发芽及挤压膨化对糙米挥发性风味物质的影响

陈焱芳，张名位，张雁，邓媛元，魏振承，唐小俊，刘光，李萍

广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/农业农村部功能食品重点实验室/广东省农产品加工重点实验室，广州 510610

0 引言

【研究意义】糙米保留了米粒的米糠层、胚和胚乳，属于全谷物食品，不仅蛋白质、膳食纤维、维生素以及钙、铁、锌等重要矿物元素的含量显著高于精白米，还富含多酚、谷胱甘肽和γ-氨基丁酸等精白米中未检出或含量很低的活性成分，具有降血糖、降血脂、预防心脑血管疾病、改善新陈代谢及调节免疫等保健功效[1-5]。随着我国生活质量的不断提高，营养均衡的饮食理念逐渐深入人心，作为世界上最大的稻米生产和消费国[6]，天然保健食品全谷物糙米的开发利用越来越受到重视[7-9]，改善糙米蒸煮性、消化性的加工技术也开始研发和推广[2,10]。然而，影响糙米及其制品的关键挥发性风味成分长期以来未得到系统研究，有关全谷物糙米特征风味化合物的组成及其在加工过程中的变化少见报道。发芽及挤压膨化是目前糙米加工中应用较多的技术，有助于改善糙米的营养品质与消化特性，而有关发芽及挤压膨化对糙米挥发性风味物质影响的研究仍然比较欠缺。研究糙米经发芽及挤压膨化加工后，其挥发性风味化合物的变化规律，并分析糙米的整体风味轮廓，对改进糙米及其制品的挥发性风味感官品质具有参考意义。【前人研究进展】近年来，谷物发芽和挤压膨化技术得到了良好的推广应用。糙米发芽是提高其营养品质的天然过程，不仅可以将蛋白质、淀粉等大分子转化为更容易吸收的氨基酸、双糖、单糖等小分子营养物质，还能显著提高γ-氨基丁酸、烟酸及维生素B6等生理活性物质[11-12]。关于发芽糙米挥发性风味的研究国内外有一些相关报道，WU等[13]研究了不同发芽时间糙米蒸煮后挥发性化合物的含量变化，表明醛类和杂环化合物的含量先逐渐减少，发芽3 d后又逐渐增加。XIA等[14]的研究表明，糙米发芽后总挥发性成分含量显著减少，而发芽糙米经高压处理后，其挥发性风味物质含量显著增加，特别是包括醛类、酮类和醇类在内的一些特征风味成分。糙米在挤压膨化过程中可发生分解、降解、变性和交联作用以及氧化、聚合、水解等各种化学反应[15]，其中，脂质和脂肪酸降解[16]、糖类焦糖化[17]、氨基酸Strecker降解[18]以及还原糖和氨基酸的Maillard反应[19]都可能形成挥发性风味化合物。HE等[15]采用风味稀释法（AEDA）结合气相/嗅闻分析法（GC-O）分析了精白米和糙米在挤压膨化过程中挥发性风味化合物的变化，发现糙米中大部分挥发性风味化合物，尤其是 2-乙酰-1-吡咯啉、1-辛烯-3-醇的风味稀释值（FD）显著高于精白米，挤压膨化显著提高了精白米和糙米挥发性风味化合物的FD值，对糙米中己醛、庚醛、辛醛、壬醛和癸醛等醛类挥发性风味化合物FD值的提升作用更为显著。方勇等[20]探讨了金针菇-发芽糙米复配粉挤压膨化后挥发性物质的变化，结果表明发芽糙米经挤压膨化后挥发性化合物种类增加，有些醛类和醇类物质含量降低，吡嗪类含量增加，添加金针菇能够丰富和增强膨化产品的风味。张冬媛等[21]在探讨速食糙米粉品质特性的过程中发现，发芽-挤压-淀粉酶协同处理可适当增加挥发性风味物质含量。【本研究切入点】目前，关于糙米挥发性风味的研究主要针对其蒸煮风味及糊粉类加工产品风味，糙米特征风味化合物的组成评价及其在加工过程中变化规律等方面的研究仍然比较欠缺，风味化学研究的不足阻碍了糙米及其制品感官品质的提升。【拟解决的关键问题】在前期优化建立的糙米挥发性风味化合物提取方法的基础上，系统分析发芽、挤压膨化、发芽-挤压膨化处理对糙米挥发性风味化合物含量、气味强度及其整体风味轮廓的影响。结合气相色谱-质谱（GC-MS）与气相色谱-嗅闻法（GC-O）分析糙米在发芽、挤压膨化及发芽-挤压膨化前后挥发性风味化合物的变化规律，通过主成分分析明确其气味活性化合物构成谱，采用风味轮廓分析评价其整体风味及特征，旨在为改善糙米及其制品的风味感官品质提供依据。

