工 文 化 西 村 機 械 公 司 發 展 相 關 的 磨 粉 機 械 以 及 製 造 米 穀 粉 已 經 有 80 年 的 歷 史, 近 年 來 發 展 出 一 種 新 用 途 米 穀 粉 研 磨 方 式, 原 則 上 仍 是 一 種 半 乾 磨 的 研 磨 法, 米 粒 被 快 速 的 空 氣 氣 流 導 引, 在 研 磨 機 中 反 覆 碰 撞 碎 裂, 藉 由 高 速 氣 流 導 引 粉 碎, 可 降 低 粉 碎 時 的 產 熱, 同 時 可 獲 得 粒 徑 分 布 均 勻 且 澱 粉 破 損 率 低 的 米 穀 粉, 此 設 備 被 稱 為 氣 流 粉 碎 機 (air current grinder) 西 村 機 械 公 司 將 臺 灣 國 產 米 以 公 司 的 磨 粉 技 術 製 成 米 穀 粉, 再 以 米 穀 粉 82% 小 麥 麵 粉 18% 的 比 例 製 成 具 香 氣 的 米 麵 包 於 現 場 展 示, 西 村 社 長 表 示, 米 麵 包 可 促 進 米 消 費 量, 添 加 部 分 的 小 麥 麵 粉 可 使 麵 包 製 作 較 容 易 成 功 ; 然 而, 以 米 穀 粉 製 作 米 麵 包 時, 要 注 意 選 用 粒 徑 較 小 且 粒 徑 分 布 均 勻 的 米 穀 粉, 澱 粉 損 傷 率 也 要 盡 量 降 低, 除 此 之 外, 也 要 注 意 製 作 米 麵 包 時 的 水 量 另 外 於 會 場 外 也 展 示 西 村 機 械 公 司 的 米 披 薩 米 戚 風 蛋 糕 等 產 品, 供 與 會 人 員 品 嚐 萩 田 敏 日 本 西 村 機 械 公 司 顧 問 萩 田 敏 顧 問 先 前 任 職 於 日 本 農 林 水 產 省, 對 於 推 廣 米 穀 粉 及 米 食 加 工 品 已 有 多 年 的 經 驗 萩 田 顧 問 表 示, 日 本 的 米 穀 粉 依 據 蒸 煮 與 否, 分 為 蒸 煮 米 穀 粉 和 生 米 穀 粉, 另 外 依 據 糯 質 或 非 糯 質 又 可 分 出 許 多 不 同 種 類 的 米 穀 粉 在 討 論 米 穀 粉 的 加 工 性 部 分, 萩 田 顧 問 表 示 主 要 影 響 的 因 素 有 三 個, 包 括 粉 體 本 身 的 粒 徑 粉 碎 後 的 澱 粉 損 傷 度 及 米 成 分 中 的 直 鏈 澱 粉 含 量 等, 在 製 作 不 同 的 米 產 品 應 選 用 合 適 糧 食 安 全 與 稻 米 科 技 2014 NO.39 69

74 資訊情報 INFORMATION 的米穀粉 以粉體的粒徑來說 粒徑較小的適合製 作米麵包 而粒徑較大的則用於製作米麵食或和菓 子 以澱粉損傷度來說 製作米麵包時應選用損傷 農業生技產業季刊 徵稿啟事 度低的粉體 而澱粉損傷度較高的米穀粉則用於製 作甜不辣或和菓子 此和粉體的吸水性有關 另外 以直鏈澱粉的含量還看 高直鏈澱粉含量 (30% 以 上 ) 的米穀粉適用於米麵食的製作 中直鏈澱粉含 量 (18%20%) 適用於米麵包及米粉 而低含量則適 用於年糕 日式糰子等 結語 整體來說 無論在臺灣 日本及韓國 都存在 著米消費量逐年降低的現象 為了提升米消費量及 順應食物多樣化的潮流趨勢 開發米穀粉及其米加 工品是提升稻米消費量的重點方向 米穀粉具有無 麩質 優質蛋白來源 吸油率較麵粉低等特點 利 用適當的研磨及加工處理 可開發出許多不同的米 加工產品 我國國產稻米具有品質優良 產量穩定 等優勢 期許未來透過消費端的需求增加 帶動生 產需求 為稻農及糧食業者帶來收益 使臺灣稻米 產業永續經營 劉依蓁 台灣經濟研究院生物科技產業研究中心 AgBIO 專案經理 農業生技產業季刊 之發行 目的在 於建構一資訊交流平台 累積農業生技產業 發展知識庫 提供產 官 學 研各界進行 決策時之重要參考 刊物內容涵蓋 產業暨市場概況 政策法規與管理 科技發展趨勢 研發與創新 廠商動向 及 國內外 重要訊息 等專題 期能以全方位角度探討 農業生技相關主題產業 若您或貴單位 有符合農業生技產業主題 的相關文章願意分享予所有讀者 請將文 稿 至本刊編輯部[email protected]. tw或來電(02) EXT. 568 劉依蓁 主編 學習無界限 知識樂分享 農業生技產業季刊 歡迎大家踴躍賜稿 農業生技產業季刊滿意 度及需求調查 親愛的讀者 您好 感謝您閱讀農業生技產業季刊 編輯 部邀請您撥冗三分鐘進行農業生技產業季 刊滿意度及需求調查 目的希望了解您對 於農業生技產業資訊的需求 以及對本季 刊 的 滿 意 度 您 寶 貴 的 意 見 將 成 為 我 們 改 進 的 重 要 依 據 為 感 謝 您 的 支 持 凡 成功完成問卷者即贈送兩期季刊 即刻至 下載問卷 敬請把 握機會儘速填答 農業生技產業季刊編輯部 敬啟 70 農業生技產業季刊

75 特 定 稻 米 議 題 研 析 機 能 性 低 GI 米 專 家 座 談 會 會 議 紀 實 撰 文 / 劉 依 蓁 楊 玉 婷 稻 米 由 多 種 成 分 組 成, 包 括 醣 類 植 物 性 蛋 白 質 脂 肪 膳 食 纖 維 等, 其 中 以 醣 類 為 主 要, 占 所 有 成 分 將 近 八 成, 對 於 以 稻 米 為 主 食 的 國 人 而 言, 若 能 攝 食 低 升 糖 指 數 (Glycemic index, GI) 的 米 飯, 將 能 降 低 罹 患 第 二 型 糖 尿 病 的 風 險, 國 內 已 著 手 進 行 開 發 低 GI 水 稻 專 用 品 種 由 於 不 易 水 解 消 化 之 高 直 鏈 澱 粉 米 是 GI 值 較 低 的 食 物, 較 適 合 糖 尿 病 人 食 用, 但 往 往 口 感 較 不 佳, 目 前 國 內 正 朝 向 育 成 直 鏈 澱 粉 含 量 高, 同 時 注 重 口 感 之 鮮 食 米 種 開 發 ; 或 以 加 工 方 式, 以 米 粉 碗 粿 蘿 蔔 糕 秈 米 糕 等 米 食 加 工 品 形 式 提 供 大 眾 食 用, 以 維 護 人 體 血 糖 穩 定 為 協 助 國 內 育 種 單 位 掌 握 產 業 及 市 場 需 求, 進 一 步 找 出 新 品 種 產 業 化 的 立 足 點 與 對 策, 行 政 院 農 業 委 員 會 委 託 台 灣 經 濟 研 究 院 生 物 科 技 產 業 研 究 中 心 於 2014 年 7 月 2 日 辦 理 特 定 稻 米 議 題 研 析 機 能 性 低 GI 米 專 家 座 談 會, 邀 請 屏 東 科 技 大 學 林 貞 信 教 授 農 業 試 驗 所 賴 明 信 副 研 究 員 中 華 民 國 營 養 食 品 協 會 翁 源 水 理 事 長 農 業 試 驗 所 李 雅 琳 副 研 究 員 宜 蘭 大 學 食 品 科 學 系 陳 時 欣 教 授 農 業 試 驗 所 鄭 統 隆 副 研 究 員 億 東 企 業 股 份 有 限 公 司 陳 建 全 執 行 董 事 等 專 家, 針 對 機 能 性 低 GI 米 之 產 業 現 況 及 全 球 研 發 趨 勢 進 行 交 流 與 討 論 屏 東 科 技 大 學 食 品 科 學 系 林 貞 信 教 授 我 本 人 從 事 米 加 工 品 和 米 食 營 養 的 研 究, 然 而 現 代 人 因 為 營 養 過 剩, 部 分 消 費 者 對 於 米 加 工 品 期 望 能 夠 具 有 滿 足 飽 足 感, 但 又 不 會 轉 為 體 內 能 量 的 特 點, 不 消 化 反 而 成 為 一 種 時 尚, 因 此 米 食 當 中 的 抗 性 澱 粉 便 成 為 重 要 一 角 澱 粉 的 消 化 與 不 消 化, 在 實 驗 室 內 可 透 過 糊 化 度 來 了 解, 若 能 夠 進 行 人 體 實 驗, 則 可 取 得 人 體 的 實 際 GI 值 國 外 的 營 養 學 專 家, 包 括 1981 年 提 出 Glycemic Index 的 Dr. Jenkin 以 及 倡 導 低 GI 飲 食 的 澳 洲 雪 梨 大 學 Dr. BrandMiller, 都 致 力 於 推 動 Glycemic response 的 研 究 因 為 我 們 本 身 進 行 米 食 加 工, 希 望 可 以 透 過 原 料 去 觀 察 其 抗 解 澱 粉 的 含 量 來 了 解 其 GI 值 過 去 GI 值 在 臺 灣 知 道 的 人 並 不 多, 過 去 市 面 上 比 較 著 名 的 產 品 只 有 完 膳, 但 近 年 相 關 低 GI 的 推 廣 和 產 品 越 來 越 多, 但 產 品 大 多 添 加 膳 食 纖 維 等 物 質 以 減 少 澱 粉 含 量, 或 是 以 非 澱 粉 的 其 他 營 養 成 分 代 替, 其 GI 值 為 0 都 有 可 能 澳 洲 雪 梨 大 學 Dr. BrandMiller 曾 經 於 2011 年 來 臺, 認 為 GI 為 質 的 概 念, 表 示 食 物 中 的 碳 水 化 合 物 的 品 質, 而 升 糖 負 荷 (Glycemic load, GL) 則 是 為 量 的 概 念,GL 是 把 GI 與 碳 水 化 合 物 的 量 相 乘 所 得 到 的 結 果, 顯 示 具 體 吃 下 的 食 物 轉 化 成 葡 萄 糖 的 效 益 有 關 GI 怎 麼 測, 基 本 上 有 兩 種, 分 別 是 以 葡 萄 糖 和 白 吐 司 為 標 準 品, 葡 萄 糖 為 100 的 話, 則 白 吐 司 約 為 70, 取 決 於 在 做 人 體 試 驗 時, 受 試 者 糧 食 安 全 與 稻 米 科 技 2014 NO.39 71

