熱處理方式對(duì)低溫壓榨花生餅風(fēng)味的影響

劉云花，王 強(qiáng)，胡 暉，劉紅芝，石愛民，劉 麗，李 軍

(1. 河北科技師范學(xué)院 食品科技學(xué)院，河北 秦皇島 066600； 2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

熱處理方式對(duì)低溫壓榨花生餅風(fēng)味的影響

劉云花1,2，王 強(qiáng)2，胡 暉2，劉紅芝2，石愛民2，劉 麗2，李 軍1

(1. 河北科技師范學(xué)院 食品科技學(xué)院，河北 秦皇島 066600； 2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工綜合性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)微波烘烤和烘箱烘烤處理的6個(gè)低溫壓榨花生餅樣品風(fēng)味進(jìn)行分析，并對(duì)鑒定的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行主成分分析(PCA)和聚類分析(CA)，以便對(duì)各樣品的風(fēng)味相似性進(jìn)行明確評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：從6個(gè)樣品中共鑒定出91 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括醛類(10 種)、酮類(4 種)、醇類(6 種)、烴類(4 種)、酚類(5 種)、吡嗪類(25 種)、呋喃類(9 種)、吡咯類(7種)、吡啶類(7種)及其他(14 種)；烘箱烘烤處理的低溫壓榨花生餅中醛類、醇類物質(zhì)的相對(duì)含量較高，而微波烘烤處理更有利于吡嗪類、吡咯類、吡啶類、呋喃類等含氮氧雜環(huán)化合物的形成；采用PCA和CA可以區(qū)分不同加熱處理的低溫壓榨花生餅風(fēng)味，其中烘箱160℃烘烤15 min、烘箱170℃烘烤15 min和540 W微波2 min樣品的風(fēng)味輪廓相似度較高，540 W微波3 min、烘箱180℃烘烤15 min和540 W微波4 min樣品風(fēng)味較相似，此外PCA與CA結(jié)果一致，可相互驗(yàn)證。

低溫壓榨花生餅；微波烘烤；烘箱烘烤；風(fēng)味；主成分分析；聚類分析

花生餅粕是花生仁制油的副產(chǎn)物，營(yíng)養(yǎng)豐富，其蛋白質(zhì)含量約50%，總糖含量32.45%，蛋白質(zhì)和部分糖類經(jīng)水解可以作為風(fēng)味的前體物質(zhì)[1-2]。我國每年約產(chǎn)生330萬 t花生餅粕[3]，但目前未能得到有效利用，致使花生加工副產(chǎn)物的附加值和利用率較低。近年來，花生油的生產(chǎn)工藝由高溫壓榨型向低溫壓榨型轉(zhuǎn)變，盡管低溫壓榨花生油的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分(VE、甾醇)含量均遠(yuǎn)高于高溫壓榨花生油，并且采用低溫壓榨工藝可以得到高附加值的副產(chǎn)物——低溫壓榨花生餅，但是低溫壓榨花生油風(fēng)味偏弱，無法滿足消費(fèi)者需求，因此無法大規(guī)模推廣應(yīng)用。通過研究加熱處理對(duì)低溫壓榨花生餅烘烤風(fēng)味的影響，制備最佳的烘烤風(fēng)味，并應(yīng)用于低溫壓榨花生油風(fēng)味增強(qiáng)以及其他新型花生風(fēng)味產(chǎn)品的開發(fā)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，提高花生附加值和增加經(jīng)濟(jì)價(jià)值有重要意義。