1 材料与方法

试验于2019年5月至2020年2月在广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所进行。

1.1 材料与试剂

糙米：购于黑龙江金都米业有限公司，品种为东农425，产自黑龙江方正县，于2018年10月收割，稻谷于当地当季常温贮藏。糙米样品均经过粉碎并过60目筛，分为4组：未经加工的全谷物生糙米（raw brown rice，RBR）、经挤压膨化处理的挤压膨化糙米（extruded brown rice，EBR）、经发芽处理的发芽糙米（germinated brown rice，GBR）、经发芽再挤压膨化处理的挤压膨化发芽糙米（extruded germinated brown rice，EGBR）；所有样品分析前均置于-18℃冷库冻藏。

C5—C25系列烷烃混标，上海安谱科学仪器有限公司；香芹酮标准品（色谱纯度＞99%），德国Dr.Ehrensorfer公司。

1.2 仪器与设备

固相微萃取手动进样手柄与50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头，美国Supelco公司；7890B/5977B MSD气相色谱-质谱联用仪，美国 Agilent公司；嗅闻仪ODP3，德国Gerstel公司；20 mm钳口的100 mL透明顶空样品瓶，上海安谱科学仪器有限公司；HWCL-5集热式恒温磁力搅拌浴，郑州长城科工贸有限公司；LRHS-250-Ⅱ型恒温恒湿培养箱，上海跃进医疗器械有限公司；DS30-Ⅱ型双螺杆膨化机，山东赛信膨化机械有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 糙米发芽处理 以生糙米为原料，参考文献方法[10,22]，略有修改。糙米经除杂清洗后用浓度为0.05%的次氯酸钠溶液浸泡30 min灭菌，再用蒸馏水漂洗数次后于28℃用0.05 mmol·L-1CaCl2溶液浸泡24 h，糙米浸泡结束后用蒸馏水漂洗数次，转移糙米平铺于底部垫有双层纱布的浅槽容器中，糙米厚度约为5 mm，浅槽容器置于恒温恒湿培养箱避光催芽培养30 h（温度为29℃，相对湿度为95%），期间不断喷洒蒸馏水保持糙米湿润。发芽结束后置于45℃热泵干燥箱干燥12 h。

1.3.2 糙米挤压膨化 参考文献方法[21]，略有修改。调节物料水分含量约为14%，挤压机前端、中端和末端温度分别设置为60℃、98℃和134℃，螺杆转速29.6 Hz，挤出样品粉碎后过60目筛。

1.3.3 糙米挥发性风味化合物 HS-SPME提取 参考课题组前期研究，准确称取3.0000 g挤压膨化糙米粉，加入21 mL饱和NaCl溶液于体积为100 mL的顶空样品瓶中，放入转子后钳紧瓶盖。顶空瓶立即放入恒温磁力搅拌浴中，平衡和萃取温度均为 51℃，平衡 20 min，然后插入SPME纤维头，顶空萃取44 min。萃取完毕后，立即将SPME纤维头插入GC-MS进样口，于250℃解吸5 min。

