基于电子鼻技术探究喜马拉雅山区特色香稻Mushk Budiji贮藏期间风味物质动态变化规律及包装材料优化研究

为解决特色香稻Mushk Budiji贮藏期间风味物质变化机制不明的问题，研究人员通过GC-MS和E-nose技术系统研究了不同包装材料（麻袋/塑料编织袋/复合袋）和贮藏条件（常温23±5°C vs加速45±5°C）对挥发性有机物（VOCs）的影响。发现复合袋在常温下能有效保留2-AP等特征风味物质，抑制脂质氧化产生的醛类化合物（从16.79%升至37.11%），其FFA（4.10%）、PV（1.63 meq/kg）等指标最优。该研究为高原特色香稻的科学贮藏提供了重要依据。

　　

在全球粮食安全背景下，稻米贮藏过程中的品质劣变一直是制约农产品价值链延伸的关键瓶颈。作为喜马拉雅高海拔地区特有的珍稀香稻品种，Mushk Budiji以其独特的香气特征备受青睐，但其在贮藏过程中风味物质的变化规律却鲜有研究。更棘手的是，不当的贮藏条件会导致2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）等关键香气成分的流失，同时脂质氧化产生的醛类等不良风味物质积累，严重影响消费者接受度。

针对这一科学问题，来自中国科学院山地作物研究中心的科研团队在《Sensing and Bio-Sensing Research》发表了创新性研究成果。该研究首次系统考察了三种包装材料（麻袋、塑料编织袋、复合袋）和两种贮藏条件（常温23±5°C，相对湿度45±5%；加速45±5°C，相对湿度75±5%）对Mushk Budiji香气特征的影响。研究团队从8个不同海拔（5216.53-7053.80英尺）产区采集样本，采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）和电子鼻（E-nose）技术，结合游离脂肪酸（FFA）、过氧化值（PV）等生化指标，构建了完整的香气品质评价体系。

关键技术方法包括：通过GC-MS定量分析69种挥发性有机物；采用配备8个金属氧化物半导体传感器的E-nose获取整体香气指纹；参照AACC标准方法测定FFA和PV；基于Palmiano-Juliano法检测过氧化氢酶活性。所有实验均采用三因素完全随机设计，数据经SPSS统计分析。

3.1 GC-MS揭示风味物质动态变化
研究发现，贮藏期间醛类物质显著增加（常温下从16.79%升至17.83%，加速条件下达37.11%），而2-AP在3个月后完全消失。复合袋表现出最佳保护效果，其酒精类物质保留率（7.92%）显著高于麻袋（7.12%）。加速条件会促进脂质氧化，导致烃类化合物从177.23%骤降至19.31%。

3.2 电子鼻传感器响应特征
8个传感器（TGS-825/816/823等）数据显示，加速条件下传感器响应增幅更大（如TGS-825从1.17升至2.44）。复合袋贮藏样品的整体香气评分最高（3.71分），证实其能更好维持香气稳定性。

3.3 脂质氧化指标变化
麻袋在加速条件下的FFA含量最高（4.44%），PV值达1.97 meq/kg，分别是复合袋的1.17倍和1.44倍。过氧化氢酶活性在常温下降低（3.74→0.62 U/mg），而在加速条件下反常升高至4.00 U/mg，提示高温高湿可能激活氧化应激反应。

这项研究首次阐明了高海拔香稻贮藏过程中的风味物质转化规律，证实复合袋结合常温贮藏是最佳方案。其科学价值在于：建立了GC-MS与E-nose联用的快速评价体系；明确了2-AP的降解阈值（3个月）；揭示了脂质氧化与风味劣变的剂量效应关系。该成果不仅为特色农产品供应链优化提供技术支撑，也为开发新型智能包装材料指明了方向。特别值得注意的是，研究团队通过多海拔采样和长达12个月的追踪实验，获得了具有地域代表性的数据，这对制定高原农作物贮藏标准具有重要参考价值。