Identificação de compostos orgânicos voláteis relacionados à qualidade alimentar do arroz japonês cozido

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 18133 (2022) Citar este artigo

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A qualidade alimentar (EQ) do arroz possui uma natureza complexa composta por propriedades físico-químicas. No entanto, programas de melhoramento avaliando EQ por meio de testes sensoriais ou instrumentos de avaliação de sabor têm sido trabalhosos, demorados e ineficientes. O EQ é afetado tanto pelo sabor quanto pelo aroma. No entanto, em programas de melhoramento atuais, o aroma do arroz cozido tem sido considerado o menos devido à falta de informação. Aqui identificamos um total de 41 compostos voláteis que potencialmente afetam o QE de arroz japonês cozido não aromático, identificados por GC-MS, teste de painel sensorial e análises de medidor de sabor Toyo. A análise discriminante de mínimos quadrados parciais demonstrou um excelente efeito de classificação dos compostos voláteis identificados na discriminação da qualidade alimentar. Vários compostos voláteis relacionados à oxidação lipídica e degradação de ácidos graxos foram identificados como afetando o EQ em arroz japonica. Deles, 1-octen-3-ol, 1-etil-3,5-dimetilbenzeno, 2,6,11-trimetildodecano, 3-etiloctano, 2,7,10-trimetildodecano, salicilato de metila, 2-octanona e heptanal foram selecionados como compostos importantes. O modelo discriminante para a classificação da qualidade das cultivares foi robusto e preciso, com valor de r quadrado de 0,91, valor de aq quadrado de 0,85 e precisão de 1,0. No geral, os resultados deste estudo caracterizam a EQ de cultivares de arroz com base em compostos voláteis, sugerindo a aplicação de dados de perfis de metabólitos para melhoramento de arroz de alta qualidade alimentar.

O arroz (Oryza sativa L.) é uma das culturas agrícolas mais importantes e serve como alimento básico em todo o mundo. Devido às melhorias nos padrões de vida, a demanda do mercado por arroz de alta qualidade tem aumentado1. O teste do painel sensorial é um método direto para avaliar o QE do arroz cozido. De preferência, painelistas treinados com equilíbrio de gênero avaliam individualmente as amostras de arroz cozido quanto à intensidade e preferências de atributos, como aparência, dureza, viscosidade, sabor ou sabor, textura e qualidade geral da alimentação2,3. Apesar de sua avaliação direta e intuitiva em EQ, o teste de painel sensorial é demorado, trabalhoso, exigindo grande volume de amostras, portanto, não é aplicável a testes de geração precoce em programas de melhoramento. Portanto, tem sido substituído pela análise das propriedades físico-químicas do arroz. O amido é o principal componente do endosperma do arroz, que consiste em amilose e amilopectina4. Portanto, características relacionadas ao amido, como teor de amilose, consistência do gel e temperatura de gelatinização, foram amplamente estudadas5,6,7,8 e seus antecedentes genéticos foram determinados, como amido sintase ligado a grânulos e enzimas de ramificação de amido, representativamente9,10,11, 12. No entanto, o QE determinado por instrumentos de avaliação de sabor e análises físico-químicas não foram tão satisfatórios até agora. Considerando que o QE é um traço complicado, todos os atributos relacionados ao sentido humano são significativos para discriminar o QE. Enquanto o sentido olfativo percebe principalmente a informação, o aroma e o sabor são considerados dois dos principais fatores relacionados ao EQ nas propriedades sensoriais do arroz13,14,15. Empiricamente, os criadores de arroz reconhecem que é difícil obter uma avaliação sensorial precisa do arroz cozido quando o nariz está entupido.

Tentativas foram feitas para rastrear e perfilar os compostos orgânicos voláteis (VOCs) do arroz; no entanto, pouco se sabe sobre a relação entre esses compostos e o sabor ou QE do arroz cozido16. Consequentemente, aroma e sabor têm sido considerados restritivamente na aplicação de compostos químicos identificados na avaliação do EQ. Além disso, a maioria dos estudos anteriores se concentrou em cultivares de arroz aromático, como o arroz basmati e o tropical japonica. Por exemplo, 2-acetil-1-pirrolina foi identificado como o VOC responsável pelo aroma específico de pipoca e pelo sabor característico do arroz perfumado. Além disso, um marcador molecular, baseado em uma deleção de 8 pb no gene da fragrância, foi desenvolvido para distinguir entre cultivares de arroz perfumadas e não perfumadas17,18,19.