1.3.4 GC-MS分析条件 色谱条件：HP-5MS型（30 m×250 μm×0.25 μm）毛细管柱；载气为高纯氦气（99.999%）；恒流恒压模式，流量为1.7 mL·min-1，压力为13.3 Psi，不分流模式；进样口温度250℃；升温程序：初始温度40℃，保持5 min，以3℃·min-1升至85℃，保持5 min，以5℃·min-1升至130℃，保持1 min，以15℃·min-1升至230℃，保持3 min，总运行时间约为45 min。

质谱条件：电子轰击离子源（EI），电子能量70 eV；传输线温度250℃，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，接口温度280℃；扫描质量范围35—400 m/z。

1.3.5 定性与定量分析

1.3.5.1 定性分析 利用GC-MS联用仪工作站的自动解卷积系统（AMDIS）与NIST14质谱库结合化合物保留指数值（retention index，RI）对挥发性成分进行鉴定。

RI的测定：对C5—C25正构系列烷烃混合标样进行 GC-MS分析，记录保留时间，根据程序升温公式计算各化合物的保留指数[23]。

式中：tn和tn+1为碳原子数为n和n+1的正烷烃流出峰保留时间（min）；tx为被分析组分流出峰的保留时间（min），且tn＜tx＜tn+1。

1.3.5.2 内标法定量分析 通过色谱峰面积计算挥发性化合物的含量，根据前期预实验，每个样品中加入稀释后的香芹酮标准品4.785 μg，样品中挥发性化合物含量的计算公式如下：

式中，S1为待测化合物的色谱峰面积，S2为内标物的色谱峰面积，m1为样品干基质量（g），m2为内标质量（μg）。

1.3.6 糙米挥发性风味化合物GC-O分析

1.3.6.1 GC-O分析条件 HS-SPME提取的挥发性风味化合物进GC分析，以分流比为3﹕1分别进入嗅闻仪和质谱检测器，其他色谱条件同1.3.4。嗅闻仪嗅闻口温度为150℃，加湿氮气通入流速为60 mL·min-1。

1.3.6.2 GC-O气味强度分析 选取4名（2女2男，年龄介于23—28岁）有相关感官评价经验的人员组成感官评价小组。嗅闻气味时使用ODP3配套设备即时记录挥发性风味化合物的出峰时间、气味描述和气味强度。参考文献方法[24]将气味强度由弱到强分为四级，分别以1、2、3、4分的形式表示气味强度值（odor intensity value，OIV）。气味持续时间较短且能准确识别出气味的强度记为1分，能快速准确识别气味记为2分，能准确识别气味且持续时间较长的记为3分，能快速识别气味且持续时间长的记4分。每个样品由4名不同人员嗅闻，将记录得分求平均值后取整数作为该样品的OIV。

1.3.7 数据统计与分析

含量数据以均值±标准差（Means±SD）表示，采用SPSS 20对GC-MS数据进行显著性差异分析和主成分分析（PCA），不同英文字母表示差异显著P＜0.05；采用Excel 2019、OriginPro 9.0对数据进行统计分析及制图。

2 结果

2.1 不同糙米样品挥发性风味化合物分析

4种样品中共鉴定出挥发性风味化合物28种，主要为醛类、醇类、萜烯类、酯类、芳香烃及杂环化合物（表 1）。由于鉴定出的烷烃类化合物不具备气味活性，因此未列出。

生糙米（RBR）中鉴定出16种挥发性风味化合物总计 512.70 μg/100 g，主要包括醛类 4种共 235.42 μg/100 g、醇类4种共133.75 μg/100 g、萜烯类3种共59.45 μg/100 g、芳香烃 4 种共 82.04 μg/100 g；其主要挥发性风味化合物为己醛183.10 μg/100 g、壬醛36.35 μg/100 g、正己醇 108.37 μg/100 g、对薄荷-1(7),3-二烯54.26 μg/100 g 和甲苯 33.50 μg/100 g 等。

