浸泡對米飯風(fēng)味的影響*

陳光耀，焦愛權(quán)，田耀旗，馮梟，徐寶才，徐學(xué)明，金征宇

1(江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室，江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫，214122)2(江蘇雨潤食品產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司，江蘇南京，210041)

浸泡對米飯風(fēng)味的影響*

陳光耀1，焦愛權(quán)1，田耀旗1，馮梟1，徐寶才2，徐學(xué)明1，金征宇1

1(江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)試驗(yàn)室，江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無錫，214122)2(江蘇雨潤食品產(chǎn)業(yè)集團(tuán)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(shí)間和蒸煮程度的基礎(chǔ)上，采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(SPME/GC-MS)，分析了不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發(fā)性風(fēng)味成分。實(shí)驗(yàn)鑒定出不浸泡米飯的風(fēng)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(fēng)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(fēng)味的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)是各類非烴類揮發(fā)性成分，不浸泡米飯中各類非烴類風(fēng)味物質(zhì)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)均比浸泡米飯顯著提高，這表明預(yù)浸泡處理會對米飯的風(fēng)味產(chǎn)生較大影響。

浸泡，蒸煮米飯，SPME/GC-MS，風(fēng)味

米飯?jiān)诖笠?guī)模生產(chǎn)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(jìn)行1～2 h的預(yù)浸泡處理，使得大米充分均勻的吸水而縮短蒸煮時(shí)間。但預(yù)浸泡處理也會對大米造成一定的影響，如營養(yǎng)成分的損失［1］，米飯色澤不同程度的加深而降低其商品價(jià)值［1］，一定程度的發(fā)酵［1］，風(fēng)味滋味的損失［2］，米飯質(zhì)構(gòu)的改變［3］，微生物的快速繁殖等。

已有大量的國外學(xué)者研究了稻米的貯藏時(shí)間、貯藏溫度、破碎程度及烹煮時(shí)間等對米飯揮發(fā)性成分的影響［4］，并鑒定出 119 種米飯的風(fēng)味成分。Zeng［5］等采用SPME/GC-MS技術(shù)研究了在不同蒸煮階段3種糯米主要風(fēng)味物質(zhì)的變化。Grimm［6］等采用SPME/GC-MS技術(shù)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(yù)浸泡處理對蒸煮米飯風(fēng)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(shí)間確定和蒸煮程度一致的基礎(chǔ)上，采用SPME/GC-MS技術(shù)分析了不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發(fā)性風(fēng)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(tuán)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(zhì)聯(lián)用儀，美國Finingan公司;SPME手動進(jìn)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(yǎng)皿;吸水濾紙。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 浸泡時(shí)間的確定

將3～5 g大米置于金屬網(wǎng)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(yǎng)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(shí)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(shù)據(jù)得出。大米吸水速率趨于穩(wěn)定的時(shí)間為所需的浸泡時(shí)間。測量結(jié)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(gè)立式蒸煮袋中，分別進(jìn)行淘洗不浸泡處理和淘洗浸泡處理，之后補(bǔ)加20℃的自來水使米水總質(zhì)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(jì)時(shí)，經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)用平行玻璃板法［7］確定的不浸泡米和浸泡米的蒸煮時(shí)間分別為18 min和26 min。待蒸煮時(shí)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(jìn)行DSC和風(fēng)味的測量。

1.2.3 米飯蒸煮程度的驗(yàn)證

采用差示掃描量熱儀(DSC)驗(yàn)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(jìn)行溫度掃描［3］。

1.2.4 米飯風(fēng)味的分析

米飯風(fēng)味采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(SPME/GC-MS)進(jìn)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(jìn)樣，于250℃下解析5 min后進(jìn)行GC-MS分析。氣相色譜條件:PEG-200mol/L毛細(xì)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(zhì)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(fā)射電流200 μA。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理由Xcalibur軟件系統(tǒng)完成，未知化合物經(jīng)計(jì)算機(jī)檢索，同時(shí)與NIST質(zhì)譜庫和Wiley質(zhì)譜庫相匹配進(jìn)行定性［9］，采用峰面積歸一化法進(jìn)行相對定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 大米浸泡時(shí)間的確定

大米經(jīng)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(nèi)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(wěn)定。浸泡是為了使大米充分均勻吸水而縮短蒸煮時(shí)間，20℃的自來水中浸泡60 min時(shí)已達(dá)到這種狀態(tài)，故浸泡時(shí)間定為60 min，且這時(shí)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(yàn)證

經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)用平行玻璃板法［7］確定的不浸泡米和浸泡米的蒸煮時(shí)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(fēng)味的比較，通過DSC來進(jìn)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(xiàn)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(fēng)味成分的總離子流色譜圖

通過頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(SPME/GCMS)對不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)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(shí)現(xiàn)對米飯風(fēng)味較好的分離，整個(gè)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(fā)性風(fēng)味成分

經(jīng)NIST質(zhì)譜庫和Wiley質(zhì)譜庫檢索并結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)，對2種米飯風(fēng)味物質(zhì)的鑒定及各種風(fēng)味物質(zhì)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(fēng)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(fēng)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(fēng)味物質(zhì)的相對百分含量按種類進(jìn)行匯總，得到2種米飯中各類風(fēng)味化合物的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)，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(fēng)味物質(zhì)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)均比浸泡米飯高，且不浸泡米飯和浸泡米飯中非烴類物質(zhì)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為38.60%和28.69%。這表明預(yù)浸泡處理會對米飯中的非烴類物質(zhì)的相對百分含量產(chǎn)生較大的影響。

