1、1四种大米味感品质研究赵卿宇 胡锦蓉 沈群 （中国农业大学食品科学与营养工程学院 植物蛋白与谷物加工北京市重点实验室国家果蔬加工工程技术研究中心 北京 100083）摘要 以茉莉香、稻花香二号、盐丰和辽星四种大米为研究对象，采用氨基酸、可溶性糖、味感评价法以及电子舌检测法对四种大米的味感品质进行综合分析。结果表明：氨基酸中，甜味的脯氨酸是茉莉香的特征呈味氨基酸，苦味的苯丙氨酸仅在稻花香二号和盐丰中有味道贡献。其它氨基酸对大米味感影响大小排列为谷氨酸精氨酸缬氨酸丙氨酸组氨酸天冬氨酸赖氨酸亮氨酸异亮氨酸甘氨酸丝氨酸蛋氨酸。可溶性糖中，蔗糖对稻花香二号甜味贡献较大。通过相关性分析发现，脯氨酸和甜味氨
2、基酸与味感得分呈强正相关，精氨酸、蛋氨酸、葡萄糖和果糖与味感得分呈强负相关，其他氨基酸和可溶性糖对味感得分影响较小。此外，运用电子舌技术可以有效区别茉莉香、稻花香二号、盐丰和辽星这四种大米，说明这些大米的总体味感之间具有可区分的差异性。关键词 氨基酸 可溶性糖 味感评价 电子舌 滋味活性值中图分类号：TS212.2 文献标识码： A 文章编号：1003-0174（）我国是大米产量及消费量最高的国家，有稻米王国的美誉。其中茉莉香米是我国进口量较大的大米，稻花香是出口量较大的大米，盐丰和辽星属于东北地区重要大米品种。大米风味受很多因素的影响，支链淀粉、总蛋白、脂肪、水分、游离氨基酸含量是影响稻米风
3、味、滋味等食味品质的关键理化因素 1-4。在贮藏过程中，由于温湿度的变化，稻米中的淀粉、脂肪及蛋白质将发生分解、氧化等物理、化学变化，从而影响大米的食味品质 5-7。Tran 等人 8发现大米在室温储存期间，蔗糖含量降低，葡萄糖和果糖含量显著增加，麦芽糖含量变化很小，游离氨基酸含量显著降低，这些变化会影响大米的甜味和鲜味。从目前的研究文献看，对呈味物质的研究集中在鱿鱼 9、虾 10、蟹 11、猪肉 12、绿茶13、食用菌 14、贝类 15、荔枝 16等。对大米呈味特性的研究报道比较少，特别是不同大米呈味物质的对比研究更少。本文以茉莉香、稻花香二号、盐丰和辽星四种大米为研究对象，通过滋味活性值（
4、TAV，Taste Activity Value），分析氨基酸和可溶性糖的呈味特性，揭示氨基酸和可溶性糖对大米味感的贡献程度，筛选出与大米味感具有显著相关性的呈味物质；借助相关性分析，深入研究大米中各呈味物质与味感评价的规律，找出影响大米味感评价的关键物质；运用电子舌技术，建立不同品种大米的指纹图谱，阐明总体味感的差异。本研究旨在为大米味感化学研究提供理论基础，为大米风味产品的开发提供实验依据。1 材料与方法1.1 材料与试剂材料：“茉莉香”大米 泰国进口；“辽星”、“盐丰”和“稻花香二号”大米 中储粮沈阳直属库。四种大米收获年份均为 2016 年；取新收获稻谷 800 g，用小型砻谷机去壳得
5、到糙米再在碾米机上制成 GB1354-2009 所规定的标准一等大米；制得的大米在 4冷库条件下储藏直至研究结束。四种大米理化成分见表 1。基金项目：“十三五”国家重点研发项目（2016YFD0401103）收稿日期： 2018-06-22作者简介： 赵卿宇，男，1994 年出生，硕士，粮食、油脂及植物蛋白工程通讯作者： 沈群，女，1967 年生，教授，粮食、油脂及植物蛋白工程2表 1 四种大米的理化成分单位 茉莉香 稻花香二号 盐丰 辽星水分 g/100g 14.10 12.67 13.00 13.82灰分 g/100g 0.482 0.482 0.473 0.549蛋白质 g/100g 8
6、.45 7.96 7.29 8.33脂肪 g/100g 1.33 0.683 1.191 0.743粗纤维碳水化合物g/100gg/100g0.27579.10.19377.60.21278.00.28977.3淀粉 g/100g 75.2 71.9 73.7 73.4直链淀粉含量 g/100g 14.8 17.5 13.7 15.6维生素 B1 mg/100g 4.2410-2 4.8610-2 4.8310-2 4.8510-2维生素 B2 mg/100g 0.181 0.194 0.155 0.187酸价 KOH/（mg/g） 0.0626 0.0643 0.117 0.0874试剂：混