挤压膨化糙米（EBR）中鉴定出17种挥发性风味化合物总计1 644.54 μg/100 g，主要包括醛类5种共783.82 μg/100 g、酯类 2 种共 250.24 μg/100 g、芳香烃4种共494.45 μg/100 g、杂环化合物3种共91.83 μg/100 g；其主要挥发性风味化合物为己醛612.88 μg/100 g、壬醛 119.93 μg/100 g、乙酸乙酯 245.44 μg/100 g、甲苯 366.58 μg/100 g 和 2-戊基呋喃 80.97 μg/100 g 等。

表1 不同糙米样品的挥发性风味化合物及其含量Table 1 Volatile flavor compounds and their contents in different brown rice samples

发芽糙米（GBR）中鉴定出 13种挥发性风味化合物总计362.92 μg/100 g，主要包括醛类4种共201.57 μg/100 g、醇类4种共144.22 μg/100 g、萜烯类2种共6.07 μg/100 g；其主要挥发性风味化合物为己醛171.31 μg/100 g、壬醛 19.67 μg/100 g、正丁醇 16.53 μg/100 g和正己醇119.72 μg/100 g等。

挤压膨化发芽糙米（EGBR）中鉴定出21种挥发性风味化合物，总计2 511.43 μg/100 g，主要包括醛类 7种共 1 407.58 μg/100 g、萜烯类 2种共 190.98 μg/100 g、酯类2种共555.04 μg/100 g、芳香烃4种共106.73 μg/100 g、杂环化合物 3 种共 172.60 μg/100 g；其主要挥发性风味化合物为己醛1 191.02 μg/100 g、壬醛 114.43 μg/100 g、正丁醇 65.22 μg/100 g、对薄荷-1(7),3-二烯 182.63 μg/100 g、乙酸乙酯 547.10 μg/100 g、吡啶 74.22 μg/100 g 和 2-戊基呋喃 97.79 μg/100 g等。

RBR经挤压膨化，己醛、庚醛、壬醛、1-辛烯3-醇、甲苯和2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP）等化合物含量均显著增加，EBR样品中新检出3-甲基丁醛、苯甲醛、4-乙基己烯、D-柠檬烯、乙酸乙酯和2-戊基呋喃等化合物，RBR样品中癸醛、正丁醇、2-乙基-1-己醇、α-蒎烯等化合物未在EBR样品中检出；RBR经发芽处理，壬醛、α-蒎烯、甲苯和对二甲苯的含量显著降低，正己醇和2-乙基-1-己醇的含量显著增加，己醛、庚醛、癸醛和正丁醇等化合物含量变化不显著，GBR中新检出 3-甲基丁醇、D-柠檬烯和 2-戊基呋喃，RBR中的1-辛烯-3-醇、β-蒎烯、对薄荷-1(7),3-二烯和乙苯等化合物未在GBR中检出；GBR经挤压膨化，己醛、庚醛、壬醛、癸醛、正丁醇、α-蒎烯和甲苯等化合物含量均显著增加，EGBR中新检出3-甲基丁醛、戊醛、苯甲醛、1-辛烯-3-醇、对薄荷-1(7),3-二烯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙苯、二甲基硫醚、吡啶和 2-AP等化合物，GBR中的3-甲基丁醇、正己醇和D-柠檬烯未在EGBR样品中检出。

生糙米经发芽处理后，醇类和杂环化合物含量少量增加，其他各类化合物含量均减少，挥发性风味化合物含量降低了29.21%；生糙米和发芽糙米经挤压膨化后，挥发性风味化合物含量分别增加了 2.21倍和5.92倍，且发芽糙米中醛类、萜烯类、酯类和杂环化合物的含量增加，显著高于生糙米；醇类化合物含量减少，显著低于生糙米。可见，挤压膨化对促进发芽糙米挥发性风味化合物产生的效果明显高于糙米。

