擠壓溫度對豌豆粉特征風(fēng)味化合物的影響

關(guān)麗娜，劉艷香, ，劉 明，譚 斌，孫 瑩 ，田曉紅，汪麗萍

（1.國家糧食和物資儲備局科學(xué)研究院糧油加工研究所，北京 100037；2.哈爾濱商業(yè)大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150028）

豌豆（Pisum sativumLinn）具有高營養(yǎng)價(jià)值，是人類重要蛋白質(zhì)、碳水化合物及膳食纖維的來源。此外，還含有豐富的膳食纖維（10.4 g/100 g）以及維生素B1（0.54 mg/100 g）、胡蘿卜素、多酚、無機(jī)鹽及鉀、鈣、鎂等微量元素[1?2]，其特殊成分止杈酸、赤霉素和植物凝集素，具有抑菌消炎，增強(qiáng)人體新陳代謝的功能。然而，豌豆在粉碎過程中伴隨組織結(jié)構(gòu)的破壞和分子氧的存在，使不飽和脂肪酸在脂氧合酶的作用下發(fā)生酶促氧化降解反應(yīng)，形成氫過氧化物后再裂解成多種具有不同程度異味的小分子醇、酸、酮、酸和胺等揮發(fā)性化合物，從而形成豆腥味；或醛、酮類物質(zhì)直接與蛋白質(zhì)和氨基酸結(jié)合，產(chǎn)生豆腥味和苦澀味[3?4]；以及不飽和脂肪酸（如亞油酸）的自動氧化及特殊光氧化也會引起豌豆產(chǎn)生異味[5?6]。這種風(fēng)味被描述為青豆味、生青味、草皮味、泥土味和酸臭味[7]，影響豌豆制品的食用品質(zhì)。

擠壓是工業(yè)化程度較高的一種熱處理方式，已廣泛應(yīng)用于穩(wěn)定化和改性處理雜糧、谷物等[8?9]。在擠壓過程中，物料在受到擠壓、揉搓、剪切等機(jī)械作用，以及外加濕熱等一系列物理、化學(xué)作用后，淀粉發(fā)生糊化，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，脂肪發(fā)生水解，產(chǎn)品的品質(zhì)發(fā)生改變，同時(shí)能有效去除或減少某些不良風(fēng)味物質(zhì)。研究表明，擠壓處理可降低藜麥的苦澀味、豐富燕麥的香氣和風(fēng)味[10?11]；通過調(diào)節(jié)擠壓參數(shù)可提高玉米粉的風(fēng)味保留[12]，目前，已開展了擠壓參數(shù)對豌豆其制品的理化品質(zhì)、營養(yǎng)特性、感官品質(zhì)及生物活性的影響研究[13?14]，而對豌豆特征風(fēng)味化合物的影響尚未報(bào)道。氣相離子遷移譜（gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS）是新興的一種分析樣品中揮發(fā)性化合物的檢測方法，具有靈敏度高、結(jié)果直觀，無需復(fù)雜的前處理等優(yōu)點(diǎn)，并可提供化合物定性信息和定量數(shù)據(jù)，在食品風(fēng)味分析、道地研究鑒定、環(huán)境VOCs 檢測、產(chǎn)品質(zhì)量控制及臨床醫(yī)療診斷等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用[15]。

目前，尚無GC-IMS 應(yīng)用于豌豆粉風(fēng)味分析的研究報(bào)道，本研究可彌補(bǔ)這一空白。本研究以生豌豆粉為對照，采用電子鼻檢測系統(tǒng)和GC-IMS 聯(lián)用技術(shù)，并結(jié)合相對氣味活度值（ROAV）分析，探討不同擠壓溫度對豌豆粉特征風(fēng)味化合物的影響，對減弱豌豆粉不良風(fēng)味，豐富其焙烤風(fēng)味，創(chuàng)制高添加量豌豆粉面制品具有重要意義，并為拓展豌豆加工利用途徑提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豌豆 采自河北文安利合糧油加工廠。