76 資訊情報 INFORMATION 會比較偏好葡萄糖或白吐司而定 以及受試者的食 用量和飲水的程序 過去做 GI 的研究多為營養學 專家 但一般人較不明瞭營養學中量的概念 例如 一份青菜 或一份肉 網路上雖可看到很多不同食 物的 GI 表格 但對於食物的來源或品種皆沒有說 明 事實上不同品種的米 GI 值範圍很大 在育種部分 我也樂見臺灣可以育出低 GI 的 稻米品種 去年到澳洲參加 ICC 穀物協會的會議 在澳洲的超級市場裡有看到 Sunrice 販售低 GI 的白 米 糙米和即食米 甚有有以蒟蒻製成的仿造米 一般消費者可能不會去注意 但基本上澳洲的米都 是長米 秈米 至於是否透過育種而來不確定 其 直鏈澱粉含量約為 2030% 但其產品標示 GI 值為 54 屬於低 GI 米 目前本人還沒有食用過 但長米 的口感應該是比稉稻硬 目前市面上的調節血糖用 Partnership, TPP) 澳洲是對臺灣來說是最具威脅的 途健康食品 以添加難消化性糊精為主 為一種食 國家之一 因為澳洲也產稻米並且離臺灣近 澳洲 品添加物 可調節空腹血糖值 米品牌 Sunrice 屬於長粒米 相較之下 臺灣的米粒 關於申請認證或人體試驗 首先需要申請人體 外觀較為短 胖 容易受環境栽培引起心腹白 影 試驗許可 需要一些時間來進行 有關 GI 值測定的 響米粒品質 若育成長粒形則此問題可解決 這也 人體試驗是屬於人體試驗審查委員會 (Institutional 是為何進口的長粒米外觀較臺灣一期作米粒的外觀 Review Board, IRB) 的簡易審查 相較於一般醫藥 較為漂亮 品較為簡單 一般為指尖採血 一般營養師即可執 在策略上 若是以直接食用為目的的低 GI 米 行 至於執行的機構 現在已越來越多 早期主要 將從現有的可食用品種改良 降低其 GI 值 若是 在進行 GI 臨床試驗為臺北醫學大學 國外 GI 值人 以加工原料為主的 則直接增加直鏈性澱粉含量即 體試驗機構 通常組織較為龐大 可以隨到隨審 可 以非直接食用的用途來說 包括製酒 米麵包 例如澳洲雪梨大學的醫學院 目前已建立一個平 用 飼料用等業務用米 只要克服其抗病性 讓其 臺 由民間成立一個基金會來運作 根據了解 其 生產成本能夠符合利益 相對直接食用的米單純 低 GI 認證為非官方認證 對於廠商是否有實質的 相反的 直接食用的米種開發較為困難 因為目前 利益可能要再了解 廣為食用的品種通常為直鏈澱粉含量低的品種 GI 值較高 因此未來發展方向希望能找到維持口感 行政院農業委員會農業試驗所 賴明信 副 研究員 種 但同時具有較軟口感的特性 目前可能的結果 今日的主題可以分為兩個思考點 一個是把低 是直鏈澱粉含量高一點 降低 GI 值 但損失一點口 GI 米直接食用 另一個是做為加工的原料使用 感 目前澳洲已有這種品種 另外中國開發的高抗 從育種來看是兩個方向 面對區域整合的趨勢 未 性澱粉含量品種 宜糖米 黏性低 顆粒小 口感 來臺灣若加入 跨太平洋夥伴協定 (TransPacific 較不佳 72 農業生技產業季刊 但 GI 值又低的品種 即找到直鏈澱粉含量高的品

77 在 人 體 試 驗 這 一 領 域, 目 前 農 試 所 已 經 在 進 行 國 內 米 飯 的 GI 值 化 學 分 析 法 與 人 體 試 驗 分 析 法 的 迴 歸 曲 線 圖 對 照 研 究, 目 前 澳 洲 日 本 已 分 別 完 成 對 照 指 標 之 建 立, 建 構 華 人 所 屬 的 迴 歸 線 有 其 需 求 性, 但 華 人 包 括 臺 灣 目 前 還 沒 有, 主 要 原 因 為 目 前 衛 服 部 所 規 定 的 人 體 試 驗 執 行 較 困 難, 農 試 所 目 前 是 委 託 弘 光 大 學 與 中 山 醫 進 行 合 作 要 兼 顧 低 GI 機 能 性 和 口 感 是 一 個 很 困 難 的 工 作, 根 據 目 前 開 發 的 經 驗 顯 示, 直 鏈 性 澱 粉 含 量 只 要 超 過 20% 就 會 很 明 顯 感 覺 得 出 來 口 感 不 好,19% 含 量 則 還 可 以 接 受, 因 此 就 只 能 在 19% 的 品 種 裡 去 找 出 低 GI 的 品 種 最 後 在 低 GI 產 品 標 示 方 面, 還 是 需 要 公 權 力 的 介 入, 建 立 具 有 公 信 力 的 統 一 標 示 中 華 民 國 營 養 食 品 協 會 翁 源 水 理 事 長 在 低 GI 米 部 分, 要 同 時 注 重 GI 和 GL, 針 對 糖 尿 病 病 患 食 用, 包 括 品 種 的 選 擇 飲 食 方 式 醫 療 生 產 ( 包 括 農 藥 部 分 ) 都 是 需 要 考 量 的, 同 時 若 要 推 廣 行 銷 低 GI 米, 在 口 感 口 味 上 一 定 要 去 克 服 糖 尿 病 很 多 是 從 飲 食 引 起 的, 然 而 無 論 在 先 進 國 家 或 開 發 中 國 家, 人 都 不 能 缺 少 碳 水 化 合 物, 因 此 低 GI 米 在 預 防 醫 學 上 扮 演 重 要 的 角 色 目 前 糖 尿 病 病 人 已 超 過 3 億 人, 飲 食 習 慣 會 影 響 其 併 發 症, 因 此 低 GI 米 確 實 有 其 市 場 從 醫 療 單 位 角 度 來 看, 由 醫 療 端 來 做 配 套 較 不 容 易, 因 為 醫 院 的 收 入 還 是 以 胰 島 素 處 方 藥 為 主, 若 要 請 醫 院 協 助 推 廣 低 GI 米 不 容 易, 建 議 直 接 納 入 健 保 給 付 較 好, 但 是 要 先 釐 清 要 讓 大 眾 吃 低 GI 米 還 是 低 GI 米 加 工 品, 這 是 兩 條 不 同 的 路, 兩 條 路 可 同 時 進 行 米 加 工 品 包 括 膳 食 食 品 若 產 量 過 多 可 做 動 物 飼 料 或 米 菓 等 加 工 品 來 增 加 市 場 人 體 試 驗 部 分, 除 了 要 通 過 IRB 的 審 查, 還 有 國 內 外 的 保 險 問 題, 建 議 製 成 一 般 的 營 養 食 品 就 好 在 法 規 上, 只 要 產 品 上 沒 有 標 示 或 宣 稱 療 效, 直 接 給 人 食 用 是 沒 問 題 的, 但 若 是 健 康 食 品 有 宣 稱 到 療 效, 則 必 須 要 有 動 物 實 驗 的 數 據 因 此 是 要 看 標 示 是 否 宣 稱 療 效 是 否 為 醫 療 用, 若 有 寫 到 醫 療 用 則 需 要 進 行 審 查 低 GI 的 膳 食 食 品 不 會 走 低 價 路 線, 站 在 預 防 醫 學 角 度 來 看, 其 價 值 應 該 較 高 若 申 請 健 字 號, 應 該 要 去 評 估 是 否 可 以 帶 來 利 益, 另 外 只 要 產 品 能 夠 推 銷 出 去 也 可 以 不 申 請 健 字 號 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 試 驗 所 李 雅 琳 副 研 究 員 目 前 農 試 所 亦 以 朝 向 育 成 低 GI 米 的 品 種 在 努 力, 目 前 分 析 13 種 良 質 米 品 種, 包 括 臺 稉 9 號 臺 農 71 號 等 知 名 品 種, 同 時 分 析 該 品 種 的 白 米 和 糙 米, 以 利 提 供 消 費 者 各 品 種 GI 值 的 完 整 資 訊 但 因 為 人 體 試 驗 執 行 較 為 困 難, 所 以 目 前 採 用 化 學 分 析 法 進 行 分 析, 本 所 賴 明 信 博 士 也 挑 了 8 個 高 中 低 GI 值 的 稻 米 品 種 平 行 進 行 化 學 分 析 及 人 體 試 驗, 未 來 可 聯 合 建 立 化 學 分 析 和 人 體 試 驗 迴 歸 曲 線, 未 來 將 可 利 用 化 學 分 析 結 果 推 算 在 人 體 中 的 實 際 GI 值 未 來 也 會 與 本 所 作 物 組 的 吳 東 鴻 博 士 從 分 子 標 誌 進 行 育 種 有 關 低 GI 米 的 效 益, 除 了 提 供 給 糖 尿 病 患 者 食 用 之 外, 目 前 已 知 高 GI 飲 食 對 於 學 齡 兒 童 也 有 不 好 的 影 響, 血 糖 快 速 上 升 會 導 致 胰 島 素 快 速 增 加, 之 後 血 糖 又 迅 速 降 低, 體 內 血 糖 變 動 太 快, 會 影 響 學 童 的 情 緒 及 學 習 力 另 外, 人 體 內 血 糖 快 速 上 升, 會 大 量 增 加 胰 島 素 分 泌, 同 時 會 促 進 脂 肪 的 合 成, 因 此 低 GI 米 延 緩 血 糖 上 升 的 作 用, 確 實 具 有 調 節 體 重 的 功 能 澳 洲 在 GI 的 研 究 及 認 證 上 具 有 良 好 的 制 度, 其 專 業 度 甚 至 勝 於 美 國 等 其 他 先 進 國 家, 其 中 雪 梨 大 學 的 網 站 具 有 很 好 的 GI 值 資 料 庫, 只 要 輸 入 食 品 名 稱 就 可 以 查 到 相 關 的 GI 值 資 料 並 且 在 超 市, 各 種 食 品 幾 乎 都 會 有 GI 值 的 標 示 由 於 國 內 執 行 臨 床 試 驗 較 困 難, 建 議 國 內 是 否 可 仿 效 澳 洲, 組 成 一 糧 食 安 全 與 稻 米 科 技 2014 NO.39 73