7、合氨基酸标准溶液、葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖标准品：Sigma 公司；其他试剂均为分析纯：北京化学试剂公司。1.2 仪器与设备仪器：L-8900 氨基酸分析仪；ICS-3000 离子色谱仪，配电化学检测器；DIONEX CarboPacTM PA1 柱；-Astree 电子舌；CD1-MB 磨粉机；EC21-21T03 电磁炉。1.3 方法1.3.1 氨基酸含量的测定采用 GB5009.124-2016 测定大米中的氨基酸，包括天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸和蛋氨酸共 16 种氨基酸。1.3.2 可溶
8、性糖含量的测定采用 GB5009.8-2016 测定大米中葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖的含量。1.3.3 滋味活性值计算滋味活性值是各种呈味物质在样品中的含量与它对应的味道阈值之比。它反映单一化合物对味道特征的贡献：当 TAV 小于 1 时，该物质对味道的贡献很小，在 TAV 大于 1 时对味道贡献显著。1.3.4 味感评价挑选 8 名优选评价员组成味感评价小组，味感评价评分规则和结果如表 1。表 2 四种大米味感评价标准和结果品种项目 总分 评分标准茉莉香 稻花香二号 盐丰 辽星咀嚼时，有较浓郁的甜味、鲜味等 22 25 分咀嚼时，有淡淡的甜味、鲜味等 18 21 分咀嚼时，无甜味、鲜味等，无
9、异味 16 17 分味感 25 分咀嚼时，无甜味、鲜味等，但有异味 0 15 分22.5 19.0 16.5 16.51.3.5 电子舌分析1.3.5.1 样品前处理将大米研磨后过 35 目筛，称量 1.5 g 米粉并用 150 mL 沸水浸泡 30 min。冷却至室温后，过滤样品，滤液用于下列测定。1.3.5.2 电子舌检测将待检溶液放入电子舌专用烧杯中并做好标记，同样将等量的蒸馏水也放入电子舌专3用烧杯中作为洗液；按照待检液洗液待检液这种交替顺序放入电子舌进样器；每个样品重复检测 10 次，单次每个样品的采集时间为 120 s，清洗时间为 10 s；每做完一组就要换一次洗液。由于检测刚开始
10、时，电子舌传感器检测值会有一定程度的波动，所以对每一品种重复检测 10 次后，取后 5 次采集到的数据进行实验分析。1.3.6 数据分析电子舌数据使用电子舌自带软件进行处理，其他数据使用 Excel 和 SPSS 22.0 软件进行处理和分析。2 结果与分析2.1 氨基酸含量及呈味分析表 3 四种大米氨基酸含量氨基酸 含量/mg/g名称 味道描述 茉莉香 稻花香二号 盐丰 辽星天冬氨酸 鲜 5.38 5.89 6.08 5.40谷氨酸 鲜 13.64 15.37 15.58 13.67苏氨酸 甜 1.81 1.96 2.00 1.78丝氨酸 甜 2.80 3.12 3.17 2.79甘氨酸 甜
11、 2.87 3.10 3.11 2.85丙氨酸 甜 5.57 5.21 4.54 5.56脯氨酸 甜 3.15 2.95 2.80 2.73缬氨酸 苦 3.97 4.06 4.08 3.95赖氨酸 苦 2.03 2.17 2.28 1.92异亮氨酸 苦 2.20 2.48 2.53 2.12亮氨酸 苦 5.75 5.83 6.06 5.48酪氨酸 苦 0.59 1.06 1.03 0.69苯丙氨酸 苦 0.76 2.23 1.76 0.88组氨酸 苦 1.47 1.52 1.57 1.42精氨酸 苦 5.02 5.15 5.33 5.10蛋氨酸 苦 0.31 0.50 0.56 0.3719.
