馬佳佳， 喬中英， 黃桂麗， 孫靈湘， 隋思瑤， 王毓寧

(江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所，蘇州 215105)

蘇香粳3號和蘇香粳100分別系蘇州市農(nóng)業(yè)科學院選育的中熟中粳和中熟晚粳優(yōu)質(zhì)水稻，具備豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性好、食味好、香味濃、綜合抗性好等特點，是蘇州及周邊地區(qū)種植優(yōu)質(zhì)水稻的上佳品種[1]。大米作為我國主要成品糧，風味及品質(zhì)備受關注[2]。大米的風味和口感受遺傳控制、產(chǎn)地環(huán)境、栽培措施及采后干燥方式等因素的影響，這些因素使得大米在化學物質(zhì)含量、揮發(fā)性成分以及蒸煮品質(zhì)等方面均存在差異[3]。目前關于蘇香粳3號和100的整體風味特征和適口性研究尚未有相關報道。研究蘇香粳大米與其他品種的風味口感差異，為蘇香粳大米育種技術提升提供理論依據(jù)，同時研究產(chǎn)地環(huán)境、干燥方式對其影響為其在優(yōu)質(zhì)栽培和推廣種植提供技術指導，對確保蘇香粳大米的風味、食味特性有著極其重要的意義[4]。氣相離子遷移譜(GC-IMS)是近年來發(fā)展起來的一項氣相分離檢測技術，可對目標化合物進行快速無損定性分析，廣泛應用于果蔬、食用菌、肉類、乳品飲料等的產(chǎn)地溯源、食品鑒別、品質(zhì)評價分級等各個領域[5-7]。谷航等證實了GC-IMS 技術在氣味指紋圖譜方面優(yōu)勢明顯，可以用于大米早期霉變的檢測[8]。電子鼻技術可快速對樣品進行定性判斷和定量預測。GC-IMS通過差異圖譜和指紋圖譜使差異性更直觀和準確，電子鼻主要用來區(qū)分整體風味的差異性[9]。

本研究以蘇香粳大米為對象，基于氣相離子遷移譜和電子鼻對大米的整體風味特征進行主成分分析，同時研究大米的外觀特性和適口性。與不同的優(yōu)質(zhì)大米品種、不同的區(qū)域種植環(huán)境及不同的干燥方式作比，探討蘇香粳大米的風味和口感的表現(xiàn)差異性和對環(huán)境的敏感性，旨在進一步分析蘇香粳大米的品質(zhì)特性。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗所用稻谷品種為蘇香粳3號、早香稻、蘇香粳100、南粳46，由蘇州市農(nóng)業(yè)科學院作物研究室提供。產(chǎn)地概況如表1所示。

表1 蘇州望亭鎮(zhèn)、無錫羊尖鎮(zhèn)和蘇州金庭鎮(zhèn)實驗地土壤主要養(yǎng)分含量

1.2 實驗設計

實驗分為3組：第一組為中熟中粳：蘇香粳3號(編號1)、早香粳1號(編號2)；中熟晚粳：蘇香粳100(編號3)、南粳46(編號4)的揮發(fā)性成分、外觀品質(zhì)和適口性比較分析試驗(實驗1)，4個品種均在蘇州望亭鎮(zhèn)種植；第二組為蘇香粳3號、蘇香粳100號稻谷在不同產(chǎn)地的大米風味特征和適口性品質(zhì)比較試驗(實驗2)，蘇香粳3號分別在蘇州望亭鎮(zhèn)(編號5)、無錫羊尖鎮(zhèn)(編號6)種植，蘇香粳100分別在蘇州望亭鎮(zhèn)(編號7)、蘇州金庭鎮(zhèn)(編號8)種植；第三組為蘇香粳3號稻谷自然晾曬(編號9)和低溫干燥(編號10)后的大米風味特性和蒸煮特性品質(zhì)比較試驗(實驗3)。

