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【2026年新时代粮油科普文章】立夏之后的“香气失踪案”:谁偷走了江汉大米的灵魂?

发布时间:2026年05月30日08:40 来源:

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在荆楚大地的餐桌上,一碗江汉大米总能凭借其特有清香占据重要位置。然而,细心的食客会发现,立夏之后,原本浓郁的饭香似乎变得捉摸不定。这背后究竟隐藏着怎样的生化奥秘?我国科研工作者又是如何通过“藏粮于技”的技术手段,保持大米香气品质的?

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图1 江汉大米产品图(图源:新华网)

一、 溯源:江汉大米浓郁米香来源

1、灵魂成分:2-AP的分子名片

大米的风味特征是由数百种挥发性化合物组成的复杂体系,但在香稻研究领域,科学家们普遍认为关键成分是一种名为2-乙酰-1-吡咯啉(简称2-AP)的挥发性化合物(早期的许多研究是以国际知名的茉莉香米为对象)[1-3]。

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图2 2-乙酰-1-吡咯啉结构图(图源:ChemicalBook)

2、藏粮于地:泥土里的“香气工厂”

2-AP的形成并非偶然,而是与水稻生长环境和代谢过程密切相关。江汉平原肥沃的油泥土提供了得天独厚的物质基础[4]。

前体物质积累:水稻植株内部的脯氨酸是合成香气的关键前体[5,6]。

辅助因子参与:土壤中富集的锌、锰等微量元素以及氮等营养元素,可作为相关酶促反应的辅助因子,参与香气合成相关代谢过程[7,8]。

关键酶调控:在BADH2(甜菜碱醛脱氢酶)等关键酶的调控作用下,这些营养物质最终转化为香气相关化合物 [9,10]。这种“藏粮于地”的自然馈赠,共同构成江汉大米香气形成的重要基础。

3、微观锁香:淀粉里的“保险箱”

江汉大米不仅合成香气,还具有一定的“锁香”能力。在微观视角下,米粒内部致密的直链淀粉能与脂质形成“螺旋包合物”或稳定的结晶区[11,12]。这些结构有助于包埋或吸附易挥发的2-AP分子,使其在一定程度上保留在籽粒内部,有助于减少烹饪前香气的大量流失[13,14]。

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图3 淀粉-脂质复合物结构模型[15]

二、追踪:谁在立夏之后策划了“香味暗杀”?

立夏之后,环境温度普遍超过25°C。对于加工后的大米而言,品质劣变风险增加,多种因素开始在微观层面共同作用[16,17]。

嫌疑人1号:呼吸作用增强导致物质消耗

即使已经装入米袋,大米籽粒内仍可能保持一定酶活性,立夏后相关酶活性增强,呼吸作用加快。

作案手段:通过增强的呼吸作用持续消耗大米中原有的淀粉和蛋白质等干物质。

后果:呼吸过程释放的水分与热量在储粮环境中可能导致局部温湿度升高,为后续品质劣变提供了有利条件。

嫌疑人2号:潜伏的“脂质粉碎机”。

风味变化的重要原因之一存在于脂质降解途径中,这一过程并非由单一酶引起,而是多种酶促反应连续作用的结果[18,19]:

前科犯—脂肪酶(Lipase):高温条件下,脂肪酶活性增强,迅速将大米中的脂质水解为游离脂肪酸[20]。

主犯—脂肪氧化酶(LOX):LOX 介入后,将这些不饱和脂肪酸进一步氧化降解,最终生成己醛、戊醛及 (E)-2-壬烯醛等挥发性小分子[19,21]。

嫌疑人3号:嗓门极大的“感官掩蔽者”

为什么我们闻不到饭香了?这种风味变差的现象与大米陈化有关。

作案手段:新产生的陈腐味分子嗅觉阈值较低,即使含量较低,也容易被感知,通过“感官掩蔽效应”对原有2-AP香气信号形成掩蔽[22]。

真相:香气并未完全消失,只是在异味的影响下难以被明显感知。

三、锁香:大国科学家布下的“天罗地网”