12、02 21.26 21.66 19.0716.20 16.34 15.62 15.7122.10 25.00 25.20 21.93鲜味氨基酸甜味氨基酸苦味氨基酸味觉氨基酸 57.32 62.60 62.48 56.71 唾液中有约 30 种酶，包括淀粉酶、转化酶、麦芽糖酶、碳酸酐酶、脲酶、氧化酶、过氧化氢酶、蛋白水解酶、脂肪酶、磷酸酶、溶菌酶、玻璃酸酶等 17。食物入口后，经口腔咀嚼破碎，并在唾液酶的作用下，呈味物质进入味蕾细胞产生味觉 18-21。作为食物中的主要呈味物质，口腔咀嚼过程中糖、氯化钠、核苷酸和游离氨基酸均对味觉感官至关重要。风味氨基酸主要分为鲜、甜和苦三类，其中鲜味氨基酸包括
13、天冬氨酸和谷氨酸；甜味氨基酸包括苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸；苦味氨基酸包括缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸和蛋氨酸 22。总的来说，从表 2 可以看出，四种大米中含量最高的氨基酸是谷氨酸，含量最低的是蛋氨酸。四种大米中各氨基酸含量存在差异：茉莉香中丙氨酸和脯氨酸含量最高，稻花香二号中酪氨酸和苯丙氨酸含量最高。盐丰中除丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸外，其他 12 种氨基酸含量均高于另外三种大米。4四种大米中味觉氨基酸含量从高到低为：苦味氨基酸鲜味氨基酸甜味氨基酸。稻花香二号的甜味氨基酸含量最高，盐丰的鲜味和苦味氨基酸含量最高。在鲜味氨基酸中，谷氨酸
14、的含量最高；在甜味氨基酸中，丙氨酸和甘氨酸含量较高；在苦味氨基酸中，缬氨酸、亮氨酸和精氨酸含量较高。稻花香二号和盐丰的鲜味氨基酸、苦味氨基酸和味觉氨基酸含量均高于茉莉香和辽星，四种大米的甜味氨基酸含量相差不大。在各风味氨基酸/味觉氨基酸中，每种大米鲜味和甜味氨基酸含量总和与味觉氨基酸的比值相差不大，茉莉香的甜味氨基酸与味觉氨基酸比值最大（数据未显示）。表 4 四种大米氨基酸呈味分析TAV氨基酸 味道描述 味道阈值23/mg/mL 茉莉香 稻花香二号 盐丰 辽星天冬氨酸 鲜 1.0 5.38 5.89 6.08 5.40谷氨酸 鲜 0.3 45.47 51.23 51.93 45.57苏氨酸 甜
15、 2.6 0.70 0.75 0.77 0.68丝氨酸 甜 1.5 1.87 2.08 2.11 1.86甘氨酸 甜 1.3 2.21 2.38 2.39 2.19丙氨酸 甜 0.6 9.28 8.68 7.57 9.27脯氨酸 甜 3.0 1.05 0.98 0.93 0.91缬氨酸 苦 0.4 9.93 10.15 10.20 9.88赖氨酸 苦 0.5 4.06 4.34 4.56 3.84异亮氨酸 苦 0.9 2.44 2.76 2.81 2.36亮氨酸 苦 1.9 3.03 3.07 3.19 2.88酪氨酸 苦 nd - - - -苯丙氨酸 苦 0.9 0.84 2.48 1.96
16、 0.98组氨酸 苦 0.2 7.35 7.60 7.85 7.10精氨酸 苦 0.5 10.04 10.30 10.66 10.20蛋氨酸 苦 0.3 1.03 1.67 1.87 1.23注：nd 指未找到相应阈值，-指未计算。不同氨基酸在食品体系中的呈味作用不仅取决于各自的味道特征，还取决于它们各自的阈值、含量及与其他成分的相互作用。表 3 给出四种大米呈味氨基酸的 TAV 值。在鲜味氨基酸中，天冬氨酸和谷氨酸的 TAV 均大于 1，其中谷氨酸鲜味最强，是重要的鲜味剂24。在甜味氨基酸中，苏氨酸在四种大米中 TAV 均小于 1，说明苏氨酸对甜味贡献较小；甘氨酸和丙氨酸对甜味的贡献较大；脯
