谷朊粉肽美拉德反應(yīng)中間體的制備及風味形成能力研究

孫福犁 徐 慢 崔和平 于靜洋 張曉鳴

(江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122)

美拉德反應(yīng)是發(fā)生在羰基化合物與氨基化合物之間的一種重要的非酶促相互作用[1-2]。美拉德反應(yīng)整個過程非常復(fù)雜，在初級階段，羰基與氨基縮合形成加成物，加成物快速脫水形成希夫堿。經(jīng)環(huán)化形成N-葡糖胺，再重排形成更穩(wěn)定的Amadori或Heyns重排產(chǎn)物(ARP或HRP)[3]，ARP和HRP也稱為美拉德反應(yīng)中間體(Maillard reaction intermediates，MRIs)。MRIs是極其重要的非揮發(fā)性香氣前體，化學性質(zhì)相對穩(wěn)定，在室溫下不易形成芳香物質(zhì)或類黑精[4]。且MRIs在食品后續(xù)加工過程中可快速產(chǎn)生新鮮的風味，并為消費者提供烹飪愉悅感[5]。因此，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(Maillard reaction products，MRPs)的香氣揮發(fā)性問題有望通過在食品中添加MRIs來解決。

美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的香氣物質(zhì)主要來源于氨基酸的Strecker降解，然而單獨氨基酸和還原糖的美拉德反應(yīng)只能形成單一風味，難以滿足香氣豐富性的要求。例如，果糖—苯丙氨酸制備的中間體被用作花香味前體物[6]；木糖—半胱氨酸制備的中間體可在熱處理時產(chǎn)生肉類風味[7]。據(jù)文獻[8]報道，谷朊粉蛋白的總氨基酸含量和每種必需氨基酸皆較高，可作為優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源。以蛋白質(zhì)含量高的谷朊粉為原料，通過酶解手段將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成小肽等物質(zhì)，可為研制天然MRIs提供豐富的風味前體物質(zhì)。

目前為止，美拉德反應(yīng)大多數(shù)是在有機相和水相中進行，少量發(fā)生在固相體系和乳液體系。在無水甲醇或其他有機溶劑中MRIs的合成成本較為昂貴且可導(dǎo)致環(huán)境污染，僅適用于理論研究，不能滿足工業(yè)生產(chǎn)需要。因此，本研究擬以水作為美拉德反應(yīng)的溶劑，基于半胱氨酸和中間體在水溶液中的反應(yīng)機制，優(yōu)化和調(diào)控中間體的形成條件。然后，進一步評估中間體在焙烤土豆片中的風味形成能力，并與MRPs的風味形成能力進行比較。以期為肽類和還原糖制備MRIs提供一種新的方法，并進一步開發(fā)出快速產(chǎn)生風味的穩(wěn)定前體物。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

谷朊粉肽：食品級，安徽強旺調(diào)味食品有限公司；

集熱式恒溫加熱磁力攪拌器：DF-101S型，鞏義市予華儀器有限責任公司；

發(fā) 行： 國內(nèi)郵發(fā)代號：8-276 國際郵發(fā)代號：BM 4887 每期10.00元，全年120.00元

C6～C26正構(gòu)烷烴：標準品，美國Sigma公司；

土豆、鹽：市售。

NATO的標準化機構(gòu)是NATO標準化辦公室（NSO），總部設(shè)在比利時布魯塞爾，成立于2014年，其前身是NATO標準化機構(gòu)（NSA），是合并了軍方標準化機構(gòu)與NATO標準化辦公室后形成的，由NATO標準化機構(gòu)負責人（DNSA）直接領(lǐng)導(dǎo)。

1.1.2 儀器與設(shè)備

電子天平：EL104型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

(2) GC條件：毛細管色譜柱為DB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣為He，流速1.8 mL/min，不分流；起始柱溫為40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min的速率升溫至80 ℃，再以10 ℃/min的速率升溫至160 ℃，保持0.5 min，再以2 ℃/min的速率升溫至175 ℃，最后以10 ℃/min 的速率升溫至230 ℃，保持7 min。

pH計：DELTA320型，瑞士Mettler Toledo公司；

鹽酸、氫氧化鈉、木糖、L-半胱氨酸、1,2-二氯苯等試劑：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

