采收期對秈米米飯氣味成分的影響

徐興鳳，鐘業(yè)俊，官 斌，劉成梅，*，劉 偉，夏 文，閆家凱，艾亦旻，左艷娜

（1.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江西南昌330047；2.江西省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政許可評審中心，江西南昌330047）

水稻是我國主要的糧食作物，是我國65%以上人口的主食[1]。大米食味品質(zhì)包括米飯色澤、外觀、氣味、適口性、滋味等[2]，其中氣味是重要組成部分，對米飯的接受度和整體品質(zhì)的評價影響很大[3]。影響大米氣味的因素包括基因、采收前處理、水分、采收期等，其中稻米采收期是重要影響因素之一。Marzempi等[4]報道稻谷“IR42”在50%稻穗開花后的20～38d內(nèi)分7次收獲。隨著稻谷的逐漸成熟，直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量隨之增加，芳香和味道逐漸下降，50%稻穗開花后的第20d風(fēng)味最佳。Arai和Itani[5]發(fā)現(xiàn)稻谷在正常采收（抽穗后第42d）的10d前收獲時，烹飪出來的米飯更甜更美味。Tamaki等[6]也發(fā)現(xiàn)隨著大米不斷成熟，風(fēng)味不斷下降。游離氨基酸的數(shù)量對稻米風(fēng)味有一定影響，隨著稻米逐漸成熟，米飯表面的氨基酸數(shù)量不斷下降。未成熟稻米的風(fēng)味很豐富，相反，過熟稻米的味道就差很多。Itani等[7]研究了兩種稻谷成熟時采收時間對2-乙酰-1-吡咯啉濃度的影響。在早熟稻谷的成熟期間，糙米的2-乙酰-1-吡咯啉濃度在稻谷抽穗后的4～5周后達到峰值，第7～8周迅速下降至峰值的20%。在一個晚熟品種中，2-乙酰-1-吡咯啉的濃度在第4周達到峰值后逐漸下降，第8周時只剩下峰值的40%。綜上可知，采收時間對米飯品質(zhì)影響較大，然而，采收期對秈米米飯氣味成分的影響規(guī)律尚不清楚。本文通過頂空固相微萃?。℉S-SPME）-氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用法分析秈米的氣味成分，研究采收期（抽穗后第30、34、38、42d采收）對米飯氣味成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試水稻 晚秈米“贛晚秈923”（G-923），為2011年采收于南昌市郊區(qū)農(nóng)田，采收時間分別為抽穗后第30、34、38、42d。

JLGJ2.5實驗礱谷機 杭州錢江儀器設(shè)備有限公司；TM05C SATSKE精米機 日本佐竹機械有限公司；1200LG/MS-MS氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國瓦里安公司；固相微萃取裝置、50/30UM DVB/CAR/PDMS涂層的萃取頭 美國Supelco公司。

1.2 原料處理

分別取不同成熟度稻谷250g，經(jīng)過壟谷后，得到糙米，將谷糙分離，去除雜質(zhì)、未發(fā)育完全離和病害谷粒，經(jīng)谷物選篩，選取大小差別不大的糙米粒進行實驗。

1.3 米飯氣味成分分析

1.3.1 米飯的準(zhǔn)備 將100g大米樣品和200g蒸餾水用錫箔紙密封在透明玻璃瓶里，水浴蒸煮30min，煮好后的米飯在取樣過程中繼續(xù)保持在70℃下水浴保溫。

1.3.2 固相微萃取取樣 用AOC-5000自動注射器（Shimadzu，Kyoto，Japan）進行固相微萃取取樣。用SPME纖維頭（50/30 UM DVB/CAR/PDMS，Supelco，Bellefonte，PA）對大米香味物質(zhì)進行萃取和富集。第一次測量前，SPME纖維頭在纖維頭調(diào)節(jié)器中保持250℃，預(yù)處理1h。將SPME探針插入玻璃瓶中，纖維頭在充滿樣品的頂空環(huán)境中暴露30min以取樣。1.3.3 氣相色譜-質(zhì)譜分析 用VARIAN 1200LG/MSMS氣質(zhì)聯(lián)用進行氣質(zhì)分析。在萃取揮發(fā)物后，將纖維頭插入GC-MS系統(tǒng)的進樣口，在250℃下保持5min，使纖維頭富集的萃取物在高溫下解吸。使用DB-5毛細管柱（30m×0.25mm×0.25μm，J&W Scientific，F(xiàn)olsom，CA），氦氣作為載氣，以1mL/min的恒定速率通入。恒溫箱溫度在40℃下保持3min，并以6℃/min的速度升至120℃，最后以10℃/min的速度升至250℃，并保持5min。質(zhì)譜檢測器在70eV的電子轟擊離子化模式下檢測，掃描范圍m/z 40～400，離子源溫度設(shè)為230℃。

揮發(fā)物質(zhì)可通過與標(biāo)準(zhǔn)化合物的質(zhì)譜和保留指數(shù)進行匹配來確證，或者先在美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所數(shù)據(jù)庫（NIST、WILEY）的質(zhì)譜庫上進行搜索匹配以初步識別，然后通過文獻報道的質(zhì)譜和保留系數(shù)值來進行確證。揮發(fā)物分析結(jié)果通過與標(biāo)準(zhǔn)化合物峰面積對比來獲得。