1.3 儀器與設備

風味分析儀(FlavourSpec?)，電子鼻(PEN3)，實驗壟谷機(SY88-TH)，碾米機(SATAKE)，大米食味計(JSWL)，色差儀(CR400)，精白度計(MM1D)，質(zhì)構儀(TMS-PRO)，電熱鼓風干燥箱(DHG-9055A)。

1.4 大米樣品制備

實驗一組、實驗二組稻谷收獲后曬干，實驗三組低溫50 ℃烘干，終了含水量至14.5%，然后進行壟谷得到糙米，統(tǒng)一碾米30 s獲得大米備用。

1.5 實驗方法

1.5.1 食味值及蛋白質(zhì)的測定：儀器進行預熱15 min，選擇檢測品種：白米，稱取大米150 g進樣，60 s內(nèi)完成測定，讀取結果(食味值、蛋白質(zhì)含量)，取3次檢測結果的平均值。

1.5.3 精白度測定：采用標準黑色和白色比色板分別進行校準，將大米樣品盛入測定槽，放入主機的測定單元，自動完成測定，取5次檢測結果的平均值。

1.5.4 適口性指標測定：新鮮米飯制備：采用直徑80 mm，高度60 mm的鋁盒，稱取大米樣品15 g，加入蒸餾水18 g，蒸煮40 min，冷卻15 min, 米飯物性測試采用TPA模式，感應元量程1 000 N，起始力：1.5 N，測試速度：30 mm/min，壓縮程度：60%，擠壓探頭直接下壓鋁盒中冷卻米飯，平行測定3次。

1.5.5 電子鼻檢測參考Song[10]樣品處理：準確稱取3.0 g 大米樣品于10 mL 的頂空瓶中，在25 ℃下加蓋密封60 min，待測。分析參數(shù)：手動進樣，采樣間隔1 s，零點微調(diào)時間10 s，預采樣時間5 s，清洗時間40 s，數(shù)據(jù)采集時間為60 s，數(shù)據(jù)采集流量300mL/min。每個樣品做5個平行，取傳感器在52～56 s時獲得的穩(wěn)定信號進行分析。

1.5.6 GC-IMS測試參考劉強[11]等方法，頂空進樣條件：頂空孵育溫度：80 ℃；孵育時間：15 min；孵化轉速：500 r/min；進樣針溫度：85 ℃；進樣體積：500 μL，不分流，清洗時間：5 min。GC條件：色譜柱類型：MXT-5 (15 m×0.53 mm×1μm)，色譜柱溫度：60 ℃；運行時間：20 min；載氣：高純 N2(純度≥99.99%)；流速：初始 2.0 mL/min，在 2 min 內(nèi)線性增至 150 mL/min。IMS條件：漂移氣(N2，純度≥99.99%)；流速：150 mL/min；IMS 溫度：45 ℃；分析時間：20 min。取5 g大米樣品，置于20 mL頂空瓶中，80 ℃孵育15 min，頂空進樣后用風味分析儀直接測試，每個樣品做3 個平行實驗，經(jīng)配套軟件分析獲得樣品中揮發(fā)性有機物的差異譜圖；通過NIST 和IMS 數(shù)據(jù)庫對揮發(fā)性氣味定性分析。

1.6 數(shù)據(jù)分析

運用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理、作圖，SAS9.4統(tǒng)計分析軟件對結果進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和方差分析，主成分分析、線性判別分析由電子鼻自帶的軟件進行分析，SPSS 20.0進行因子分析。

2 結果與分析

2.1 頂空氣相離子遷移譜分析大米風味

2.1.1 不同品種的大米揮發(fā)性有機物指紋圖譜對比

通過GC-IMS的Reporter 插件程序制作出不同品種大米的二維圖譜，如圖1所示，1.0處紅色豎線為RIP峰，根據(jù)峰(色點)的有無或者顏色深淺能夠直觀表現(xiàn)不同品種大米之間的組分及濃度差異。以品種1作為參照，對比顯示樣品中所有揮發(fā)性物質(zhì)在品種2、3、4中的差異情況。品種2的揮發(fā)性物質(zhì)含量明顯減少，品種3、4揮發(fā)性物質(zhì)含量和種類變化明顯多于中熟中粳，為更直觀地對比不同大米品種的揮發(fā)性物質(zhì)的差異，選取信號峰進行指紋圖譜比對。