2.2 糙米挥发性风味化合物主成分分析

以糙米中挥发性风味化合物的含量为描述符，对糙米中醛类、醇类、萜烯类与酯类及其他化合物（含芳香烃及杂环化合物等）进行主成分分析，明确各类主要挥发性风味化合物含量变化与加工处理之间的关系。如表2所示，各类化合物主成分特征值均大于1，且累计方差贡献率均在90%以上，说明可以用前两个主成分来解释糙米样品中各类挥发性风味化合物的主要差异[25]。

糙米样品挥发性风味化合物主成分载荷系数见表3；醛类、醇类、萜烯类与酯类、其他化合物在第一主成分（PC1）及第二主成分（PC2）上的负载量分布见图1，图中圆切线以外的化合物在PC1或PC2上的载荷系数绝对值大于0.9。

表2 挥发性风味化合物主成分分析特征值及累计方差贡献率Table 2 Eigenvalues and cumulative contribution rate of volatile flavor compounds

表3 主成分载荷系数Table 3 Principal component load factor

如图1-A所示，醛类化合物主要分布在PC1正方向上，其含量增加主要与挤压膨化处理有关，如庚醛、苯甲醛和壬醛；部分醛类化合物分布在PC2正方向上，其含量降低主要与发芽处理有关，如癸醛。

由图1-B可知，醇类化合物主要分布在PC1方向上，PC1正方向上的化合物含量增加与发芽处理有关，如2-乙基-1-己醇和3-甲基丁醇，PC1负方向上的化合物含量降低与发芽处理有关，如1-辛烯-3-醇；而PC2正方向上的化合物，其含量增加主要与挤压膨化有关，如正丁醇。

如图1-C所示，酯类化合物分布在PC1正方向上，其含量增加主要与发芽-挤压膨化有关，如乙酸乙酯和乙酸丁酯；萜烯类化合物主要分布在PC2方向上，其含量变化主要与挤压膨化处理有关，PC2负方向表示含量增加，如D-柠檬烯。

由图1-D可知，其他化合物（芳香烃及杂环化合物等）主要分布在PC1正方向上，其含量增加主要与挤压膨化有关，如甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、正丁醚、2-AP；而PC2正方向上的化合物，其含量增加主要与发芽-挤压膨化有关，如二甲基硫醚和吡啶。

2.3 糙米挥发性风味化合物GC-O分析

2.3.1 糙米样品挥发性风味化合物GC-O气味强度分析 糙米样品中共分析出气味活性化合物（OIV≥1）19种，包括醛类6种、醇类4种、萜烯类2种、酯类1种、芳香烃4种、杂环化合物2种（表4）。

不同糙米样品中气味活性化合物的气味强度值差异明显。RBR中检出气味活性化合物 10种，总OIV为20，其中强气味活性的化合物（OIV≥3）有3种，为正己醇、1-辛烯-3-醇和2-AP。RBR经挤压膨化，醛类、酯类和其他化合物气味强度增加，醇类化合物气味强度降低。EBR中检出气味活性化合物11种，总OIV为23，其中OIV≥3的5种，为己醛、庚醛、1-辛烯-3-醇、对二甲苯和2-AP。RBR经发芽处理，醛类、醇类和其他化合物气味强度降低。GBR中检出气味活性化合物4种，总OIV为5，OIV≥2的1种，为2-乙基-1-己醇。GBR经挤压膨化，醛类、萜烯类、酯类和其他化合物的气味强度均增加，醇类化合物气味强度降低。EGBR中检出气味活性化合物14种，总OIV为25，其中OIV≥3的3种，为己醛、庚醛和2-AP。

2.3.2 糙米样品挥发性风味轮廓分析 根据气味属性将气味活性化合物分成坚果、花香、果香、青草和蜡质5类（表3）。计算归属于这5类气味的气味活性化合物的气味总强度，进行气味轮廓分析，得到糙米样品整体挥发性风味轮廓（图2）。

表4 糙米样品挥发性风味化合物的气味属性及强度Table 4 Odor intensity and classification of volatile flavor compounds in brown rice samples

