浸泡對米飯風味的影響*

陳光耀，焦愛權，田耀旗，馮梟，徐寶才，徐學明，金征宇

1(江南大學食品科學與技術國家重點試驗室，江南大學食品學院，江蘇無錫，214122)2(江蘇雨潤食品產業集團有限公司，江蘇南京，210041)

浸泡對米飯風味的影響*

陳光耀1，焦愛權1，田耀旗1，馮梟1，徐寶才2，徐學明1，金征宇1

1(江南大學食品科學與技術國家重點試驗室，江南大學食品學院，江蘇無錫，214122)2(江蘇雨潤食品產業集團有限公司，江蘇南京，210041)

以福臨門水晶米為原料，在確定浸泡時間和蒸煮程度的基礎上，采用頂空固相微萃取-氣質聯用技術(SPME/GC-MS)，分析了不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發性風味成分。實驗鑒定出不浸泡米飯的風味成分共48種，其中烴類31種，醇類6種，醛類4種，醚類1種，酯類3種，其他3種;浸泡米飯的風味成分共45種，其中烴類30種，醇類3種，醛類5種，醚類2種，酯類3種，其他2種。米飯風味的主要貢獻物質是各類非烴類揮發性成分，不浸泡米飯中各類非烴類風味物質的相對質量分數均比浸泡米飯顯著提高，這表明預浸泡處理會對米飯的風味產生較大影響。

浸泡，蒸煮米飯，SPME/GC-MS，風味

米飯在大規模生產加工中所采用蒸煮方式多為蒸汽蒸煮，在蒸汽蒸煮以前一般會對大米進行1～2 h的預浸泡處理，使得大米充分均勻的吸水而縮短蒸煮時間。但預浸泡處理也會對大米造成一定的影響，如營養成分的損失［1］，米飯色澤不同程度的加深而降低其商品價值［1］，一定程度的發酵［1］，風味滋味的損失［2］，米飯質構的改變［3］，微生物的快速繁殖等。

已有大量的國外學者研究了稻米的貯藏時間、貯藏溫度、破碎程度及烹煮時間等對米飯揮發性成分的影響［4］，并鑒定出 119 種米飯的風味成分。Zeng［5］等采用SPME/GC-MS技術研究了在不同蒸煮階段3種糯米主要風味物質的變化。Grimm［6］等采用SPME/GC-MS技術篩選到米飯的特征香氣成分2-乙酰-1-吡咯啉。Champagne［2］等采用感官評定的方法研究了預浸泡處理對蒸煮米飯風味的影響，得出大米浸泡30 min后米飯令人討厭的酸腐味顯著增加，而令人喜悅的香甜味顯著減少。

本文以福臨門水晶米為原料，在浸泡時間確定和蒸煮程度一致的基礎上，采用SPME/GC-MS技術分析了不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發性風味成分。

1 材料與方法

1.1 原料與儀器

福臨門水晶米，市購，中糧集團出品，水分含量為15.31%，購回后儲藏在4℃的冰箱中。

蒸汽蒸煮器，由小型滅菌鍋改造;立式蒸煮袋，市購;電子天平;恒溫水浴鍋;烘箱;差示掃描量熱儀(DSC)，Pyris－1型，美國 Perkin－Elmer公司;Trace MS氣質聯用儀，美國Finingan公司;SPME手動進樣手柄和75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(CAR/PDMS)萃取頭，美國Supelco公司;稱量瓶;有蓋培養皿;吸水濾紙。

1.2 實驗方法

1.2.1 浸泡時間的確定

將3～5 g大米置于金屬網籠中，用20℃自來水淘洗3遍(不浸泡米在蒸煮前也采取同樣操作)，加入過量20℃自來水并在20℃的恒溫水浴鍋中保溫浸泡，每隔15 min取出(直至150 min)，瀝水，倒入墊有2層吸水濾紙的有蓋培養皿中瀝干大米表面水，稱重，然后按105℃恒重法測水分含量。按水分含量隨時間的變化作大米水合作用曲線圖，大米吸水速率由水分含量數據得出。大米吸水速率趨于穩定的時間為所需的浸泡時間。測量結果為3次測量的平均值。