PEN3 電子鼻 德國Airsense 公司；FlavourSpec?氣相色譜離子遷移譜聯(lián)用儀 山東海能科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 豌豆粉的擠壓工藝參數(shù) 豌豆經(jīng)除雜、清選后，采用80 目篩網(wǎng)的粉碎機(jī)粉碎，制備生豌豆粉。在大量擠壓試驗(yàn)基礎(chǔ)上，設(shè)置豌豆粉的水分含量17.5%，喂料速度200 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速250 r/min。由于升溫速度較慢，隨著溫度的升高，分別截取不同溫度點(diǎn)（120、150 和180 ℃）生產(chǎn)的擠壓豌豆粉。對照樣品為未處理的生豌豆粉。

1.2.2 電子鼻測定 稱量10 g 樣品于樣品瓶中并加蓋密封，靜置10 min 后，使用PEN3 電子鼻進(jìn)行檢測。將進(jìn)樣針頭插入樣品瓶中，測定條件為檢測溫度50 ℃，傳感器自清洗時(shí)間80 s，歸零時(shí)間10 s；進(jìn)樣流量200 mL/min；分析采樣時(shí)間80 s。各傳感器對不同物質(zhì)的響應(yīng)類型如表1 所示。

表1 電子鼻中各個(gè)傳感器的響應(yīng)類型Table 1 Response types of the various sensors in E-nose

1.2.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定 頂空進(jìn)樣條件：稱取3.5 g 樣品，置于20 mL 頂空樣品瓶中，密閉封口后進(jìn)行檢測。頂空孵育溫度75 ℃，孵育時(shí)間20 min；頂空進(jìn)樣針溫度85 ℃，進(jìn)樣體積500 μL，清洗時(shí)間30 s。

氣相色譜條件：色譜柱FS-SE-54-CB-0.5 15 m ID:0.53 mm；色譜柱溫40 ℃，分析時(shí)間30 min；載氣N2（純度≥99.999%）；載氣流量 0～2 min 2 mL/min；2～10 min 2～10 mL/min；10～20 min 10～100 mL/min；20～25 min 100～130 mL/min；25～30 min 130 mL/min。

離子遷移譜條件：遷移譜的溫度45 ℃，選用純度超過99.999%漂移氣N2以150 mL/min 的速度漂移，采用正離子離化，?射線（氚，3H）進(jìn)行放射處理。

1.3 相對氣味活度值計(jì)算

參考劉登勇等[16]的方法，相對氣味活度值（ROAV）可評價(jià)各揮發(fā)性化合物對樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)，設(shè)定對樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大成分：ROAVstan=100，則對其他揮發(fā)性化合物（A）ROAV 值計(jì)算公式如下：

式中：C%(A)、T(A)為各揮發(fā)性化合物的相對百分含量和感覺閾值；C%stan、Tstan 分別為對樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大組分的相對百分含量和感覺閾值。所有揮發(fā)性化合物的ROAV≤100，1≤ROAV≤100的化合物為關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)，ROAV 值越大，對樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)率越大，0.1≤ROAV<1 的化合物對樣品的總體風(fēng)味具有重要的修飾作用。

1.4 數(shù)據(jù)處理

電子鼻數(shù)據(jù)采用Winmuster 軟件進(jìn)行主成分分析（principle component analysis，PCA）和線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA）。使用G.A.S.開發(fā)的 GC x IMS Library Search 軟件，通過內(nèi)置的 NIST 2014 氣相保留指數(shù)數(shù)據(jù)庫與IMS 遷移時(shí)間數(shù)據(jù)庫二維定性，利用LAV 軟件的Gallery Plot 插件選取圖中所有的待分析區(qū)域，生成指紋圖譜。采用Excel 2016 和SPSS 22.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于電子鼻評價(jià)擠壓溫度對豌豆粉特征風(fēng)味化合物的影響