17、氨酸仅在茉莉香中 TAV 1，说明它是茉莉香的特征呈味氨基酸。在苦味氨基酸中，苯丙氨酸仅在稻花香二号和盐丰中 TAV 1，这表明茉莉香、稻花香二号、盐丰和辽星的苦味是由不同种类的氨基酸体现的；精氨酸、缬氨酸和组氨酸对苦味的贡献较大，但大米中却没有产生明显的令人不愉悦的苦味，这可能是由于在复杂的基质中呈味物质的相互作用产生了消杀现象（即一种物质减弱或抑制另一物质味感的现象），使其他化合物的存在掩盖或抑制了苦味的呈现 25；其中天然精氨酸以 L 型存在，有增加呈味复杂性和提高鲜度的作用 26。组氨酸可以增强呈味效果。除苏氨酸、脯氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸外，其他的氨基酸 TAV 均大于 1，它们对大米
18、风味影响大小排列为谷氨酸精氨酸缬氨酸丙氨酸组氨酸天冬氨酸赖氨酸亮氨酸异亮氨酸甘氨酸丝氨酸蛋氨酸。2.2 可溶性糖含量及呈味分析葡萄糖、蔗糖、果糖和麦芽糖是大米主要的可溶性糖 6,27-28。表 4 为四种大米可溶性糖含量及呈味分析。5表 5 四种大米可溶性糖含量及呈味分析含量 /mg/100g TAV可溶性糖阈值 29/mg/g 茉莉香 稻花香二号 盐丰 辽星 茉莉香 稻花香二号 盐丰 辽星葡萄糖 1.138.401.40d60.050.05b89.651.05a52.751.45c0.350.01d0.550.00b0.820.01a0.480.01c蔗糖 1.042.101.20c139.
19、701.30a91.401.20b89.901.50b0.420.01c1.400.01a0.910.01b0.900.02b果糖 0.96.250.75d11.300.50b9.800.80c17.150.65a0.070.01d0.130.01b0.110.01c0.190.01a麦芽糖 nd2.800.30c10.650.45a4.750.75b5.200.40b- - - -注：1.同一行数据肩号小写字母相同者表示差异不显著（p0.05），肩号字母相邻表示差异显著（pArgValAlaHisAspLysLeuIleGlySerMet”. Among the soluble sugars
20、, sucrose contributed the most to the sweetness of Daohuaxiang II. It was found proline and sweet taste amino acids were positively correlated with taste scores, while arginine, methionine, glucose and fructose were negatively correlated though correlation analysis.Other amino acids together with soluble sugars had little effect on taste scores. In addition, it can be effectively distinguished by electronic tongue technology, the differences in the overall taste of Jasmine, Daohuaxiang II, Yanfeng and Liaoxing .Key words Amino acid，Soluble sugar ，Evaluation of taste， Electronic tongue， TAV
