大米香气化合物在烹饪过程中的形成与释放：综合综述

《Food Research International》：Formation and release of rice aroma compounds during cooking: a comprehensive review

　　

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  总结了米饭烹饪过程中香气形成途径及热反应。
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  回顾了不同烹饪阶段中挥发性物质的动态释放。
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  强调了基质相互作用对香气保留和释放行为的调控作用。
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  讨论了蛋白质、淀粉和脂质对香气可利用性的影响。
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  提出了米饭风味改善策略的未来展望。

引言

水稻（Oryza sativa L.）是全球最重要的主粮作物之一（Zhang等，2020）。随着经济的快速发展和生活水平的提高，人们对米饭品质特性的关注日益增加，包括加工品质、食味品质、营养特性和香气特性（Gong等，2022）。煮制米饭的香气感官特征由烹饪过程产生，对消费者接受度起着关键作用。研究表明，具有独特香气特征的大米品种在东南亚地区广受欢迎，并在东亚、欧洲和美国获得了广泛的消费者认可，在中国尤其具有消费者辨识度（Calingacion等，2014；Guan & Zhang，2022）。

煮制米饭的香气由多种挥发性化合物组成，包括醛类、酮类、醇类、酚类、酯类、酸类、萜烯类、烯烃、芳香族化合物、烯醇类和杂环化合物。其中，2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）目前被公认为香米中的代表性呈香活性化合物，具有特征性的爆米花香气。在米饭烹饪过程中，温度、压力和水分含量的变化会导致挥发性化合物从煮熟的米饭中蒸发。与此同时，淀粉、蛋白质和脂质的结构变化促进了结合态香气化合物的释放，而内源酶催化和非酶促反应则诱发了新的挥发性化合物的生成（Zhao等，2022）。因此，研究米饭烹饪过程中香气化合物形成与释放的动态过程至关重要，并需阐明烹饪条件如何影响香气生成和挥发所涉及的基础化学反应过程。

本研究使用Web of Science核心合集、Scopus和PubMed数据库，检索了1980年1月至2026年8月期间发表的研究文献，检索词包括与米饭香气、煮制米饭香气、香气形成、香气释放、挥发性化合物、呈香活性化合物、前体和烹饪相关的术语组合。优先选择了直接研究大米或煮制米饭体系，并涉及香气组成、感官贡献、前体演变、形成途径、基质相互作用或动态释放的原始研究。已有综述总结了大米香气化合物、其形成途径以及烹饪和储存条件对香气品质的影响（Guan & Zhang，2022）。这些研究为理解大米香气的化学基础提供了重要支撑。然而，现有文献主要围绕香气化合物类别、单一生物化学途径或特定加工条件的影响进行组织。前体演变、香气形成、基质相互作用以及烹饪过程中随后的释放之间的关系尚未被充分整合到一个动态的机制视角中。此外，近期研究越来越多地在不同烹饪阶段追踪香气化合物及其糖、氨基酸和脂肪酸前体的变化（Ye等，2024）。这些研究为区分原有香气化合物与加热过程中生成的香气化合物提供了机会，并有助于阐明香气形成与释放之间的时间协调关系。这些进展为超越传统的生米与熟米对比来重新审视大米香气的形成和释放奠定了基础。

基于上述背景，本综述深入审视了米饭烹饪过程中香气化合物的形成与释放，特别关注前体演变、化学反应、大米基质相互作用和顶空香气可利用性之间的动态关系。讨论了包括蛋白质、淀粉和脂质在内的内源基质成分对香气保留、分配和质量传递的影响，同时考虑浸泡、加热及其他烹饪条件对香气形成和释放的作用。本综述特别关注挥发性化合物与呈香活性化合物的区别，浓度与嗅觉活性的解读，以及支持所提出形成和释放机制的证据。通过整合动态香气分析的最新进展与物理化学和生物化学证据，本综述旨在更深入地从机制上理解烹饪条件和大米基质特性如何共同决定煮熟米饭的香气。

章节摘要

大米的特征香气化合物

大米通常根据其香气强度被分为香米和非香米。香米因消费者偏爱其浓郁香气而价格更高（Wei等，2017）。因此，香气化合物的鉴定和香气品质的全面评价能够有效助力育种项目和农村经济。

分析技术的进步，尤其是基于GC-MS的方法，促进了超过500种

米饭烹饪过程中香气化合物的形成

迄今为止，已在米饭中鉴定出数百种香气成分（Verma & Srivastav，2020）。这些化合物可能在大米生长和储存过程中形成或积累，而在烹饪过程中则会生成或释放额外的香气化合物。在米饭烹饪过程中，香气的形成主要源于脂质氧化、热分解和美拉德反应（表2）。

烹饪过程对米饭香气的影响

生米的香气通常较弱，与煮熟米饭的香气有明显差异。煮熟米饭的香气受烹饪方法的显著影响。使用高压锅、电饭煲、柴火灶或烤箱烘焙等不同烹饪方法，可产生不同的香气特征。据报道，浸泡、高压处理和在特定加工条件下烘焙可以增强煮熟米饭的香气（Hu等，2020）。

在烹饪过程中，大米

总结与展望

大米香气是一种复杂的品质属性，源于烹饪过程中多种挥发性化合物的形成、转化、保留和释放。尽管已在米饭中鉴定出超过500种挥发性化合物，但研究主要集中在2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）上，而其它呈香活性化合物的贡献及其相互作用对煮熟米饭香气的影响仍了解不足。本文所综述的证据表明，香气品质

CRediT作者贡献声明

Junyu Lu：撰写——初稿，形式分析，数据管理，概念构思。Yandong Xu：撰写——初稿，形式分析，概念构思。Ying Zhou：可视化，方法学，调查研究，数据管理。Zhengyang Lian：验证，调查研究，形式分析。Lin Lu：可视化，验证，监督指导。Mingxue Chen：可视化，监督指导，资源提供，资金支持获取。Xianqiao Hu：撰写——审阅与编辑，监督指导，资源提供，资金支持获取。

利益冲突声明

作者声明他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究由中央公益性科研院所基本科研业务费（编号：CPSIBRF-CNRRI-202607）、中国农业科研体系专项基金（CARS-01）、农业科技创新工程（ASTIP）以及浙江省自然科学基金（LMS26C200015）资助。

Junyu Lu|Yandong Xu|Ying Zhou|Zhengyang Lian|Lin Lu|Mingxue Chen|Xianqiao Hu