面对储藏过程中大米品质劣变的风险,我国一代又一代的粮食科技工作者持续探索,用“藏粮于技”的力量为江汉大米延缓品质变化。

“休眠舱”入驻:准低温储藏:现代智能化粮仓将环境稳定在15-20°C之间。在储藏过程中,低温有助于降低脂肪酶和氧化酶等相关酶活性,减缓2-AP分子的挥发和损失[23,24]。

气调仓技术:通过降低氧气浓度并注入高纯度氮气,降低LOX介导的脂肪氧化反应速率,减少陈味物质的生成[25-26]。这套绿色储粮技术体现了我国在农业领域的领跑地位[27]。

适度加工:过去过度追求精细抛光的加工方式会去除香气前体和天然抗氧化剂所在的糊粉层[28,29]。目前更倡导“适度打磨”,以减少对糊粉层中香气前体和天然抗氧化物质的过度去除;同时,相关研究也探索利用外源调节手段(如壬二酸诱导)增强水稻自身抗氧化能力,提升香气存留率[30]。

四、科学膳食:厨房里的“护香保卫战”

保持饭香的最后环节在家庭储藏和烹饪前处理。

避免高温储藏环境:避免将米桶放在灶台或电饭煲旁等热源附近,这些热源可能提高储藏温度,并加快脂质氧化反应。请将大米移至阴凉、避光、干燥处[17]。

真空包装或充氮包装:选购小规格真空或充氮包装的大米。小规格真空或充氮包装可在一定程度上模拟低氧储藏环境,减少氧气接触,延缓脂质氧化过程[25]。

少量多次购买:立夏之后尽量缩短存放周期,是保持江汉大米新鲜香气的有效做法[16]。

五、结语

从江汉平原的深厚土壤,到粮食储藏技术中的准低温储藏、气调包装等技术,这一缕饭香凝聚了自然界的馈赠与我国科技工作者的智慧和努力。理解这套微观世界的生化逻辑,有助于我们更好地认识一粒白米中的品质形成机制与科学价值。

参考文献

[1] Buttery RG, Ling L C, Juliano BO, etal. Cooked rice aroma and 2-acetyl-1-pyrroline[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1983, 31(4): 823-826.

[2] Mahattanatawee K, Rouseff R L. Comparison of aroma active and sulfur volatiles in three fragrant rice cultivars using GC–Olfactometry and GC-PFPD[J]. Food Chemistry, 2014, 154: 1-6.

[3] Wei X, Handoko D D, Pather L, et al. Evaluation of 2-acetyl-1-pyrroline in foods, with an emphasis on rice flavour[J]. Food Chemistry, 2017, 232: 531-544.

[4] 徐建明,刘杏梅.“十四五”土壤质量与食物安全前沿趋势与发展战略[J].土壤学报,2020,57(05):1143-1154.

[5] Luo H W, Zhang T T, Zheng A X, et al. Exogenous proline induces regulation in 2-acetyl-1-pyrroline (2-AP) biosynthesis and quality characters in fragrant rice (Oryza sativa L.)[J]. Scientia Horticulturae, 2020, 272: 109585.

[6] 应兴华,徐霞,欧阳由男,等.香稻品种2-乙酰-1-吡咯啉多样性及籽粒分布特征的研究[J].核农学报,2011,25(01):71-74.

[7] 成大宇, 刘昆, 高捷, 等. 养分和水分管理对稻米香味影响的研究进展[J]. 作物杂志, 2020(6): 1-8.

[8] 杨晓娟, 王人民, 周伟军. 栽培环境影响香稻香味物质积累的研究进展[J]. 天津农业科学, 2020, 26(8): 64-66.

[9] 张来桐, 杨乐, 刘洪, 等. 水稻香味物质的研究进展[J]. 中国水稻科学, 2025, 39(2): 171-186.

[10] Chen S H, Yang Y, Shi W W, et al. Multi-omics analysis reveals the genetic basis of rice fragrance mediated by betaine aldehyde dehydrogenase 2[J]. Journal of Advanced Research, 2022, 42: 303-314.