紫外可見分光光度計：UV-1800型，島津(中國)有限公司；

采用了2001-2014年共計14年的MODIS NDVI、降水、氣溫及生態(tài)區(qū)劃數(shù)據(jù)。通過在ENVI中使用最大值合成法(Maximum Synthesis Method,MVC)對14年的NDVI數(shù)據(jù)進行處理，除去如大氣、太陽高度、云層等干擾因素，計算黃土高原14年的NDVI值。降水與氣溫數(shù)據(jù)來自中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)[7]，黃土高原的生態(tài)區(qū)矢量數(shù)據(jù)來自中國生態(tài)系統(tǒng)評估與生態(tài)安全數(shù)據(jù)庫[8]，中國生態(tài)區(qū)的劃分標準根據(jù)城市與區(qū)域國家重點實驗室在中國生態(tài)功能區(qū)劃研究的前期基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并參照國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《生態(tài)功能區(qū)劃(暫行)規(guī)程》。

家寶德烤箱：E5200型，德國UKOEO公司；

三重四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀：TSQ Quantum XLS型，美國賽默飛世爾科技公司。

1.2 方法

由圖3可知，熱處理期間MRIs中揮發(fā)性風味物質(zhì)的總含量呈先快速增加而后平緩的趨勢，且在加熱時間為10 min時揮發(fā)性風味物質(zhì)的總含量達到最大值(277.88 ng/g)。隨加熱時間的延長，揮發(fā)性風味物質(zhì)含量在最大值間波動，可能是Amodori產(chǎn)物的烯醇化和降解反應(yīng)所致，并導(dǎo)致形成更穩(wěn)定的風味物質(zhì)，如酮類、醇類、醛類和呋喃等[12]。然而，在熱處理期間，MRPs中揮發(fā)性風味物質(zhì)的總含量顯著降低(P<0.05)，可能源于加熱時MRPs中不穩(wěn)定風味組分的揮發(fā)。MRPs中一些具有氨基、羰基、芳香族等活性官能團的特征風味物質(zhì)，在熱處理過程中易經(jīng)歷一系列復(fù)雜反應(yīng)而形成更多的類黑精[13]。與加熱過程中MRPs溶液中的風味物質(zhì)相比，MRIs溶液中醛類、吡嗪類和呋喃類化合物的含量明顯增加，且此類化合物均屬常見焙烤食品香氣化合物[14]。有研究[15]報道，醛類化合物中的甲硫基丙醛具有泥土味和類似馬鈴薯味，雖然濃度低，但因其具有較低的檢測閾值而極易被檢測到。在馬鈴薯焙烤過程中，吡嗪被認為是最重要、最典型的烤馬鈴薯風味組分[16]，加熱后MRIs中2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-異丁基-3-甲基吡嗪等吡嗪類總含量呈增加趨勢。以上結(jié)果表明，在模擬焙烤土豆片的升溫程序下，谷朊粉肽MRIs不僅可快速產(chǎn)生大量風味物質(zhì)，且添加至焙烤土豆片中有望使其香氣成分更加濃郁。

按制備谷朊粉肽MRIs時的谷朊粉肽和木糖濃度配制美拉德反應(yīng)溶液，在120 ℃下反應(yīng)120 min，得到谷朊粉肽MRPs溶液。

1.2.2 谷朊粉肽MRIs、MRPs的制備 通過測量變溫美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的褐變程度(A420)來確定中間體形成的關(guān)鍵條件。MRIs形成的臨界條件即變溫美拉德反應(yīng)產(chǎn)物色澤(A420)最低點所對應(yīng)的第一階段低溫反應(yīng)條件。在不添加半胱氨酸的情況下，制備來自谷朊粉肽和木糖的MRIs，第一階段低溫反應(yīng)結(jié)束后立即在冰水中終止反應(yīng)，此產(chǎn)物即谷朊粉肽MRIs。

改革開放以來，隨著上海經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、人民生活水平日益提高，全社會對能源消費的需求規(guī)模不斷擴大。2017年，上海全社會能源消費總量接近1.2億t標準煤，是1980年的5.6倍，年均增長4.7%。隨著總量的不斷提升，各能源品種消費量都經(jīng)歷了不同程度的增長和調(diào)整。從總體看，除煤炭自2011年到達峰值后消費量出現(xiàn)持續(xù)下降外，其余各主要能源品種消費仍處于上升通道，尤其是天然氣自1999年進入上海至今，年均增速高達27.8%。