近40年來，大量學(xué)者對(duì)新鮮花生風(fēng)味[4]、烘烤花生風(fēng)味[5-7]、貯存花生風(fēng)味[8]、花生異味(水果/發(fā)酵味)[9-10]以及不同品種花生的風(fēng)味[11]等方面的研究不斷深入。其中，Alicia等[6]和Smith等[7]研究了不同微波烘烤和烘箱烘烤處理對(duì)花生風(fēng)味的影響，結(jié)果表明烘箱177℃烘烤15 min、微波烘烤2.5 min和微波烘烤3 min處理的花生品質(zhì)較好，其中烘箱177℃烘烤15 min處理的花生風(fēng)味最佳。 Young等[12]研究了烘箱烘烤和微波烘烤處理對(duì)花生風(fēng)味的影響，結(jié)果表明烘箱烘烤花生風(fēng)味感官評(píng)價(jià)的得分低于微波烘烤花生風(fēng)味。Agila等[13]研究了烘箱烘烤、微波烘烤和油炸處理過程中美拉德反應(yīng)和氧化反應(yīng)對(duì)杏仁風(fēng)味的影響，結(jié)果表明經(jīng)微波處理后杏仁風(fēng)味最強(qiáng)。這些研究雖然對(duì)比了不同微波烘烤和烘箱烘烤條件對(duì)花生、杏仁風(fēng)味的影響，但未研究熱處理方式對(duì)低溫壓榨花生餅烘烤風(fēng)味的影響。張春紅等[14]雖然對(duì)比了花生仁、高溫壓榨花生餅烘烤風(fēng)味中的揮發(fā)性物質(zhì)種類，在烘烤花生餅中鑒定出41種揮發(fā)性化合物與烘烤花生仁中的風(fēng)味物質(zhì)相同，但是未研究不同熱處理對(duì)花生餅風(fēng)味成分組成與含量差異的影響。

本實(shí)驗(yàn)采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(HS-SPME-GC-MS)聯(lián)用技術(shù)對(duì)不同加熱處理的低溫壓榨花生餅的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，比較不同烘箱烘烤和微波烘烤處理?xiàng)l件對(duì)其風(fēng)味物質(zhì)組成與相對(duì)含量的影響，通過主成分分析(PCA)和聚類分析(CA)對(duì)各樣品的風(fēng)味相似性進(jìn)行評(píng)價(jià)，旨在為利用低溫壓榨花生餅制備高溫壓榨花生油的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)研究提供理論依據(jù)，從而應(yīng)用于低溫壓榨花生油風(fēng)味增強(qiáng)以及其他新型花生風(fēng)味產(chǎn)品的開發(fā)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

低溫一次壓榨花生餅，由青島長(zhǎng)壽食品有限公司提供，殘油率為14.6%，粉碎至40目備用。

QP2010 SE島津單四極桿GC-MS聯(lián)用儀，日本島津公司；65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙基苯(PDMS/DVB)萃取頭，美國Supelco公司；MG720KG3-NA1微波爐，廣東美的微波電器制造有限公司；101A-2B型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司；YP50001電子天平，梅特勒-托利多(上海)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

根據(jù)國際風(fēng)味組織法規(guī)(EC) No 1334/2008，當(dāng)食品原料的處理溫度不超過180℃，時(shí)間不超過15 min時(shí)形成的風(fēng)味，可以視為天然食品風(fēng)味，因此初步研究以下6種烘箱烘烤和微波烘烤條件對(duì)低溫壓榨花生餅風(fēng)味的影響，如表1所示。

表1 樣品加熱處理?xiàng)l件

1.2.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析

1.2.2.1 HS-SPME條件

準(zhǔn)確稱取3.0 g樣品至20 mL頂空進(jìn)樣小瓶中，置于50℃條件下平衡20 min后，采用65 μm PDMS/DVB萃取頭[15-16]，萃取時(shí)間40 min，最后將萃取頭拔出并置于250℃的進(jìn)樣口中解吸2 min，采用GC-MS聯(lián)用儀進(jìn)行風(fēng)味分析。

1.2.2.2 GC-MS條件

GC條件：Jamp;W DB-5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度250℃；不分流進(jìn)樣；載氣(He)流速1.2 mL/min；壓力2.4 kPa；升溫程序?yàn)?5℃保持2 min，以5℃/min升至85℃，以3.5℃/min升至130℃，再以5℃/min升至190℃，保持2 min。

MS條件：電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度200℃；傳輸線溫度250℃；采用全掃描模式采集信號(hào)；質(zhì)量掃描范圍(m/z)35～500。

