摘要：大米作為我國主要成品糧，風(fēng)味及品質(zhì)備受關(guān)注。不同品種和產(chǎn)地的大米，具有其獨特的風(fēng)味。對比目前提取大米風(fēng)味物質(zhì)的方法(溶劑萃取法、同時蒸餾法、固相微萃取法、吹掃捕集法、超臨界萃取法等);探討大米的風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生機(jī)制，不同稻谷品種、生長環(huán)境、儲存條件、直鏈淀粉含量、蒸煮方法、浸泡時間等都會對大米風(fēng)味產(chǎn)生影響，目前尚未明確揮發(fā)性物質(zhì)與香氣的關(guān)系，但普遍認(rèn)為2-AP是區(qū)別香型大米和非香型的標(biāo)志性物質(zhì);闡述一些大米衍生食品的風(fēng)味物質(zhì)、加工方式及其產(chǎn)生機(jī)制等。為大米風(fēng)味物質(zhì)的回收及應(yīng)用提供一定參考及理論基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：大米;風(fēng)味;香氣;揮發(fā)性物質(zhì);提取方法;大米衍生食品

　　大米是全球30多億人的主食[1]，是我國最重要的口糧，并且消費(fèi)人群仍在擴(kuò)大[2]。大米中復(fù)雜卻又相互平衡的揮發(fā)性香氣化合物，賦予了大米獨特的風(fēng)味，顯著影響大米在市售的價格、人們的消費(fèi)方式及煮熟后是否能被人們接受，甚至喜愛，從而食用。因此大米的風(fēng)味是評價大米品質(zhì)的主要因素之一[3]。因此，本文將對大米及其衍生制品的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行綜述。

　　食品方向評職知識：哪有食品安全問題論文免費(fèi)文獻(xiàn)

　　1大米的種類及特點

　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T1354—2018大米》，按原料稻谷類型，大米分為秈米、粳米、秈糯米、粳糯米四類。秈米(milledlong-grainnonglutinousrice)，米粒一般呈長橢圓形或細(xì)長形，根據(jù)秈稻的收獲季節(jié)，可分為早秈米和晚秈米。粳米(milledmediumtoshort-grainnonglutinousrice)，米粒一般呈橢圓形，也可根據(jù)收獲季節(jié)分為早粳米和晚粳米。秈糯米和粳糯米都屬于糯米(milledwaxyrice)，米粒呈乳白色，不透明，也有呈半透明狀(陰糯米)，粘性大。早、中、晚稻對光照反應(yīng)的不同。

　　早、中稻對光照反應(yīng)不敏感，在全年各個季節(jié)種植都能正常成熟;晚稻對短日照很敏感，嚴(yán)格要求在短日照條件下才能通過光照階段，抽穗結(jié)實。晚稻和野生稻很相似，是由野生稻直接演變形成的基本型，早、中稻是由晚稻在不同溫光條件下分化形成的變異型。北方稻區(qū)的水稻一般屬于早稻或中稻。為了提高產(chǎn)量，以袁隆平先生等為代表的水稻育種專家審視了過去的育種成就和目前水稻品種和水稻生產(chǎn)存在的問題，結(jié)合我國的具體情況，對水稻株型進(jìn)行了重新設(shè)計，開發(fā)出雜交水稻、新型水稻、超級水稻。截至2020年，經(jīng)農(nóng)業(yè)部(http://www.ricedata.cn/variety/superice.htm)確認(rèn)，冠名超級稻的水稻品種共133種。說起一碗好米飯，人們不約而同會想到黑龍江的“五常大米”。據(jù)黑龍江農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計，至2018年，“五常大米”這個大米類全國第一品牌，品牌價值已達(dá)639億元，更是首批中國地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品[4]，備受人們喜愛。