唐山市位于河北省東部，北依燕山，南臨渤海，西部和南部有329萬畝（22萬 hm2）低洼易澇區(qū)，歷史上十年九澇，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)。新中國成立后，經(jīng)過不斷治理，現(xiàn)全市建有2 m3/s以上國管泵站73座，裝機總功率4.53萬kW，多年來發(fā)揮了顯著的除澇治堿效益。但這些泵站大多興建于20世紀六七十年代，建設(shè)標準低，機電設(shè)備質(zhì)量差，有近70%的泵站超期服役，機組效率低，能耗高，控制排灌面積逐年減少，達不到原來的設(shè)計要求。

1.2.3 焙烤土豆片的制備 將土豆切成3 mm左右的薄片，泡水除去淀粉，撈出后，晾干，兩面刷適量的油和鹽，并添加一定量的谷朊粉肽MRIs和MRPs?？鞠湓O(shè)定為190 ℃，預(yù)熱10 min，將土豆片放入烤箱中，焙烤20 min。焙烤結(jié)束后，自然冷卻，并取樣進行下一步分析。

1.2.4 揮發(fā)性風味物質(zhì)的測定

(1) SPME條件：5.0 g樣品添加0.015 μg/μL 1,2-二氯苯甲醇內(nèi)標溶液10 μL。采用100 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭在60 ℃下吸附30 min，再在250 ℃下解吸7 min。

磁力攪拌器：C-MAG-HS7型，德國IKA公司；

1.2.5 數(shù)據(jù)分析 使用Excel 2016制表，SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行顯著性分析，Origin 9.0繪圖；用Unscrambler X 10.4進行主成分分析(PCA)；GC/MS數(shù)據(jù)處理由Xcalibur軟件系統(tǒng)完成，未知化合物經(jīng)計算機檢索。所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)試驗的平均值。

溫度控制方案如圖2所示。在該方案中，溫度傳感器測到的室內(nèi)溫度值與給定的溫度值的差值輸入到控制器，控制器通過特定的算法用脈沖控制步進電機，步進電機與電動閥連接，通過轉(zhuǎn)動控制電動閥閥門的開度，進而控制管道內(nèi)液體的流量，最終改變室內(nèi)的溫度。溫度傳感器將檢測到的實時溫度與給定溫度進行比較，差值再次送入控制器，控制器通過步進電機改變管道液體流量，使溫度降低的速度加快或減慢，最終使室內(nèi)溫度與給定溫度匹配。

法諺有云：殺人償命，天經(jīng)地義。這是法律報應(yīng)理念最直接的體現(xiàn)。在中國傳統(tǒng)的倫理觀念——親親尊尊與忠孝節(jié)義的影響下，對殺害“尊親”的人復(fù)仇是一種義務(wù)，更是一種責任。這樣的血親復(fù)仇的觀念導(dǎo)致民眾采用私刑的方式來解決糾紛，從而不利于社會的穩(wěn)定，也會威脅到統(tǒng)治者的統(tǒng)治。故國家創(chuàng)設(shè)了死刑制度以代替血親復(fù)仇，由國家作為公權(quán)力機關(guān)行使執(zhí)行死刑的權(quán)力，從而將報應(yīng)觀念落實到行動中。

(3) MS條件：EI電離源，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，接口溫度250 ℃，檢測器電壓1 000 V，掃描質(zhì)量范圍35～450 amu。

2 結(jié)果與分析

2.1 制備條件的確定

二階段變溫美拉德反應(yīng)是一種用于檢測水相中MRIs形成的簡單有效的方法，只需以半胱氨酸為示蹤劑，無需使用任何標準物質(zhì)和高效液相色譜的分析[5,9]。對于蛋白酶解液等復(fù)雜的美拉德反應(yīng)體系，使用標準物質(zhì)和高效液相色譜檢測MRIs是不切實際的。因此，此方法將為確定和調(diào)控MRIs制備條件提供一定參考。其主要是基于半胱氨酸作用于Amadori重排產(chǎn)物可有效抑制色澤物質(zhì)形成的機理，通過比較終產(chǎn)物色澤抑制效果來確定MRIs制備的關(guān)鍵條件。

反應(yīng)分成2個階段，第一階段反應(yīng)溫度分別為80，90，100 ℃，反應(yīng)時間0～100 min，即低溫反應(yīng)階段；第二階段加入半胱氨酸，迅速升溫至120 ℃，反應(yīng)110 min，即高溫反應(yīng)階段；圖1反映了低溫反應(yīng)溫度對美拉德反應(yīng)終產(chǎn)物褐變程度(A420)的影響。