2.1.1 豌豆粉風(fēng)味的電子鼻雷達(dá)圖分析 根據(jù)4 種樣品在各傳感器上平行測定數(shù)據(jù)的平均響應(yīng)值，建立揮發(fā)性氣味雷達(dá)圖，如圖1。響應(yīng)值為樣品氣味經(jīng)過電子鼻傳感器引起電阻變化G 與空氣經(jīng)過傳感器引起的電阻變化G0 的比值，圖1 可直觀比較電子鼻對不同擠壓溫度豌豆粉響應(yīng)值的差異，擠壓熟化的豌豆粉與生豌豆粉風(fēng)味差異明顯，主要集中在W2W、W1W 及W1S 傳感器上，對短鏈烷烴、硫化物和芳香成分靈敏；其余傳感器對樣品的響應(yīng)值較小，表明電子鼻對樣品中苯類芳香成分、氮氧化合物、烷烴芳香成分等風(fēng)味物質(zhì)響應(yīng)不敏感或該類風(fēng)味物質(zhì)含量較低；擠壓150 ℃和擠壓180 ℃的樣品雷達(dá)圖譜幾乎重疊，表明樣品中存在相似的揮發(fā)性成分。綜合分析，PEN3 電子鼻系統(tǒng)較好地區(qū)分不同擠壓溫度樣品間揮發(fā)性物質(zhì)的差異。

圖1 不同擠壓溫度豌豆粉揮發(fā)性氣味雷達(dá)圖Fig.1 Radar map of volatile odors of pea flour with different extrusion temperatures

2.1.2 豌豆粉的PCA、LDA 分析 由圖2 和圖3 可知，在PCA 分析圖譜中，第一主成分（PC1）貢獻(xiàn)率99.70%，第二主成分（PC2）貢獻(xiàn)率0.15%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到99.85%；LDA 分析圖譜中，第一主成分（LD1）貢獻(xiàn)率95.22%，第二主成分（LD2）貢獻(xiàn)率4.21%，累積貢獻(xiàn)率達(dá)到99.43%，說明PCA 和LDA中，兩個(gè)主成分能夠完全代表樣品的主要風(fēng)味信息特征。生豌豆粉與擠壓豌豆粉相距較遠(yuǎn)，原因可能是豌豆粉在擠壓的高溫、高壓、高剪切作用下，淀粉發(fā)生糊化、降解，蛋白質(zhì)發(fā)生變性、重組，羰基氨基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)以及脂肪酸的氧化降解等產(chǎn)生新的風(fēng)味物質(zhì)[17]或擠壓作用使部分與豌豆蛋白密切結(jié)合的風(fēng)味化合物發(fā)生分離，從而改變豌豆特征風(fēng)味[18]。三種擠壓溫度不同的豌豆粉樣品之間未呈現(xiàn)聚集，說明風(fēng)味組成呈現(xiàn)差異性。Pfannhauser[19]認(rèn)為谷物中揮發(fā)性物質(zhì)的組成濃度取決于熱處理溫度，當(dāng)美拉德反應(yīng)發(fā)生時(shí)，特別是由于吡嗪、吡咯、呋喃等成分的變化，樣品間風(fēng)味呈現(xiàn)差異。綜合電子鼻PCA 和LDA 圖譜分析，基于電子鼻可以客觀區(qū)分不同擠壓處理溫度的豌豆粉，為了進(jìn)一步判斷擠壓溫度對豌豆風(fēng)味化合物組成的影響，需結(jié)合GC-IMS 聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行定性定量分析。

圖2 不同擠壓溫度豌豆粉電子鼻檢測PCA 分析圖譜Fig.2 PCA analysis of pea flour with different extrusion temperatures for E-nose

圖3 不同擠壓溫度豌豆粉電子鼻檢測LDA 分析圖譜Fig.3 LDA analysis of pea flour with different extrusion temperatures for E-nose

