鮮花生仁烘烤溫度對花生醬風味和綜合品質的影響

舒 垚，劉玉蘭,*，姜元榮，徐擁軍

（1.河南工業(yè)大學糧油食品學院，河南 鄭州 450001；2.豐益（上海）生物技術研發(fā)中心有限公司，上海 200137；3.嘉里糧油（青島）有限公司，山東 青島 266555）

花生醬是以新鮮花生仁為原料，經烘烤、脫紅衣、研磨等工藝制成的調味食品，其不僅含有豐富的植物蛋白、脂肪酸、組成合理的植物油脂及礦物質等，還含有VE、甾醇和白藜蘆醇等天然活性成分[1]?；ㄉ试诟邷睾婵鞠掳l(fā)生的美拉德反應、脂肪氧化反應、蛋白質和氨基酸降解反應，可產生多種揮發(fā)性風味成分[2-3]，烘烤后的花生仁再經研磨，揮發(fā)性風味成分得以充分散發(fā)，使得花生醬呈現(xiàn)出獨特的濃郁香味。近年來對花生醬品質的研究不僅關注其理化穩(wěn)定性，同時更關注其食品安全性[4-7]和風味特征性[8]，以滿足消費者對高品質花生醬安全、營養(yǎng)、美味的需求。LS/T 3311—2017《花生醬》和QB/T 1733.4—2015《花生醬》中均規(guī)定花生醬應具有濃郁的熟花生香味，口感細膩無異味?；ㄉu的風味受到諸多因素影響，如花生品種、花生仁品質、花生仁烘烤條件、花生醬儲存條件等，其中花生仁烘烤是其風味形成的最關鍵因素，烘烤溫度過低，美拉德反應程度低，會導致風味不足[9]；烘烤溫度過高不僅會產生焦糊味，同時會造成VE、甾醇等營養(yǎng)成分的損失[10]，甚至會產生多環(huán)芳烴[11]等有害成分。目前對于花生與花生油的風味研究較多[12-14]，而關于花生醬風味的研究卻鮮有報道[15]。

本實驗采用不同溫度對花生仁進行烘烤后制作花生醬，利用頂空固相微萃取與氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術對花生醬中主要揮發(fā)性成分進行檢測分析，并結合花生醬風味感官評價及花生醬酸價、過氧化值、VE、甾醇、色澤等指標的綜合評價，研究花生醬制作過程中花生仁烘烤溫度對花生醬風味與綜合品質的影響，以期為花生醬生產條件的優(yōu)化提供支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生仁、花生果原料品種為‘羅漢果308’，產地遼寧，取自山東一花生油加工企業(yè)。

膽甾烷醇（純度不低于95%） 美國Sigma公司；α-、γ-、β-、δ-生育酚和α-、γ-、β-、δ-生育三烯酚標準品北京三區(qū)生物技術有限公司；正己烷（色譜純） 美國VBS公司；超純水由Milli-Q超純水機制得。

1.2 儀器與設備

7890B/5975B GC-MS儀、7890B GC儀 美國Agilent公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取纖維頭美國Supelco公司；e2695-UV2475高效液相色譜儀 美國Waters公司；TA7-L384D烤箱 廣東美的集團有限公司；28型破碎機 曲阜龍達機械科技有限公司；JML-80膠體磨溫州龍灣華威機械廠；Chroma Meters CR-400色彩色差儀日本柯尼卡美能達有限公司。

1.3 方法

1.3.1 花生醬制作及花生油提取

花生醬制取工藝流程：精選花生仁→烘烤→破碎→風選脫皮→膠體磨研磨→裝瓶冷卻

取500 g精選的優(yōu)質花生仁平鋪于烤盤，放入預熱至設定溫度（分別為130、140、150、160 ℃）的烤箱中烘烤30 min，烘烤花生仁冷卻后經破碎機破碎為小瓣花生碎，再經風選脫除紅衣，之后投入預消毒的膠體磨進行研磨，研磨完成后裝瓶冷卻。