根據(jù)類似工程資料，NM360耐磨性能不低于普通鋼板的兩倍。其焊接性能與普通鋼板類似，但其可切削性能較低，尤其是鉆孔比普通鋼板略困難。根據(jù)筆者調(diào)研，在過煤面較大的螺旋溜槽入料段以及刮板輸送機槽箱內(nèi)采用該耐磨襯板效果良好。

圖1 反應(yīng)溫度對二階段變溫MRPs褐變程度的影響

Figure 1 Effect of first stage reaction temperature on browning (A420) of MRPs performed under two stepwise increase of temperature

由圖1可知，在80，90，100 ℃條件下，不同時間添加半胱氨酸，變溫MRPs的褐變程度(A420)均呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢；80，90，100 ℃下的色澤最淺點分別為60，30，20 min時添加半胱氨酸。說明半胱氨酸的添加時間對二階段變溫美拉德反應(yīng)中褐色物質(zhì)的形成具有重要影響，由于半胱氨酸和MRIs之間的相互作用有效抑制了次級反應(yīng)產(chǎn)生褐變物質(zhì)，并且MRIs含量越高，半胱氨酸和MRIs之間相互作用越強，二階段變溫MRPs的A420也越小。

年輕時我們以自己為中心，中年后我們以世界為中心。年歲漸長，經(jīng)歷了太多起落，就會發(fā)現(xiàn)，我們沒有征服世界，是世界征服了我們。這種“渺小感”，是生活賜予我們的領(lǐng)悟。我想，除了偉人站在高山之巔永遠有氣吞山河的氣概和睥睨天下的豪情，我們凡夫俗子最終體驗到的是“渺小感”。

若要最大程度抑制二階段變溫MRPs的褐變程度，必須嚴格控制半胱氨酸的添加時間，時間過早或過晚均將會影響抑制效果，這些研究結(jié)果與Huang等[9]、Cui等[10]報道基本一致。當?shù)谝浑A段反應(yīng)溫度為80，90，100 ℃ 時，MRIs出現(xiàn)最大含量的時間分別為60，30，20 min。然而，90，100 ℃時二階段變溫MRPs色澤(A420)明顯比80 ℃反應(yīng)終產(chǎn)物色澤加深，主要源于較高溫度下，MRIs形成后可快速發(fā)生烯醇化和降解等次級反應(yīng)而進入美拉德反應(yīng)中期階段，從而導(dǎo)致MRIs含量明顯降低，說明相對溫和的條件(80 ℃)有利于MRIs的形成和積累[2]。因此，最終確定MRIs的最優(yōu)制備溫度和時間分別為80 ℃和60 min。

2.2 加工風味受控形成分析

2.2.1 加熱曲線 在最優(yōu)條件下制備MRIs后，為進一步研究其風味形成能力，測定了其模擬焙烤土豆片升溫程序的加熱曲線。據(jù)文獻[11]報道，谷朊粉經(jīng)過酶解后，酶解液中的總氨基酸含量較高，并且谷氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、蛋氨酸等氨基酸占有較大比例。由于氨基酸種類在很大程度上影響著MRPs的風味特征，而焙烤土豆片固有的風味較為單一，故將谷朊粉肽MRIs應(yīng)用到焙烤土豆片中，有望豐富其原有風味特征，并輔以焙烤土豆片一定的色澤和營養(yǎng)價值。由圖2可知，MRIs溶液與焙烤土豆片的加熱曲線較為吻合。隨加熱時間的延長，兩個體系的溫度均呈先升高而后趨于平穩(wěn)；但焙烤土豆片和MRIs溶液的加熱曲線存在一些差異，這是由于MRIs溶液為水溶液體系，而馬鈴薯成分復(fù)雜，含有大量的水、碳水化合物、蛋白質(zhì)等。MRIs溶液溫度上升速度稍快于土豆片，但兩曲線差異并不明顯，因此，可在焙烤土豆片的升溫程序下，對谷朊粉肽MRIs溶液進行加熱處理，進一步分析其在模擬焙烤土豆片升溫程序時的風味形成能力。

圖2 谷朊粉肽MRIs和土豆片在焙烤過程中的加熱曲線

2.2.2 揮發(fā)性風味成分變化 按制備MRIs時的谷朊粉肽和木糖濃度配制美拉德反應(yīng)溶液，于120 ℃下反應(yīng)120 min，得到MRPs溶液；同時按最適條件制備谷朊粉肽MRIs溶液。將2種樣品溶液置于190 ℃烤箱中分別加熱0，5，10，15，20 min后定時取樣，采用SPME/GC-MS分析樣品的揮發(fā)性風味物質(zhì)。2種樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的含量隨加熱時間的變化如圖3所示。