2.2 基于GC-IMS 評價(jià)擠壓溫度對豌豆特征揮發(fā)性化合物的影響

2.2.1 豌豆粉的氣相色譜離子遷移譜圖 圖4 為不同擠壓溫度的豌豆粉揮發(fā)性物質(zhì)氣相色譜離子遷移譜差異圖，左側(cè)紅色豎線為 RIP 峰（反應(yīng)離子峰），遷移時(shí)間為7.8 ms，RIP 峰兩側(cè)的每一個(gè)點(diǎn)代表一種揮發(fā)性有機(jī)物。圖4 以生豌豆粉為對照，與擠壓樣品中濃度相同的物質(zhì)顏色抵消為白色，藍(lán)色區(qū)域表示該物質(zhì)濃度低于參比樣品，藍(lán)色越深，濃度越低；紅色區(qū)域表示該物質(zhì)濃度高于參比樣品，紅色越深，濃度越高，具體變化趨勢如左上角顏色變化條所示。由圖4可知隨著擠壓溫度的升高，遷移譜中呈現(xiàn)紅色點(diǎn)越來越多、越來越大，樣品中揮發(fā)性物質(zhì)種類和濃度逐漸增加，這可能是由于擠壓的高溫作用下發(fā)生了許多化學(xué)反應(yīng)，如美拉德反應(yīng)，醛、酮以及脂類氧化，氨基酸的降解，酚酸的熱降解，硫胺素的熱降解，類胡蘿卜素的氧化和熱降解等[20]，這些反應(yīng)生成了大量對豌豆粉風(fēng)味有貢獻(xiàn)作用的揮發(fā)性成分。

圖4 豌豆粉揮發(fā)性物質(zhì)氣相色譜離子遷移譜差異圖Fig.4 Gas phase ion migration spectrogram of volatile compounds of pea flour

表2 為不同擠壓溫度豌豆粉揮發(fā)性物質(zhì)相似度分析，由表2 可知，生豌豆粉與擠壓120、150、180 ℃的豌豆粉的相似度分別為54%、40%、31%，隨著擠壓溫度的升高呈下降趨勢；擠壓120 ℃與擠壓150 ℃樣品間相似度和擠壓150 ℃與擠壓180 ℃樣品間相似度接近，分別為78%、79%，而擠壓120 ℃與擠壓180 ℃的樣品間相似度僅為66%。綜合分析表明，豌豆粉經(jīng)擠壓處理后，其風(fēng)味特性發(fā)生明顯變化，同時(shí)擠壓溫度影響豌豆粉的特征風(fēng)味物質(zhì)組成。

表2 豌豆粉揮發(fā)性物質(zhì)相似度分析Table 2 Analysis of similarity of volatile compounds of pea flour

2.2.2 擠壓溫度對豌豆揮發(fā)性風(fēng)味化合物的影響 圖5 顯示了4 組豌豆粉中揮發(fā)性化合物的種類和相對含量，結(jié)合表3 可知4 組樣品共識別鑒定出53 種揮發(fā)性化合物，其中醛類和醇類物質(zhì)種類數(shù)目較多，分別為16、15 種，還有7 種酮類、5 種酸類、3 種酯類、3 種吡嗪類、3 種呋喃類和1 種醚類。生豌豆粉中，醇類和酮類物質(zhì)含量較高，分別為33.56%和28.33%，其次是醛類（9.249%）、酸類（6.601%），其中醇類物質(zhì)一般來自脂肪的氧化，是豌豆風(fēng)味的重要貢獻(xiàn)者之一[21]。經(jīng)擠壓處理，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類數(shù)目未改變，而醇類、酮類、酸類、酯類、醚類物質(zhì)含量減少，并隨擠壓溫度的升高逐漸降低（酸類除外），且在擠壓150 和180 ℃時(shí)無顯著差異；醛類含量增加，并隨著擠壓溫度的升高含量逐漸降低，可能是由于在高溫處理過程中醇類化合物氧化成相應(yīng)的醛類化合物；吡嗪類、呋喃類含量增加，且隨擠壓溫度升高逐漸增加。

圖5 擠壓溫度對豌豆粉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響Fig.5 Effects of extrusion temperature on volatile flavor compounds of pea flour

表3 擠壓溫度對豌豆粉揮發(fā)性單組分物質(zhì)的影響Table 3 Effects of extrusion temperature on volatile single components of pea flour