圖1 不同品種大米揮發(fā)性物質(zhì)成分對比差異譜圖

注：圖中一行代表一個樣品的揮發(fā)性成分組成；圖中一列代表某種揮發(fā)性物質(zhì)在不同樣品中的信號峰；信號峰的顏色明暗代表該物質(zhì)的濃度高低；從圖中可以直觀看出每種樣品的完整揮發(fā)性有機物信息以及樣品之間揮發(fā)性有機物的差異。圖2 不同品種大米的Gallery Plot指紋譜圖

由圖2可知，共檢測出61種物質(zhì)，定性的有46種物質(zhì)。圖2橫坐標為不同的揮發(fā)性成分，已定性的用其名稱表示；未定性的物質(zhì)用編號表示。由圖2可知，區(qū)域A與B是中熟中粳1、2與中熟晚粳3、4共有的風味物質(zhì)，A主要是酮和醛，環(huán)己酮、2-甲基丁醛、辛醛等，B主要是醇和醛，己醛、壬醛、戊醛、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁烷-1-醇、2-戊基呋喃等，這些物質(zhì)對大米整體風味輪廓起到關鍵作用。醛類物質(zhì)主要是通過脂質(zhì)氧化和分解產(chǎn)生，其氣味閾值相對較低，可以產(chǎn)生原生、濃郁的香味[12]，在所有揮發(fā)性物質(zhì)種類中對整體味道貢獻最大，是主要的風味物質(zhì)[13]；酮類化合物主要是由多不飽和脂肪酸的氧化、熱降解、氨基酸降解與微生物氧化而來，主要呈現(xiàn)為花香和果香；揮發(fā)性醇產(chǎn)生柔和的氣味[2]，不飽和醇類化合物1-辛烯-3-醇具有極低的閾值，對大米的風味具有一定的貢獻[13]。區(qū)別在于：中熟中粳1、2含有的風味物質(zhì)集中于C區(qū)域，以醇、酮為主，苯甲醛、3-甲基丁醛含量也較高，中熟晚粳3、4含有的風味物質(zhì)集中于D區(qū)域，除了未定性的物質(zhì)外，主要是乙酸乙酯和2-乙?；量┻液枯^高，2-乙?；量┻窍忝缀头窍忝椎闹饕獏^(qū)別芳香化合物，是由脯氨酸的strecker降解產(chǎn)物1-吡咯啉與淀粉降解產(chǎn)物葡萄糖發(fā)生反應生成的香味物質(zhì)，閾值較低，可提高消費者對大米的喜愛度[14]。中熟中粳風味差異在于品種1中醇的相對含量更高，如2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、E-2-己烯醇、己醇、Z-2-戊烯醇等，品種2中主要以醛酮為主。中熟晚粳中的品種3苯甲酸乙酯、乙酸乙酯等酯類含量要高于品種4。

2.1.2 不同產(chǎn)地的大米揮發(fā)性有機物指紋圖譜對比

由圖3可知，蘇香粳3號大米中共檢測出60種物質(zhì)，定性的有47種物質(zhì)。區(qū)域A中，蘇州望亭鎮(zhèn)的大米揮發(fā)性物質(zhì)含量高于無錫羊尖鎮(zhèn)，主要是2-甲基-2-丁烯醛、(Z)-2-戊烯醇、3-甲基丁醇、2-戊酮等醇、酮為主。區(qū)域B中，無錫羊尖鎮(zhèn)的大米揮發(fā)性物質(zhì)含量和種類要高于蘇州望亭鎮(zhèn)，其中苯甲酸乙酯，乙酸丙酯及2-乙酰-1-吡咯啉等香氣物質(zhì)含量突出。而且，庚醛、壬醛、辛醛、苯甲醛、(E)-庚-2-烯醛等醛類物質(zhì)在無錫羊尖鎮(zhèn)中含量也較高，這些揮發(fā)性物質(zhì)的綜合效應構成了該產(chǎn)地大米特有的香氣[12]。