花生醬中花生油的提?。喝?00 g花生醬，加入200 mL正己烷，于60 ℃水浴攪拌1 h使油脂充分溶出，抽濾得到混合油，60 ℃旋轉蒸發(fā)除去溶劑，得到花生油。

1.3.2 花生醬揮發(fā)性成分的檢測分析

采用頂空固相微萃取與GC-MS技術對花生醬中主要揮發(fā)性成分進行檢測分析。

固相微萃取條件：稱取5 g花生醬樣品置于20 mL頂空瓶中，60 ℃恒溫預熱15 min，將老化后的固相微萃取頭插入頂空瓶，吸附30 min后取出萃取頭立即插入GC進樣口，解吸3 min。

色譜條件：前進樣口溫度250 ℃；載氣為氦氣（純度不低于99.999%）；恒流模式，流速1.8 mL/min，進樣模式，不分流進樣。升溫程序：40 ℃保持3 min，隨后以4 ℃/min速率升至230 ℃，保持8 min。

質譜條件：離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度240 ℃；電子轟擊離子源；電子能量：70 eV；質量掃描范圍m/z30～500。

定性定量分析：將檢測的各組分質譜信息與NIST質譜庫進行匹配定性，僅報道正反匹配度均大于80（最大值100）的結果。除去儀器自身帶有的揮發(fā)性硅烷類雜質，各種化合物的相對含量采用峰面積歸一化法計算。

1.3.3 花生醬油脂中VE和甾醇組分含量測定

VE組分含量參照GB/T 26635—2011《動植物油 生育酚及生育三烯酚含量測定高效液相色譜法》和溫運啟等[16]的方法測定。取0.50 g從花生醬中提取的花生油置于10 mL棕色容量瓶中，用正己烷定容，經0.22 μm有機濾膜過濾后，用高效液相色譜測定。色譜條件：NH2柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流速0.8 mL/min，柱溫40 ℃；2475熒光檢測器，激發(fā)波長298 nm，發(fā)射波長325 nm。

甾醇組分含量參照GB/T 25223—2010《動植物油脂 甾醇組成和甾醇總量的測定 氣相色譜法》和鄭淑敏[17]的方法測定。取2 mg/mL的內標1 mL置于50 mL平底燒瓶中，氮氣吹干，取適量花生油進行皂化，用乙醚提取未皂化物并水洗至中性，旋轉蒸發(fā)除去溶劑，點板后刮出甾醇帶用乙醚萃取，旋轉蒸干后進行衍生并用氮氣吹干；正己烷溶解后經0.22 μm濾膜進入進樣瓶，待GC分析。

1.3.4 花生醬油脂中酸價及過氧化值測定

酸價測定參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》；過氧化值測定參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》。

1.3.5 花生醬色澤的測定

花生醬色澤采用色差儀測定[18]。取適量花生醬置于培養(yǎng)皿中，先校正色差儀，再緊貼培養(yǎng)皿下表面進行測定，取上、下、左、右、中心5 個點測定花生醬的亮度（L*值）、紅綠度（a*值）、黃藍度（b*值），結果取5 個點的平均值。

1.3.6 花生醬風味的感官評價

花生醬風味感官評價參照劉曉君[19]對花生油風味的評價方法，選擇10 名經過培訓的感官評價員，對花生醬中的青草味、堅果味、烘烤味、甜味、青草味、油脂味、燒焦味等特征風味及風味強度進行嗅聞，氣味強度以9點標度法表示（其中1～9依次為極弱至極強），記錄各感官評價員的評價結果，結果以風味輪呈現(xiàn)。

1.4 數(shù)據處理與分析

用Microsoft Excel軟件對數(shù)據進行處理，用Origin 8.0軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 烘烤溫度對花生醬中揮發(fā)性成分的影響

不同烘烤溫度制作花生醬中揮發(fā)性成分如表1所示。

表1 不同烘烤溫度制作花生醬中揮發(fā)性成分種類及相對含量Table 1 Types and relative contents of flavor components in peanut butter prepared at different baking temperatures