　　2大米風(fēng)味物質(zhì)的提取方法

　　稻米的香味可分為食味香味和氣味香味兩類，主要揮發(fā)性成分有烴類、芳烴類、醛類、酮類、酯類、酸類、醇類、烯及烯醇類、雜環(huán)化合物等[13]。由于大米的香氣成分大多存在于碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、鹽和水中，因此需要特定的提取方法來對大米發(fā)風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析。近幾十年來，提取大米香氣的樣品前處理方法主要有以下幾種。

　　2.1溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)法溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)法(solvent-assistedflavor evaporation，SAFE)，是在低溫、高真空度下，利用揮發(fā)性物質(zhì)在兩相中分配系數(shù)的不同，通過相似相溶的原理進(jìn)行蒸餾，餾出液通過液氮冷凍收集。常用于除去溶劑萃取所得萃取物中的含高沸點或難揮發(fā)性成分[14]。

　　2.2同時蒸餾萃取同時蒸餾萃取(Simultaneousdistillationextraction，SDE)，首次由Likens和Nickerson[15]于1964年提出，因此也被稱作Likens-Nickerson水蒸氣蒸餾。其工作原理是，分別放置的樣品與萃取溶劑同時加熱，兩者蒸汽在一定的裝置中充分混合，冷凝后香氣成分被溶劑萃取，實現(xiàn)組分的相轉(zhuǎn)移。彭智輔等[16]采用該方法分析出了101種大米香氣成分物質(zhì)，除酸以外含量較高的有正己醇(1.053%)、己醛(2.354%)、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚(2.290%)等;而利用固相微萃取法只提取出31種大米香氣成分物質(zhì)。因此SDE技術(shù)被公認(rèn)為是一種能全面提取食品中的揮發(fā)性化合物的方法[17]。

　　3大米風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生機(jī)制及影響因素

　　由Rothe和Thomas提出的OAV值(香氣活性值，OdorActiveValue)是香氣物質(zhì)的濃度與其閾值的比值[21]。OAV大于1的揮發(fā)性化合物被稱為OAC，大米中的OAC主要由碳水化合物(萜烯類、呋喃酮和派羅酮)、脂肪酸(通過脂氧合酶(LOX)或α-和β-氧化酶生成的醛和醇)和氨基酸(酸、醇、醛、酯、內(nèi)酯，以及含N和S的風(fēng)味分子、苯類和苯丙烷類揮發(fā)性化合物)形成[3]。羰基化合物可以產(chǎn)生原生的、濃郁的香味，而揮發(fā)性醇產(chǎn)生較為柔和的氣味，酮類化合物的來源途徑主要是多不飽和脂肪酸的氧化或熱降解、氨基酸降解或微生物氧化，其通常具有特殊的香氣，多數(shù)為清香氣味(有花香和果香)，香味優(yōu)異持久[26]。

　　苗菁等[27]采用SPME與SDE方法對米飯中的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行GC/MS分析，綜合發(fā)現(xiàn)，2-AP、香草醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、4-乙烯基苯酚、4-乙烯基創(chuàng)木酚、己醛、辛醛、庚醛、戊醛等物質(zhì)會對米飯整體風(fēng)味輪廓起到關(guān)鍵作用。水稻的香味是由多種揮發(fā)物混合控制，在所有水稻品種中，2-AP被認(rèn)為是稻米香氣的主要成分[28]。不同種類大米的米飯揮發(fā)性成分各有不同，蒸飯中對乙烯基愈創(chuàng)木酚的含量為秈米>粳米>秈糯米>粳糯米，且秈米中的該物質(zhì)含量與其它種類大米具有顯著性差異(P<0.05)。而粳糯米飯中的2-戊基呋喃和吲哚的含量高于其他3種大米[29]。