1.2.2 米飯樣品的制備

各稱取75 g大米于2個立式蒸煮袋中，分別進行淘洗不浸泡處理和淘洗浸泡處理，之后補加20℃的自來水使米水總質量為200 g。待蒸汽蒸煮器中的水完全沸騰后，放入立式蒸煮袋，蓋上蓋子在常溫常壓下蒸煮并開始計時，經過預實驗用平行玻璃板法［7］確定的不浸泡米和浸泡米的蒸煮時間分別為18 min和26 min。待蒸煮時間到后立即切斷電源，取出樣品并捏合蒸煮袋上的自封口，將樣品置于室溫下燜飯30 min。然后進行DSC和風味的測量。

1.2.3 米飯蒸煮程度的驗證

采用差示掃描量熱儀(DSC)驗證米飯的蒸煮(糊化)程度。具體為，用鋁盒稱量10 mg左右的米飯樣品，將鋁盒密封，然后以10℃/min的升溫速率在30～120℃進行溫度掃描［3］。

1.2.4 米飯風味的分析

米飯風味采用頂空固相微萃取-氣質聯用技術(SPME/GC-MS)進行分析［5，8］。具體為:燜飯 30 min后，將萃取頭插入蒸煮袋中，在65℃的萃取溫度下萃取35 min，進樣，于250℃下解析5 min后進行GC-MS分析。氣相色譜條件:PEG-200mol/L毛細管柱;載氣流量(He)0.8mL/min，不分流;柱初溫40℃，保持4 min，以6℃/min程序升溫到80℃，再以10℃/min程序升溫到230℃，保持7 min。質譜條件:接口溫度為250℃;離子源溫度200℃;離子化方式EI;電子能量70 eV;檢測電壓350 V;發射電流200 μA。

實驗數據處理由Xcalibur軟件系統完成，未知化合物經計算機檢索，同時與NIST質譜庫和Wiley質譜庫相匹配進行定性［9］，采用峰面積歸一化法進行相對定量。

2 結果與討論

2.1 大米浸泡時間的確定

大米經3遍淘洗后水分含量約為19.34%(w.b.)，浸泡過程中大米的水合作用如圖1所示。從圖中可以看出，0到45 min內大米水分含量急劇增加而吸水速率快速下降;60 min以后大米的水分含量和吸水速率均基本趨于穩定。浸泡是為了使大米充分均勻吸水而縮短蒸煮時間，20℃的自來水中浸泡60 min時已達到這種狀態，故浸泡時間定為60 min，且這時大米的水分含量約為29.68%(w.b.)。

圖1 浸泡過程中大米的水和作用曲線

2.2 米飯蒸煮程度的驗證

經過預實驗用平行玻璃板法［7］確定的不浸泡米和浸泡米的蒸煮時間分別為18 min和26 min。米飯蒸煮(糊化)程度的差異可能會影響風味的比較，通過DSC來進一步判斷2種米飯的糊化程度，如圖2所示。從圖2中可以看出，不浸泡米飯和浸泡米飯的DSC譜圖中均沒有出現熔融吸熱峰，由此可斷定2種米飯均已完全糊化，它們的蒸煮程度一致。

圖2 不浸泡米飯和浸泡米飯的DSC譜圖

2.3 不浸泡米飯和浸泡米飯風味成分的總離子流色譜圖

通過頂空固相微萃取-氣質聯用技術(SPME/GCMS)對不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發性風味成分進行分析，其總離子流色譜圖如圖3所示。從圖3中可以看出，SPME/GC-MS法可實現對米飯風味較好的分離，整個分析過程為36 min，并得到了良好的總離子流圖。

2.4 不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發性風味成分

經NIST質譜庫和Wiley質譜庫檢索并結合有關文獻，對2種米飯風味物質的鑒定及各種風味物質的相對百分含量如表1所示。由表1可以看出，不浸泡米飯的風味成分共鑒定出48種，其中烴類31種，非烴類17種，具體為醇類6種，醛類4種，醚類1種，酯類3種，其他3種;浸泡米飯的風味成分共鑒定出45種，其中烴類30種，非烴類15種，具體為醇類3種，醛類5種，醚類2種，酯類3種，其他2種。

把各種風味物質的相對百分含量按種類進行匯總，得到2種米飯中各類風味化合物的相對質量分數，如表2所示。從表2中可以看出，除烴類外不浸泡米飯中各類風味物質的相對質量分數均比浸泡米飯高，且不浸泡米飯和浸泡米飯中非烴類物質的相對質量分數分別為38.60%和28.69%。這表明預浸泡處理會對米飯中的非烴類物質的相對百分含量產生較大的影響。