1.2.2.3 定量計(jì)算

使用NIST 14數(shù)據(jù)庫檢索揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，并采用面積歸一化法計(jì)算各揮發(fā)性成分的相對(duì)含量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 不同熱處理的低溫壓榨花生餅烘烤風(fēng)味分析

采用HS-SPME-GC-MS對(duì)6種不同加熱條件處理花生餅的烘烤風(fēng)味進(jìn)行分析，結(jié)果如表2所示。

由表2可知，通過譜庫檢索共鑒定出91種揮發(fā)性成分，包括醛類(10種)、酮類(4種)、醇類(6種)、烴類(4種)、酚類(5種)、吡嗪類(25種)、呋喃類(9種)、吡咯類(7種)、吡啶類(7種)以及其他(14種)。根據(jù)表 2中鑒定出的化合物，分析得到各類風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量，結(jié)果如表 3所示。

羰基化合物主要由Strecker降解和油脂氧化、降解反應(yīng)形成，是花生餅經(jīng)輕微加熱后形成的最重要的風(fēng)味物質(zhì)。其中，脂肪酸和氨基酸是很多揮發(fā)性醛的前體物質(zhì)。由表 3可知，3種微波烘烤處理的花生餅中醛類、酮類物質(zhì)含量占揮發(fā)物總量的8.72%～12.78%，平均相對(duì)含量為10.08%，而3種烘箱烘烤處理的花生餅中醛、酮類物質(zhì)含量達(dá)20.01%～22.43%，平均相對(duì)含量為21.10%。由此可見，微波烘烤處理的花生餅中羰基化合物含量明顯低于烘箱烘烤花生餅，并且隨著加熱強(qiáng)度增加，羰基化合物基本呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是由于羰基化合物是美拉德反應(yīng)的中間體，微波加熱強(qiáng)度較高，導(dǎo)致這些物質(zhì)與游離氨基進(jìn)行反應(yīng)形成吡嗪類、吡咯類等其他物質(zhì)[6, 17]，從而使其含量降低。

此外，在脂質(zhì)氫過氧化物的裂解過程中也會(huì)產(chǎn)生醇類、烴類等化合物，這些化合物閾值較高，因此對(duì)風(fēng)味的直接貢獻(xiàn)不大，但有助于提高油脂整體風(fēng)味[15-16]。3種微波烘烤處理的花生餅中醇類物質(zhì)含量占揮發(fā)物總量的1.42%～3.77%，平均相對(duì)含量為2.23%，而3種烘箱烘烤處理的花生餅揮發(fā)性物質(zhì)中醇類物質(zhì)相對(duì)含量達(dá)4.89%～8.61%，平均相對(duì)含量為6.83%。醇類化合物含量隨著加熱強(qiáng)度的增加而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是由于部分醇類在加熱過程中被氧化為酮類化合物，部分烯醇類化合物，如1-辛烯-3-醇，經(jīng)過異構(gòu)化形成飽和醛類化合物[17-18]。酚類物質(zhì)主要是由酚酸和木質(zhì)素?zé)峤到庑纬?，例?-甲氧基-4-乙烯基苯酚是阿魏酸在高溫條件下熱降解的產(chǎn)物[18]。

大多數(shù)揮發(fā)性吡嗪類物質(zhì)在加熱過程中形成，是食品烘烤風(fēng)味的主要物質(zhì)，這些吡嗪類物質(zhì)具有強(qiáng)烈的烘烤香和堅(jiān)果香氣，也是烘烤花生和花生油的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。吡嗪最可能的形成途徑是Strecker降解生成的氨基酮自身縮合[19-20]。3種微波烘烤處理的花生餅中吡嗪類物質(zhì)含量占揮發(fā)物總量的35.06%～48.58%，平均相對(duì)含量為42.01%，而3種烘箱烘烤處理的花生餅揮發(fā)物中吡嗪類物質(zhì)相對(duì)含量為25.26%～31.12%，平均相對(duì)含量為29.09%。因此，與烘箱烘烤處理相比，微波烘烤處理更利于花生餅中吡嗪類物質(zhì)的形成，從而產(chǎn)生濃郁的烘烤風(fēng)味。隨著烘箱烘烤強(qiáng)度的升高，吡嗪類化合物相對(duì)含量不斷呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，然而隨著微波加熱強(qiáng)度的升高，吡嗪類物質(zhì)含量呈現(xiàn)先上升之后迅速下降的趨勢(shì)。這可能是由于吡嗪類物質(zhì)的形成需要高溫，但是加熱溫度過高會(huì)導(dǎo)致部分吡嗪類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為嘧啶、哌啶、咪唑、噻唑、喹唑啉以及其他更復(fù)雜的雜環(huán)化合物[16,19]，因此微波4 min處理花生餅的風(fēng)味物質(zhì)中吡嗪類物質(zhì)相對(duì)含量低于微波3 min 處理的花生餅。