78 資 訊 情 報 INFORMATION 個 團 隊 或 平 臺, 有 實 務 需 求 時 就 可 以 委 託 進 行 研 究 ; 另 外 在 認 證 制 度 方 面, 澳 洲 部 分 都 是 以 人 體 實 驗 為 主, 但 由 於 國 內 執 行 人 體 試 驗 較 困 難, 若 國 內 未 來 有 認 證 制 度, 建 議 可 以 化 學 分 析 法 透 過 迴 歸 曲 線 連 結 得 出 在 人 體 的 數 據 宜 蘭 大 學 食 品 科 學 系 陳 時 欣 教 授 有 關 GI 的 人 體 試 驗, 其 實 國 內 從 67 年 前 就 已 開 始 進 行, 並 不 像 一 般 醫 藥 品 需 要 長 時 間 監 測, 其 試 驗 的 IRB 等 級 低 且 容 易 通 過, 我 過 去 也 與 長 庚 大 學 合 作 做 臨 床 試 驗, 同 時 做 體 內 和 體 外 試 驗 只 是 在 做 人 體 的 GI 值 實 驗 時, 必 須 針 對 試 驗 人 的 飲 食 背 景 調 查 作 詳 細 的 調 查, 否 則 實 驗 數 據 會 失 準 目 前 國 內 並 沒 有 自 己 建 立 的 方 程 式 供 體 外 化 學 分 析 法 HI 值 換 算 為 人 體 內 的 GI 值, 目 前 常 用 的 方 程 式 皆 為 國 外 所 建 立, 因 此 在 5 6 年 前 便 開 始 想 要 建 立 國 內 的 方 程 式 至 去 年 已 做 出 一 條 國 內 米 食 的 迴 歸 線, 期 望 未 來 可 以 建 立 相 關 的 迴 歸 線 方 程 式, 一 旦 建 立 之 後, 其 實 都 不 需 要 再 做 體 內 試 驗, 只 需 要 進 行 體 外 試 驗 即 可 以 換 算 成 人 體 內 的 GI 值 結 果 米 製 品 的 方 程 式 並 不 一 定 適 用 於 米 飯, 因 此 建 議 賴 明 信 博 士 可 以 進 行 國 內 米 飯 的 方 程 式 研 究, 但 前 提 是 建 立 方 程 式 的 樣 本 數 要 夠 參 考 性 要 高 稻 米 為 主 要 糧 食, 臺 灣 的 稻 米 單 價 本 來 就 不 低, 才 會 有 進 口 米 的 問 題 出 現 在 加 工 製 品 這 一 部 分, 近 年 來 國 內 推 廣 米 穀 粉 的 使 用, 國 內 目 前 有 許 多 陳 米, 也 就 是 戰 備 儲 糧 這 一 塊, 相 對 價 格 較 為 便 宜, 可 以 把 這 些 米 變 成 米 穀 粉 來 應 用 在 米 穀 粉 的 加 工 製 品 部 分, 全 米 蛋 糕 做 成 的 米 蛋 糕 其 GI 值 低, 適 合 糖 尿 病 人 食 用, 加 上 年 輕 族 群 的 飲 食 習 慣 改 變, 利 用 米 穀 粉 製 成 多 元 化 食 品 可 提 升 米 的 應 用 性 因 此, 如 何 把 低 GI 的 元 素 加 入 米 穀 粉 變 得 很 重 要, 例 如 提 高 米 穀 粉 的 抗 性 澱 粉 含 量, 便 可 以 把 單 價 提 高 很 多, 目 前 已 知 米 的 抗 性 澱 粉 含 量 為 1%, 大 陸 的 宜 糖 米 則 已 提 升 到 10%, 但 與 米 穀 粉 相 比 仍 然 太 低, 如 玉 米 澱 粉 可 以 達 70% 的 抗 性 澱 粉 目 前 透 過 各 種 技 術, 已 可 以 把 米 穀 粉 的 抗 性 澱 粉 含 量 提 高 到 50%, 未 來 期 望 能 夠 提 升 到 6070%, 因 此 從 米 穀 粉 的 開 發 來 看, 降 低 米 穀 粉 的 GI 值 會 比 育 種 出 低 GI 品 種 來 的 容 易, 且 抗 性 澱 粉 一 提 高, 相 當 於 可 當 作 膳 食 纖 維 來 應 用, 抗 性 澱 粉 在 大 腸 中 被 微 生 物 的 利 用 性 也 比 一 般 纖 維 素 好 很 多, 也 對 大 腸 短 鏈 脂 肪 酸 的 下 降 性 更 好 所 以 從 米 穀 粉 角 度 降 低 GI, 可 行 性 比 食 用 稻 米 高 很 多, 稻 米 直 鏈 澱 粉 的 含 量 最 多 就 30% 左 右, 抗 性 澱 粉 最 多 也 只 到 10%, 已 是 育 種 的 極 限, 但 對 於 加 工 和 機 能 性 的 貢 獻 度 還 是 有 限, 因 此 若 只 討 論 直 接 食 用 的 米, 則 可 以 討 論 的 東 西 便 很 狹 隘 若 要 提 升 米 的 附 加 價 值, 米 穀 粉 這 一 塊 是 很 值 得 去 開 發 的, 相 較 於 麵 粉, 目 前 的 技 術 還 沒 有 那 麼 成 熟, 具 有 很 多 的 研 究 空 間, 光 是 磨 粉 就 具 有 很 大 的 產 業 發 揮 空 間, 同 時 原 料 的 品 質 也 需 要 注 重 以 吃 低 GI 米 避 免 增 重 的 角 度 來 看, 其 實 低 GI 要 低 到 多 少 並 不 是 絕 對 值, 必 須 還 是 要 看 米 飯 的 攝 取 量, 也 就 是 GL 的 概 念 直 鏈 澱 粉 含 量 多 出 1% 是 否 會 因 為 多 吃 一 口 飯 就 受 影 響, 這 個 問 題 牽 涉 到 GL, 而 要 建 立 GL 的 數 據 就 必 須 先 有 GI 值 然 而, 米 飯 的 煮 飯 條 件 也 是 一 個 重 要 關 鍵, 例 如 一 杯 水 煮 一 杯 米 和 兩 杯 水 煮 一 杯 米, 其 烹 煮 出 來 的 米 飯 GI 值 一 定 完 全 不 同, 從 事 米 飯 GI 值 的 研 究, 都 必 須 先 去 了 解 實 驗 的 準 備 方 式 根 據 研 究 發 現, 隔 餐 飯 (4 小 時, 保 溫 在 50 C), 其 GI 值 可 以 下 降 5, 並 且 其 水 分 和 品 評 之 結 果 都 沒 有 太 大 的 改 變, 其 原 因 目 前 還 在 探 討 當 中 至 於 提 到 直 鏈 澱 粉 含 量 37% 的 米 若 做 成 米 穀 粉 是 否 有 其 市 場 性, 實 際 上 直 鏈 澱 粉 含 量 30% 跟 37% 差 別 不 大,37% 的 貢 獻 度 很 小, 如 果 說 能 夠 從 37% 提 升 到 60% 才 具 有 差 異 性 ( 玉 米 澱 粉 的 直 鏈 性 澱 粉 含 量 可 以 到 6070%) 行 政 院 農 業 委 員 會 農 業 試 驗 所 鄭 統 隆 副 研 究 員 低 GI 米 的 研 發 策 略 可 以 分 為 三 個 方 向, 第 一 個 74 農 業 生 技 產 業 季 刊

79 對低 GI 和絕對低 GI 值 相對低 GI 值不知道是否 可以達到相較臨界值的優點 目前工作上是希望能 夠找到絕對低 GI 的品種 例如直鏈澱粉含量達到 37% 目前利用分子標誌 Waxy gene 只能達到 30% 直鏈澱粉含量 使水稻的 Starch branching enzyme IIb 突變才有可能到達 37% 直鏈澱粉含量的米種 日本在 1965 年就已經育種出高直鏈澱粉含量的品 種夢十色 但目前也尚未找到分子標誌 量測直鏈 澱粉含量的方法並不難 若以後農試所需要做篩 選 利用直鏈性澱粉含量來測較容易 但從 88 年開 始篩選 到目前還沒有找到絕對低 GI 的品種 未來 兩年會持續開發 若成功開發低 GI 品種 對於後端 加工就可以供應相對的原料 但想了解是否具有市 場價值 億東企業股份有限公司 陳建全 執行董事 為直接食用 第二為直接食用的糙米 第三種為把 在低 GI 米的銷售面來看 較不希望只鎖定在 米變成米穀粉 這一部分因為米穀粉相對麵粉單價 糖尿病患者 期望能把市場放在整體市場 現代人 高 因此目前還是鎖定在直接食用的白米 普遍都存在怕胖的心理 在米的銷售市場來看 很 目前日本的夢十色 中國的宜糖米 其直鏈澱 粉含量皆到達 37% 在人體試驗部分 不知道這種 高直鏈澱粉含量的是否是用以 30% 直鏈澱粉含量 的稻米建立出的方程式進行 GI 值換算 這些高直 多消費者都會希望吃了不會變胖 以推廣的角度來 看 這是一個可以宣傳的出發點 但如果是以此為 出發點 在米飯的口感上也需要盡力去改善 讓大 眾能夠接受願意多吃 鏈澱粉的米具有口感上的缺點 也許可以克服 例 以目前澳洲發展低 GI 米的成果來看 不知道國 如透過不同烹煮方式 另外也同意陳時欣教授的建 內開發低 GI 米是否有機會做得比澳洲好 加上未 議把高直鏈澱粉的米做成米穀粉 米穀粉的應用廣 來若加入 TPP 之後 美國 澳洲 越南等稻米生產 泛 甚至可以當作添加物使用 可增加產品中米的 香氣及顏色等 此外米麵條等加工品都是未來臺灣 低 GI 米產業化可以發展的路線 但是以國內廠商聯 華來舉例 利用舊米磨出的米穀粉一公斤 70 元 成 本高 若未來有低 GI 的品種製成之米穀粉 不知是 國的產品進入國內 不知道國內的產品是否依然具 有競爭力 但是從米食加工的方向去發展是一個很 好的方向 以銷售面來看 如果直鏈澱粉含量 37% 的米穀粉其成本可以低於麵粉 在市場上即可以取 代部份的麵粉 如此便具有市場性 否還具有市場需求及市場價值 的方式來篩選品種 而韓國則是直接用 GI 值去篩 行政院農業委員會科技處研究發展科 張 孝仁 簡任技正 選出 Goamy2 的品種 其並不是因為直鏈澱粉含量 農委會欲向科技會報爭取經費推行機能性作 高或抗性澱粉高 而是因為含有類似纖維的物質高 物 機能性稻米即是其中一個領域 期望能夠達到 所造成低 GI 的效果 但其口感差 GI 值可以分為相 穩定農民收益 同時解決休耕政策的問題 以及緩 從研發層面來看 日本和中國是用直鏈性澱粉 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 75

