An HS-GC-IMS analysis of volatile flavor compounds in brown rice flour and brown rice noodles produced using different methods
HS-GC-IMS对不同方法生产的糙米粉及糙米米线中挥发性风味物质的分析
Abstract：
In this study, headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry (HS-GC-IMS) and principal component analysis (PCA) were used to analyze the volatile flavor compounds in brown rice flour (BRF) and brown rice noodles (BRNs) prepared by different methods. White rice flour (WRF) and white rice noodles (WRNs) were used for comparison. The results revealed significant differences in volatile flavor compounds between BRFs and BRNs, and the types of volatile flavor compound in BRF were more than WRF. Compared with WRF, aldehydes increased in the BRF produced by refilling. The primary volatile flavor compounds of brown rice flour made by crushing brown rice fully (BRF-F) were 2-acetyl-1-pyrroline, 6-methyl-5-hepten-2-one, 2-heptanone, 2,3-butanedione, 2-octanone, 2-butanone, 1-hexanol, 1-pentanol, ethanol, 2-methylbutanol, 3-methylbutanol, and 2- methylpropanol. Ethyl acetate was found in all rice flour and rice noodle samples. The contents of 2-methylpropanol, 2-hexanone, 2-methylbutanal, 3-methylbutanal, ethanol and acetone increased after processing rice flour into rice noodles, while the contents of 2-acetyl-1-pyrroline, 6-methyl-5-hepten-2-one, 1-hexanol, 2-heptanone, 1-pentanol and 2,3-butanedione decreased. This research demonstrated the promising application of extrusion in fabricating brown rice flour with satisfactory flavor preservation for refilling in WRF.
中文摘要：
本研究采用顶空-气相色谱-离子迁移 (HS-GC-IMS) 和主成分分析 (PCA)对不同方法制备的糙米粉 (BRF) 及糙米米线 (BRNs) 中的挥发性风味化合物进行了分析，并与白米粉（WRF）及白米米线（WRNs）中的挥发性风味化合物进行了比较。结果表明，BRFs与BRNs中的挥发性风味化合物存在显著差异，BRF中挥发性风味化合物的种类多于WRF。与WRF相比，回添法制备的BRF中醛类的含量增加。全粉碎法糙米粉（BRF-F）中的主要挥发性风味化合物为2-乙酰-1-吡咯啉、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-庚酮、2,3-丁二酮 、2-辛酮、2-丁酮、1-己醇、1-戊醇、乙醇、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇和2-甲基丙醇。在所有米粉及米线样品种均检测出了乙酸乙酯。此外，米粉在加工成米线后，2-甲基丙醇、2-己酮、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、乙醇和丙酮等物质的含量增加，而2-乙酰-1-吡咯啉、6-甲基-5-庚烯-2-酮、1-己醇、2-庚酮、1-戊醇和2,3-丁二酮的含量减少。这项研究结果证明了米糠挤压后回添制备糙米粉在生产具有令人满意风味的糙米粉中有一定的应用前景。
主要结果、结论及目的、意义：
本研究分别采用半干法结合米糠（分别进行挤压膨化处理与未挤压膨化处理）回添法、糙米全粉碎法制备糙米粉，并制备相应的糙米米线，使用HS-GC-IMS技术对糙米粉及糙米米线中的VOCs进行了鉴定与分析讨论，并与白米粉及白米米线中的VOCs进行了对比。
结果表明，醛类物质是所有米粉及米线中含量最多的挥发性有机化合物，并且三种不同方法生产的糙米粉中VOCs的种类和含量均显著高于白米粉。米糠经过挤压膨化处理后回添制得的糙米粉中苯甲醛、(E)-2-庚烯醛、丁醛、庚醛、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛的含量增加，这些含量增加的醛类物质是食品中可以提供特殊风味的常见挥发性有机化合物。研究还对糙米粉及糙米米线中的VOCs进行了主成分分析（PCA），发现两种回添法制备的糙米粉中VOCs的差异较小，而与全粉碎糙米粉和白米粉中VOCs的差异较大，米线中也出现了类似的结果。
第一作者简介：
孙周亮，武汉轻工大学食品科学与工程学院19级硕士研究生，中共党员，研究方向为谷物资源开发与利用，以第一作者发表SCI论文1篇，中文核心论文2篇，申请国家发明专利1项。
通讯作者简介：
丁文平，教授，硕士生导师。现任国家稻米精深加工产业技术创新战略联盟副秘书长、中国粮食行业协会小麦分会常务理事、中国粮油学会理事、食品分会常务理事、发酵面制品分会副会长。武汉轻工大学谷物加工与资源利用科研团队负责人。《中国粮油学报》、《食品科技》杂志编委。主持完成或在研国家粮食公益项目1项、国家农业成果转化资金项目2项，省部级科技项目5项，欧盟国际合作项目1项，863项目子项目1项。作为主要研究人员参与国家科技攻关项目2项，国家自然科学基金项目1项。完成华龙日清等多家国内知名企业委托的新产品研发工作。获湖北省技术发明二等奖1项、科技进步二等奖1项，河南省科技进步三等奖1项、中国粮油学会科学技术奖三等奖3项。在“ International Journal of Food Science and Technology”、《农业工程学报》、《食品科学》、《中国粮油学报》等期刊上发表科研论文40余篇，其中三大索引6篇，参加ICC（世界谷物科技组织）国际学术会议并交流英文论文2篇，主编或参编《粮油副产品开发技术》、《谷物加工工程》等3部著作共30余万字。
论文原文：