2 結(jié)果與分析

2.1 晚秈米和早秈米揮發(fā)性成分分析

圖1 抽穗后第34d米飯揮發(fā)性成分總離子峰Fig.1 Totalioncountchromatogram ofvolatilecompoundsderived from cooked-rice 34 days after heading

本文采用頂空固相微萃?。⊿PME）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC—MS），分析抽穗后第30、34、38、42d采收的秈米米飯氣味成分，典型的米飯揮發(fā)性成分總離子峰如圖1（抽穗后第34d）所示。經(jīng)NIST、WILEY質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索和氣味數(shù)據(jù)庫（www.odour.org.uk）文獻對照，不同采收期米樣的揮發(fā)性成分分別被檢出。

表1 不同采收期米飯氣味成分Table 1 Flavor volatile compounds identified in cooked rice during different harvesting time

表2 不同采收期米飯氣味成分比較Table 2 Comparison of flavor volatiles in cooked rice during different harvesting time

從表1和表2中可以看出，提前采收稻米和正常采收稻米由于成熟度不同，揮發(fā)性物質(zhì)峰面積和數(shù)量有所差異。其中，醛類在四種米中的比例較大，其次為酮類和醇類。醛類使米飯呈現(xiàn)水果香，酮類賦予米飯?zhí)鹞逗洼p微的酸味，醇類賦予米飯芳香和花香[8]。

醛類、醇類和酮類是脂肪氧化產(chǎn)物和降解產(chǎn)物，脂肪氧化產(chǎn)物是不飽和脂肪酸通過酶促反應(yīng)、熱反應(yīng)和光反應(yīng)的氧化反應(yīng)而得[9]。雖然醛類含量在揮發(fā)性物質(zhì)中占主導(dǎo)地位，但這并不意味著其在大米氣味形成中占主要作用，因為大米氣味依賴于閾值和氣味特征。醛類通常有輕微的青草氣味，不飽和醛類有脂肪或是蠟味[10]。

從表1中可以看出，在醛類物質(zhì)中，己醛、庚醛、辛醛、壬醛在不同采收期米樣中含量比較多。壬醛隨著成熟的增加而升高，而己醛、庚醛、辛醛隨著成熟度的增加而降低。辛醛和壬醛分別具有柑橘氣味和肥皂味。此外，Champagne E T[11]提到辛醛、壬醛、癸醛由于濃度高、相對低的氣味閾值，使其芳香值（AV）比較高，對氣味貢獻較大。在不同采收期米樣中，己醛在所有醛類化合物中含量是最高的，而抽穗后第30d采收米的己醛含量在不同采收期中是最高的，達到2.1×109。己醛來源主要是米糠中油脂的氧化，是油脂氧化降解的產(chǎn)物，在濃度低時有水果香味，但其濃度高時為腐敗味的指標(biāo)[12-13]。隨著成熟度的增加，（E）-2-庚烯醛是先降低后升高的，其具有草本味。苯甲醛僅在抽穗后第30、34、38d的米樣中出現(xiàn)，而在抽穗后第42d米樣中不存在或濃度很低超出了檢測下限，其具有杏仁味。而戊醛、癸醛等對米飯的風(fēng)味也有著不同的貢獻。

醇類物質(zhì)中，飽和醇類對米飯的氣味沒有明顯的貢獻。庚醇僅在抽穗后30、34d的米樣中出現(xiàn)，而在其他米樣中不存在或濃度很低超出了檢測下限。不飽和醇中，1-辛烯-3-醇具有生蘑菇的香味。

酮類物質(zhì)中，6-甲基-5-庚烯-2-酮是一種鏈狀類胡蘿卜素，通過番茄紅素的氧化裂解產(chǎn)生，具有香蕉氣味[14]。酮類化合物含量相對比較低，不能成為米飯氣味的主要貢獻者。

在其他揮發(fā)性成分中，2-戊基呋喃是油脂的氧化產(chǎn)物，在低濃度時產(chǎn)生愉快的堅果香味，濃度高時產(chǎn)生不愉快的豆腥味[15]，因其在米樣中含量比較高，對米飯的香味起到了一定的作用。

從表2可以看出，隨著成熟度的增加，米飯氣味的峰面積呈降低趨勢，這說明提前采收的米飯氣味更加豐富。

3 結(jié)論

本文以“贛晚秈923”（G-923）為試材，研究提前采收和正常采收秈米的氣味成分差異，結(jié)果表明，不同采收期中，共檢測出16種揮發(fā)性化合物，其中醛類在四種米中的比例最大，米飯的氣味貢獻也較大，其次為酮類和醇類。不同采收期的秈米氣味成分有所不同，隨著成熟度的增加，揮發(fā)性物質(zhì)的數(shù)量和峰面積均呈降低趨勢。因此，提前采收稻米米飯的氣味成分比正常采收的更為豐富。

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