續(xù)表3

Poliseli-Scopel 等[22]將豌豆的不良風(fēng)味描述為草味、生青味、苦味和澀味。醇類中1-己醇、1-辛烯-3-醇和1-壬醇分別賦予類似干草味、蘑菇味和豌豆的泥土味；己醛是引起豌豆呈現(xiàn)“類似干草”異味的主要原因，呈現(xiàn)綠色的草和植物葉子的味道，也賦予豌豆一定的豆腥味[23]。研究表明，非揮發(fā)性有機(jī)物皂苷與苦味有關(guān)，含硫化合物、脂肪烴和芳香烴引起豌豆呈現(xiàn)異味[9]。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[24?25]，與豆類不良風(fēng)味有關(guān)的化合物有1-辛烯-3-醇，1-辛烯-3-酮，1-戊醇，2-庚酮，2-異丙基-3-甲氧基吡嗪，2-甲基-3-庚酮，2-戊基呋喃，3-甲基丁醇，苯乙酮，1-丁醇，己醛，1-己醇，辛醛，戊醛，丙醛，反,反-2,4-壬二烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛、反-2-壬烯醛和反-2-辛烯醛。其中，本實(shí)驗(yàn)檢測到的不良風(fēng)味組分有反-2-辛烯醛、己醛、戊醛、正辛醛、1-辛烯-3 醇、正己醇、1-戊醇、正丁醇、3-甲基丁醇、2-庚酮和2-戊基呋喃。除戊醛、正辛醛、3-甲基丁醇和2-庚酮外，其余物質(zhì)相對含量均隨擠壓溫度升高而降低，說明擠壓處理可在一定程度上提升豌豆風(fēng)味品質(zhì)。

醛類物質(zhì)一般來自油脂的自動氧化和氨基酸的降解[26]，其閾值較低，多具有果香、青香、脂肪香或油炸香等特征氣味。擠壓處理后，豌豆粉中苯甲醛、3-甲基丁醛、苯甲醛二聚體、戊醛、庚醛二聚體、正壬醛、正辛醛和異丁醛含量增加，原因可能是豌豆粉擠壓過程中高溫、高壓、高剪切作用，引起風(fēng)味物質(zhì)間發(fā)生轉(zhuǎn)化，一部分風(fēng)味物質(zhì)作為前體物質(zhì)受熱發(fā)生一系列化學(xué)變化導(dǎo)致含量增加，或者在豌豆粉中仍然存在風(fēng)味前體物質(zhì)，受熱后自身繼續(xù)發(fā)生氧化使物質(zhì)含量增加。經(jīng)擠壓處理，豌豆中正丁醛（辛辣味、發(fā)霉面包味）、反-2-辛烯醛（脂肪味、黃瓜香）和己醛（青豆味、干草味）含量隨擠壓溫度的升高逐漸降低；3-甲硫基丙醛（煮土豆味）和苯乙醛（熟花生的香甜味）含量隨著擠壓溫度的升高逐漸增加，對擠壓豌豆粉風(fēng)味形成具有重要意義。

醇類物質(zhì)的形成一般來源于脂肪的氧化。由于飽和醇的風(fēng)味閾值（500～20000 μg/kg）較高[27]，2-丙醇、正丙醇、乙醇、正己醇、異丁醇、正丁醇、1-戊醇和3-甲基丁醇等醇類對豌豆粉的風(fēng)味影響較小。不飽和醇的風(fēng)味閾值較低，1-辛烯-3-醇（蘑菇、薰衣草、干草香氣）、2-己烯醇（水果味、青草味）和苯乙醇（風(fēng)信子、梔子香氣）對風(fēng)味的形成起到一定的作用。經(jīng)擠壓處理，豌豆粉中大部分醇類物質(zhì)含量顯著降低，2-己烯醇具有水果味和青草味，在擠壓溫度120、150 ℃時(shí)含量增加。酮類物質(zhì)可能是醇類擠壓高溫作用下的氧化產(chǎn)物，也可能是酯類的分解產(chǎn)物[28]。豌豆中2-丁酮和丙酮含量較高，其他酮類物質(zhì)含量不超過3%。經(jīng)擠壓處理，豌豆粉中大部分酮類物質(zhì)含量降低，除擠壓溫度120 和150 ℃時(shí)2-庚酮含量較高。酸類化合物由醛酮類物質(zhì)氧化或脂肪酸降解產(chǎn)生[29]。豌豆擠壓前后均可檢測到酸類物質(zhì)，包括正丁酸、正丁酸二聚體、3-甲基丁酸、辛酸和戊酸，多呈刺激性酸敗氣味，其中正丁酸具有刺激性酸奶酪味，是典型的揮發(fā)性低級脂肪酸；戊酸含量隨擠壓溫度的升高逐漸增加，其他酸類物質(zhì)含量逐漸減少。

