甜玉米饅頭的營(yíng)養(yǎng)特性及風(fēng)味物質(zhì)的研究

王慧潔，白 巖，張國(guó)治*，張康逸

1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001

2.沈陽(yáng)師范大學(xué) 糧食學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110034

3.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

隨著消費(fèi)者生活質(zhì)量的提高，食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、氣味特征等受到廣泛關(guān)注[1]。為了提高主食的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，有效減少及預(yù)防慢性疾病的發(fā)生，科研工作者嘗試在小麥面粉中適當(dāng)加入雜糧粉，開發(fā)出既具有一定保健功能又能讓大眾消費(fèi)者接受的雜糧饅頭，如馬鈴薯饅頭[2]、甘薯饅頭[3]、豌豆蛋白粉饅頭[4]、紫麥麩皮饅頭[5]等。甜玉米中含有豐富的膳食纖維，膳食纖維能夠有效促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)，阻礙脂肪的吸收，從而降低高血壓等慢性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[6-7]。GC-MS聯(lián)用儀廣泛應(yīng)用于香味物質(zhì)分析，操作方便、靈敏度高[8-11]。利用固相微萃取技術(shù)(SPME)分析發(fā)酵饅頭中揮發(fā)性成分的研究相對(duì)較多：劉晨等[12]比較了3種不同發(fā)酵劑對(duì)饅頭風(fēng)味的影響；馬先紅等[13]研究了發(fā)酵對(duì)饅頭風(fēng)味物質(zhì)的影響；宋琛琛[14]研究了面粉加工精度對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)味饅頭的影響。但至今未有人研究添加甜玉米粉對(duì)饅頭風(fēng)味的影響。因此，作者采用實(shí)驗(yàn)室自制的甜玉米粉與小麥面粉混合(質(zhì)量比1∶ 3)，制作甜玉米饅頭。對(duì)甜玉米饅頭與普通饅頭的營(yíng)養(yǎng)特性進(jìn)行對(duì)比分析，利用SPME法提取普通饅頭和甜玉米饅頭中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，通過GC-MS聯(lián)用儀對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行分離、定性和定量分析，從而為雜糧饅頭的研究提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

金龍魚麥芯粉：益海嘉里(鄭州)食品工業(yè)有限公司；甜玉米粉：自制；酵母、小蘇打：安琪酵母股份有限公司；谷朊粉：山東佰興生物科技有限公司；葡萄糖氧化酶：鄭州諾永信化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海恒科學(xué)儀器有限公司；多功能粉碎機(jī)：上海兆申科技有限公司；FX-ST高級(jí)面包醒發(fā)箱：廣州優(yōu)連食品加工機(jī)械有限公司；5975C-7890A氣質(zhì)聯(lián)用儀、G4513A 16位自動(dòng)進(jìn)樣塔：安捷倫科技有限公司；50/20 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭：美國(guó)色譜科技有限公司。

2 試驗(yàn)方法

2.1 甜玉米粉的制作

取乳熟期的甜玉米?！鈨觥鸁犸L(fēng)干燥→打粉→過100目篩。

2.2 饅頭的制備

饅頭的制作參考王慧潔等[15]的方法，將醒發(fā)時(shí)間改為20 min，發(fā)酵時(shí)間改為80 min。

2.3 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的測(cè)定

蛋白質(zhì)的測(cè)定參照GB 5009.5—2016；總淀粉的測(cè)定參照GB/T 5009.9—2016；灰分的測(cè)定參照GB 5009.4—2016；膳食纖維的測(cè)定參照GB 5009.88—2014；粗脂肪的測(cè)定參照GB/T 5009.6—2003；氨基酸的測(cè)定參照GB 5009.124—2016；維生素C的測(cè)定采用熒光法[16]。

2.4 風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)