除吡嗪類物質(zhì)外，吡咯類和吡啶類化合物也是食品加熱過程中形成的重要含氮雜環(huán)化合物。吡咯類化合物可能由Strecker降解中脯氨酸和羥基脯氨酸參與反應(yīng)而形成，也可能是氨基酸與相應(yīng)的呋喃反應(yīng)形成[21]。吡啶類化合物主要是由脂質(zhì)氧化產(chǎn)物(例如2,4-癸二烯醛等醛類)參與Strecker反應(yīng)生成，呈現(xiàn)清香和堅(jiān)果香味[21]。3種微波烘烤處理的花生餅中吡咯類物質(zhì)含量占揮發(fā)物總量的4.16%～13.71%，平均相對(duì)含量為9.98%，而3種烘箱烘烤處理的花生餅揮發(fā)物中吡咯類物質(zhì)相對(duì)含量為5.67%～11.19%，平均相對(duì)含量為8.74%。烘箱烘烤和微波烘烤處理都會(huì)導(dǎo)致吡咯類物質(zhì)相對(duì)含量呈先下降后上升的趨勢(shì)。3種微波烘烤處理的花生餅揮發(fā)物中吡啶類物質(zhì)的相對(duì)含量為2.40%～6.25%，平均相對(duì)含量為4.41%，而3種烘箱烘烤處理的花生餅揮發(fā)物中吡啶類物質(zhì)相對(duì)含量為0.85%～3.48%，平均相對(duì)含量為2.60%。劉曉君[15]研究結(jié)果表明高溫長(zhǎng)時(shí)炒籽不僅可以生成大量的吡嗪類化合物，對(duì)于吡啶類和吡咯類風(fēng)味物質(zhì)的形成也是非常必要的。由于吡啶類物質(zhì)的形成需要經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間高溫條件才能夠形成，因此隨著烘烤的強(qiáng)度增強(qiáng)，吡啶類物質(zhì)的相對(duì)含量不斷增加，這與劉曉君[15]的研究結(jié)果一致。

呋喃類化合物是由Amadori化合物經(jīng)1,2-烯醇化途徑產(chǎn)生的含氧雜環(huán)化合物，其中2-糠醛是其他呋喃類化合物的重要前體物質(zhì)之一，也是形成其他雜環(huán)化合物如噻吩和吡咯的前體物質(zhì)[20]，具有焦糖味、甜味、水果味和堅(jiān)果味等風(fēng)味特征。3種微波烘烤處理的花生餅中呋喃類物質(zhì)的含量占揮發(fā)物總量的7.47%～16.34%，平均相對(duì)含量為11.92%，而3種烘箱烘烤處理的花生餅風(fēng)味中呋喃類物質(zhì)相對(duì)含量為6.19%～15.17%，平均相對(duì)含量為10.86%。烘箱烘烤和微波烘烤處理都會(huì)導(dǎo)致呋喃類物質(zhì)相對(duì)含量呈先上升后的下降趨勢(shì)。由于呋喃類化合物在烘烤時(shí)間較短、溫度較低時(shí)即可形成，在加熱前期呋喃類化合物相對(duì)含量持續(xù)增加，而呋喃類化合物是吡咯類及其他雜環(huán)化合物的前體物質(zhì)[21]，隨后部分呋喃類化合物進(jìn)一步反應(yīng)生成少量的吡咯類以及其他雜環(huán)化合物，從而導(dǎo)致其含量降低。