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

由表1可以看出，4 個花生醬樣品中共檢測出16 類揮發(fā)性成分。不同烘烤溫度制作的花生醬樣品中揮發(fā)性成分的種類有較大差別，譬如，2-吡咯甲醛、5-甲基呋喃醛、呋喃酮等物質在低溫烘烤的樣品中未檢出，1-辛烯-3-醇、正戊醇、正辛醛等成分在高溫烘烤的樣品中未檢出。這些風味成分種類及含量的差異導致了不同烘烤溫度制作花生醬所呈現(xiàn)出的不同風味特征。

吡嗪類化合物是花生醬中最主要的揮發(fā)性成分，它們由Strecker降解反應（氨基酸與α-二羰基化合物反應，失去一分子CO2而降解成為少一個碳原子的醛類及氨基酮，各種不同的特殊醛類亦稱Strecker醛類，是造成食品不同香氣的因素之一）產物中的α-氨基酮類縮合而成[20-21]，對烘烤食品如花生醬、烘焙咖啡豆等持有的烤香、烘焙香和堅果香具有重要貢獻[22]。Baker等[23]的研究發(fā)現(xiàn)2,5-二甲基吡嗪與烤花生香氣最為相關。有報道指出乙基取代吡嗪如2-乙基吡嗪、2,5-二乙基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪具有足夠低的閾值使得它們可以為花生醬呈現(xiàn)豐富的烘烤堅果香味[19]。由表1可以看出，吡嗪類化合物的相對含量隨著溫度的變化呈現(xiàn)先升高后維持不變的趨勢。130 ℃條件下吡嗪類物質相對含量為14.35%，140 ℃時吡嗪類相對含量明顯升高至32.27%，其中2-乙基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪這幾種對烤花生香味最為關鍵的吡嗪類物質[24]在140 ℃條件下含量達到最高，為花生醬提供了濃郁的烘烤堅果香，當溫度升高至150 ℃和160 ℃時，吡嗪類物質總體相對含量并無明顯變化，但是吡嗪類物質的種類有所增加，結構更加復雜的吡嗪類物質開始生成，例如5-甲基-6,7-二氫-5H-環(huán)戊并吡嗪在高溫烘烤的花生醬樣品中被檢測出，曾被報道具有棕櫚糖芳香氣味[25]。

呋喃類化合物對烘烤及炒制食品的風味貢獻一般為焦糖味、堅果味[20]，由表1可以看出，烘烤溫度由130 ℃升高至160 ℃，呋喃類物質的相對含量由10.57%升高至29.33%，其中2,3二氫苯并呋喃是含量最多的呋喃類物質，隨著溫度升高相對含量由5.23%升高至19.63%。呋喃酮類和呋喃醛類的環(huán)酮分子中的烯醇化結構單元被認為是焦糖味化合物的特征結構[26]，它們在高于130 ℃的烘烤溫度下才生成?？啡┖涂反家脖粓蟮揽沙尸F(xiàn)焦糖味和油脂味[27]。

吡咯類化合物的相對含量隨著溫度升高明顯增加，由130 ℃時的10.58%升高至160 ℃時的20.80%。吡啶類化合物含量較少（相對含量均小于1%）。有報道指出吡咯類[28]和吡啶類[29]可提供燒焦氣味，它們可能是高溫烘烤制取花生醬的焦味來源之一。在160 ℃烘烤條件下檢測到了哌啶、咪唑等物質，它們在低于160 ℃的溫度下未檢出，這意味著這些物質可能需要較高的溫度才能生成，有報道指出咪唑可由呋喃環(huán)轉化生成[30]。