圖3 不同產(chǎn)地蘇香粳3號大米的Gallery Plot指紋譜圖

圖4 不同產(chǎn)地蘇香粳100大米的Gallery Plot指紋譜圖

圖5 不同干燥方式蘇香粳3號大米的Gallery Plot指紋譜圖

由圖4可知，蘇香粳100大米中共檢測出59種物質(zhì)，定性的有47種物質(zhì)。蘇州望亭鎮(zhèn)、蘇州金庭鎮(zhèn)的蘇香粳100大米均存在乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、水楊酸甲酯、苯甲酸乙酯等酯類物質(zhì)和2-乙酰-1-吡咯啉等香味物質(zhì)，是構成香氣的主要揮發(fā)性物質(zhì)。其中，蘇州金庭鎮(zhèn)超過一半的揮發(fā)性物質(zhì)含量高于蘇州望亭鎮(zhèn)，主要在醇、醛、酮類等物質(zhì)，如正己醇、3-甲基丁醇、戊烷-1-醇、異丁醇、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、壬醛、辛醛、戊醛、庚醛、2-丁酮、2-庚酮、2-戊酮、甲基異丁基酮。醇類物質(zhì)是不飽和脂肪酸氧化的副產(chǎn)物，正己醇具有極低的閾值，微帶酒香、果香和脂肪氣味，對大米風味有一定貢獻，而飽和醇類化合物對風味貢獻較小。酮類物質(zhì)具有奶油味和果香味，C5-C8鏈狀酮類化合物具有揮發(fā)性較強的果實味，但其閾值高于同分異構體的醛類物質(zhì)，對風味物質(zhì)貢獻相對較小[13]。

2.1.3 不同干燥方式的大米揮發(fā)性有機物指紋圖譜對比

干燥方式和干燥程度對大米的爆腰率和含水率有較大影響，從而影響大米的風味，低溫烘干是糧食行業(yè)用的最多的干燥方式，含水量降至14%～15%較為合適。由圖5可知，蘇香粳3號大米中共檢測出60種物質(zhì)，定性的有47種物質(zhì)。區(qū)域A中，自然晾曬的大米中含有較高含量的揮發(fā)性物質(zhì)3-羥基丁烷-2-酮、辛醛。區(qū)域B中，低溫烘干大米中能夠定性的揮發(fā)性物質(zhì)1-辛烯-3-醇，(E)-庚-2-烯醛含量高于自然干燥大米，2-戊基呋喃和乙酸丙酯含量比較突出，劉春菊等[15]在研究熱風干燥后的慈姑中揮發(fā)性物質(zhì)1-辛烯-3-醇和亞油酸產(chǎn)物之一的2-戊基呋喃均增加。其他主要是醇類(戊烷-1-醇、(Z)-2-戊烯醇、3-甲基丁醇、2-甲基丁醇等)和少數(shù)的醛類((E)-2-辛烯醛、丁醛)含量較高。適宜的烘干溫度使烴類物質(zhì)空間結構改變，醛類的增加可能為脂肪氧化、降解反應產(chǎn)物[16，17]。

2.2 電子鼻分析大米的整體風味

雷達圖如圖6a所示，所有樣品對芳香成分甲苯敏感的W1C、芳香成分苯敏感的W3C和短鏈烷烴芳香成分敏感的W5C傳感器的響應值較高，均大于1，對W3S傳感器的響應值接近1，對W5S、W6S、W1S、W2S傳感器的響應值均小于1。所有樣品主要在 W1W(無機硫化物)、W2W(芳香成分、有機硫化物)、W5S(氮氧化合物)傳感器的響應值有所區(qū)別，這3種響應值最高的是8號(蘇州金庭蘇香粳100大米)，最低響應值分別出現(xiàn)在1、5、9號樣品(蘇州望亭鎮(zhèn)蘇香粳3號大米)，6號樣品(無錫羊尖鎮(zhèn)蘇香粳3號大米)和2號樣品(蘇州望亭鎮(zhèn)早香稻大米)，表明硫化物、芳香化合物和氮氧化合物在大米樣品中的貢獻率大小是導致大米香味存在差異的主要原因。