表2 烘烤低溫壓榨花生餅的揮發(fā)性風(fēng)味成分組成及相對(duì)含量

續(xù)表2

化合物相對(duì)含量/%微波2min微波3min微波4min烘箱160℃烘箱170℃烘箱180℃酚類 2-甲氧基苯酚0．13±0．01c0．37±0．04b1．06±0．03a--- 1-萘酚0．20±0．01d0．36±0．01c--0．63±0．01a0．54±0．03b 間甲基苯酚0．09±0．01d0．75±0．02b1．49±0．01a0．11±0．01d-0．36±0．01c 4-乙基苯酚0．04±0．01c0．50±0．03b1．26±0．01a--- 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚1．15±0．01de4．73±0．10b1．01±0．02e3．55±0．07c4．92±0．01a1．25±0．01d吡嗪類 吡嗪0．12±0．01c0．21±0．02b0．85±0．02a--0．09±0．01c 甲基吡嗪4．43±0．02b5．16±0．33a5．68±0．13a0．95±0．01e1．88±0．02d3．74±0．11c 2，5-二甲基吡嗪6．42±0．02a6．16±0．04a1．95±0．16e3．73±0．05d4．68±0．02b4．31±0．07c 2，6-二甲基吡嗪2．09±0．04d2．61±0．05b2．24±0．10c0．55±0．01f1．71±0．01e3．42±0．04a 乙基吡嗪1．78±0．04a1．65±0．03a1．17±0．09b1．24±0．03b1．32±0．02b1．42±0．01b 2，3-二甲基吡嗪2．40±0．04a1．77±0．08b1．03±0．01c--- 2-乙基-6-甲基吡嗪2．40±0．05a2．12±0．08b1．67±0．03c0．85±0．02e1．41±0．03d2．25±0．01a 2-乙基-5-甲基吡嗪4．54±0．03a2．80±0．04b0．72±0．03f1．88±0．03d2．02±0．02c1．53±0．02e 三甲基吡嗪3．68±0．08b4．06±0．03a1．60±0．01f2．22±0．02e2．77±0．01c2．44±0．03d 丙基吡嗪-0．23±0．02a0．16±0．03a--- 2，6-二乙基吡嗪-1．18±0．04a0．20±0．01b--- 3-乙基-2，5-二甲基吡嗪4．99±0．06b5．22±0．12a1．36±0．01f3．76±0．05c3．46±0．02d2．55±0．05e 5-乙基-2，3-二甲基吡嗪1．29±0．06b1．53±0．01a0．57±0．01e1．19±0．02c1．29±0．02bc0．88±0．02d 2-甲基-5-丙基吡嗪-1．23±0．06a0．53±0．03b--- 2-乙烯基-6-甲基吡嗪0．49±0．04c0．73±0．01b0．21±0．01d1．19±0．02a0．75±0．02b0．49±0．03c 2，3-二乙基-5-甲基吡嗪0．54±0．03a0．07±0．01b0．52±0．01a--- 3，5-二乙基-2-甲基吡嗪1．66±0．02d3．30±0．02a2．43±0．01b2．26±0．03c1．77±0．04d1．72±0．01d 2-甲基-6-丙烯基吡嗪1．27±0．01d2．03±0．07a0．71±0．03e1．86±0．04b1．50±0．02c0．63±0．02f 2，3-二甲基-5-(2-丙烯基) 吡嗪0．20±0．01e1．13±0．04c1．70±0．04a0．68±0．01d1．43±0．01b0．61±0．01d 2-乙?；拎?．86±0．01d0．12±0．01f1．46±0．02a0．64±0．04e0．87±0．01c1．20±0．01b 異丙烯基吡嗪-0．70±0．01b0．89±0．01a--- 2-乙酰-3-甲基吡嗪1．77±0．03d2．33±0．03c2．72±0．04b1．25±0．06e2．26±0．04c3．02±0．07a 2-甲基-5-(1-丙烯基)吡嗪1．12±0．01d1．39±0．03c2．01±0．05a1．02±0．06d1．77±0．01b0．81±0．02e 2-乙?；?3-5-二甲基吡嗪0．14±0．01b0．04±0．01c0．95±0．01a--- 2，3-二甲基-5-(2-異丁基) 吡嗪0．19±0．04c0．80±0．01b1．73±0．01a---呋喃類 2-甲基呋喃--0．99±0．04--- 2，5-二甲基呋喃--0．69±0．04--- 2-戊基呋喃1．10±0．10c0．28±0．01d0．36±0．01d1．67±0．02a1．16±0．03c1．42±0．02b 5-甲基糠醛0．60±0．02a0．06±0．01d-0．58±0．02a0．47±0．04b0．24±0．01c 5-甲基-2-乙?；秽?-0．43±0．01--- 糠醇2．18±0．04c2．44±0．01b3．16±0．04a--- 呋喃甲醇0．66±0．02d1．55±0．01b2．24±0．06a0．62±0．02d0．86±0．01c- 3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮--0．57±0．01--- 2，3-二氫苯并呋喃2．93±0．09f12．01±0．21b3．50±0．03e8．37±0．02c12．68±0．06a4．53±0．01d吡咯類 N-甲基吡咯11．5±0．08a2．51±0．03e8．59±0．01b7．08±0．02c3．80±0．04d8．59±0．01b 1-(4-戊烯基)-吡咯烷--1．21±0．01---