80 資 訊 情 報 INFORMATION 解 農 產 品 貿 易 自 由 化 的 衝 擊 低 GI 米 的 相 關 市 場, 包 括 糖 尿 病 調 節 體 重 等 訴 求 功 能 未 來 還 需 要 相 關 的 數 據 支 持 檢 測 認 證 的 制 度 一 定 要 先 建 立, 否 則 無 法 創 造 出 高 價 值 的 產 品 最 後 在 產 業 發 展 部 分, 包 括 生 產 行 銷 和 人 才 就 業 等, 在 各 個 環 節 上 都 需 要 相 關 的 政 府 計 畫 支 持 行 政 院 農 業 委 員 會 科 技 處 研 究 發 展 科 郭 秋 怡 技 士 機 能 性 稻 米 和 糧 食 安 全 應 是 同 時 並 進 的, 兩 者 的 育 種 方 向 不 同, 因 此 應 該 不 會 互 相 牴 觸 建 議 可 以 把 低 GI 米 分 為 鮮 食 和 加 工 兩 部 分 發 展, 在 鮮 食 的 部 分 可 以 減 重 為 目 的, 只 要 將 GI 值 降 低 到 一 定 的 百 分 比 即 可, 不 需 要 去 強 調 更 低 的 GI, 又 可 以 兼 顧 食 味 與 口 感 ; 另 外 更 低 GI 值 的 米 因 為 口 感 較 差, 就 朝 向 加 工 的 方 向 若 要 推 行 低 GI 的 認 證 機 制, 建 議 下 次 可 邀 請 衛 生 福 利 部 出 席 討 論, 讓 衛 生 福 利 部 了 解 農 業 界 可 能 會 有 這 方 面 的 需 求 到 醫 院 端 給 需 要 進 行 飲 食 控 制 或 做 健 診 的 人 使 用, 另 外, 口 感 較 差 的 部 分 則 可 做 成 米 穀 粉 來 多 元 化 應 用 結 語 機 能 性 低 GI 米 之 產 業 發 展 策 略 首 重 於 良 好 的 標 示 制 度, 不 論 是 低 GI 標 示 或 是 健 字 號, 必 須 要 有 具 公 信 力 的 標 示 檢 測 制 度, 同 時 強 調 數 據 的 支 持 國 外 的 制 度 可 做 為 借 鏡 參 考, 國 內 部 分 則 應 建 置 相 關 的 數 據 資 料, 包 括 建 立 國 人 食 用 米 飯 之 GI 方 程 式 及 相 關 研 究 支 持 等 以 產 業 整 體 來 看, 低 GI 米 若 只 是 當 作 一 般 的 食 品, 則 較 難 顯 現 出 其 差 異 性, 因 此 在 產 業 化 發 展 還 有 很 多 空 間 可 以 討 論, 本 次 會 議 聚 集 低 GI 米 之 育 種 生 產 加 工 及 推 廣 等 各 方 專 家, 對 於 機 能 性 低 GI 米 之 產 業 進 行 廣 泛 討 論, 期 望 未 來 能 夠 持 續 廣 納 多 方 意 見, 使 低 GI 米 產 業 發 展 計 畫 更 臻 于 完 善 AgBIO 劉 依 蓁 台 灣 經 濟 研 究 院 生 物 科 技 產 業 研 究 中 心 專 案 經 理 楊 玉 婷 台 灣 經 濟 研 究 院 生 物 科 技 產 業 研 究 中 心 專 案 經 理 台 灣 經 濟 研 究 院 生 物 科 技 產 業 研 究 中 心 孫 智 麗 主 任 國 內 的 食 品 問 題, 從 過 去 量 的 問 題, 到 現 在 注 重 吃 的 品 質, 現 代 人 對 於 飲 食 要 求 低 GI 低 熱 量, 今 天 的 會 議 要 討 論 的 問 題 層 面 很 廣, 包 括 科 技 研 發 產 業 化 階 段 所 面 臨 的 問 題 ( 包 括 加 工 推 廣 行 銷 等 ) 以 市 場 面 來 說, 市 場 是 創 造 出 來 的, 就 糧 食 安 全 的 角 度 來 看, 稻 米 確 實 不 應 為 高 價 產 品, 但 近 年 國 內 稻 米 供 過 於 求, 臺 灣 的 稻 米 價 差 可 以 到 達 34 倍, 站 在 科 技 加 值 的 立 場 來 看, 此 科 技 研 發 計 畫 應 該 以 非 一 般 產 品, 開 發 特 定 的 膳 食 食 品 來 創 造 市 場 從 科 技 的 觀 點 來 看, 今 天 討 論 的 並 不 是 糧 食 安 全 的 問 題, 而 是 要 從 產 品 價 值 來 看 從 多 種 層 面 來 分 析 低 GI 米 的 發 展 方 向, 首 先 可 以 透 過 低 GI 的 標 示 制 度 做 成 膳 食 產 品, 提 供 注 重 預 防 醫 學 並 願 意 多 付 價 格 食 用 低 GI 米 的 消 費 族 群 使 用, 或 甚 至 推 廣 76 農 業 生 技 產 業 季 刊

81 機能性作物 膳食纖維食品開發行銷 國際發展論壇報導 撰文/許仁弘 葉瑩 前言 近年來健康與預防醫學觀念甚為國人所關注 因此具有助益人體健康功能之機能性作物食材及相 關之衍生產品 亦受到重視 機能性作物 意指對於人體健康具有調節機 能功能之作物 如梅子 仙草 桑椹 薏仁 紅藜 等 臺灣農業生產向以供應日常民生所需為主 強 調的是產量 品質 口感等 較少以作物的機能性 為訴求 近年政府推動休耕 農地活化 鑑於機能 性作物可因應健康防疫需求 故栽植此類作物 亦 可為活化農地的作物之一 為推動本土性機能性作物生產 行政院農業委 員會 以下簡稱農委會 委託財團法人農業科技研 重視食補與食療 在食物中有許多有益人體健康的 食材 例如植物中大蒜的大蒜精 人參 銀杏 紅 藜 動物中蜂蜜製成的蜂膠 魚肝油中的 DHA 蜆 製成的蜆精 蕈菇類的靈芝 牛樟芝 巴西磨菇 微生物類的乳酸菌等 以紅藜為例 它是臺灣原生 植物 又稱為藜麥 研究發現紅藜富含各種營養價 值 可代替稻米 麵粉 豆類 故紅藜有 穀類的 紅寶石 之名 現今世界許多人口開始呈現老化現 象的國家 以降低老人醫療之開銷作為未來的施政 重點 因此如何提供具保健功能的產品 維護身體 生理機能 新陳代謝與調節免疫力 預防生病於未 然 將是機能性作物與產品發展的新契機 機能性食品功能及其國際市場趨勢展望 究院於 103 年 8 月 28 日在農委會國際會議廳舉辦 機能性作物 膳食纖維食品開發行銷國際發展論 財團法人食品工業發展研究所陳陸宏副所長 壇 邀請日本業界專家和國內產官學研界代表參與 機能性食品在保健食品領域上之應用廣度極 此論壇 針對臺灣機能性作物之膳食纖維原料 功 大 其原料可以分為六大來源 分別為 微生物類 能研發 國內外產業應用與相關產品法規等 進行 植物類 動物類 維生素 礦物質與其他 國際間 專題演講與經驗分享 對於保健食品功能認定趨向嚴謹 各國對保健食品 論壇開始由農委會陳副主任委員文德致詞 的功能分類並不一致 如臺灣認定為健康食品 日 提到在人口老化的國家如日本與韓國等 已開始面 本屬特定保健用食品 中國大陸為保健食品 而只 臨老人醫療保健之問題 許多專家學者開始思考 需報備或自主管理的國家如美國之膳食補充品或營 長壽與食品的關係 因此近年來世界各國逐漸重視 養及功能宣稱食品 歐洲則為食品補充品 機能性作物與食品 俗話說 民以食為天 華人 在日本保健食品管理制度上 健康食品包括特 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 77

82 資訊情報 INFORMATION 表一 臺灣健康食品與日本特定保健用食品保健功效之比較 臺灣健康食品13項保健功效 財團法人食品工業發展研究所 陳陸宏副所長 1. 調節血脂功能 2. 免疫調節功能 3. 腸胃功能改善 4. 骨質保健功能 5. 牙齒保健 6. 調節血糖 7. 護肝(化學性肝損傷) 8. 抗疲勞功能 9. 延緩衰老功能 10. 輔助調節血壓功能 11. 促進鐵吸收功能 12. 輔助調整過敏體質功能 13. 不易形成體脂肪功能 日本特定保健用食品8項保健功效 1. 整腸 2. 礦物質吸收 3. 膽固醇調節 4. 血壓調節 5. 骨的健康維持 6. 牙齒的健康維持 7. 血糖值調節 8. 血中中性脂肪 體脂肪上升抑制 定保健用食品與營養機能食品 圖一 日本特定保 健用食品分為八大功能類別 分別為 整腸 礦物 質吸收 膽固醇調節 血壓調節 骨的健康維持 牙齒的健康維持 血糖值調節與血中中性脂肪 體 脂肪上升抑制 表一 至 2014 年 8 月共計有 1,077 項 產品 而上市產品中以 整 腸產品最多 佔 35% 資料來源 食品所ITIS計畫 農業科技研究院產業發展中心 整理 其次為血糖值調節佔 16% 再次為膽固醇調節佔 13% 其他依序為血壓調節 12% 中性脂肪 11% 牙 齒健康維持 8% 骨的健康維持 5% 與礦物質吸收 1% 中國大陸保健食品認證計 27 項 擬修改縮減 為 18 項 分別有助於下列保健 增強免疫力 降低 血脂 降低血糖 抗氧化 降低酒精肝損傷危害 緩解運動疲勞 減少體內脂肪 改善缺鐵性貧血 改善胃腸功能 增加骨密度 改善睡眠 排鉛 改善 記憶 泌乳 緩解視疲勞 促進面部皮膚健康 清 咽 提高缺氧耐受力 至 2013 年底 保健食品功能 以輔助增強免疫力比例最高 佔 29.5% 其次為緩 解體力疲勞佔 10% 其次為通便佔 7.3% 其他如改 善睡眠佔 6.5% 增加骨密度佔 5.8% 輔助降血脂佔 5.1% 輔助降血糖佔 3.6% 對化學性肝損傷輔助保 護功能佔 3.2% 資料來源 食品所ITIS計畫 農業科技研究院 產業發展中心整理 圖一 日本保健食品管理制度之認定 78 農業生技產業季刊 我 國 健 康 食品 認 證 13 項 功 能 至 2014 年 5 月為止 認證 產品以調整 血脂功能最多 其次為 骨腸功能改善 再其次為免疫調節功能與護肝功