RBR样品气味活性化合物中蜡质气味强度最高，青草和坚果气味强度次之，果香和花香气味较弱。RBR经挤压膨化，坚果、青草和果香气味强度明显增强，蜡质气味强度明显降低，花香气味强度不变；RBR经发芽处理，坚果、蜡质和青草气味强度均明显降低，花香气味强度有所降低，果香气味强度不变；GBR经挤压膨化，坚果、蜡质、青草和果香气味强度明显增强，花香气味强度有所增加。

RBR与GBR样品整体风味轮廓相似，GBR所含活性化合物的气味强度较低，RBR经发芽处理后风味强度整体降低，尤其是蜡质气味强度从最高降至最低；RBR和GBR经挤压膨化后气味强度均有明显提升，果香气味强度增幅相同，GBR样品中坚果、蜡质、青草和花香气味强度增加则高于 RBR样品。EBR与EGBR整体风味轮廓较为相似，EGBR样品整体气味强度高于EBR样品。可见挤压膨化处理对GBR整体气味强度的提升更加明显，尤其是坚果气味强度，从GBR最低强度增加到了EGBR最高强度。

3 讨论

3.1 糙米挥发性风味化合物含量与其GC-O气味强度的相关性

糙米经挤压膨化或发芽处理，以及发芽糙米经挤压膨化处理前后，样品中大部分气味活性化合物气味强度的增强与减弱与其含量变化大致呈正相关，如糙米和发芽糙米经挤压膨化后，庚醛、己醛、壬醛、苯甲醛、乙酸丁酯、对二甲苯和2-戊基呋喃等化合物气味强度与含量均增加；糙米经发芽处理后，庚醛、己醛、壬醛、苯甲醛、1-辛烯-3-醇、甲苯和 2-AP等化合物气味强度与含量均降低。也存在化合物气味强度与含量变化不一致的情况，如2-AP，糙米经挤压膨化后，其含量显著增加，而气味强度无差异。究其原因，2-AP在水中的气味阈值很低，为0.01 μg/100 g[26]，RBR样品中2-AP含量为2.03 μg/100 g，约为阈值水平的203倍，EBR中2-AP含量约为阈值水平的487倍，这些糙米样品中 2-AP的含量远高于其阈值水平。据报道，运用GC-O气味强度评价挥发性风味化合物的气味活性时，由于受斯蒂文心理物理功效函数的影响，气味浓度在高于绝对阈值时存在一个差别阈值增加的过程，此时待测化合物浓度的变化并不能刺激感官强度的相等变化[27]，这可能解释了2-AP含量存在差异，但气味强度相当的原因。此外，GC-O嗅闻分析时，出峰时间相邻化合物的气味间存在加成和掩盖等相互作用，这对挥发性风味化合物的气味强度评价也会产生一定影响[28]。

已有研究表明，单一化合物的GC-O评价结果不足以提供足够的样品感官信息[29-30]，本研究将 GC-O气味强度法与风味轮廓分析结合使用，在分析具体挥发性风味化合物气味的同时，可从整体把握不同糙米样品的挥发性风味差异。在GC-O分析的基础上，本研究关于糙米样品挥发性化合物风味轮廓分析结果表明，各属性化合物气味总强度的变化与其含量的变化有正相关性，如糙米及发芽糙米挤压膨化后，坚果气味增强与苯甲醛和2-戊基呋喃等化合物的总含量增加有关，果香气味增强与壬醛、乙酸乙酯和对二甲苯等化合物总含量增加有关；这在一定程度上弥补了分析单一化合物时，气味强度与含量变化相关性较弱的不足。本研究采用风味轮廓分析辅助GC-O进行样品间气味强度的相对比较，也表明糙米样品的挥发性风味并不是气味活性化合物的简单加和，而是由这些化合物复杂的相互作用最终形成[31]。