續(xù)表2

化合物相對(duì)含量/%微波2min微波3min微波4min烘箱160℃烘箱170℃烘箱180℃ 2-乙基吡咯0．20±0．04b-0．59±0．01a--0．06±0．01c 1-甲基-2-吡咯甲醛--0．63±0．01b0．01±0．01d0．12±0．02c1．54±0．03a 2-乙?；量?．29±0．03f1．10±0．04d2．12±0．01a1．75±0．03b1．21±0．02c0．67±0．01e 2-吡咯烷酮---0．53±0．01a0．54±0．03a0．33±0．01b 3-乙基-4-甲基-吡咯-2， 5-二酮0．06±0．01b0．55±0．01a0．57±0．01a---吡啶類 吡啶--1．94±0．02--- 2-戊基吡啶1．02±0．09b0．87±0．02c0．88±0．04c-1．47±0．04a1．05±0．02b 2-乙?；拎?．27±0．01e0．61±0．01b0．48±0．01c-0．90±0．01a0．39±0．02d N-乙酰吡啶0．53±0．01d1．16±0．06b0．78±0．01c0．36±0．01e0．52±0．02d1．32±0．04a 4-吡啶甲醇0．06±0．01d0．28±0．03b0．50±0．04a0．08±0．01d-0．16±0．01c 6-甲基-2-吡啶甲醛0．15±0．01b1．00±0．03a0．16±0．01b--0．17±0．01b 煙酸甲酯0．37±0．03c0．65±0．01b1．52±0．01a0．41±0．01c0．59±0．01b0．39±0．03c其他 乙酸0．28±0．04e0．82±0．01d0．58±0．01e1．41±0．01c1．61±0．01b1．77±0．03a 3-甲基-2-丁烯酸--0．60±0．01--- 己酸-----1．13±0．03 1，2-丙二胺11．97±0．12a5．25±0．06c10．65±0．18b 3．68±0．02d0．50±0．03e11．81±0．04a 3-甲基丁酰胺--0．62±0．04a0．24±0．01b0．24±0．01b0．12±0．01d 2-甲基哌啶0．46±0．04c0．64±0．03b0．26±0．04d0．78±0．01a0．28±0．01d0．63±0．01b 甲苯0．16±0．01bc0．05±0．01d1．12±0．05a0．08±0．01cd-0．18±0．01b 二甲基二硫0．18±0．02c0．05±0．01e0．66±0．03a0．09±0．01de0．12±0．01cd0．26±0．01b 1-甲基-3-苯基哌嗪0．13±0．01b0．13±0．01b0．55±0．01a--- 4(1H)-喹唑啉酮0．12±0．01c0．38±0．01b1．29±0．04a--- 5-甲基苯并咪唑0．01±0．01b0．41±0．03a0．48±0．04a--- 2，3-二氫-3，5二羥基-6-甲 基-4(H)-吡喃-4-酮---0．99±0．01b1．33±0．01a0．67±0．01c N-甲酰苯胺-0．42±0．01c1．26±0．04a1．23±0．05a0．90±0．01b- 碳酸庚基甲酯---1．20±0．01a0．84±0．02b0．38±0．01c