[11] 孙曙光. 淀粉—脂类复合物对淀粉性质影响研究[D]. 郑州: 河南农业大学, 2013.

[12] Tufvesson F, Wahlgren M, Eliasson A C. Formation of amylose-lipid complexes and effects of temperature treatment[J]. Starch-Stärke, 2003, 55(2): 61-71.

[13] 彭凯雄,唐群勇,郑钰涵,等.大米中挥发性风味物质的研究进展[J].食品安全质量检测学报,2022,13(15):4794-4801.

[14] Ma R R, Tian Y Q, Zhang H H, et al. Interactions between rice amylose and aroma compounds and their effect on rice fragrance release[J]. Food Chemistry, 2019, 289: 603-608.

[15] 褚绍言,孙冰华,田潇凌,等.淀粉-脂质复合物的形成及其性质的研究进展[J].食品研究与开发,2021,42(12):206-211.

[16] 张鹏, 郑丹, 彭西甜, 等. 储藏过程中稻谷挥发性风味物质和酶活力变化的研究进展[J]. 中国粮油学报, 2024, 39(6): 29-35.

[17] 丁华, 王婧, 严伟, 等. 储藏温度对真空包装石碾米陈化指标的影响[J]. 湖北农业科学, 2014, 53(23): 5785-5788.

[18] Gayen D, Paul S, Sarkar S N, et al. Lipoxygenases (LOXs): will turning off this genetic switch help safeguard the flavor and nutritional quality of stored lipid-rich staple foods [J]. Food Chemistry, 2025, 470: 142637.

[19] 张瑛, 吴跃进, 刘斌美, 等. 脂肪氧化酶与稻谷贮藏的陈化变质[J]. 安徽农业科学, 2001, 29(5): 652-653.

[20] 费强, 赵思明, 熊善柏, 等. 真空辅助浸泡对陈粳米饭风味的影响[J]. 食品与生物技术学报, 2023, 42(6): 13-19.

[21] Suzuki Y, Ise K, Li C Y, et al. Volatile components in stored rice (Oryza sativa (L.))of varieties with and without lipoxygenase-3 in seeds[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1999, 47(3): 1119-1124.

[22] Zhou Z K, Robards K, Helliwell S, et al. Ageing of stored rice: changes in chemical and physical attributes[J]. Journal of Cereal Science, 2002, 35(1): 65-78.

[23] 毕文雅. 气调结合低温、准低温储藏对偏高水分优质稻品质的影响研究[J]. 粮食储藏, 2019, 48(5): 11-12.

[24] 严米雪,王雅雯,崔树君,等.储藏温度对稻谷品质影响的研究进展[J].食品研究与开发,2026,47(06):190-199.

[25] 毕文雅, 曹阳, 魏雷. 不同氮气气调工艺启封后籼稻品质变化规律[J]. 中国粮油学报, 2022, 37(7): 1-6.

[26] 王贺,孙晟源,鲁玉杰,等.充氮气调储藏对普通晚粳大米品质的影响[J].湖南农业科学,2022,(10):66-71.

[27]胡坤,顾雨熹,林杰,等.低温储粮技术应用进展研究[J].粮食储藏,2026,55(01):35-42.

[28] 安红周, 黄泽华, 张丽琍, 等. 加工精度对大米食用品质及风味的影响[J]. 中国粮油学报, 2021, 36(3): 1-7.

[29] Yang H J, Lim S, Oh J, et al. Variation of the odor-active compounds of cooked fragrant Simiao rice with degrees of milling[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2025, 139: 107062.

[30] Dai L, Ren Y, Ashraf U, et al. Optimized liquid fertilizer management increases 2-acetyl-1-pyrroline content and grain quality in aromatic rice[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2024, 133: 106433.

稿源:湖北省粮油食品质量监督检测中心

作者:戴亦含、黄朝鑫、严雅军(四川大学、西南民族大学)

该作品获“2026年新时代粮油科普文章”一等奖

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【责任编辑:叶辉】