1.2.1 二階段變溫美拉德反應(yīng)及褐變程度的測定 取適量谷朊粉肽配成一定濃度的溶液，按谷朊粉肽固形物含量的15%添加木糖，并混合均勻，6 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至7.4。將溶液分裝在耐溫耐壓反應(yīng)瓶中，于一定低溫(80，90，100 ℃)下反應(yīng)一段時間(0～2 h)后，取出冷卻。然后添加1.00%半胱氨酸，并用6 mol/L NaOH溶液重新調(diào)節(jié)pH至7.4。迅速將溶液溫度升高至120 ℃，反應(yīng)110 min后，立即冰浴停止反應(yīng)。將反應(yīng)終產(chǎn)物用蒸餾水稀釋5倍，以去離子水做空白，在420 nm下測定吸光值A(chǔ)420，每個樣品重復(fù)測定3次，取平均值。

圖3 加熱時間對MRIs和MRPs中揮發(fā)性風味物質(zhì)的影響

2.3 對焙烤土豆片色澤和風味的影響

2.3.1 色澤 食品加工中形成的顏色是影響顧客對食品感知的最重要參數(shù)之一，同時，顏色形成與熱處理過程發(fā)生的美拉德反應(yīng)密切相關(guān)。美拉德反應(yīng)可產(chǎn)生大量香氣成分，但也是引起焙烤土豆片顏色變深的主要原因之一。雖有偏向淺色的視覺傾向，但被蒙上眼睛的感官評定小組成員都選擇了更具味道和氣味的深色馬鈴薯片[17]。為了獲得色澤均勻的淺色焙烤土豆片，本研究考察了不同添加量的MRIs和MRPs對焙烤土豆片色澤的影響，結(jié)果如圖4所示。

導(dǎo)數(shù)應(yīng)用的所有問題都以研究導(dǎo)函數(shù)f′(x)的零點, 即方程f′(x)=0的解為基礎(chǔ), 當斷定方程f′(x)=0有解, 但又發(fā)現(xiàn)其解不能求或不易求時, 就可引導(dǎo)學生提出新的解題構(gòu)想，即“設(shè)而不求 整體代入”的方法.

圖4顯示，添加MRPs組的色澤明顯高于空白組和添加MRIs組，說明MRPs在后續(xù)的加熱處理過程中，美拉德反應(yīng)進入終期反應(yīng)階段，終產(chǎn)物類黑素含量明顯增多，從而導(dǎo)致焙烤土豆片發(fā)生嚴重褐變[12]。且MRPs添加量越多，焙烤土豆片褐變程度越大，嚴重偏離消費者對色澤感官的喜好。與空白組相比，添加MRIs的焙烤土豆片褐變程度較小，色澤較為均勻，表面有光澤，未出現(xiàn)過焦或過白的情況，表明MRIs繼續(xù)發(fā)生次級反應(yīng)產(chǎn)生中期產(chǎn)物，但未完全進入終期階段，產(chǎn)生類黑精的含量較少，從而使得焙烤土豆片褐變程度較淺，并改善了其原有色澤。

圖4 不同添加量的MRIs和MRPs對土豆片色澤的影響

2.3.2 揮發(fā)性風味成分 香氣特性是焙烤土豆片品質(zhì)及大眾接受度的重要因素，焙烤土豆片的香味主要取決于其所含的揮發(fā)性芳香物質(zhì)[18]。為更充分了解添加MRIs和MRPs對焙烤土豆片在揮發(fā)性風味物質(zhì)種類及含量上的差異，采用GC/MS對其進行分析，結(jié)果如表1、2所示。

由表2所示，醛類物質(zhì)在所有檢測樣品中所占比例最大，主要來源于不飽和脂肪酸的降解以及土豆和谷朊粉肽鏈上的氨基酸的Strecker降解。其中己醛主要呈現(xiàn)出花香、果香和青草香，是典型的不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，通常被視為脂質(zhì)氧化的標記物[19]。在Strecker醛中相對含量最高的3-甲基丁醛具有麥芽、水果、巧克力香氣；甲硫基丙醛呈現(xiàn)出泥土味和類似馬鈴薯味；苯甲醛、苯乙醛分別呈現(xiàn)出堅果香氣和花香[20]。MRIs組的Strecker醛的相對含量均高于空白組和MRPs組，表明MRIs迅速發(fā)生降解、環(huán)化聚合等次級反應(yīng)，影響美拉德一系列反應(yīng)，進而導(dǎo)致Strecker醛有所增加。隨MRIs添加量的增加，Strecker醛的相對含量增加，且添加量在1.0% 時到達峰值(468.639 ng/g)，賦予了焙烤土豆片特有的香氣。