注：a為電子鼻傳感器對不同品種、產(chǎn)地、干燥方式大米樣品的雷達圖；b為不同大米樣品的主成分分析(PCA)結果；c為不同大米樣品的線性判別分析(LDA)結果圖6 不同品種、產(chǎn)地、干燥方式大米的整體風味信息

主成分分析(PCA)可以簡化數(shù)據(jù)并揭示變量間的相互關系，作為一種多元統(tǒng)計分析技術已廣泛應用于農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)差異分析[6]。電子鼻可通過對大米中揮發(fā)性成分的分析預測大米的碾磨程度和儲藏時間[18]。由圖6a可知，主成分1(PC1)的貢獻率為97.94%，主成分2(PC2)的貢獻率為1.14%，主成分貢獻率總和為99.08%，能夠充分反映樣品的整體信息，差異主要體現(xiàn)在貢獻率為97.94%的第一主成分上。線性判別分析(LDA)對不同大米樣品的整體風味信息進行進一步分類，判別式LD1和判別式LD2的貢獻率分別為84.53% 和12.16%，總貢獻率為96.69%，可以完全區(qū)分這10個樣品。

中熟中粳(1、2)對電子鼻傳感器的感應值距離接近，說明整體風味信息相似，中熟晚粳(3、4)整體風味信息較為接近，中熟中粳和中熟晚粳的風味差異較為明顯。從距離上看，蘇香粳3號的兩個產(chǎn)地(5、6)大米部分重疊，說明整體風味存在共性，PCA不能有效區(qū)分，蘇香粳100的兩個產(chǎn)地(7、8)大米整體風味接近，但仍存在差異。不同干燥方式的蘇香粳3號大米(9，10)無交叉地分布在不同區(qū)域，說明低溫烘干后大米樣品的揮發(fā)性組分發(fā)生較大的變化，干燥方式對風味影響明顯。由圖6可知，對大米整體風味影響順序依次是干燥方式、品種、產(chǎn)地。

2.3 大米外觀品質(zhì)分析

大米透明度是大米外觀品質(zhì)重要且直觀的指標之一，直接影響商品大米的銷售情況。在水稻成熟過程中大米的透明度受溫度、遺傳效應影響，同時受精米質(zhì)地、堊白度，堊白米率，粒型等因素影響。精白度近年來被應用在大米透明度指標檢測上[19]。由表2所示，在相同碾磨工藝下，蘇香粳3號和蘇香粳100大米的精白度分別高于同一成熟期的早香稻和南粳46，不同產(chǎn)地對相同品種的大米精白度影響較大，低溫烘干后的大米精白度會下降。

由表2所示，蘇香粳系列大米外觀的亮度高于同一成熟期的代表大米，以蘇香粳3號大米作為基準，不同品種大米的色差值依次為蘇香粳100<早香稻<南粳46，劉敏等[20]研究表明不同品種的米飯色差值存在顯著差異。無錫羊尖的蘇香粳3號大米明亮度要高于蘇州望亭，蘇州望亭的蘇香粳100大米又高于蘇州金庭，以蘇州同一產(chǎn)地的蘇香粳3號和蘇香粳100分別作為基準，蘇州金庭的大米色差要高于無錫產(chǎn)地，說明大米的外觀色澤不僅與品種有關，與產(chǎn)地環(huán)境、栽培模式差異等因素相關性較大。低溫烘干對大米的色澤改變影響較小。