一般的發(fā)香團(tuán)為含氧基團(tuán)(羰基，羥基，醛基，酮基，醚基，苯氧基，酯基，內(nèi)酯基等)，含氮基團(tuán)，含芳香基團(tuán)和含硫、磷、砷等原子的化合物，物質(zhì)的風(fēng)味除了具有一定種類的發(fā)香團(tuán)外，還與揮發(fā)性成分的碳鏈結(jié)構(gòu)和碳原子的數(shù)目有關(guān)［8］。從表1和表2可以看出，不浸泡米飯和浸泡米飯的風(fēng)味物質(zhì)主要是中長鏈(C6～C14)的揮發(fā)性成分，非烴類的物質(zhì)多為飽和狀態(tài)，以醛類、醇類、醚類和酯類為主?？禆|方［8］等認(rèn)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(xiàn)和氣味數(shù)據(jù)庫(www.odour.org.uk)認(rèn)為米飯中的風(fēng)味物質(zhì)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(shù)鑒別出米飯的風(fēng)味物質(zhì)也是醇類、醛類和酯類等非烴類的化合物。結(jié)合表2中的數(shù)據(jù)可以看出，不浸泡米飯中主要風(fēng)味物質(zhì)(非烴類化合物)的相對含量比浸泡米飯高。感官評定的結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了不浸泡米飯的香味比浸泡米飯的香味更濃郁(數(shù)據(jù)未顯示)。

圖3 不浸泡米飯(a)和浸泡米飯(b)揮發(fā)性風(fēng)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(fā)性風(fēng)味成分匯總

3 結(jié)論

在浸泡時(shí)間確定和蒸煮程度一致的基礎(chǔ)上，采用SPME/GC-MS技術(shù)分析了不浸泡米飯和浸泡米飯的揮發(fā)性風(fēng)味成分。其中不浸泡米飯的風(fēng)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(fēng)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(zhì)的種類相差不大，但各類物質(zhì)的相對百分含量有較大差異，不浸泡米飯中各類非烴類風(fēng)味物質(zhì)的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)均比浸泡米飯高。米飯風(fēng)味的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)是各類非烴類揮發(fā)性成分，相比浸泡蒸煮的米飯，不浸泡蒸煮的米飯?jiān)陲L(fēng)味上具有較大的優(yōu)勢。

表2 不浸泡米飯和浸泡米飯中各類風(fēng)味化合物的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù) %

［1］姜發(fā)堂，陸生槐.方便食品原料學(xué)與工藝學(xué)［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，1997:187－195.

［2］Champagne E T，Bett-Garber K L，Thomson J L，et al.Impact of presoaking on flavor of cooked rice［J］.Cereal Chemistry，2008，85(5):706－710.

［3］Jung-Ah Han，Seung-Taik Lim.Effect of presoaking on textural，thermal，and digestive properties of cooked brown rice［J］.Cereal Chemistry，2009，86(1):100－105.

［4］崔桂友.米飯的揮發(fā)性成分研究綜述［J］.食品科學(xué)，1995，16(9):7－9.

［5］Zeng Zhi，Zhang Han，Zhang Tao，et al.Analysis of flavor volatiles of glutinous rice during cooking by combined gas chromatography-mass spectrometry with modified headspace solid-phase microextraction method［J］.Journal of Food Composition and Analysis，2009，22(4):347－353.

［6］Grimm C C，Bergman C，Delgado J T，et al.Screening for 2-acetyl-1-pyrroline in the headspace of rice using SPME/GC－MS［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2001，49(1):245－249.

［7］Desikachar H S R，Subrahmanyan V.The formation of cracks in rice during wetting and its effect on the cooking characteristics of the cereal［J］.Cereal Chemistry，1961，38:356－364.

［8］康東方，何錦風(fēng)，王錫昌.頂空固相微萃取與GC-MS聯(lián)用法分析米飯及其制品氣味成分［J］.中國糧油學(xué)報(bào)，2007，22(5):147－149.

［9］Vandendool H，Kratz P D.A generalization of the retention index system including linear temperature programmed gasliquid partition chromatography［J］.J Chromatogr，1963，8(11):463－471.

［10］Zeng Zhi，Zhang Han，Zhang Tao，et al.Flavor volatiles in three rice cultivars with low levels of digestible protein during cooking［J］.Cereal Chemistry，2008，85(5):689－695.

［11］Zeng Zhi，Zhang Han，Chen Jie-yu，et al.Flavor volatiles of rice during cooking analyzed by modified headspace SPME/GC－MS［J］.Cereal Chemistry，2008，85(2):140－145.

［12］Zeng Zhi，Zhang Han，Chen Jie-yu，et al.Direct extraction of volatiles of rice during cooking using solid-phase microextraction［J］.Cereal Chemistry，2007，84(5):423－427.

［13］Yang Dong Sik，Shewfelt Robert L，Lee Kyu-Seong，et al.Comparison of odor-active compounds from six distinctly different rice flavor types［J］.Journal of agricultural and food chemistry，2008，56(8):2 780－2 787.

Effect of Presoaking on the Flavor of Cooked Rice

Chen Guang-yao1，Jiao Ai-quan1，Tian Yao-qi1，F(xiàn)eng 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(xué)基金(20976070);江蘇省自然科學(xué)基金創(chuàng)新學(xué)者攀登項(xiàng)目(BK2008003);江蘇省自然科學(xué)基金(BK2009069)

2010－07－07，改回日期:2010－09－15