83 能 針對化學性肝損傷 根據財團法人食品工業 年來全球患有阿茲海默症之人數已增加 3 倍 亦促 發展研究所產業技術知識服務計畫 (Industry and 成以預防認知退化為訴求之保健食品需求增長 近 Technology Intelligence Service, ITIS) 針對臺灣1,200 期英國業者已瞄準老年消費者之認知健康市場 開 位消費者調查 2013 年消費者對機能性食品 食品 發出有助於保持腦部健康 降低認知退化訴求的飲 型態保健食品 重視的功能訴求 以營養均衡 增 品 (canadean website) 因此預防認知退化產品將成 加抵抗力 一般性保養 腸胃保健及補充纖維素為 為未來保健食品之趨勢 主 根據 2013 年 New Nutrition Business 公司預測 2014 年保健食品市場十二大趨勢為 1. 成分 重視 天然且配料愈少愈好 2. 乳製品 將再進化為天然 機能性食品與健康食品差異及相關規定說 明 衛生福利部食品藥物管理署姜郁美副署長 全食品 3. 高蛋白質飲食 健康價值再發現 4. 休閒 姜副署長說明食品與健康食品之定義 食品指 健康零食 將變得更不一樣 5. 能量食品 持續在全 供國人飲食咀嚼之物品及其原料 受 食品安全衛 球掀起熱潮 6. 體重管理 將出現新的管理思維 7. 飲 生管理法 之規範 健康食品 指具有保健功效 食管理 協助消費者縮放自如 8. 能量控制釋放產品 並標示或廣告其具該功效之食品而其保健功效 指 對特定族群具意義 9. 社群力量 將改變未來對糖 增進民眾健康 減少疾病危害風險 且具有實質科 的消費態度 10. 小眾市場產品 消費者特殊需求增 學證據之功效 非屬治療 矯正人類疾病之醫療效 加 如未添加特殊物質 (freefrom) 等產品將持續發 能 並經中央主管機關公告者 個別產品依 健康 燒 11. 銀髮族產品 成為科技及小企業發展的新契 食品申請許可辦法 向衛福部申請經審查許可後 機 12. 兒 童 產品 更加重視溝通 (New Nutrition 始可稱為 健康食品 受 健康食品管理法 之規範 Business, 2013) 若健康食品管理法未規定者 則適用食品安全衛生 另 外 Institute of Food Technologists (IFT) 發 管理法之規定 網址 表美國機能性食品十大趨勢 1. 維生素 礦物質 aspx 衛生福利部食品藥物管理署 > 首頁 > 法規資 魚油 /OMEGA3 持續成長 益生菌扮演關鍵角色 訊 2. 越來越多消費者重視及購買純淨標示食品 (clear label foods) 3. 重視 5,200 萬西班牙裔族群對機能 性食品的購買力 4. 關注 834 歲及 65 歲以上消費 者對機能性蛋白質產品的需求 5. 半數母親會為兒 女尋找更健康的機能性食品與飲料的需求 6. 一半 以上的消費者會購買宣稱可降低膽固醇的醫藥食 品 7. 素食不斷成長 應重視蛋類 豆類 豆漿 杏 仁等肉類替代品 8. 越來越多成年人使用運動營養 補充劑與能量飲料 市場持續成長 9. 消費者以飲 食進行體重管理成趨勢 將帶動相關機能食品之需 求 10. 重視 1433 歲消費者更願意選擇以機能性食 品飲料替代藥品 (Food Product Design website) 根據研究指出 隨著人口高齡化的成長 近 40 衛生福利部食品藥物管理署 姜郁美副署長 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 79

84 資訊情報 INFORMATION 姜副署長解說機能性食品與健康食品之差異 圖 作業時間短 120 天 審查費用 54,000 元 成本 二 在於機能性食品範圍較廣 囊括一般食品與健 較低 只需要 11 項文件 認證字號為 衛部健食規 康食品 需標示營養素名稱及含量 健康食品則可 字第 號 產品功效由學理得知 並非由實 以宣稱 廣告 標示保健功能 機能性食品在標示 驗結果確認 健康食品查驗登記案件審查程序之收 與廣告上 需遵守市售包裝食品營養宣稱規範 食 費方式採取分段收費 免除業者一次全繳之風險負 品標示宣傳或廣告詞句涉及誇張易生誤解或醫藥效 擔 健康食品 13 項保健功效之評估方法 近年來衛 能之認定基準 市售包裝食品營養標示規範 而 市 福部已積極修正方法適切性及合宜性 增加保健效 售包裝食品營養標示規範 將於 104 年 7 月 1 日修 果之科學實證性 健康食品許可證之效期為 5 年 訂 新增要求標示糖含量 糖之標示值以單醣與雙 得申請展延 逾期未申請展延 許可證自動失效 若 醣之總和 以 HPLC 測定葡萄糖 果糖 蔗糖 麥 過期 6 個月內 可重新申請查驗登記 目前已簡化 芽糖 乳糖與半乳糖 包含額外添加的糖及原料含 重新審查所需之要件 有的糖 亦即最終包裝食品中所含之全部糖含量 若每 100 公克 毫升 之食品所含糖量不超過 0.5 公 克 可標示為糖含量為零 目前國內對於膳食機能性成分及營養添加劑之 檢驗方法有 10 大種類 分別為水溶性維生素 脂溶 性維生素 萜類 大豆異黃酮 胺基酸 薑黃素 芝 讓明日更健康愛之味膳食纖維篇 愛之味股份有限公司樊謙騰主任 愛之味股份有限公司於 1971 年成立 為跳脫傳 統醬菜工廠之形象 1993 年轉型開發飲品 先以莎 麻素與五味子乙素 牛磺酸 綠原酸與肉鹼類 共 莎亞椰奶 愛之味麥仔茶等產品試水溫 再漸漸進 計檢測 64 個品項 入較高門檻之機能性食品範疇 於 2002 年開發愛之 現今健康食品查驗登記制度採用雙軌方式 第 味鮮採番茄與健康油切綠茶產品 成功切入健康食 一軌為個案審查 共有 13 種保健功效認證 作業 品形象 之後更開發寒天系列產品 如寒天檸檬 寒 時間長 180 天 審查費用為 166,000 元 成本較 天冬瓜 寒天仙草 膠囊錠劑保健食品系列 分解 高 需要 14 項 文件 認證字號為 衛部健食字第 茶與純濃燕麥等產品 漸漸轉向開發膳食纖維產品 A00000 號 依實驗證據認定宣稱效果 第二軌 為規格標準 只有紅麴和魚油 2 種保健功效認證 資料來源 農業科技研究院產業發展中心整理 圖二 機能性食品與健康食品之差異 80 農業生技產業季刊 愛之味股份有限公司 樊謙騰主任

85 2002 年鮮採番茄改變傳統口味並明確定量茄 紅素含量 一炮而紅 由傳統訴求性質轉而明確 標 示機能性成份 之宣傳策略 成功打開市場 因此 開始思考在產品開發上 還有什麼營養成份是有賣 點的 飲食中優質膳食纖維來源是否足夠 如何補 充一天所欠缺的膳食纖維 在膳食綠茶產品開發過 程中 曾因添加膳食纖維而提高成本 被公司行銷 企劃部質疑 在訂價一瓶 25 元的瓶裝茶飲料市場 有誰會花 35 元去買 最後將市場與產品定位鎖定於 想 去油解膩 無負擔 之上班族群 並於 2005 年 上市 以日本當紅的用語 油切 創造市場話題 提 供消費者 只要美食 不要油 的生活型態 雖廣 台灣大昌華嘉股份有限公司食品原料部 劉宗憲經理 告用詞曾引起爭議 但最後健康油切分解茶產品成 功獲得 衛署健食字第 A00225 號認證 具有調節 機能 稻米可以提供口感變化 增加乳質口感或脆 血脂之功能 感 增加黏稠度與取代乳製品的口感 富含膳食纖維之機能性食品的產品開發與 行銷構想 台灣大昌華嘉股份有限公司食品原料部劉宗憲 經理 大 昌 華 嘉 公 司 主 要 生 產 菊 苣 纖 維 菊 糖 inulin 因菊苣含有比其他植物更多的菊苣纖維 佔 1517% 經熱水萃取可得到菊苣纖維 再經由酵素 部分水解 可以得到果寡醣 (oligofructose) 菊苣纖 維可添加於各種產品 日本小麵包 西班牙白麵包 大昌華嘉公司成立於 2007 年 目前有 900 位成 澳洲早餐飲料 義大利優酪乳 能促進腸道內益菌 員 分佈於全球 75 個國家 共有 192 家供應商 在 的生長 強健消化系統 促進鈣質於飲食中的生物 大中華地區 2012 年營收淨額為新臺幣 730 億元 在 利用率 食用菊苣纖維一年後 可有效提升骨質裡 臺灣有 13 個營業據點 提供特用食品原料包括 機 能性食品纖維 藥品原料 特用化學原料與保養品 原料等 劉經理指出 2013 年全球糖尿病患者人數為 3 億 8 千 2 百萬人 估計至 2035 年將上升至 5 億 9 千 2 百萬人 世界各國權威機構 如 WHO 與 EU 等 對於糖分攝取採取限制建議 食品業界領導業者紛 鈣質密度 預防骨質疏鬆 將菊苣纖維以高比例與 水分融合後可取代脂肪 提升食品的口感 另外 菊苣之果寡醣可以取代糖 具有提供甜味之作用 機能性膳食纖維普遍應用於嬰兒食品 穀片 飲料 乳製品 烘培 糖果製品 湯與醬汁等 可提 高食品品質的賦形物 增加乳質口感 增加膳食纖 紛標示降低糖含量促進食品健康 因此 降低用糖 維 降低脂質使用 降低蔗糖使用或不添加蔗糖 量仍能吃的開心 成為 2014 年食品產業的主要趨勢 降低產品卡路里含量 低升糖食品 改善腸道健 在大自然中具有許多機能性纖維之食材 例 康 促進骨質健康 若添加於巧克力中 可以增加 如 菊苣根 (chicory root) 甜菜 (sugar beet) 與稻米 纖維之飽足感 因此降低糖分與熱量之攝取 另外 等 甜菜具有可延長熱量釋放時間 延緩血糖上升 也可以添加於各式飲料中 例如可可 果汁 茶與咖 速度 低升糖指數 不易齲齒 體重管理與減糖之 啡等 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 81

86 資訊情報 INFORMATION 難消化性麥芽糊精的開發 功能研究及機 能食品應用概況 松谷化學工業株式會社岸本由香主任研究員 岸本由香博士介紹松谷化學工業株式會社於 1919 年創建於日本大阪 總公司位於兵庫縣伊丹 市 是澱粉與變性澱粉的龍頭企業 日本國內員工 700 人 海外基地包括美國 泰國 韓國與中國 市 場佔有率約 60% 以上 公司在功能性糖質素材之產 品開發研究上 除了難消化性麥芽糊精 (indigestible maltodextrin) 玉米來源水溶性膳食纖維 之外 也 針對抗性澱粉 (resistant starch) 高分支糊精 (high branched dextrin) 纖 維 二 糖 (cellobiose) 與 稀 有 糖 (rare sugar) 等糖類進行研究 研究方向以開發低熱 資料來源 松谷化學工業株式會社;農業科技研究院產業發展中 心整理 圖三 Fibersol2之製造方法(採用松谷化學管理的 方法所製造之產品稱為Fibersol2) Fibersol2 至今已得 到 15 個國家 之 膳 食 纖 維 認定許可 日本於 1989 年經厚生勞動省確定 名 稱為 難消化性糊精 難消化性デキストリン 並 被認定為一般食品 美國於 1990 年取得 Food and 量 降低血糖 降低血脂 降低體脂肪與調整腸道 Drug Administration (FDA) 的 GRAS (Generally 等產品為主要目標 Recognized as Safe (GRAS) 認定 臺灣於 1994 年取 松谷化學工業株式會社於 1980 年開始研發難 得食品原料許可 歐洲於 2008 年被認定為傳統食品 消化性麥芽糊精 發現在焙燒糊精中 具有不能被 (traditional food) 中國於2012 年被認定為普通食品 消化吸收之成分 因此深入研究以不同的 ph 值 溫 各國對於膳食纖維之熱量計算認定值不同 度與加熱時間條件 將玉米澱粉經過焙燒 酵素分 Fibersol2 在臺灣 日本 中國大陸與韓國為 2kcal/ 解 分離 精製 粉末化 最後製成成品 得到不被 g 美國為 1.6kcal/g Fibersol2 在物理特性上因富 消化吸收類似聚糊精的水溶性膳食纖維 難消化性 含約 90% 之膳食纖維 因此於食品中添加少量的 麥芽糊精 (Fibersol2) 圖三 並於 1988 年開始銷 Fibersol2 即可強化膳食纖維量 同時可改善高甜 售 度甜味劑 甜菊糖苷 蔗糖素等 的後味 或是針 對豆奶及膠原蛋白等具有強烈特殊風味進行改善 另外 也可以賦予產品醇厚感 替代脂肪之使用 Fibersol2 在生理上之功能 包括可抑制餐後血糖上 升 Food for Specified Health Uses (FOSHU) 素材許 可項目 173 種 抑制餐後三酸甘油酯上升 FOSHU 許可項目 9 種 調整腸道環境 改善便秘 改善腹 瀉 FOSHU 素材許可項目 162 種 降低血脂 減 少體脂肪與促進礦物質吸收等多種作用 在日本是 被最多特保食品選用的機能素材 佔 30% 具有血 糖 調理腸道與三酸甘油酯三種功效許可 表二 針對臺灣市場 Fibersol2 已有 10 件以上產品 松谷化學工業株式會社 岸本由香主任研究員 82 農業生技產業季刊 取得臺灣健康食品認證 具有調節血糖功能 調