注：同行不同肩標(biāo)小寫字母表示差異顯著(Plt;0.05)；“-”表示未檢出。下同。

表3 烘烤低溫壓榨花生餅中各類揮發(fā)物的總體相對(duì)含量

2.2 不同處理的低溫壓榨花生餅風(fēng)味的多元數(shù)據(jù)分析

采用不同加熱條件處理的低溫壓榨花生餅中各風(fēng)味物質(zhì)含量的數(shù)據(jù)較為離散，利用多元數(shù)據(jù)分析中的PCA和CA進(jìn)行分析，可以把離散的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，以便對(duì)樣品的相似性進(jìn)行明確的評(píng)價(jià)，從而比較微波烘烤和烘箱烘烤處理對(duì)低溫壓榨花生餅整體風(fēng)味的影響。通過CA圖可以直觀地對(duì)不同樣品進(jìn)行分類，PCA圖可以對(duì)不同樣品間風(fēng)味物質(zhì)實(shí)現(xiàn)多維比較，根據(jù)樣品之間的距離判斷其差異程度。根據(jù)表 2中的91種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，對(duì)6種不同樣品的風(fēng)味進(jìn)行PCA 和CA，結(jié)果如圖1所示。

圖1 低溫壓榨花生餅風(fēng)味的主成分分析圖(a)和聚類分析(b)

由圖1a可知，PC1解釋所有變量方差的60%，是方差貢獻(xiàn)率最大的主成分；PC2解釋所有變量方差的20%，PC1和PC2累計(jì)解釋所有變量方差的80%，可以表示所有樣品的大部分信息。隨著加熱處理強(qiáng)度的增加，各樣品在PC1由左至右依次分布，其中烘箱160℃、烘箱170℃和微波2 min與PC1呈負(fù)相關(guān)，此時(shí)加熱強(qiáng)度較低，其風(fēng)味比較相似，而烘箱180℃、微波3 min和微波4 min與PC1呈正相關(guān)，此時(shí)加熱強(qiáng)度較高，且3個(gè)樣品位置較集中，風(fēng)味比較相似。因此，通過PCA可以區(qū)分不同加熱處理的強(qiáng)度及其對(duì)低溫壓榨花生餅風(fēng)味的影響。

圖1b中0～25的標(biāo)度是以樣品間平均距離法作為測(cè)量方法，以歐氏距離作為6種花生餅樣品的風(fēng)味評(píng)價(jià)指標(biāo)，將各樣品按統(tǒng)一尺度進(jìn)行映射。由圖1b可知，當(dāng)標(biāo)度為15時(shí)，將6個(gè)樣品分為2類：烘箱160℃、烘箱170℃和微波2 min的風(fēng)味輪廓相似度較高，可以聚為一類；同理微波3 min、烘箱180℃和微波4 min在此距離也可聚為一類。通過風(fēng)味成分的聚類分析，可以基本反映不同熱處理的低溫壓榨花生餅的風(fēng)味特征，對(duì)各樣品的風(fēng)味相似性進(jìn)行明確的評(píng)價(jià)。對(duì)比圖1a和圖1b結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CA與PCA結(jié)果存在一致性，可相互驗(yàn)證、互為補(bǔ)充。

