青麥與小麥風(fēng)味對比研究

張 雨，張康逸，張國治

1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001 2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)副產(chǎn)品加工研究中心，河南 鄭州 450002

青麥?zhǔn)翘幱谌槭炱诘男←?，屬于我國傳統(tǒng)食物，有1 000多年的歷史?！兜劬q時紀(jì)勝》記載“麥青作攆轉(zhuǎn)，麥仁煮肉粥”中的攆轉(zhuǎn)就是用青麥捻制而成的一種食物。青麥作為一種全谷物主食，含有較低的淀粉和脂肪，同時富含膳食纖維、葉綠素、維生素等營養(yǎng)成分，有利于人體消化，控制血糖[1]。青麥由于沒有完全成熟，具有一種不同于小麥的獨特“青麥”風(fēng)味，它的風(fēng)味又會直接影響青麥產(chǎn)品的氣味[2-3]。青麥風(fēng)味可以客觀地反映其成熟程度和風(fēng)味特點，是評價其品質(zhì)的重要指標(biāo)[4-5]。

頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HS-SPME-GC-MS)是測定食品風(fēng)味的常用方法[6]。胡喜貴等[7]研究了5種不同品種的小麥風(fēng)味，風(fēng)味成分主要以烴類和醇類為主，不同品種間小麥風(fēng)味存在一定差異。燕雯等[8]對不同筋力冬小麥的風(fēng)味進行分析，其中以烴類、醇類、酯類和羧酸類為主，且香氣成分差異不大。近年來，小麥、水稻、玉米等谷物作物中的風(fēng)味成分已被廣泛研究，而對青麥的風(fēng)味成分研究較少[9]。作者選取3個不同品種的青麥與小麥，以HS-SPME法提取青麥和小麥的風(fēng)味成分，利用GC-MS分別對青麥和小麥中風(fēng)味物質(zhì)成分與含量進行分析，以探討青麥與小麥風(fēng)味成分和含量的差異。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

青麥、小麥：鄭麥7698，百農(nóng)207，中麥175，均由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 儀器與設(shè)備

GCMS(5975C-7890 A)氣質(zhì)聯(lián)用儀、G4513A 16位自動進樣塔：美國安捷倫科技有限公司；50/20 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭：美國色譜科公司；MP5002電子天平：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；HH-S2數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 頂空固相微萃取法制備樣品

稱取不同品種的青麥粉和小麥粉各10 g，置于30 mL棕色螺口固相微萃取樣品瓶中，放入80 ℃恒溫水浴鍋中平衡20 min；同時，將固相微萃取頭插入GC-MS儀的進樣口中，在250 ℃條件下老化20 min。然后再將萃取頭插入平衡好的樣品瓶中，在80 ℃恒溫水浴條件下吸附50 min后取出，插入氣相色譜進樣口，解吸5 min。

1.3.2 GC-MS分析條件

色譜條件：色譜毛細(xì)管柱為DB-5MS(60 mm×0.32 mm，1 μm)；色譜柱起始溫度40 ℃，保持2 min，以5 ℃/min的升溫速率升至180 ℃，再以10 ℃/min的升溫速率升至250 ℃，并保持10 min。載氣為氦氣，載氣流量為0.8 mL/min，壓力為3.29×104Pa，進樣口溫度為250 ℃，運行時間47 min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊(electron impact, IE)離子源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，四級桿溫度為150 ℃，質(zhì)量掃描范圍為35～450 m/z，溶劑延遲3 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

定性分析：根據(jù)揮發(fā)性成分與檢索 NIST 08.L普庫匹配度再結(jié)合人工解吸質(zhì)譜圖進行確定。定量分析：采用峰面積歸一化法，計算各揮發(fā)性成分的相對含量。其中，風(fēng)味物質(zhì)選取匹配度80以上的物質(zhì)(最大值100)。

2 結(jié)果與分析

2.1 青麥和小麥粉風(fēng)味成分總離子色譜圖

不同品種青麥和小麥粉風(fēng)味成分的總離子流色譜如圖1所示。不同品種青麥之間和小麥之間都既存在相同的物質(zhì)，也存在特有的物質(zhì)，但差別不大。而相同品種的青麥與小麥相比，風(fēng)味物質(zhì)有著很大的差異。