參照宋琛琛[14]的方法對(duì)白面饅頭與優(yōu)化好的甜玉米饅頭進(jìn)行GC-MS分析。稱取10 g樣品放入萃取瓶中,水浴鍋60 ℃中加熱20 min,同時(shí)將萃取頭在250 ℃下活化20 min，隨后將萃取頭在60 ℃條件下萃取80 min。最后,將萃取頭插入進(jìn)樣口，不分流解吸5 min。

GC條件：色譜柱為毛細(xì)管柱DB-5MS，進(jìn)樣口250 ℃，不分流進(jìn)樣；柱箱的升溫程序：40 ℃保持2 min,以5 ℃/min的速度升至180 ℃，再以10 ℃/min升至250 ℃，流速為0.8 mL/min。

MS條件：離子源溫度230 ℃，離子化能量70 eV，質(zhì)量(m/z)掃描范圍為35～450，氣質(zhì)接口溫度250 ℃。

定性與定量分析: 將檢測(cè)物與 NIST 08.LIT 譜庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)化合物比對(duì)鑒定，對(duì)匹配度高于800(滿分1 000)的風(fēng)味成分進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 饅頭基本營(yíng)養(yǎng)成分分析

如表1所示，甜玉米饅頭的營(yíng)養(yǎng)成分均高于普通饅頭,這主要是因?yàn)樘鹩衩尊z頭中一部分甜玉米粉替代了麥芯粉，甜玉米粉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比麥芯粉更加豐富。其中，甜玉米饅頭的蛋白含量高于普通饅頭的原因是甜玉米饅頭中添加的有谷朊粉，谷朊粉的大部分組成成分為蛋白質(zhì)[17]。因此，從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值方面考慮，甜玉米饅頭更能夠滿足于人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康食品的訴求。

表1 饅頭的基本營(yíng)養(yǎng)成分(干基)

3.2 饅頭氨基酸評(píng)價(jià)

氨基酸是身體組織、酶和激素中最重要的組成部分。氨基酸評(píng)分是一種應(yīng)用十分廣泛的評(píng)價(jià)食品蛋白營(yíng)養(yǎng)值的方法[18]。食品中氨基酸模式越接近人體的氨基酸模式，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。評(píng)分最低的氨基酸為第一限制氨基酸[19]。

甜玉米饅頭和普通饅頭的氨基酸含量和評(píng)分見表2，其中甜玉米饅頭和普通饅頭均含有17種氨基酸，甜玉米饅頭中的氨基酸含量大多高于普通饅頭。在兩種饅頭中，谷氨酸(Glu)的氨基酸含量最高，在必需氨基酸中亮氨酸(Leu)含量最高。參照FAO/WHO修訂的人體理想蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量模式評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)兩種饅頭進(jìn)行氨基酸評(píng)分(AAS)計(jì)算。從表2可以看出，對(duì)于甜玉米饅頭，除了蘇氨酸(Thr)評(píng)分低于普通饅頭，其他氨基酸評(píng)分均高于普通饅頭。在面制品中較大的問題是賴氨酸(Lys)的缺乏。由于甜玉米粉的存在，甜玉米饅頭中賴氨酸的含量及氨基酸評(píng)分均高于普通饅頭。

表2 饅頭中氨基酸含量及評(píng)分

3.3 GC-MS 分析饅頭的揮發(fā)性物質(zhì)

利用SPME技術(shù)和GC-MS 技術(shù)對(duì)普通饅頭和甜玉米饅頭進(jìn)行風(fēng)味分析。圖1和圖2分別為普通饅頭和甜玉米饅頭的總離子流圖。

圖1 普通饅頭的揮發(fā)性成分總離子流圖

圖2 甜玉米饅頭的揮發(fā)性成分總離子流圖

饅頭的風(fēng)味是決定饅頭品質(zhì)的主要因素之一。饅頭的揮發(fā)性物質(zhì)主要受原料粉本身的影響、面團(tuán)發(fā)酵過程中糖代謝產(chǎn)生物質(zhì)的影響和蒸制過程中面團(tuán)中的醇進(jìn)一步反應(yīng)生成的酯等其他物質(zhì)變化的影響[20-21]。表3為甜玉米饅頭和普通饅頭中揮發(fā)性物質(zhì)類別及相對(duì)含量。