87 表二 Fibersol2之保健功效 臺灣健康食品認可 1. 調節血脂功能 2. 腸胃功能改善 3. 調節血糖 4. 不易形成體脂肪功能 日本特定保健用食品認可 1. 抑制餐後血糖上升(FOSHU素材許 可項目173種) 2. 抑制餐後三酸甘油酯上升 (FOSHU許可項目9種) 3. 調整腸道環境(改善便秘 改善腹 瀉)(FOSHU素材許可項目162種) 資料來源 松谷化學工業株式會社 農業科技研究院產業發展中心 整理 日常飲食中所需膳食纖維之份量 若以每杯份量為 240 毫克估算 燕麥需 3 杯份量 洋蔥 7.4 杯份量 青花菜 5 杯份量 高麗菜 16.7 杯份量 小白菜 50 杯 份量 小蘋果 9 個 奇異果 15 個 新鮮的 木 耳 (jew's ear fiber) 具有明顯 降血 脂 的效果 依實驗換算需每日吃約 400 克 但在正常 攝食狀況下 一般人每天只能吃 40 克 約十分之一 量 但是對於降血脂仍具有部分功效 保健食品中醣類的性質 應用與發展 節血脂功能 不易形成體脂肪與胃腸功能改善等 功效 在全球市場上 已銷售至北美 美國 加拿 大 中南美洲 墨西哥 巴西等 亞洲 日本 中 臺灣大學食品科技研究所呂廷璋教授 依據衛生福利部之包裝食品營養標示應遵行事 國 臺灣等 澳洲 紐西蘭與歐洲等國家 項規定 膳食纖維指人體小腸無法消化與吸收之三 臺灣機能性食品開發現況以膳食纖維為 例 個以上單醣聚合之可食碳水化合物及木質素 呂教 授指出人體中第一種膳食纖維來自於母乳 (human milk oligosaccharides, HMOs) 母乳中含有寡醣約 中興大學食品暨應用生物科技學系周志輝特聘 58% 大多為乳寡醣 因此母乳有益於嬰兒腸道之 教授 健康 膳食纖維 (dietary fiber) 之觀念最早於 1972 年 菊糖是一種果寡醣 果寡醣可幫助腸道益菌生 由科學家 Trowell 提出 指經人體消化道無法分解 長 對於結腸癌之發生不僅具有拮抗效果 同時可 之多醣物質 (Institute of Medicine, 2001) 2004 年哈 促進礦物質吸收 降低血脂與膽固醇濃度 佛大學設定膳食纖維在食物中之含量約為 5% 若每 低 升 糖 指 數 澱 粉 食 物 (low glycemic index 日攝取食物 500 克 估計膳食纖維份量為 2535 克 starchy foods) 是指讓血糖上升的速度 較慢 的澱 中興大學食品暨應用生物科技學系 周志輝特聘教授 臺灣大學食品科技研究所 呂廷璋教授 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 83

88 資訊情報 INFORMATION 粉食物 並不是指讓血糖不會上升 否則人體會一直 蔔 菠菜 甘藍菜 中草藥 厚朴 甘草 山竺 薑黃 處於飢餓的狀態 低升糖指數澱粉食品 可以穩定 水產 蜆 魚油等 血糖濃度 延長飽足感的時間 因而控制飲食 降 低血脂濃度 避免代謝性疾病之發生 潘教授特別提及在橘子皮中富含有益人體健 康 之 成 份 polymethoxylated flavonoids (PMFs)(Lai, 靈芝中富含 betaglucan 葡聚醣 以 1 3 鍵結 2011) 有許多研究報告指出 PMFs 可能與抗發炎 betaglucan 為主幹 以 1 6 鍵結 betaglucan 為分 抗癌 抗病毒 抗氧化 抗血栓 抗動脈粥狀硬化 支結構 研究文獻指出巨噬細胞具有 betaglucan 之 等功效有關 若能藉由 PMFs 消除人體發炎症狀 專一性受器 (receptor) 由此證據推測 betaglucan 可 即可避免其他慢性疾病或癌症的發生 (Pan, 2009) 能接觸腸道表皮細胞之專一性受器 因而啟動細胞 因此具有機能性商品開發之潛力 內之相關生理代謝反應 (Brown and Gordon, 2001 結語 Morris et al., 2013) 臺灣 金 線 連中含有無 法消化 之多糖 類 (indigestible polysaccharide) 組 成 包 括 阿 拉 伯 糖 (arabinose) 半乳糖 (galactose) 與甘露糖 (mannose) 等成分 經骨質疏鬆老鼠實驗證實 攝取臺灣金線 連無法消化之多糖類 可以增加腸道益生菌含量 大幅促進腸道吸收骨質之效果 臺灣本士性食材之機能潛力分析 在世界各國日益重視營養保健之觀念下 將天 然作物與農產品中具有可改善人體健康之功能性成 份 開發成保健食品或產品 已蔚為國際發展的重 要趨勢 以難消化性糊精 Fibersol2 為例 將玉米澱 粉開發成水溶性膳食纖維素材 利用其物理特性可 作為保健機能之素材 能達到調整血糖 血脂與改 善腸胃功能等效果 以橘子為例 橘子皮中具有對 於人體健康有益之 PMFs 成份 若能開發為機能性 產品 將可達到解決橘子盛產問題 同時維護國民 臺灣大學食品科技研究所潘敏雄教授 健康之雙贏效果 因此本論壇除了讓與會來賓明瞭 潘教授舉例具有機能性功能之食材包括 植物 目前機能性食品之國內外規範 發展現況及市場趨 茶 黃豆 乳薊 ( 保護肝臟 ) 菊花 薑 迷迭香 蔬 勢外 同時希望藉此彙整現有產官學研之資源與能 果 芹菜 青花菜 橘子 葡萄 藍莓 蕃茄 紅蘿 量 以及國外推動機能性產品之歷程與經驗 作為 國內各界開發此主題之借鏡與參考 許仁弘 葉 瑩 臺灣大學食品科技研究所潘敏雄教授 84 農業生技產業季刊 財團法人農業科技研究院 財團法人農業科技研究院 產業發展中心 院長 AgBIO 研究員

89 機能性作物膳食纖維食品開發行銷國際發展論壇大合照 參考文獻 1. New Nutrition Business (2013) 12 Key Trends in Food, Nutrition & Health Food Product Design website, From 3. Canadean website, From 4. Institute of Medicine (2001) Dietary Reference Intakes: Proposed Definition of Dietary Fiber. p.311. National Academy Press, Washington, D.C. 5. Brown, G. D. and Gordon, S. (2001) Immune recognition: A new receptor for bold betaglucans. Nature 413: Morris, V. J., Belshaw, N. J., Waldron, K. W. and Maxwell, E. G. (2013) The bioactivity of modified pectin fragments. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre 1: Lai, C. S., Tsai, M. L., Cheng, A. C., Li, S., Lo, C. Y., Wang, Y., Xiao, H., Ho, C. T., Wang, Y. J. and Pan, M. H. (2011) Chemoprevention of colonic tumorigenesis by dietary hydroxylated polymethoxyflavones in azoxymethanetreated mice. Mol. Nutr. Food Res. 55: Pan, M. H., Lai, C. S., Dushenkov, S. and Ho, C. T. (2009) Modulation of Inflammatory Genes by Natural Dietary Bioactive Compounds. J. Agric. Food Chem. 57: 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 85