一般的發香團為含氧基團(羰基，羥基，醛基，酮基，醚基，苯氧基，酯基，內酯基等)，含氮基團，含芳香基團和含硫、磷、砷等原子的化合物，物質的風味除了具有一定種類的發香團外，還與揮發性成分的碳鏈結構和碳原子的數目有關［8］。從表1和表2可以看出，不浸泡米飯和浸泡米飯的風味物質主要是中長鏈(C6～C14)的揮發性成分，非烴類的物質多為飽和狀態，以醛類、醇類、醚類和酯類為主?？禆|方［8］等認為醛類賦予米飯水果香，醇類賦予米飯芳香和花香，酯類賦予米飯水果香味。Zeng［5，10-12］等參考文獻和氣味數據庫(www.odour.org.uk)認為米飯中的風味物質主要是醇類、醛類和酯類等非烴類的化合物。Yang Dong Sik［13］等采用GC-O技術鑒別出米飯的風味物質也是醇類、醛類和酯類等非烴類的化合物。結合表2中的數據可以看出，不浸泡米飯中主要風味物質(非烴類化合物)的相對含量比浸泡米飯高。感官評定的結果也進一步驗證了不浸泡米飯的香味比浸泡米飯的香味更濃郁(數據未顯示)。

圖3 不浸泡米飯(a)和浸泡米飯(b)揮發性風味成分的總離子流色譜圖

表1 不浸泡米飯和浸泡米飯揮發性風味成分匯總

3 結論

在浸泡時間確定和蒸煮程度一致的基礎上，采用SPME/GC-MS技術分析了不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發性風味成分。其中不浸泡米飯的風味成分共鑒定出48種，其中烴類31種，醇類6種，醛類4種，醚類1種，酯類3種，其他3種;浸泡米飯的風味成分共鑒定出45種，其中烴類30種，醇類3種，醛類5種，醚類2種，酯類3種，其他2種。對于2種米飯，除醇類外其他類別物質的種類相差不大，但各類物質的相對百分含量有較大差異，不浸泡米飯中各類非烴類風味物質的相對質量分數均比浸泡米飯高。米飯風味的主要貢獻物質是各類非烴類揮發性成分，相比浸泡蒸煮的米飯，不浸泡蒸煮的米飯在風味上具有較大的優勢。

表2 不浸泡米飯和浸泡米飯中各類風味化合物的相對質量分數 %

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Effect of Presoaking on the Flavor of Cooked Rice

Chen Guang-yao1，Jiao Ai-quan1，Tian Yao-qi1，Feng Xiao1，Xu Bao-cai2，Xu Xue-ming1，Jin Zheng-yu1
1(State Key Laboratory of Food Science ＆ Technology，School of Food Science ＆ Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China)2(Jiangsu Yurun Food Industry Group Co.Ltd，Nanjing 210041，China)

Based upon a fixed pre-soaking and cooking time，the flavor volatiles in un-soaked cooked rice(UCR)and pre-soaked cooked rice(PCR)were directly extracted by a headspace solid-phase mircoextraction(SPME)method and were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS).A total of 48 components in UCR were identified，including hydrocarbons(31 kinds)，alcohols(6 kinds)，aldehydes(4 kinds)，ethers(1 kinds)，esters(3 kinds)and other components(3 kinds).With the help of PCR，a total of 45 components were identified，including hydrocarbons(30 kinds)，alcohols(3 kinds)，aldehydes(5 kinds)，ethers(2 kinds)，esters(3 kinds)and other components(2 kinds).Among these components，non-hydrocarbon compounds were attributed to the main flavor of cooked rice.Further，the proportions of these non-hydrocarbon compounds in UCR were more than those in PCR，which indicated that pre-soaking treatment would greatly affect the flavor of cooked rice.

presoaking，cooked rice，SPME/GC-MS，flavor

碩士研究生(金征宇教授為通訊作者)。

*國家自然科學基金(20976070);江蘇省自然科學基金創新學者攀登項目(BK2008003);江蘇省自然科學基金(BK2009069)

2010－07－07，改回日期:2010－09－15