吡嗪類化合物是典型的MRPs，此類化合物可強烈地影響焙烤食品的香氣[21]。有研究報道，在烤馬鈴薯[22]和薯片[17]中吡嗪含量和感官品質(zhì)具有極顯著的正相關(guān)性。所有的吡嗪類化合物都可以提供烘烤香，但2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪和2-乙基-3,5-二甲基吡嗪可能是最重要的焙烤土豆香氣的貢獻者。從表1可以看出，吡嗪類化合物的含量從0.5% MRIs下的14.007 ng/g 增加到1.0% MRIs下的53.351 ng/g，極大地增強了土豆片的焙烤香氣。

呋喃化合物具有青草香和果香，對焙烤土豆片的總體風味輪廓有重要貢獻[23]。添加1.0% MRIs的烤制土豆片中的呋喃類化合物含量為41.788 ng/g，明顯高于其他樣品。呋喃類化合物可能是由還原糖降解產(chǎn)生，含量雖少，卻是形成雜環(huán)化合物的重要中間體，對馬鈴薯香氣的形成起到不可忽視的作用。烴類物質(zhì)閾值較高，風味特征不明顯，對烤制土豆片的風味貢獻較小。

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫中以“Meta分析”冠名的中醫(yī)藥文獻計量分析 ………………………………………… 徐 蘊等（20）：2862

表1 焙烤土豆片中揮發(fā)性風味物質(zhì)含量

表2 焙烤土豆片中揮發(fā)性風味物質(zhì)含量匯總?

? ND表示樣品中未檢測出。

2.3.3 揮發(fā)性風味物質(zhì)的主成分分析 主成分分析(PCA)更為直觀地揭示了添加MRIs和MRPs的焙烤土豆片在揮發(fā)性風味物質(zhì)種類和含量上的差異。如圖5所示，PC1和PC2分別解釋了52%和32%的變量，總貢獻率為84%，此數(shù)據(jù)說明PCA能較好地反映變量信息。5個樣品之間表現(xiàn)出顯著差異，空白、0.5% MRPs、1.0% MRPs在PCA圖的右側(cè)，與大部分揮發(fā)性風味成分都不具有相關(guān)性。而0.5% MRIs、1.0% MRIs在PCA圖的左側(cè)，并且隨添加量增大而向左移動，同時與越來越多的揮發(fā)性物質(zhì)呈現(xiàn)相關(guān)性。大部分醛類、吡嗪類和呋喃化合物與1.0% MRIs相關(guān)性較高，位于PCA的左上象限，說明它所含揮發(fā)性風味物質(zhì)種類較多，且揮發(fā)性化合物在此樣品中含量較高?？傮w而言，PCA能揭示添加MRIs及MRPs的焙烤土豆片在揮發(fā)性化合物組成上的差異；與空白和MRPs試驗組相比，MRIs試驗組具有更豐富的揮發(fā)性風味物質(zhì)輪廓。

圖5 主成分分析圖

3 結(jié)論

本研究通過二階段變溫美拉德反應(yīng)確定谷朊粉肽和木糖的美拉德反應(yīng)中間體的最佳制備條件：反應(yīng)溫度80 ℃，反應(yīng)時間60 min。模擬焙烤土豆片的升溫程序，發(fā)現(xiàn)谷朊粉肽MRIs可快速產(chǎn)生大量的醛類、吡嗪類和呋喃類等風味化合物。在焙烤土豆片中添加谷朊粉肽MRIs不僅能輔以焙烤土豆片誘人的色澤，還能豐富焙烤土豆片的風味輪廓，強化其香氣特征。谷朊粉肽美拉德反應(yīng)中間體作為即將投放市場的新產(chǎn)品，除風味特征外，其他性質(zhì)也尤為重要，如該產(chǎn)品的加工適用性、穩(wěn)定性等。后續(xù)可針對不同焙烤食品的應(yīng)用特性，開展系列研究，為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。