注：A-E對應(yīng)的品種分別為青麥(鄭麥7698、百農(nóng)207、中麥175)與小麥(鄭麥7698、百農(nóng)207、中麥175)。

2.2 青麥粉中風(fēng)味成分分析

3種青麥共有46種風(fēng)味物質(zhì)(表1)，其中，鄭麥7698、百農(nóng)207和中麥175中分別含有39種、37種和31種。3個品種的青麥有26種共同的化合物，包括檸檬烯、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十九烷、二十烷、己醛、反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛、苯甲醛、反,反-2,4-庚二烯醛、壬醛、反-2-壬烯醛、癸醛、反,反-2,4-壬二烯醛、3-辛烯-2-酮、3,5-辛二烯-二酮、β-紫羅酮、己酸乙酯、辛酸乙酯、2-戊基呋喃、苯乙烯、萘、茴香腦和β-甲基萘。這些共同含有的風(fēng)味物質(zhì)相對含量達(dá)到了各自風(fēng)味總量的79.76%～98.46%。除了共同含有的風(fēng)味物質(zhì)外，每種青麥還有各自獨特的風(fēng)味物質(zhì)，如2,2,4,6,6-五甲基庚烷、1-辛烯-3-醇、苯乙醛、β-環(huán)檸檬醛、甲基庚烯酮是鄭麥7698所特有的風(fēng)味物質(zhì)。2-甲基-3-乙基-1,3-己二烯、石竹烯、α-甲基苯乙烯、茚、苯乙酮是百農(nóng)207所特有的風(fēng)味物質(zhì)。中麥175中的特有風(fēng)味物質(zhì)是二氫獼猴桃內(nèi)酯，具有香豆素的香氣，并伴隨著麝香的氣息。3種青麥中的烴類物質(zhì)占各自風(fēng)味成分的相對含量為10%左右，只有鄭麥7698中含有1種醇類物質(zhì)1-辛烯-3-醇。醛類物質(zhì)的相對含量則明顯高于其他揮發(fā)性種類，3種青麥(鄭麥7698，百農(nóng)207，中麥175)的醛類物質(zhì)分別占各自總風(fēng)味物質(zhì)的41.58%、26.14%和37.75%。中麥175中酮類物質(zhì)的相對含量最高，達(dá)到31.19%，而其他兩種青麥只有10%左右，酯類物質(zhì)的相對含量在4.08%～8.31%。百農(nóng)207中苯環(huán)類物質(zhì)的相對含量最高，達(dá)到41.56%。

2.3 小麥粉中風(fēng)味成分分析

由表1可知，3個不同品種的小麥共檢測出39種化合物。其中，中麥175中風(fēng)味物質(zhì)最多，達(dá)到31種，而百農(nóng)207中風(fēng)味物質(zhì)最少，為29種。3個品種共有的風(fēng)味成分有21種，分別是十二烷、十三烷、3,5-二甲基十二烷、(+)-苜蓿烯、十四烷、長葉烯、十五烷、十六烷、十七烷、十八烷、壬醇、己醛、反-2-辛烯醛、反-2-壬烯醛、癸醛、3,5-辛二烯-二酮、棕櫚酸、2-戊基呋喃、萘、茴香腦和β-甲基萘。這些共同含有的風(fēng)味物質(zhì)相對含量均達(dá)到了各自風(fēng)味總量的80%以上，其中百農(nóng)207相對含量最高，達(dá)91.11%。α-松油醇、反-2-庚烯醛、苯甲醛、反,反-2,4-壬二烯醛和苯乙酮是中麥175中特有的風(fēng)味物質(zhì)。百農(nóng)207中獨特的風(fēng)味物質(zhì)有3種：2-十四烯、1-辛烯-3-醇和反-2-己烯醛。4-乙基愈創(chuàng)木酚是唯一一個鄭麥7698獨有的風(fēng)味物質(zhì)，有香辛料和草藥的香氣，在小麥熱處理后增加明顯[10]。3種小麥中的烴類物質(zhì)都明顯高于其他揮發(fā)性種類，占風(fēng)味成分的相對含量為51.5%～62.1%。醛類物質(zhì)在3種小麥中的含量也相對較高，達(dá)到15.9%～19.8%。鄭麥7698中酮類物質(zhì)明顯高于其他2種小麥，而其苯環(huán)類物質(zhì)則相對較低。3個小麥品種的酯類物質(zhì)的相對含量則相差不大。

表1 青麥粉與小麥粉揮發(fā)性成分及相對含量

續(xù)表1 組分保留時間/ min分子式相對含量/%鄭麥7698百農(nóng)207中麥175青麥小麥青麥小麥青麥小麥苯 環(huán) 類苯乙烯8.128C8H84.91-18.28-5.06-α-甲基苯乙烯11.000C9H10--1.92---茚12.969C9H8--3.23---苯乙酮13.735C8H8O--0.61--0.68萘17.260C10H81.934.0312.8613.132.013.60茴香腦20.173C10H12O3.311.182.941.253.593.61β-甲基萘20.407C11H101.331.351.721.851.613.38