擠壓前后豌豆中均可檢測到3 種酯類物質(zhì)，且含量均不高，隨擠壓溫度的升高均呈下降趨勢。由于酯類物質(zhì)的香味閾值較高，對豌豆的風(fēng)味影響不大。吡嗪一般由氨基酸在高溫（>60 ℃）下通過Strecker降解和氧化途徑而降解產(chǎn)生[28]。豌豆中檢測吡嗪類物質(zhì)包括2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪，其中2-甲基吡嗪和2,5-二甲基吡嗪的含量隨擠壓溫度的升高而顯著增加，賦予豌豆焙烤風(fēng)味。研究表明烷基呋喃類化合物一般為亞油酸氧化分解的特有物質(zhì)，其中2-戊基呋喃是由亞油酸9-羥基自由基的裂解產(chǎn)物與氧反應(yīng)后再經(jīng)烷氧自由基環(huán)化而成[27]，其閾值相對較低，高濃度時(shí)呈現(xiàn)豆腥味[30]；2-呋喃甲醇具有面包香、焦香味和咖啡香，其含量隨擠壓溫度的升高而增加，對豌豆粉的香味有一定貢獻(xiàn)。烯丙基甲基硫醚具有類似蒜味，經(jīng)擠壓處理含量降低。綜合分析，經(jīng)擠壓處理可減弱豌豆的不良風(fēng)味組分，改善風(fēng)味品質(zhì)，且擠壓溫度對豌豆揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對含量影響顯著。

2.2.3 豌豆不良風(fēng)味成分的主成分得分分析 選取本實(shí)驗(yàn)識別鑒定出的11 種不良風(fēng)味化合物作主成分分析，結(jié)果如下：

選取特征值>1 的成分作為主成分，共提取了2 個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到為98.499%（表4），足以反映11 種不良風(fēng)味化合物的大部分信息。作風(fēng)味品質(zhì)分析得到風(fēng)味品質(zhì)函數(shù)，結(jié)果如表5 和表6。

表4 主成分的初始特征值和累計(jì)貢獻(xiàn)率Table 4 Initial characteristic values and cumulative contribution of principal components

表5 揮發(fā)物類別主成分荷載矩陣Table 5 Principal component load matrix of volatile category

表5 可知，第一主成分主要以正己醇、正丁醇、1-戊醇、1-辛烯-3-醇、己醛和反-2-辛烯醛為主，總結(jié)來看第一主成分代表醇和醛類不良風(fēng)味物質(zhì)；第二主成分主要以2-庚酮、戊醛和2-戊基呋喃的影響為主。由表6 可知，不良風(fēng)味成分得分最低的是擠壓180 ℃豌豆粉樣品，為0.70394。其次是擠壓150 ℃豌豆粉樣品為0.98858，生豌豆粉中不良風(fēng)味成分的得分最高為1.62783。因此，擠壓處理可以減弱豌豆不良風(fēng)味，擠壓溫度180 ℃，豌豆粉風(fēng)味品質(zhì)最佳。

表6 揮發(fā)性風(fēng)味品質(zhì)綜合評分及排名Table 6 Comprehensive score and ranking of volatile flavor quality