3 結(jié) 論

采用HS-SPME-GC-MS從不同加熱處理后的低溫壓榨花生餅的風(fēng)味中共鑒定出91 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中3 種微波烘烤處理的花生餅中醛/酮類、醇類、烴/酚類、吡嗪類、呋喃類、吡咯類、吡啶類和其他化合物的相對(duì)含量的均值分別為10.08%、2.23%、6.20%、42.01%、11.92%、9.98%、4.41%、13.17%，3 種烘箱烘烤處理的花生餅中醛/酮類、醇類、烴/酚類、吡嗪類、呋喃類、吡咯類、吡啶類和其他化合物的相對(duì)含量的均值分別為21.10%、6.83%、9.95%、29.09%、10.86%、8.74%、2.60%、10.82%。通過對(duì)比各樣品中風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量，烘箱烘烤處理的低溫壓榨花生餅中醛類、醇類物質(zhì)的相對(duì)含量較高，而微波烘烤處理更有利于吡嗪類、吡咯類、吡啶類、呋喃類等含氮氧雜環(huán)化合物的形成。采用PCA和CA可以區(qū)分不同加熱處理的低溫壓榨花生餅的風(fēng)味，其中烘箱160℃烘烤15 min、烘箱170℃烘烤15 min和540 W微波2 min樣品的風(fēng)味輪廓相似度較高，540 W微波3 min、烘箱180℃烘烤15 min和540 W微波4 min樣品風(fēng)味相似。PCA與CA結(jié)果一致，可相互印證、互為補(bǔ)充。本研究?jī)H對(duì)低溫壓榨花生餅在微波烘烤和烘箱烘烤處理過程中形成的風(fēng)味進(jìn)行了對(duì)比分析，而花生餅烘烤風(fēng)味物質(zhì)與高溫壓榨花生油中的風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比分析未做闡述，將在后續(xù)研究中進(jìn)行全面分析，篩選出最佳的烘烤條件制備烘烤風(fēng)味，并應(yīng)用于低溫壓榨花生油風(fēng)味增強(qiáng)以及其他新型花生風(fēng)味產(chǎn)品的開發(fā)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，提高花生附加值和增加經(jīng)濟(jì)價(jià)值有重要意義。

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Effectofheattreatmentmethodonflavoroflowtemperature-pressedpeanutcake

LIU Yunhua1,2, WANG Qiang2, HU Hui2, LIU Hongzhi2, SHI Aimin2, LIU Li2, LI Jun1

(1. College of Food Science and Technology, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao 066600, Hebei, China; 2. Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture, Institute of Agro-Products Processing Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)

The flavors of six low temperature-pressed peanut cakes samples treated by microwave roasting and oven baking were investigated using headspace solid phase micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry. The principal component analysis (PCA) and cluster analysis (CA) were performed on the volatile flavor compounds identified in order to make a clear evaluation on the flavor similarity of each sample. The results showed that 91 kinds of volatile flavor compounds were identified from six samples, including aldehydes (ten kinds), ketones (four kinds), alcohols (six kinds), hydrocarbons (four kinds), phenols (five kinds), pyrazines (twenty five kinds), furans (nine kinds), pyrroles (seven kinds), pyridines (seven kinds) and other compounds (fourteen kinds). The contents of aldehydes and alcohols compounds in low temperature-pressed peanut cake treated by oven baking were higher. The main volatile compounds in low temperature-pressed peanut cake treated by microwave roasting were nitrogen and oxygen heterocyclic compounds including pyrazines, pyrroles, pyridines and furans compounds. The PCA and CA could distinguish the flavor of low temperature-pressed peanut cake treated by microwave roasting and oven baking. The flavor profiles of samples 160℃ baking for 15 min, 170℃ baking for 15 min and 540 W microwave for 2 min were similar, and the flavor profiles of samples 540 W microwave for 3 min, 180℃ baking for 15 min and 540 W microwave for 4 min were similar. The results of PCA and CA were consistent, and they could confirm each other.

low temperature-pressed peanut cake; microwave roasting; oven baking; flavor; principal component analysis; cluster analysis

TS201.2；TS229

A

1003-7969(2017)11-0075-08

2017-02-08；

2017-07-26

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目(CAAS-ASTIP-201X-IAPPST)

劉云花(1990)，女，在讀碩士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與工藝(E-mail)yunhuaguai@163.com。

李 軍，教授(E-mail)spgcx@163.com。