注：“-”表示相對含量為0，表2同。

2.4 青麥粉與小麥粉中風(fēng)味成分對比分析

由表2可知，同一品種青麥的風(fēng)味成分要明顯多于小麥的。且同一種青麥和小麥的風(fēng)味成分既有相同的也有不同的，其中，不同風(fēng)味成分占各自品種的55.81%～66.50%，說明青麥與小麥的風(fēng)味差異較大。反,反-2,4-庚二烯醛、β-紫羅酮、己酸乙酯、辛酸乙酯和苯乙烯是青麥中獨有的風(fēng)味物質(zhì)。β-紫羅酮是一種具有柏木、覆盆子等香型的香氣，普遍存在于茶葉和一些水果中，使青麥具有植物的芳香氣味[11-12]。己酸乙酯和辛酸乙酯有菠蘿、蘋果樣的香韻，同樣給青麥帶來獨特的風(fēng)味。(+)-苜蓿烯、長葉烯、十七烷、十八烷和壬醇則是3種小麥中都具有的獨特風(fēng)味物質(zhì)，在玉米和荔枝中檢測到的(+)-苜蓿烯也給小麥提供了一種獨特的麥香味[13-14]。

表2 青麥粉與小麥粉的風(fēng)味組分及相對含量

小麥中的烴類物質(zhì)的種類和數(shù)量遠(yuǎn)多于青麥，從青麥到小麥的生長過程中，烴類物質(zhì)從8.92%～16.34%增加到51.56%～62.15%，特別是長鏈烷烴(分子量大于十四烷)增加最多，這可能是因為隨著青麥繼續(xù)生長，烴類物質(zhì)的鏈長也逐漸增加。而醛類物質(zhì)則是青麥中含量和種類較多的，這也是青麥具有獨特風(fēng)味的重要原因。其中，己醛和反-2-庚烯醛散發(fā)青草的香味，反-2-己烯醛有綠葉的清香味，小麥中的己醛相對含量顯著低于青麥，而反-2-庚烯醛和反-2-己烯醛在小麥中幾乎沒有。酮類物質(zhì)也是構(gòu)成青麥風(fēng)味物質(zhì)的主要成分，香葉基丙酮有清淡的花香味，2-十一酮具有蕓香的香氣，甲基庚烯酮也有新鮮的青香和柑橘的氣息，這些都是構(gòu)成青麥獨特風(fēng)味的成分。小麥中酯類物質(zhì)只有兩種且含量甚微，而青麥中大量的酯類為其獨特的風(fēng)味提供基礎(chǔ)。另外，青麥中的醇類1-辛烯-3-醇具有干草的氣味，苯環(huán)類的芳香烴也使青麥具有較好的風(fēng)味[15]。

總之，青麥與小麥中風(fēng)味物質(zhì)存在顯著差異，大量的醛類、酮類、酯類和苯環(huán)類風(fēng)味物質(zhì)給青麥帶來了與小麥完全不同的獨特風(fēng)味。

3 結(jié)論

本研究主要分析了3種青麥和小麥品種的風(fēng)味成分并進行對比分析。結(jié)果表明，青麥的風(fēng)味物質(zhì)明顯高于小麥，且具有獨特的風(fēng)味物質(zhì)。從青麥到小麥的生長過程中，烴類物質(zhì)從8.92%～16.34%增加到51.56%～62.15%，且小麥中烴類物質(zhì)的鏈長普遍高于青麥。青麥中的風(fēng)味物質(zhì)以醛類和苯環(huán)類為主，烴類較少，而小麥則是以烴類物質(zhì)為主。青麥中醛類物質(zhì)含量和種類更多，酮類和酯類物質(zhì)在青麥中的相對含量也是小麥中的數(shù)倍，這也是青麥具有獨特風(fēng)味的重要原因。青麥與小麥風(fēng)味之間的差異與它們生長時間有著密切聯(lián)系，隨著青麥繼續(xù)生長成熟，淀粉鏈逐漸變長、小分子碳水化合物減少、葉綠素含量降低等都是影響風(fēng)味變化的原因。青麥風(fēng)味的研究還是初步的，青麥到成熟小麥之間風(fēng)味是如何變化，由哪些物質(zhì)導(dǎo)致風(fēng)味變化，青麥風(fēng)味成分構(gòu)成對人體的影響和青麥?zhǔn)熘七^程中風(fēng)味成分的變化等還有待進一步研究。