2.2.4 豌豆粉的風(fēng)味化合物指紋圖譜分析 由LAV 軟件Gallery Plot 插件，選取譜圖中所有的待分析峰，生成指紋圖譜。圖譜中每一個(gè)點(diǎn)代表一種揮發(fā)性物質(zhì)，以藍(lán)色為背景，紅色代表揮發(fā)性物質(zhì)成分，紅色越深，表示濃度越高，圖譜中每三行代表一個(gè)樣品，每列代表一個(gè)信號峰。為了分析方便，將指紋圖譜分為2 個(gè)部分，如圖6 所示。指紋圖譜可直觀說明豌豆粉在不同擠壓溫度處理下其特征風(fēng)味物質(zhì)組成的差異性。由圖可知，共檢測到138 種揮發(fā)性物質(zhì)，不同擠壓溫度的豌豆粉樣品有各自的特征峰區(qū)域，同時(shí)也有共同的風(fēng)味區(qū)域。A 區(qū)域?yàn)樯愣狗鄣奶卣鞣鍏^(qū)域，主要物質(zhì)包括正丁酸、正丁酸二聚體、3-甲基丁酸、2-戊酮、3-戊酮、2-戊酮二聚體、1-辛烯-3-醇、正丙醇、正丙醇二聚體、乙醇、正己醇、正己醇二聚體、異丁醇、異丁醇二聚體、己醛、反-2-辛烯醛、正丁醛、乙酸乙酯、三氫草莓酸乙酯、二氫草莓酸乙酯和烯丙基甲基硫醚。B 區(qū)域?yàn)閿D壓120 ℃特征峰區(qū)域，主要物質(zhì)包括醇類、醛類和酮類等，如1-戊醇、2-丙醇、2-己烯醇、1-戊醇二聚體、苯甲醛、3-甲基丁醛、正丁醇、苯甲醛二聚體、庚醛、戊醛、庚醛二聚體、2-庚酮、2-丁酮、丙酮、3-羥基-2-丁酮、2,3,5-三甲基吡嗪、2-戊基呋喃和2-乙基呋喃。C 區(qū)域?yàn)閿D壓150 ℃特征峰區(qū)域，該部分揮發(fā)性化合物包括辛酸、正壬醛、正壬醛二聚體、正辛醛和正辛醛二聚體。D 區(qū)域?yàn)閿D壓180 ℃特征峰區(qū)域，主要特征物質(zhì)包括3-甲硫基丙醛、苯乙醛、3-甲基丁醇、甲基吡嗪、2-呋喃甲醇、戊酸、2,5-二甲基吡嗪、苯乙醇，其中部分物質(zhì)未檢出。所有的樣本共有的風(fēng)味物質(zhì)有2-丁酮、丙酮和2,3,5-三甲基吡嗪，并隨擠壓溫度升高濃度逐漸降低。不同擠壓溫度的豌豆粉樣品產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)相似，但濃度大小有所差異，大部分有機(jī)物濃度隨擠壓溫度升高而增加，如3-甲硫基丙醛、苯乙醛、3-甲基丁醇、2-甲基吡嗪和2-呋喃甲醇等，從而形成擠壓豌豆粉獨(dú)特的風(fēng)味。

圖6 豌豆粉揮發(fā)性有機(jī)物的指紋圖譜Fig.6 Gallery plot diagram of volatile organic compounds of pea flour