表3 兩種饅頭揮發(fā)性物質(zhì)類別及相對(duì)含量

續(xù)表3

從表3可以看出，兩種饅頭共檢測(cè)出76種揮發(fā)性物質(zhì)。其中，普通饅頭檢測(cè)出47種揮發(fā)性物質(zhì)，甜玉米饅頭檢測(cè)出55種揮發(fā)性物質(zhì)。將各類揮發(fā)性成分進(jìn)行分類，從表3可以看出,兩種饅頭的揮發(fā)性物質(zhì)有醛類、醇類、酯類、酮類、烴類以及雜環(huán)類，其中烴類物質(zhì)在兩種饅頭中所占的比例及種類都相對(duì)較多，甜玉米饅頭產(chǎn)生的烴類物質(zhì)相對(duì)含量為32.82%，共25種；普通饅頭的烴類物質(zhì)共27種，相對(duì)含量為25.88%。但在風(fēng)味物質(zhì)中，烴類物質(zhì)對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)率最小。在兩種饅頭中產(chǎn)生的醛類、酯類、酮類以及醇類等相對(duì)含量及種類均較少，但對(duì)饅頭的風(fēng)味影響較大[22]。其中，羰基類物質(zhì)包括醛和酮，苯乙醛、2-戊基呋喃等物質(zhì)的閾值較低，但是可以賦予饅頭特殊的香味。芳香族物質(zhì)苯乙醇具有清甜的玫瑰花香，呋喃具有未成熟青水果香氣，是食品中重要的增香劑。甜玉米饅頭中的酯類比普通饅頭多了6種，其中，具有葡萄酒香氣的癸酸乙酯、油脂氣息的十四酸乙酯只存在于甜玉米饅頭中，這使得甜玉米饅頭的風(fēng)味物質(zhì)更加豐富。甜玉米饅頭中的醛類物質(zhì)比普通饅頭多了4種，醛類物質(zhì)在風(fēng)味中起著很重要的作用，是一種閾值低、易揮發(fā)的風(fēng)味物質(zhì)。醛類物質(zhì)的產(chǎn)生有可能是因?yàn)橹镜难趸纸?，在甜玉米粉中的脂肪含量比麥芯粉高，這可能是甜玉米饅頭的醛類物質(zhì)比普通饅頭高的原因。

從以上分析發(fā)現(xiàn)，加入甜玉米粉會(huì)使饅頭的風(fēng)味物質(zhì)的種類增加，比如具有花香風(fēng)味的癸醛、甜花香風(fēng)味的紫羅蘭酮等，這些化合物使得甜玉米饅頭的風(fēng)味比普通饅頭更加豐富。

4 結(jié)論

甜玉米饅頭的蛋白、脂肪、膳食纖維、灰分含量均高于普通饅頭。甜玉米饅頭及普通饅頭均含有17種氨基酸，在甜玉米饅頭中，除了蘇氨酸(Thr)評(píng)分低于普通饅頭，其他氨基酸評(píng)分均高于普通饅頭。普通饅頭及甜玉米饅頭的第一限制氨基酸均為賴氨酸，其氨基酸評(píng)分分別為40.33和50.85。

普通饅頭檢測(cè)出47種揮發(fā)性物質(zhì)，甜玉米饅頭檢測(cè)出55種揮發(fā)性物質(zhì)。其中，檢測(cè)出烴類物質(zhì)相對(duì)含量較多，但對(duì)風(fēng)味影響較小。甜玉米中的酯類物質(zhì)比普通饅頭多了6種，醛類物質(zhì)比普通饅頭多了4種，醇類及酮類均比普通饅頭多了1種，綜合評(píng)價(jià)，甜玉米饅頭的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，風(fēng)味物質(zhì)比普通饅頭更豐富。