粮食丰收的季节快到了

民以食为天

立秋之际

岛津带大家了解一下每天必吃的粮食

　　大米，来源于稻子。

　　亚洲很多国家都有以大米为主食的习惯，尤其是处于东亚的我国和日本。随着经济的发展，人们越来越注重食物的营养和口味，对待主食亦是如此。

　　一般判断食物的好坏，首先看外观，例如下面这两粒未加工稻米，也可称为谷粒，或籾（ní）粒。

　  肉眼观察其外观，显然左边的谷粒更加饱满，右边的谷粒瘪瘦。

　　那么，它们的颖壳（谷壳）下面是怎样的？

　　过去我们可以用切割研磨的方法剖出断面，然后用光学显微镜仔细去观察它的组织状态，但是被研磨掉的部分就无法观察了，而且在切割研磨过程中，断面位置的结构可能不能反应它的原始状态。

　　现在，我们可以利用工业CT像看VR一样看到谷粒的内部结构。

　　还是上面的两颗谷粒。

图2 健康籾粒的CT图像

图3 发育不良籾粒的CT图像

　一般来说谷粒的结构如图2右下角图。谷粒最外层的壳称为颖壳，向内依次是皮层，作用是保护内部组织，皮层内有胚芽和胚乳。这里复习一下中学知识，胚芽就是发育成芽和根的部分，胚乳主要给胚芽发育提供养分。

　　颖壳之下的米就是我们常说的糙米，糙米如果脱去皮层和胚芽，剩下的就是精白米。也就是胚乳部分。皮层含纤维素、脂肪，蛋白质和矿物质较多，胚芽富含蛋白质、脂肪、可溶性糖、维生素、谷维素、硒、糠醛、三价铬、纤维素、核酸酶、微量元素等物质，小小胚芽所含的营养物质占整粒稻谷的约70%。如果加工时不去除胚芽，那么成品俗称“胚芽米”（学名“留胚米”）。所以要多吃糙米或胚芽米。

※糙米、胚芽米、精白米，是不同加工工艺下的产物。

　　看看图2和图3，显然健康的谷粒（图2），糙米很饱满，与颖壳之间的间隙也小一些，发育不良的谷粒（图3）糙米和颖壳的间隙要大很多。但是两者该有的部分一个都不少，结构上也没有大裂隙。

　　接下来用放大扫描的功能看看胚芽部分的细节，如图4：

图4 图2中健康谷粒的胚芽图像

　　在图2中看上去质地均匀的胚芽放大后呈现图4的结构。图中可见，胚芽部分放大后可清晰看到细胞和微米级别的孔隙。

　　为了看上去更加直观，我们把两颗谷粒的CT图像进行渲染，得到图5的效果图。

　　原来谷粒的内部的这个样子！

　　图5上部的两幅图像分别是健康谷粒和发育不良谷粒的三维效果图。下面的两幅分别是将各自的颖壳半透明处理后糙米的样子。

　　同时在胚芽位置进行剖视，可以看到胚芽的断面图像。

图5 健康谷粒（左边上下）和发育不良谷粒（右边上下）

　　我们除了将谷粒的内部信息进行无损的可视化处理，还可以对其进行量化比较。这里省略细节处理过程。

　　经过分析，发育良好的谷粒的体积是发育不良的谷粒体积的1．5倍；而且，两者的胚芽体积，都占其整体的0．5％。虽然组成部分一个都不少，但是显然发育不良的谷粒胚芽还是比健康谷粒的小很多，那么营养方面就大打折扣。体积方面的分析计算只是其中之一，对于物理结构上其他的量化分析，比如孔隙率在这里就不赘述。

　　这次试验的仪器是岛津微焦点X射线CT设备inspeXioSMX-100CTPlus

岛津微焦点X射线CT设备inspeXioSMX-100CTPlus

　　这款设备虽然是工业CT，但是因为其分辨率高于医用设备，所以用来观察稻谷这样的小东西正合适。

　　文明的进步，不光体现在科技的发展，还作用于人类生活的各个方面。其中，食物品质的提高，多样化，风味和口感的进步，无一不显示着文明的进化。工业CT能够用于食物方面的研究也是这一进化的体现。

　　岛津的宗旨是：为了人类和地球的健康。我们的愿望是：世界因我们而更加健康！