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IJGFS丨大米淀粉特性会影响生米在蒸煮过程中2-乙酰基-1-吡咯啉的保留以及蒸煮后熟米中2-乙酰基-1-吡咯啉的释放
导读
南京林业大学的 Qiyan Zhao 和 Dan Xu 等人在期刊《International Journal of Gastronomy and Food Science》发表题为“Rice starch properties affect the retention of 2-acetyl-1-pyrroline in raw rice during cooking and the release of 2-acetyl-1-pyrroline from cooked rice after cooking”的研究性论文。
—摘要—
2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）是香米的主要香气成分。然而，在烹饪过程中，它的含量会下降，其释放可能会受到淀粉基质的干扰。本研究利用偏最小二乘法回归（PLSR）评估了 12 个香粳大米品种的淀粉特性与 2-AP 在蒸煮过程中的保留率（RT2-AP）之间的关系，以及阻碍 2-AP 从蒸煮大米中释放的基质效应。结果表明，相对结晶度、糊化焓和糊化温度范围较宽的大米品种具有较高的 RT2-AP。这表明，淀粉结构在蒸煮过程中保持较高整体性的大米品种能保留更多的 2-AP。同时，熟米的粘性越大，基质效应越严重。浸出物控制着熟米中 2-AP 的释放，浸出物因素（固体含量、浸出直链淀粉含量、浸出直链淀粉重量和浸出直链淀粉短链的比例）有助于形成更粘稠的涂层，导致 2-AP 从熟米中释放的难度增加。研究结果揭示了大米的表观特性与 2-AP 在烹饪过程中的保留和释放之间的关系，这将有利于今后提高熟米的香味。
—成果总结—
（1）本研究探讨了淀粉特性与 2-AP在烹饪过程中的保留以及 2-AP从熟米中释放之间的关系。结果表明，RT2-AP 与相对结晶度呈正相关。相对结晶度越高，淀粉颗粒的紧密度越高，有利于保存淀粉结合的 2-AP。RT2-AP 还与糊化焓和糊化温度范围呈正相关，表明耐热性增强和颗粒破碎强度提高有助于提高 2-AP 的保留率。因此，淀粉结构在蒸煮时能保持较高完整性的大米品种能获得更高的 2-AP 保留率。
（2）煮熟大米的粘性对 2-AP 的传质也有很大影响。固体含量、浸出直链淀粉含量、浸出直链淀粉重量以及浸出直链淀粉短链（DP 6-12）的比例都有利于产生粘性更强的涂层。熟米对 2-AP 释放的基质效应宏观上受粘性控制，微观上受浸出物的含量、组成和结构调节。
（3）本研究的结果有利于提高熟米的香味，并有助于未来的水稻育种。但需要注意的是，除了稻米品种外，烹饪方法和烹饪设备也对稻米的感官特性和香气感知起着至关重要的作用，这需要进一步研究。此外，HS-SPME-GC-MS 测定中采用的内标归一化方法本身并不定量，因此应进一步采用挥发性物质的气相色谱定量分析方法，以获得准确的绝对量数据。
—图文赏析—
图1 稻米样品的蛋白质含量（A）、脂肪含量（B）和直链淀粉含量（C）
图2 不同大米样品的X射线衍射图（A）和快速粘度分析仪（RVA）曲线（B）
图3 不同品种米饭样品的质构特征
图4 化学组成、结构、糊化和热性质与RT2-AP之间的PLSR模型的相关载荷图（A）和相应的回归系数图（B）。米饭质构特性与浸出物的量、组成和结构特性与φ的PLSR模型的相关载荷图（C）和相应的回归系数图（D）。椭圆分别表示与r2 = 50%（最内圈）、75%（中间圈）和100%（外圈）相关的主成分。RC：相对结晶度;通用电气公司：糊化焓; R：糊化温度范围; PV：峰值粘度; TV：谷值粘度; BDV：崩解粘度; FV：最终粘度; SBV：回复粘度; P时间：峰值时间; P温度：糊化温度; LSC：沥滤物固体含量; LStC：沥滤物淀粉含量; LStW：沥滤物淀粉重量; LAlC：沥滤物直链淀粉含量; LAlW：沥滤物直链淀粉重量; LApC：沥滤物支链淀粉含量; LApW：沥滤物支链淀粉重量
表1 1047/1022 cm−1的吸光度比值和不同品种稻米样品的热特性
表2 不同品种米饭样品浸出液的固形物含量、组成及淀粉分支链长的分布
表3 采用溶剂萃取法测定了生、熟米饭中2-AP的半定量含量，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术和RT2-AP法测定了熟米饭中2-AP的相对释放量和不同品种的φ
Qiyan Zhao为论文第一作者且为论文通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（No.32001617）、国家重点研发计划（2022 YFD 2100300/2022 YFD 2100303; 2022 YFF 1100503）、中央高校基础研究基金（No.JUSRP123052）的资助。
【论文详细信息】
Xu, D., Xi, J., Jin, Y., Wu, F., Xu, X., & Zhao, Q. (2024). Rice starch properties affect the retention of 2-acetyl-1-pyrroline in raw rice during cooking and the release of 2-acetyl-1-pyrroline from cooked rice after cooking. International Journal of Gastronomy and Food Science, 37, 101009.
【原文链接】
https://doi.org/10.1016/j.ijgfs.2024.101009
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撰稿︱马洋柏霜 周贝
审校︱冯笑笑 周贝
排版︱张乐乐
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