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米糠（RB）作为大米加工副产物，营养丰富但易氧化产生不良风味，利用率低。研究人员开展酵母（Saccharomyces cerevisiae）固态发酵（SSF）米糠的研究，发现发酵改变米糠挥发性化合物（VOCs），提升风味和感官品质。该研究为米糠深加工提供依据。
在粮食加工的大舞台上，大米一直是备受瞩目的主角。我国每年大米产量约 2 亿吨，然而，在大米加工过程中产生的大量副产物，却如同被遗忘的角落，尤其是米糠。米糠富含维生素、黄酮类化合物、酚类物质等多种营养成分，本应是食品加工的优质原料，可它却因为容易氧化变质，散发出令人不悦的气味，大多只能沦为动物饲料，甚至被白白浪费，实在令人惋惜。为了改变这一现状，让米糠 “变废为宝”，相关研究人员踏上了探索之旅。
来自国内的研究人员针对米糠目前面临的困境，开展了一项关于酵母（Saccharomyces cerevisiae）固态发酵（SSF）对米糠风味特性影响的研究。他们希望通过这项研究，找到改善米糠风味、提高其附加值的方法，从而促进米糠在食品领域的深度加工和广泛应用。最终，研究取得了令人欣喜的成果，相关论文发表在《Food Chemistry: X》上。
在这项研究中，研究人员采用了多种先进的技术方法。其中，顶空固相微萃取气相色谱 - 质谱（HS-SPME-GC-MS）和气相色谱 - 离子迁移谱（GC-IMS）用于检测米糠发酵过程中挥发性化合物（VOCs）的变化；电子鼻（E-nose）和电子舌（E-tongue）分别从气味和味道方面对发酵米糠进行分析；同时，还进行了感官评价和抗氧化活性测定，全面评估发酵米糠的品质。
研究结果具体如下：
- VOCs 测定：通过 HS-SPME-GC-MS 分析，在发酵米糠中共检测出 76 种 VOCs，涵盖醛类、酮类、醇类、酯类等多个类别。发酵过程中，酯类和酸类物质的种类增加，而醛类和酮类减少。醛类主要源于油脂氧化，会产生不良气味，发酵时其含量下降，可能是酵母代谢使其转化为醇类。醇类含量发酵后上升，能与有机酸结合形成酯，丰富米糠风味。酯类的增加有助于中和脂肪酸的不良气味，提升米糠风味。酸类在发酵后期含量上升，可能是酵母将米糠中的纤维素转化为短链脂肪酸。
- VOCs 分析（OPLS-DA）：利用正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）对发酵过程中 VOCs 的变化进行深入研究。结果显示，该模型能有效区分不同发酵阶段的米糠 VOCs，稳定性和预测能力良好。通过计算变量重要性投影（VIP）得分，筛选出 21 种对米糠风味变化有显著影响的差异 VOCs，其中部分化合物能提升米糠的愉悦感官体验，而有些则会对香气产生负面影响。
- VOCs 分析（GC-IMS）：GC-IMS 分析发现，发酵后米糠中 VOCs 的种类和数量变化明显。检测到多种醛类物质，部分醛类在发酵中期含量较高，随后下降。发酵 48 小时后，还检测到一系列特征物质，如苯甲醇、乙酰乙酸乙酯等，这些物质有助于提升米糠风味。此外，动态主成分分析（PCA）表明，不同发酵时间的米糠风味存在差异，12 小时和 24 小时发酵的样品风味较为相似，而 0 小时、36 小时和 48 小时发酵的样品风味差异较大。
- E-nose 和 E-tongue 分析：E-nose 分析表明，发酵后米糠释放的 VOCs 存在差异，24 小时发酵的米糠中硫化合物、烃类和芳香化合物更为丰富。E-tongue 分析显示，随着发酵时间增加，苦味和涩味信号强度下降，咸味和酸味信号强度上升，48 小时发酵时酸味信号最强，这与 GC-MS 结果一致。
- 感官评价和抗氧化活性：感官评价发现，发酵初期米糠产生米酒香气，感官评分先升后降，24 小时发酵时总体感官评分最佳，此时米糠在香气、风味和颜色方面表现出色。抗氧化活性测定结果显示，米糠发酵后抗氧化能力先增强后减弱，36 小时发酵时乙醇提取物的 DPPH 自由基清除能力最强，ABTS 自由基清除能力变化趋势与之相似，这可能与发酵过程中生物活性化合物的释放和转化有关。
研究结论和讨论部分指出，酵母固态发酵显著改变了米糠的 VOCs，使发酵米糠具有更丰富的香气，如酒香味、水果味和甜味，大大提升了米糠的整体感官品质。通过研究确定了 21 种对米糠风味特性有重要贡献的 VOCs，并得出 24 小时为最佳发酵时间的结论，这一结果为米糠在食品安全方面的应用提供了重要参考。此外，发酵还增强了米糠的抗氧化能力。然而，研究也指出，米糠发酵过程中物质的动态变化机制尚未完全明确，未来需借助代谢组学分析进一步揭示。这项研究为米糠的深度加工技术提供了理论基础，对促进食品资源的综合利用具有重要意义，有望为米糠在食品领域的广泛应用开辟新的道路。