醛類化合物是花生醬中最主要的非雜環(huán)類揮發(fā)性成分，脂肪族醛類如正己醛、反-2辛烯醛、壬醛來自于脂肪的降解反應，對花生醬的風味貢獻主要是清香味與青草味[31]。在130 ℃時醛類化合物的相對含量為32.06%，隨著溫度升高，醛類化合物大量減少，在160 ℃時醛類物質相對含量僅為3.47%。苯甲醛和苯乙醛是芳香族氨基酸苯丙氨酸的降解產物，具有與脂肪族醛不一樣的風味特征，分別具有類杏仁味和類蜂蜜味[25]，其中苯甲醛在130、140、150、160 ℃烘烤條件下的相對含量為分別4.34%、3.92%、1.33%、0.33%，隨烘烤溫度升高逐漸減少。低溫烘烤條件下這些醛類物質的大量存在可能與花生醬呈現(xiàn)甜香味有關，高溫烘烤條件下醛類化物質的大量減少導致花生醬甜香味逐漸消失，烘烤香甚至焦香味逐漸成為主導氣味。有報道指出酚類也可以提供燒焦氣味[26]。酸類、酯類、醇類和烷烴類的閾值很高，一般認為對整體風味的貢獻很小[32]。

2.2 烘烤溫度對花生醬風味感官評價的影響

根據不同風味項得分制作風味輪，烘烤溫度對花生醬風味感官評價的結果如圖1所示。

圖1 不同烘烤溫度制作花生醬的風味輪Fig. 1 Flavor profile of peanut butter prepared at different baking temperatures

由圖1可以看出，隨烘烤溫度的增加，花生醬的總體風味得分逐漸升高。130 ℃制取花生醬的總體風味得分最低，其風味特征主要表現(xiàn)為青草味與甜香味，烘烤味與油脂味不明顯，幾乎沒有焦糊味；140 ℃制取花生醬的總體風味得分迅速升高，可以聞見濃郁的烘烤堅果味，青草味開始明顯減弱；烘烤溫度升高至150 ℃，青草味與甜味呈逐漸減弱，烘烤味繼續(xù)增強，同時焦糊味開始出現(xiàn)；160 ℃烘烤溫度的總體風味得分最高，甜味與青草味幾乎消失，焦糊味也最為明顯。風味感官評價結果與GC-MS檢測得出的揮發(fā)性成分含量的變化基本一致，即揮發(fā)性風味物質的含量不同會導致不同溫度烘烤制取花生醬呈現(xiàn)出不同的風味特征，較低烘烤溫度下花生醬揮發(fā)性成分以醛類相對含量最多，花生醬樣品呈現(xiàn)甜香味和青草味，較高烘烤溫度下花生醬揮發(fā)性成分以吡嗪類含量最多，花生醬樣品呈現(xiàn)烘烤味和焦香味。

2.3 烘烤溫度對花生醬中VE和甾醇含量的影響

圖2 烘烤溫度對花生醬中VE組分含量的影響Fig. 2 Effect of baking temperature on vitamin E content in peanut butter

從圖2可以看出，花生醬中所檢測出的VE組分有α-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚3 種，其中γ-生育酚含量最高，α-生育酚含量次之，δ-生育酚含量最少，不同溫度VE總量為22.72～23.73 mg/100 g，這與溫運啟等[16]的研究結果一致。烘烤溫度對花生醬中VE各組分及總量含量的影響并不明顯，劉曉君[19]也曾報道炒籽過程對花生油中VE含量沒有顯著影響。

圖3 烘烤溫度對花生醬中甾醇組分含量的影響Fig. 3 Effect of baking temperature on sterol content in peanut butter

由圖3可以看出，花生醬中檢測出的甾醇主要有菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、谷甾烷醇，其中β-谷甾醇含量最高，菜油甾醇和豆甾醇次之，谷甾烷醇含量最低，總量為126.47～139.25 mg/100 g，這與張建書等[33]的研究結果一致。烘烤對花生醬中的甾醇各組分及總量含量的影響并不明顯，這可能是由于烘烤時間較短，同時甾醇在高溫下性質穩(wěn)定不易分解。