2.4 大米適口性分析

大米蛋白不僅是大米的重要營養(yǎng)成分，而且影響著大米的食味和蒸煮品質(zhì)[21]。大米的適口性差異可由硬度、膠黏性、咀嚼性等物性學特性來表示，是衡量大米食用品質(zhì)首要的評價指標[22]。由表3所示，蘇香粳系列大米(1、3)的蛋白質(zhì)、硬度、膠黏性、咀嚼性含量高于同一成熟期(2、4)的代表大米，食味值表現(xiàn)相反，可能與淀粉含量差異有關，除蛋白質(zhì)以外淀粉是影響大米淀粉糊化特性和米飯食味品質(zhì)的重要因素。不同產(chǎn)地的蘇香粳系列大米食味值、蛋白質(zhì)含量均不同，而且硬度、膠黏性、咀嚼性差異明顯。由表3可知，蘇香粳3號大米蘇州產(chǎn)地除氮、鎂以外，其余元素均高于無錫產(chǎn)地，蘇香粳100蘇州望亭產(chǎn)地除P、K以外，其余元素均高于蘇州金庭產(chǎn)地，氮和硫素營養(yǎng)是增加稻米蛋白質(zhì)含量的重要因素，鈣、鎂元素的積極效應促進稻米蒸煮和食用品質(zhì)的改進。低溫烘干對大米食味值和蛋白質(zhì)含量影響甚小，而大米硬度、膠黏性、咀嚼性要高于自然晾曬。產(chǎn)地環(huán)境和大米干燥方式的改變，蛋白質(zhì)與適口性不僅僅是簡單的線性關系，因為不同蛋白組分對米飯感官和物性參數(shù)的影響不同，不僅取決于蛋白組分種類和含量，也可能與其結構組成及其蒸煮行為動態(tài)有關[23]。

表2 不同品種、產(chǎn)地、干燥方式下的大米外觀品質(zhì)

表3 不同品種、產(chǎn)地、干燥方式下的大米適口性

2.5 大米感官品質(zhì)和適口性的主成分分析

利用因子分析可以更直觀的分析不同品種、產(chǎn)地、干燥方式下的大米品質(zhì)特性。由于各指標有不同的量綱，對數(shù)據(jù)進行標準化處理，按照特征值大于1的原則進行因子分析，結果見圖7所示。其中，第1個公因子F1=-0.168X1+0.078X2+0.032X3+0.090X4+0.202X5-0.151X6+0.204X7+0.235X8+0.206X9，指標食味值、a、b、硬度、膠黏性、咀嚼性在第一主成分上有較高載荷，第一主成分集中反映了大米的食味品質(zhì)，第2個公因子F2=-0.087X1+0.350X2+0.346X3+0.095X4+0.149X5+0.266X6-0.141X7-0.015X8-0.04X9，指標蛋白質(zhì)含量、L值、精白度在第二主成分上有較高載荷，第二主成分集中反映了大米的外觀品質(zhì)。第一主成分對應的主要貢獻品質(zhì)指標是硬度、咀嚼性、膠黏性，對第一主成分起負作用的指標主要是食味值。第二主成分對應的主要貢獻品質(zhì)指標是L值、a值、b值、蛋白質(zhì)含量，對第二主成分起負作用的指標主要是精白度。

圖7 大米外觀品質(zhì)和適口性的主成分分析結果

3 討論

GC-IMS結果顯示環(huán)己酮、2-甲基丁醛、辛醛、己醛、壬醛、戊醛、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁烷-1-醇、2-戊基呋喃等醛、酮、醇類是中熟中粳和中熟晚粳共有的揮發(fā)性物質(zhì)，其中中熟晚粳的香氣物質(zhì)(酯類和2-乙酰基吡咯啉)含量較高，蘇香粳3號中揮發(fā)性物質(zhì)含量較為突出的是醇類，蘇香粳100大米的揮發(fā)性物質(zhì)中含量較高的是酯類，香味更加突出。蘇香粳100中尚有區(qū)別于南粳46的7種揮發(fā)性成分尚未定性，有待進一步研究。同一品種大米在不同種植環(huán)境下?lián)]發(fā)性物質(zhì)含量和種類均存在差異，無錫羊尖種植的蘇香粳3號與蘇州金庭種植的蘇香粳100風味均優(yōu)于蘇州望亭，除了土壤條件的影響，還受光照、溫差及種植方式等因素的影響。主要香味物質(zhì)的含量在晝夜溫差較大時有顯著的提高，無錫羊尖和蘇州金庭屬于亞熱帶季風氣候，溫差要高于屬于亞熱帶季風性濕潤氣候的蘇州望亭。大米香味和風味是大量揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物的結果，影響售價及消費者的接受度。后續(xù)研究建議結合脂肪酸代謝及基因差異表達方面，系統(tǒng)性闡明不同品種和不同生態(tài)區(qū)大米揮發(fā)性物質(zhì)合成及釋放的分子調(diào)控機制。