90 資 訊 情 報 INFORMATION 中 國 耐 鹽 鹼 耐 淹 海 水 稻 育 成 中 國 農 業 部 於 2014 年 9 月 1 日 正 式 批 准 海 水 稻 新 品 種 海 稻 86, 並 於 農 業 植 物 新 品 種 保 護 公 報 上 公 佈, 該 品 種 為 耐 鹽 鹼 耐 淹 能 力 強 的 海 水 稻 品 種, 此 品 種 是 由 廣 東 省 湛 江 市 人 陳 日 勝 經 過 28 年 所 育 成, 目 前 已 在 中 國 各 地 試 種, 被 認 為 是 一 種 具 特 異 性 的 水 稻 種 質 資 源, 將 有 助 於 海 水 稻 耐 鹽 鹼 耐 淹 之 基 因 研 究, 具 有 很 高 的 科 學 研 究 和 利 用 價 值, 除 此 之 外, 中 國 鹽 鹼 地 面 積 約 15 億 畝, 若 以 每 畝 產 量 300 斤 計 算, 每 年 可 以 多 收 成 4,500 億 斤 的 海 水 稻, 相 當 於 2013 年 全 中 國 糧 食 產 量 的 37%, 從 糧 食 安 全 的 觀 點 來 看 具 有 重 大 意 義 廣 東 省 湛 江 人 陳 日 勝 和 羅 文 烈 教 授 於 28 年 前 普 查 紅 樹 林 資 源 時, 在 廣 東 省 遂 溪 縣 的 海 灘 邊 發 現 一 株 高 約 160 公 分, 看 似 蘆 葦 但 結 著 穗 的 野 生 水 稻, 當 下 即 收 集 522 粒 種 子 進 行 繁 育 直 到 2014 年 4 月, 在 農 業 推 廣 研 究 員 段 洪 波 的 支 援 下, 兩 人 終 以 海 稻 86 共 同 向 農 業 部 申 請 品 種 權 而 中 國 農 業 部 於 2014 年 9 月 1 日 正 式 批 准 海 水 稻 新 品 種 海 稻 86 並 於 農 業 植 物 新 品 種 保 護 公 報 上 公 佈, 該 品 種 具 有 耐 鹽 鹼 耐 淹 能 力 同 時, 由 於 此 海 水 稻 品 種 之 育 成, 中 國 也 開 始 對 海 水 稻 耐 鹽 鹼 耐 淹 之 基 因 進 行 研 究 福 建 省 農 科 院 原 院 長 中 國 科 學 院 院 士 謝 華 安 表 示 : 該 海 水 稻 品 種 的 耐 鹽 鹼 耐 淹 能 力 強, 被 專 家 一 致 認 為 是 一 種 特 異 的 水 稻 種 質 資 源, 具 有 很 高 的 科 學 研 究 和 利 用 價 值, 建 議 國 家 加 強 對 海 水 稻 資 源 的 全 面 保 護, 並 大 力 支 援 開 展 系 統 研 究 農 業 部 種 子 管 理 局 副 局 長 研 究 員 廖 西 元 表 示 : 中 國 海 岸 線 1.8 萬 公 里, 水 稻 若 能 靠 海 水 灌 溉 成 長, 將 是 一 項 具 有 世 界 意 義 的 成 果! 海 稻 86 目 前 已 在 中 國 各 地 試 種, 包 括 從 海 南 到 東 北 三 省 沿 海 的 鹽 鹼 地, 其 中 地 處 內 陸 的 黑 龍 江 有 多 處 鹽 鹼 地,pH 值 高 達 9.3, 海 水 稻 也 可 適 地 種 植 全 中 國 鹽 鹼 地 面 積 約 15 億 畝, 若 以 每 畝 產 量 300 斤 計 算, 每 年 可 以 多 收 成 4,500 億 斤 的 海 水 稻, 相 當 於 2013 年 全 中 國 糧 食 產 量 的 37%, 從 糧 食 安 全 的 觀 點 來 看 具 有 重 大 意 義 澳 洲 成 功 研 發 茉 莉 香 米 新 品 種 一 種 新 型 優 質 茉 莉 香 米 黃 玉 (Topaz) 在 澳 洲 研 製 成 功, 此 新 品 種 是 由 新 南 威 爾 斯 州 (New South Wales,NSW) 農 業 廳 與 農 產 品 研 究 發 展 公 司 (Rural Industries Research Development Corporation) 陽 光 稻 米 (Sunrice) 和 澳 洲 水 稻 研 究 有 限 公 司 (Rice Research Australia Pty Ltd) 合 作 開 發, 乃 按 澳 洲 溫 帶 水 稻 的 生 長 條 件 培 育 而 成 的 將 在 今 年 10 月 供 應 種 子, 明 年 6 月 此 香 米 便 可 於 市 面 上 供 消 費 者 購 買 2014 年 8 月 7 日 新 南 威 爾 斯 州 農 業 廳 長 霍 金 森 (Katrina Hodgkinson) 在 議 會 大 廈 宣 佈 了 新 型 優 質 茉 莉 香 米 的 研 製 成 功 此 款 新 米 被 命 名 為 黃 玉 (Topaz) 霍 金 森 說, 澳 洲 生 產 的 稻 米 為 世 界 上 兩 千 多 萬 人 提 供 了 食 物, 而 新 南 威 爾 斯 州 是 澳 洲 主 要 稻 米 的 產 地 這 一 新 茉 莉 香 米 品 種 的 問 世, 將 為 新 南 威 爾 斯 州 稻 農 提 供 更 廣 大 的 市 場 此 新 品 種 是 由 新 南 威 爾 斯 州 農 業 廳 農 產 品 研 究 發 展 公 司 陽 光 稻 米 公 司 和 澳 洲 水 稻 研 究 有 限 公 司 合 作 開 發 的, 是 按 澳 洲 溫 帶 水 稻 的 生 長 條 件 培 育 而 成 的 在 香 港 的 香 稻 米 市 場 測 試 中, 黃 玉 以 更 佳 的 味 道, 外 觀 和 風 味 勝 出 其 他 國 家 的 產 品, 贏 得 讚 賞 霍 金 森 說, 茉 莉 香 米 佔 了 澳 洲 大 米 市 場 的 最 大 份 額, 也 是 全 球 增 長 最 快 的 大 米 市 場 之 一 作 為 一 個 優 質 品 種, 黃 玉 將 創 建 在 這 些 高 價 值 市 場 的 新 機 遇 黃 玉 將 在 今 年 10 月 種 植 季 節 提 供 給 種 植 者, 並 在 2015 年 6 月 向 國 內 市 場 供 貨 屆 時 人 們 可 以 品 嚐 到 這 一 優 質 的 新 款 大 米 ( 資 料 來 源 : 摘 錄 自 大 紀 元,2014/8/8) ( 資 料 來 源 : 摘 錄 自 國 際 日 報, / 10/ 2 9; 香 港 文 匯 報, 2014/10/27; 湛 江 日 報,2014/10/23) 86 農 業 生 技 產 業 季 刊

91 國外消息 普通小麥基因體草圖完成 可望加速品種育成 擺脫補貼政策影響 泰國重回世界最大稻米出口國 小麥的基因序列圖譜的完成將有助於加速此一全世界最 泰國 印度互爭最大稻米出口國位置多年 兩國都力拚每年 重要農作物的育種工作 科學 (Science) 期刊於 7 月 18 日 出口一千兩百萬噸紀錄 全球性資訊機構ＩＨＳ於 2014/10/9 公 由國際小麥基因體定序聯盟 (International Wheat Genome 布 泰國重回世界最大稻米出口國 出口總量達一千萬公噸 過 Sequencing Consortium) 發表普通小麥的基因體草圖 使曾 去兩年超越泰國的印度以八百四十萬公噸排名第二 泰國重回稻 被視為 不可能的任務 的小麥基因體定序工作僅剩一步之遙 米出口最大國的原因之一是印度今年西南季風雨季較遲 此外 泰國前總理盈拉稻米補貼案的衝擊逐漸降低 是泰國失去世界第 普通小麥的基因體序列十分複雜 其基因體為不同品種 一位置兩年後 重回榮景的另一原因 之間雜交的産物 導致最終的基因組包含了 3 種幾乎相同的 亞基因組 而每種亞基因組含有 7 對染色體 對小麥遺 根據 曼谷郵報 報導 盈拉為贏得 2011 年選舉 提出稻 傳學家而言 區分這 3 種亞基因組之間的基因可謂是一項挑 米補貼計畫 以最高可高於市價百分之五十的價格鼓勵農民種稻 戰 由此産生的 42 條染色體上充斥著重複的 DNA 序列 從 但也因此導致產量過剩 盈拉政府想藉囤積操縱國際米價 市場 而使短序列片段拼接成一個連貫的整體變得非常困難而艱 買家卻以不出手買米反制 同時印度 越南適時把稻米快速釋出 鉅 到市場 導致泰國有一千八百萬噸高於市價的稻米找不到買主 國際小麥基因體定序聯盟指出 小麥基因體包含有 170 泰國今年一月到九月為止已出售七百萬噸稻米 超過去年全 億個鹼基對 為人類基因體的 5 倍 依據論文的介紹 該團 年總合 軍政府五月上台後 更積極想處理囤積的稻米 出口量 隊對一種名為 中國春 的小麥品種的每個染色分體進行了 勢必增加 中國大陸是亞洲主要稻米進口國 非洲進口數量增長 分離 定序及組裝 繪制完成了普通小麥的基因體草圖 在 可期 草圖中 研究人員可以精確定位 12 萬多個基因 這些基因中 有許多在農業上與穀物品質 病蟲害抗性或環境耐受性等具 資料來源 摘錄自聯合報 2014/10/10 有重要性狀相關 該聯盟也指出 這一成果將會帶來 新一 代更高産和更永續小麥品種 在環境變遷中滿足人口增長的 中國兩基改水稻安全証書到期 農業部評審續發申請 需求 cry1ab/cry1ac 基因抗蟲水稻 華恢 1 號 及雜交種 Bt 汕優 資料來源 新華網 2014/7/22 63 兩種基改水稻均由中國華中農業大學所培育 中國農業部於 1999 年受理了這兩種基改水稻的安全評價申請 並於 2009 年核 發兩個基改水稻的安全証書 今 (2014) 年 8 月 17 日中國僅有的兩 張基改水稻安全證書已到期 根據中國 種子法 等相關法律法規的規定 在基改糧食作物 要進行商業化種植 需要先獲得安全證書 再獲得品種審定證書 種子生產許可證和經營許可證 才能進行 然而 目前中國沒有任 何一種基改糧食作物同時獲得這些許可 包括 華恢 1 號 及 Bt 汕優 63 農業部科技教育司司長唐珂說 兩個轉基因水稻安全証書的 續發申請正在評審過程中 按照續發安全証書的條件 如果在安全 証書的有效期 5 年內 沒有表現出不安全的問題就應該繼續發放 安全証書 但實際情況要視評審過程的進展情況 資料來源 摘錄自大紀元 2014/8/26 新浪北京 2014/10/11 現代金報 2014/8/18 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 87