　　4大米衍生食品的風(fēng)味物質(zhì)及產(chǎn)生機(jī)制

　　大米衍生食品眾多，風(fēng)味各異，在此選擇幾款介紹。發(fā)酵米糕一般簡稱為米發(fā)糕，多是以精白米(秈型或粳型)為主要原料，以乳酸菌和酵母為發(fā)酵劑，經(jīng)選料、浸泡、磨漿、發(fā)酵、調(diào)味和蒸糕等工序制備而成。乳酸菌代謝單糖和二糖，產(chǎn)生CO2，使米糕內(nèi)部形成孔狀疏松結(jié)構(gòu)，同時產(chǎn)生乳酸，降低發(fā)酵液pH，抑制其他微生物生長，防止腐敗[37]，并賦予發(fā)酵米糕獨特的風(fēng)味。

　　酵母形態(tài)簡單，生長速度快，代謝周期短，代謝產(chǎn)物種類多，能發(fā)酵蔗糖、葡萄糖、麥芽糖等寡糖，產(chǎn)生酒精及CO2，賦予米發(fā)糕獨特的酒香味和松軟的質(zhì)構(gòu)。仰思穎[38]研究了上述單一菌種與混菌發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵糙米糕風(fēng)味更加豐富，味道更好，GC-MS分析出其風(fēng)味物質(zhì)多出6種。在其他米發(fā)糕的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)研究中[39-41]，也均檢出一定量的苯乙醇，可見苯乙醇是各類米發(fā)糕中共有的特征揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

　　5結(jié)論與展望

　　大米風(fēng)味會影響其售價及人們的接受度，其香味和風(fēng)味是大量揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的結(jié)果，目前在水稻品種中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了250多種揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物，然而，還沒有發(fā)現(xiàn)這些化合物與香氣是否存在顯著關(guān)系。2-AP是區(qū)別香型大米和非香型的標(biāo)志性物質(zhì)，其具有爆米花般的香味，已被Buttery[27]等確定為賦予大米天然香味的主要化合物。溶劑萃取法、蒸餾法、固相微萃取、吹掃捕集、超臨界萃取法等香氣提取方法結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜法(GC-MS)、氣相色譜-嗅覺儀(GC-O)、氣相色譜-火焰離子化檢測器(GC-FID)、氣相色譜-脈沖火焰光度檢測法(GC-PFPD)等檢測方法被廣泛應(yīng)用于香氣研究中，傳統(tǒng)方法需要消耗大量的溶劑和時間，還會造成環(huán)境問題，增加操作成本。現(xiàn)代新技術(shù)在溶劑消耗、提取時間、收率和重現(xiàn)性方面具有優(yōu)勢，但成本較高，且很少有像超臨界流體萃取這樣在工業(yè)水平運(yùn)用，所以對現(xiàn)代和新穎提取技術(shù)的探索，以及其在未來大米產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展，有待于進(jìn)一步研究。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]CHENQ,HEA,WANGW,etal.Comparisonsofregenerationrateandyieldsperformancebetweeninbredandhybridricecultivarsinadirectseedingrice-ratoonricesystemincentralChina[J].FieldCropsResearch,2018,223:1-7.

　　[2]謝天,程科,施光遠(yuǎn).大米新國標(biāo)發(fā)布:突出適度加工和產(chǎn)業(yè)升級[J].中國食品,2018,(21):66-67.XIET,CHENK,SHIGY.Anewnationalstandardforrice:focusonappropriateprocessingandindustrialupgrading[J]. ChinaFood,2018,(21):66-67.

　　[3]DEEPAKKV,PREMPS.Scienceandtechnologyofaroma,flavor,andfragranceinrice[M].India:CRCPress,2018.

　　[4]黃亞偉,徐晉,王若蘭,等.HS-SPME-GC-MS對五常大米中揮發(fā)性成分分析[J].食品工業(yè),2016,37(4):266-269.HUANGYW,XUJ,WANGRL,etal.AnalysisonHS-SPME-GC-MStechnologyinvolatilecomponentsofWuchangrice[J].TheFoodIndustry,2016,37(4):266-269.

　　[5]地理標(biāo)志產(chǎn)品五常大米:GB/T19266—2008[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

　　作者：梁奕1，莊海寧2，馮濤1，姚凌云1