2.2.5 擠壓溫度對豌豆粉關(guān)鍵風(fēng)味化合物組成的影響 僅通過豌豆粉的某種揮發(fā)性化合物的濃度并不能說明該物質(zhì)對樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)率，需要結(jié)合感覺閾值進(jìn)行 ROAV 分析。通過查閱文獻(xiàn)，獲得31 種揮發(fā)性有機(jī)物的感覺閾值[16,31?33]，開展ROAV 分析，結(jié)果見表7。對生豌豆風(fēng)味品質(zhì)影響較大（ROAV≥1）的關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)有12 種，貢獻(xiàn)度由大到小的順序?yàn)檎扇?-甲基丁醛、己醛、正辛醛、1-辛烯-3-醇、庚醛、乙酸乙酯、正丁醛、反-2-辛烯醛、2-戊基呋喃、2-乙基呋喃、正己醇；另外正丁酸、苯乙醛、3-甲基丁酸、3-羥基-2-丁酮、戊醛、3-甲基丁醇、2-呋喃甲醇和苯乙醇對生豌豆粉風(fēng)味具有重要的修飾作用（0.1≤ROAV<1）。與生豌豆粉相比，不同擠壓溫度處理的豌豆粉，其特征風(fēng)味成分的種類和貢獻(xiàn)率略有不同。對擠壓120 ℃豌豆粉樣品風(fēng)味影響較大的化合物有6 種，貢獻(xiàn)度由大到小的順序?yàn)?-甲基丁醛、正壬醛、正辛醛、己醛、1-辛烯-3-醇、庚醛；另外正丁醛、乙酸乙酯、反-2-辛烯醛、2-戊基呋喃、戊醛、2-乙基呋喃、苯乙醛、2-甲基吡嗪和2-呋喃甲醇對樣品風(fēng)味具有重要修飾作用，其中2-甲基吡嗪具有烤堅(jiān)果味，2-呋喃甲醇具有甜香、焦糖香、面包香和咖啡香。擠壓溫度150 ℃時(shí)，關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)共7 種，較擠壓溫度120 ℃苯乙醛對風(fēng)味的貢獻(xiàn)度增加，賦予豌豆粉熟花生的甜芳香味；另外正丁醛、乙酸乙酯、反-2-辛烯醛、2-戊基呋喃、戊醛、2-乙基呋喃、2-甲基吡嗪和2-呋喃甲醇對樣品風(fēng)味具有重要的修飾作用。擠壓溫度180 ℃豌豆粉中關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)和對風(fēng)味起修飾作用的揮發(fā)性化合物與擠壓溫度150 ℃相同。綜合分析，經(jīng)擠壓處理，豌豆中不良風(fēng)味化合物的貢獻(xiàn)度降低，呈現(xiàn)香味的化合物的貢獻(xiàn)度增加。生豌豆的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括正壬醛、3-甲基丁醛、己醛、正辛醛、1-辛烯-3-醇、庚醛、乙酸乙酯、正丁醛、反-2-辛烯醛、2-戊基呋喃、2-乙基呋喃和正己醇；3-甲基丁醛、正壬醛、正辛醛、己醛、1-辛烯-3-醇、庚醛和苯乙醛是擠壓豌豆粉特征風(fēng)味化合物的組成，且反-2-辛烯醛、2-戊基呋喃、戊醛、2-乙基呋喃、2-甲基吡嗪和2-呋喃甲醇對其風(fēng)味具有重要的輔助作用。

3 結(jié)論

基于電子鼻的雷達(dá)圖及PCA 和LDA 圖譜，可客觀評價(jià)不同擠壓溫度下豌豆粉的風(fēng)味差異?；贕C-IMS，共識別鑒定出醛、醇、酮、酸、酯、吡嗪、呋喃和醚類化合物8 類共53 種揮發(fā)性物質(zhì)。經(jīng)擠壓處理，醇類、酮類、酸類、酯類、醚類物質(zhì)含量降低，呋喃類、吡嗪類含量增加，醛類含量增加，且隨擠壓溫度的升高逐漸降低。擠壓溫度180 ℃時(shí)，豌豆粉中不良風(fēng)味化合物，反-2-辛烯醛、己醛、1-辛烯-3 醇、正己醇、1-戊醇、正丁醇和2-戊基呋喃的含量分別降低了23.53%、33.23%、50.44%、88.82%、77.69%、84.51%、26.19%；具有焙烤香味的2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2-呋喃甲醇，其含量分別增加了16.16 倍、23.92 倍、7.95 倍。結(jié)合主成分得分確定擠壓溫度180 ℃，豌豆粉風(fēng)味品質(zhì)最佳。由ROAV 結(jié)果表明，生豌豆的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括正壬醛、3-甲基丁醛、己醛、正辛醛、1-辛烯-3-醇、庚醛、乙酸乙酯、正丁醛、反-2-辛烯醛、2-戊基呋喃、2-乙基呋喃和正己醇。3-甲基丁醛、正壬醛、正辛醛、己醛、1-辛烯-3-醇、庚醛和苯乙醛是擠壓豌豆粉獨(dú)特風(fēng)味的關(guān)鍵風(fēng)味化合物。但由于GC-IMS 技術(shù)起步較晚，標(biāo)準(zhǔn)的揮發(fā)性有機(jī)物數(shù)據(jù)庫不完善，且能查閱到的揮發(fā)性物質(zhì)的感覺閾值信息有限，若確定豌豆的所有特征風(fēng)味化合物還值得進(jìn)一步研究。