2.4 烘烤溫度對花生醬酸價、過氧化值及色澤的影響

表2 烘烤溫度對花生醬酸價和過氧化值的影響Table 2 Effect of baking temperature on acid value and peroxide value of peanut butter

由表2可以看出，4 個烘烤溫度制取花生醬的酸價均低于LS/T 3311—2017中規(guī)定限量（不高于3 mg/g），隨烘烤溫度上升其酸價變化不明顯；花生醬的過氧化值在130 ℃時較高，超出LS/T 3311—2017中規(guī)定的上限（不高于0.25 g/100 g（即9.85 mmol/kg）），這可能是由于該溫度下花生醬中的油脂大量分解，產生較多的過氧化物，隨著烘烤溫度的升高，花生醬的過氧化值呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，劉曉君[19]研究花生仁炒籽強度與花生油過氧化值關系也呈現(xiàn)類似規(guī)律。油脂的氧化是一種動態(tài)過程，過氧化物的產生與分解同時存在，隨烘烤溫度升高，美拉德反應產生的大量褐變物質可抑制過氧化反應[34-35]，過氧化物的分解速率大于其形成速率，導致氫過氧化物含量急劇下降。

圖4 不同烘烤溫度下花生醬的色澤變化Fig. 4 Effect of baking temperature on color of peanut butter

由圖4可以看出，花生醬色值隨烘烤溫度變化明顯，隨著烘烤溫度的升高，花生醬亮度（L*值）呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢，紅綠度（a*值）呈上升趨勢，黃藍度（b*值）先上升后下降。感官觀察可見，烘烤溫度130 ℃時，花生醬呈現(xiàn)淡黃色，隨著烘烤溫度升高黃色逐漸加深，140、150 ℃時開始轉變?yōu)樽攸S色，此時花生醬光澤適中，食欲感好，160 ℃時呈現(xiàn)深褐色，顏色深，光澤度較低，食欲感較差。

3 結 論

對新鮮花生仁進行不同溫度烘烤后制取花生醬，采用頂空固相微萃取與GC-MS技術對花生醬樣品的揮發(fā)性風味物質進行分析鑒定，結果表明，4 個花生醬樣品中共檢測出16 類揮發(fā)性成分。不同烘烤溫度制取花生醬樣品的風味成分有明顯區(qū)別，烘烤溫度為130 ℃時，花生醬的揮發(fā)性成分中醛類相對含量為32.06%、吡嗪類相對含量為14.35%、呋喃類相對含量為10.57%；烘烤溫度140 ℃時，醛類相對含量為21.29%、吡嗪類相對含量為32.27%、呋喃類相對含量為13.61%，其中2-乙基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪等花生醬特征性風味物質在140 ℃時相對含量達到最高；烘烤溫度為150 ℃時，醛類相對含量為11.74%、吡嗪類相對含量為31.95%、呋喃類相對含量為26.58%；烘烤溫度為160 ℃時，醛類相對含量為3.47%、吡嗪類相對含量為31.93%、呋喃類相對含量為29.33%。通過風味感官評價發(fā)現(xiàn)，130 ℃條件下花生醬主導風味為甜香味；140 ℃條件下花生醬烘烤香氣濃郁且伴隨輕微甜香，無焦糊味；150 ℃條件下時烘烤堅果香氣加強，同時開始出現(xiàn)輕微焦糊味；160 ℃條件下，甜香味消失，焦糊味明顯，并且隨著烘烤溫度的升高，花生醬的總體風味強度逐漸增加?；ㄉu中VE含量隨溫度變化不明顯，甾醇含量隨著溫度升高呈現(xiàn)小幅度下降趨勢。花生醬亮度隨著溫度的升高逐漸降低，紅綠度持續(xù)升高，黃藍度先升高后降低?；ㄉu的酸價隨溫度變化不明顯，過氧化值隨著烘烤溫度的上升呈現(xiàn)下降趨勢。綜合來看，以烘烤溫度140 ℃、烘烤時間30 min為最佳烘烤條件。