米谷蛋白在米饭风味物质形成中的作用机理研究

China is a country of rice production rice is the staple food to residents of the large number of Clarify the eating quality properties of rice cooking, especially the kind and content of volatile components, and the relationship between protein and rice flavor, is of great significance for the modern production of traditional food. The flavor of this issue using SPME/GC-MS analysis of different kinds of rice with GC-O technology, to clarify the effects of characteristic components of cooked rice flavor application of principal component analysis; On this basis study the different storage and processing conditions, the interaction of various protein components and flavor components of rice oryzenin changes and characteristics to explore the mechanism of the formation of rice glutelin in the rice flavor; Finally the japonica rice, indica rice cultivars as materials, effect of different sources of oryzenin on rice flavor differences, further reveal the role of oryzenin on rice taste quality. Using the research methods and means of Biochemistry, protein chemistry and spectroscopy, revealing the mechanism of rice glutelin in rice flavor formation, provide the basis for future research on flavor chemistry of traditional staple food industrialization; For cereal crops edible quality correlation analysis provides the ideas and methods of the research; Provides application reference for the storage and processing of rice genetic breeding rice.

我国是水稻主产国，居民以米饭为主食者人数众多。阐明米饭蒸煮食味品质特性，尤其是挥发性成分的种类和含量，以及蛋白质状态与米饭风味的关系，对于传统食品现代化生产具有重要意义。本课题采用SPME/GC-MS结合GC-O技术分析多种米饭的风味图谱，应用主成分分析法明确影响米饭风味的特征成分；在此基础上，研究不同贮藏及加工条件下，稻谷各种蛋白组成及米谷蛋白变化与特征风味成分的相互作用，探讨米谷蛋白在米饭风味形成过程中的作用机理；最后以粳稻、籼稻等稻米品种为试材，研究不同来源米谷蛋白对米饭风味影响的差别，进一步揭示米谷蛋白对米饭食味品质的作用。利用生物化学、蛋白质化学和光谱学等研究方法及手段，揭示米谷蛋白在米饭风味形成中的作用机理，可为今后传统主食工业化的开展提供风味化学的研究基础；为禾谷类作物食用品质相关性分析提供研究思路和方法；为水稻遗传育种、稻谷的贮藏与加工提供应用参考。

确定10 种关键风味化合物为米饭特征风味物质：2-乙酰基-1-吡咯啉、香草醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、4-乙烯基苯酚、4-乙烯基创木酚、己醛、辛醛、戊醛及庚醛。其中，2-乙酰基-1-吡咯啉是米饭最主要的特征成分；醛类物质对整体风味贡献最大。.糙米高含量醛类物质、阿魏酸和对香豆酸脱羧产生4-乙烯基苯酚、亚油酸氧化产物2-戊基呋喃，导致米饭不愉快风味；随加工精度提高，米饭水溶性蛋白质含量降低、风味减弱，反-2-庚烯醛、反-2-壬烯醛只存在于糙米米饭中。.1/2破碎度大米的米饭具有最高风味物质含量，美拉德反应中亮氨酸、赖氨酸、谷氨酸等产生6-甲基-5-庚烯-2-酮；组氨酸、半胱氨酸产生苯乙酮，亚油酸降解产物2-戊基呋喃、2,3-二氢苯并呋喃，蛋白质降解产物吲哚、3-甲基吲嗪，表现出与米饭总体风味变化的一致性。.蒸煮时间延长，低沸点醇类含量降低，短链醛类含量上升。蒸煮可显著提高米饭水溶性蛋白质含量，高分子量亚基含量显著降低，低于45kDa亚基含量大幅增加，游离氨基酸总量上升。.大米储藏期延长，米饭1-辛烯-3-醇、正庚醇含量降低。可溶性蛋白含量降低，蛋白分子发生聚合，109kD和46kD的亚基含量增多，低分子量亚基含量减小，游离氨基酸总量升高。.粳米风味化合物种类和含量高于籼米。3-巯基-2-丁酮、2-乙酰基-1-吡咯啉并未在籼米饭中检出；4-乙烯基苯酚、香草醛粳米饭中含量高。利用主成分分析，能较好区分粳稻、籼稻的米饭风味。45.2kD与46.5kD两个蛋白亚基是粳稻特征条带。.本项目确定了米饭特征风味物质化学组成，明确米蛋白在加工、贮藏中不仅作为风味前体物质提供氨基酸降解形成风味物质、与还原糖美拉德反应产生风味物质，更主要是作为载体，与淀粉-脂肪构成复合体，影响米饭挥发性风味物质的留存与释放。这些研究结果和结论，为今后传统米饭的主食工业化开展，提供风味化学的理论基础；为禾谷类作物食用品质相关性分析提供研究思路和方法；为水稻遗传育种、稻谷贮藏与加工提供应用参考。