蘇香粳大米食味分值高，且蛋白質(zhì)含量、精白度和亮度、膠黏性、咀嚼性均高于同一成熟期的早香粳1號和南粳46大米品種，呈現(xiàn)優(yōu)質(zhì)稻米的特性。大米淀粉和蛋白質(zhì)的的合成與水稻對氮素的吸收和同化有關，蘇香粳3號在蘇州望亭、無錫羊尖與蘇香粳100在蘇州望亭、蘇州金庭的大米外觀品質(zhì)和食用品質(zhì)差異既涉及水稻在兩地氮素吸收的差異，又與氮素在水稻器官中的同化與轉運密切相關。姜元華等[24]研究表明相同品種水稻施氮量越高，米飯香氣和口感越差。蘇香粳3號在無錫產(chǎn)地施氮水平要高于望亭產(chǎn)地，表現(xiàn)的蒸煮品質(zhì)與氮素含量呈現(xiàn)負相關，蘇香粳100在望亭產(chǎn)地的施氮水平高于金庭鎮(zhèn)，蛋白質(zhì)含量和適口性指標與其均呈現(xiàn)正相關，實驗結果并不完全一致，說明氮肥的營養(yǎng)固然重要，氮磷鉀的平衡供應、合理配合使用才是最有利于提高稻米品質(zhì)的因素。硫、鎂、鈣等元素有利于提高大米的品質(zhì)[25]，蘇香粳3號、蘇香粳100在蘇州望亭鎮(zhèn)的適口性好于另外產(chǎn)地，與土壤中高的Ca、Mg、S元素相關，然而鈣、鎂和硫等中量元素的養(yǎng)分協(xié)調(diào)管控對稻米食味品質(zhì)的影響機制有待進一步研究。低溫烘干對大米的外觀品質(zhì)影響較小，相比自然晾曬略有提升大米的食用品質(zhì)，低溫烘干保持在稻谷臨界干燥溫度以內(nèi)，在一定程度上改變了大米淀粉顆粒特性，有序排列的內(nèi)部結構產(chǎn)生了適度變化。

4 結論

頂空氣相離子遷移譜結果顯示GC-IMS共檢測出61種物質(zhì)，能定性的47種，其中蘇香粳100大米的香味更加突出，產(chǎn)地環(huán)境改變和低溫烘干可以提升揮發(fā)性物質(zhì)含量尤其是香氣物質(zhì)。電子鼻通過對整體揮發(fā)性成分的主成分(總貢獻率99.08%)和線性判別分析(總貢獻率96.69%)，可有效區(qū)分粳稻品種、種植生態(tài)區(qū)與干燥方式，其中中熟中粳和中熟晚粳大米、自然晾干和低溫烘干的大米在揮發(fā)性成分上差異明顯。蘇香粳大米蛋白質(zhì)含量、外觀品質(zhì)與蒸煮品質(zhì)均高于同一成熟期的早香粳1號和南粳46大米品種，不同產(chǎn)地環(huán)境下大米外觀品質(zhì)和蒸煮特性存在顯著差異，低溫烘干方式可提升大米的適口性指標。綜合不同品種、產(chǎn)地、干燥方式的大米品質(zhì)指標，因子分析提取出2個主成分，累計方差貢獻率達到74.4%，差異主要體現(xiàn)在貢獻率為45.2%的第一主成分上，第一主成分對應的主要貢獻品質(zhì)指標是硬度、咀嚼性、膠黏性，集中反映大米的適口性。本研究可為蘇香粳系列大米推廣應用、不同生態(tài)區(qū)優(yōu)質(zhì)栽培以及干燥方式優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。