3.2 挤压膨化对糙米及发芽糙米挥发性风味化合物的影响

醛类化合物是挤压膨化后糙米样品中含量增加最多的挥发性风味化合物，糙米与发芽糙米经挤压膨化后醛类含量分别增加2.32倍和5.98倍，其中己醛、庚醛、壬醛和3-甲基丁醛等显著增加。究其原因，在挤压膨化的高温、高压和高剪切力作用下，脂肪酸可氧化分解或热降解产生醛类化合物[32-33]，如油酸氧化降解产生庚醛和壬醛[19,34]，亚油酸氧化降解产生己醛，亚麻酸可衍生形成苯甲醛[19,35]。另外，亮氨酸经过Strecker降解还可产生 3-甲基丁醛[18,36]。尤其值得注意的是，糙米挤压膨化后，其醛类挥发性风味物质总量增加，而发芽糙米挤压膨化后，醛类增加，可见无论是醛类含量还是其增加幅度，挤压膨化发芽糙米均显著高于挤压膨化糙米，说明糙米在发芽过程中通过生化作用可能产生了更多的游离脂肪酸、游离氨基酸等小分子化合物[37-38]，并经挤压膨化后形成了醛类挥发性风味物质。

发芽糙米经挤压膨化后，萜烯类化合物含量增加，而糙米经挤压膨化后，萜烯类化合物含量降低，且挤压膨化发芽糙米中萜烯类物质含量显著高于挤压膨化糙米。萜烯类化合物合成前体主要为异戊烯焦磷酸（IPP）和二甲基丙烯焦磷酸（DMAPP），且IPP和DMAPP主要通过甲羟戊酸（MVA）途径和 2-甲基赤藓糖醇-4-磷酸（MEP）途径产生[39-40]。一方面，糙米发芽过程中活跃的生化反应通过上述途径可能产生了更多的风味前体物质[40]，并在挤压膨化过程中形成了大量萜烯类化合物；另一方面，萜烯类化合物热稳定性较差[41]，高温高压的挤压膨化过程又会使萜烯类化合物含量降低，这可能是造成糙米与发芽糙米经挤压膨化后萜烯类化合物含量差异的主要原因。

此外，糙米和发芽糙米经挤压膨化后，乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、对二甲苯、2-戊基呋喃和2-AP等化合物含量均显著增加。其中，酯类化合物可由脂质和脂肪酸在挤压膨化过程中高温裂解和降解产生[32-34]，2-戊基呋喃可由油酸和亚油酸降解产生[19,42]，呋喃化合物也可由1,4-二脱氧酮糖与甘氨酸发生Maillard反应产生[43]，芳香烃化合物及 2-AP可由挤压膨化过程中的Maillard反应和焦糖化反应产生[18,44]。同样值得一提的是，上述这些挥发性风味物质无论含量还是增加幅度，挤压膨化发芽糙米均显著高于挤压膨化糙米，说明糙米在发芽过程中通过生化作用形成了相应的挥发性风味物质前体，经挤压膨化形成了更多的挥发性风味化合物。

综合以上分析可知，挤压膨化可通过美拉德反应[45-46]、焦糖化反应[44]、脂肪与脂肪酸的氧化和降解[16,33,47]、氨基酸 Strecker降解[18,48]等途径促进糙米及发芽糙米中醛类、酯类、杂环及芳香烃等挥发性化合物的形成；而糙米经发芽处理，脂质、淀粉和蛋白质等大分子化合物可由生物酶降解产生脂肪酸、可溶性糖、氨基酸等可能形成挥发性风味化合物的前体物质[49-51]，进一步提高了挤压膨化后其中挥发性风味物质的含量。

4 结论

挤压膨化对糙米及发芽糙米中醛类、酯类、杂环及芳香烃等大部分挥发性化合物的形成有明显促进作用，尤其是发芽糙米挤压膨化后，其醛类、酯类、萜烯类和杂环化合物含量增加更为显著，其挥发性风味化合物的含量及增加幅度均显著高于糙米；糙米及发芽糙米挤压膨化后整体风味强度均上升，其中果香和坚果气味强度显著增加。