92 資 訊 情 報 INFORMATION 以 菌 攻 毒 追 求 健 康 的 米 在 印 度 以 及 其 他 亞 洲 國 家 稻 田, 砷 是 常 見 的 汙 染 物 長 期 接 觸 砷, 已 知 和 人 們 罹 患 心 臟 疾 病 糖 尿 病 導 致 致 癌 風 險 升 高 的 遺 傳 損 傷 有 關 美 國 德 拉 瓦 大 學 的 拜 斯 (Harsh Bais) 博 士, 在 溫 室 以 水 盤 種 稻 時, 可 輕 易 判 別 哪 些 稻 作 接 觸 到 砷 : 這 些 稻 株 發 育 不 良 稻 桿 短 稻 葉 萎 縮 拜 斯 博 士 正 在 栽 培 新 稻, 讓 它 吸 收 較 少 的 砷 他 和 其 他 科 學 家 並 非 試 圖 栽 培 新 稻 株, 或 是 改 變 它 的 DNA, 而 是 努 力 研 究 靠 近 稻 根 處 的 龐 大 微 生 物 群, 期 望 找 到 能 以 某 種 方 法 阻 隔 砷 汙 染 的 細 菌 過 去 三 年, 拜 斯 博 士 大 約 找 出 十 二 個 菌 種, 將 它 們 添 加 到 稻 株 上, 再 尋 找 砷 中 毒 的 蛛 絲 馬 跡 目 前 已 鎖 定 一 個 物 種, 亦 即 成 團 泛 菌 (Pantoea agglomerans), 初 步 實 驗 瞭 解, 透 過 此 菌 可 將 稻 桿 內 的 砷 含 量 降 到 原 先 水 平 的 八 分 之 一 成 團 泛 菌 是 目 前 顯 示 可 降 低 水 稻 砷 含 量 的 微 生 物, 可 讓 大 多 數 的 砷 與 稻 桿 與 稻 葉 隔 離, 但 它 會 如 何 影 響 穀 粒 還 需 實 驗 證 實 另 一 個 須 了 解 的 問 題 是 此 細 菌 是 透 過 怎 樣 的 機 制 來 降 低 水 稻 砷 含 量, 初 步 推 論 此 細 菌 可 協 助 水 稻 根 部 釋 放 氧 氣, 促 使 土 壤 中 的 鐵 氧 化, 而 鐵 氧 化 物 再 結 合 砷, 進 而 阻 擋 砷 進 入 到 植 物 體 內 ( 資 料 來 源 : 摘 錄 自 聯 合 報,2014/9/30;The New York Times, 2014/9/15) 10 彩 色 稻 新 品 種 育 成 觀 光 經 濟 價 值 高 嘉 義 農 業 試 驗 分 所 歷 經 20 多 年 研 究, 發 表 台 農 秈 彩 28 號 至 46 號 等 10 個 新 品 種 彩 色 稻 子, 爭 奇 鬥 豔, 觀 賞 價 值 高, 今 年 正 式 向 農 糧 署 提 出 品 種 權 申 請, 為 臺 灣 水 稻 開 創 出 觀 光 等 多 元 利 用 的 新 經 濟 價 值 國 內 雖 已 有 農 會 運 用 彩 色 稻 發 展 休 閒 景 觀, 但 只 有 葉 子 彩 色, 嘉 義 農 試 分 所 育 成 的 彩 色 稻, 包 括 葉 子 稻 穗 到 穗 芒 都 有 色 彩 變 化, 觀 賞 期 可 拉 長, 從 賞 葉 到 賞 穗 的 期 間 長 約 二 個 月 嘉 義 農 業 試 驗 分 所 透 過 傳 統 雜 交 育 種 方 式, 逐 步 導 入 與 組 合 葉 片 顏 色 稻 穗 色 彩 及 芒 的 變 化, 稻 葉 稻 穗 稻 芒 因 顏 色 長 莖 或 短 莖 有 芒 或 無 芒 等 不 同 組 合, 而 有 10 個 品 種 變 化, 例 如 葉 色 有 紫 色 綠 色, 稻 芒 有 褐 紅 褐 淡 紅 粉 紅 紫 及 白 色 等, 以 上 品 種 是 穩 定 性 高 的 成 熟 品 種, 觀 賞 價 值 高 於 食 用 性 彩 色 稻 子 可 進 行 稻 田 彩 繪 藝 術 設 計 種 植, 促 進 觀 光 發 展, 也 可 用 於 庭 園 景 觀 造 景 趣 味 栽 植 及 插 花 花 材 等, 雖 不 適 合 直 接 食 用, 但 帶 動 觀 光 景 點 的 遊 客 人 潮 綠 美 化 植 栽 等 間 接 經 濟 效 益 佳 農 試 所 嘉 義 分 所 長 楊 宏 仁 說, 日 本 也 有 研 發 彩 色 稻, 但 顏 色 不 到 5 種, 台 灣 育 種 成 果 領 先 日 本, 彩 色 稻 只 供 觀 賞, 無 法 食 用, 台 灣 觀 賞 期 可 達 2 個 月, 更 遠 勝 過 日 本 約 半 個 月 依 目 前 市 價 估 計 每 分 地 約 可 收 入 3 萬 元, 扣 除 設 計 與 人 工 插 秧 等 直 接 成 本, 每 分 地 淨 收 益 1 萬 2 千 到 7 千 元 間, 比 種 植 食 用 水 稻 每 分 地 約 4 千 元 收 益 高 很 多 目 前 苗 栗 苑 裡 農 會 有 意 試 種 推 廣, 正 洽 談 合 作, 嘉 義 縣 太 保 市 等 農 會 對 於 彩 色 稻 也 興 趣 濃 厚, 將 栽 種 觀 賞 或 做 為 教 學 用 途 近 年 國 內 積 極 推 動 景 觀 休 閒 農 業, 彩 色 稻 跟 著 冒 出 頭, 嘉 義 農 試 分 所 認 為 在 稻 作 收 益 不 高 的 情 況 下, 彩 色 稻 有 助 於 觀 光 休 閒, 是 農 民 增 加 收 入 的 新 選 擇 ( 資 料 來 源 : 摘 錄 自 中 國 時 報,2 014/ 5/16; 聯 合 報, 2014/5/16; 自 由 時 報,2014/5/19) 88 農 業 生 技 產 業 季 刊

93 國內 外消息 為提升國產稻米品質 103年起公糧不收購再生稻 黑米新品種 高雄農改場研發成功 為提昇國產稻米品質 穩定農民收益 農糧署於 102 年 黑米是高雄市茂林區多納部落之旱稻特有品種 每年 11 月固 11 月 14 日即宣佈 自 103 年第 2 期作起公糧不收購以再生 定舉辦黑米祭活動 不過黑米栽種面積日漸縮小 產量更少 全部 或落粒方式生產之稻穀 並已規劃完整的勘查作業 經實地 落面積不到 2 公頃 為協助多納部落發展黑米產業 高雄農改場人 查核以再生或落粒方式栽培田區 將自當期申報繳交公糧清 員花 3 年時間研發 高雄陸選育 23 號 全新品種的黑米品質穩 冊中刪除 不受理繳交公糧 請農民配合種植高品質水稻 定 產量又多 居民十分欣喜 讓消費者能吃到優質國產米 或配合政策轉 ( 契 ) 作其他適 栽及綠肥作物 涵養地力 友善耕作農地 多納居民說 黑米起源已經不可考 過去都是居民自己留種 導致混種嚴重 再加上粗放管理 稻殼打開以後許多是空殼 產量 農糧署表示 103 年度已委託中華民國航空測量及遙 非常稀少 莫拉克災後 高雄農業改良場開始尋種與培育新品系 感探測學會 農會及公所利用稻作空間圖資 實地踏勘並比 研究人員蒐集黑米種原 經過分離 純化與選拔等程序 最後評選 對申報種稻資料 如查實採田間留存稻椿或落粒方式栽培 出性狀穩定的新品系 高雄陸選育 23 號 田區 將自當期申報公糧收購清冊中刪除 註銷繳交公糧資 格 該署進一步呼籲農民配合不種植再生稻 維護自身權益 農改場人員指出 新品系的黑米葉片比較寬長 成熟期約 110 天 每公頃乾穀產量最高可以達到 4000 公斤 比以往部落居民栽 再生及落粒栽培生產稻穀品質不穩定 公糧收購後大 都僅能供作飼料米 政府年損失高達十餘億元 針對歷年採 種的原生種黑米產量多出甚多 稻殼碾製還可以製作原住民米食 阿 拜 與 吉拿富 再生及落粒栽培之田區 由當地改良場輔導適地適種進口替 代 外銷潛力或地區特產作或綠肥作物 政府給予轉 ( 契 ) 資料來源 摘錄自聯合報 2014/10/31 作補貼每公頃 萬元 亦可配合地方政府推動休閒農 業產業活動 種植景觀作物 給予每公頃 4.5 萬元補貼 所 需景觀作物種子也由政府提供 資料來源 摘錄自農糧署 2014/7/4 玉米新病毒危害 農試所將緊急公告藥劑 今 (2014) 年 5 月台灣南部地區發現玉米新病害 玉米褪綠斑 駁病毒 (Maize Chlorotic Mottle Virus, MCMV) 造成黃化嵌紋 葉 脈褪綠等病徵 影響玉米產量 農業試驗所及臺南區農業改良場於南部地區雲林縣 嘉義縣 及臺南市發現種植部分玉米有植株矮化 葉片黃綠斑駁斑點 及葉 脈褪綠及拉長為褪綠條紋等農作物損傷 農委會指出 此病為 玉 米褪綠斑駁病毒 (MCMV) 新病害的危害 主要感染對象為甜玉米 及糯玉米品種 該玉米病毒恐影響全台玉米產量 玉米褪綠斑駁病毒感染玉米除造成葉片出現黃化嵌紋病斑 葉脈褪綠 植株矮化抽穗不良 也會造成花軸縮短 果穗結實不 稔 導致產量大幅減少 嚴重時植株枯死 此病毒藉由機械方式及 薊馬等昆蟲為媒介傳播 防治方法為將罹病植株拔除 並將病株帶 離田區丟棄或燒燬 清除禾本科雜草等中間寄主 並避免連續種植 玉米及注意田間操作之農機具消毒等田間衛生工作 並加強防治媒 介昆蟲 以降低病毒傳播機會 農委會呼籲 今年玉米薊馬族群數量比往年高 也間接導致本 病害發生機會增加 目前尚無核准使用於防治玉米薊馬藥劑 但將 由農試所辦理緊急防治藥劑篩選 近期應可公告使用 資料來源 摘錄自今日新聞 2014/5/23 行政院農業委員會 農業試驗所 2014/5/20 糧食安全與稻米科技 2014 NO.39 89

94 資訊情報 INFORMATION 米麵包蛋糕新風潮 農委會與超商業者合作 休耕地活化 通霄示範種高粱 農委會農糧署與全家便利商店合作 推出 米系列麵包蛋糕 政府今年起公糧收購停收再生稻 加上繼續推動 休耕 農委會主委陳保基出席記者會表示 台灣稻米年產 160 萬噸左右 地活化 政策 農委會農糧署 苗栗區農改場與通霄農會昨 自從加入 WTO 後 規定須從國外進口 14 萬噸的稻米 但國人消費 天在通霄鎮五北里舉行高粱示範田區 希望吸引稻農在休耕 稻米的需求逐年降低 導致每年有 30 至 40 萬噸的稻米過剩 但從 期改種高粱等高經濟價值雜糧作物 國外進口的小麥 卻暴增至每年的 120 萬噸左右 其中一半以上用 來製作麵包 陳保基表示 近年米麵包風潮吹進國內 知名麵包店 紛紛投入開發 已成為烘培業新風潮 希望能藉由米麵包蛋糕使用 15% 的米穀粉 能在一年內減少 10 萬噸過剩的稻米 農糧署北區分署長蔡麗琴表示 因政府公糧收購已不 將再生稻列入 若農民能在休耕期轉作其他具經濟效益的雜 糧作物 除可取代部分進口作物 也能使耕地活化 此外 旱作雜糧與水稻輪作 可有效防治病蟲害與強化土地肥力 全家便利商店看好麵包市場 200 億商機 並秉持著幫助台灣農 一舉數得 民的角度 與農委會農糧署合作 在 2014 年 8 月 20 日推出米系列 麵包蛋糕 期望藉由產 官合作 創造農民與消費者的雙贏新局面 依苗栗區農改場統計 海線苑裡 通霄 後龍三鄉鎮的 再生稻耕作面積最大 共計近一千公頃 且三鄉鎮的稻田 全家便利商店董事長潘進丁致詞時表示 這已是全家第三次與 農委會合作 夯番薯 及 果蔬莊園 都成功結合台灣在地農業 休耕面積都佔了超過全縣比例一半 所以陸續在沿海三鄉 鎮推動轉作示範 得到廣大迴響 全家鮮食整體稻米使用量 每年更達 4500 噸 即 將推出的 米系列麵包蛋糕 希望可提升國內稻米的消費量 目前通霄推動轉作雜糧除已闖出名號的黑糯玉米外 農糧署與苗栗區農改場也引入釀造金門高粱酒的兩糯一號 受農委會農糧署委託技術合作的中華穀物研究所副所長施坤 河表示 使用米穀粉製成的米麵包 較全麵粉製品有更長時間飽足 釀酒高粱 未來持續推廣後可望與金門酒廠合作 增加農民 收益 感 最適合作為早餐或點心食用 白米的消化吸收率可達 98% 比 小麥高 也較不易造成腸胃系統的負擔 以米穀粉製成麵包 在日本已經有 20 多年的歷史 成為日本 超過一萬多所中小學的營養午餐首選 而近年米麵包風潮也吹進國 內 知名麵包店紛紛投入開發 已成為烘焙業新風潮 鼓勵連鎖通 路加入 研發各式米類商品 一同為台灣農業注入活水 資 料 來 源 摘 錄 自 中 時 電 子 報 / 8 / 18 今 日 新 聞 2014/8/19 90 農業生技產業季刊 資料來源 摘錄自自由時報 2014/11/5

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