不同加工方式對苦蕎麥片理化性質(zhì)以及感官風(fēng)味的影響

摘要：目的：研究不同加工方式對苦蕎麥片的理化性質(zhì)和感官風(fēng)味的影響。方法：利用擠壓膨化、蒸熟壓片微波干燥和原麥碾壓烘焙干燥制備苦蕎麥片，并比較分析不同加工方式的苦蕎麥片的總黃酮含量、吸水率、色澤、味覺和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化。結(jié)果：原麥碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片的總黃酮含量較高，可達(dá)17.45 mg/g；擠壓膨化的苦蕎麥片的吸水率較高，常溫吸水率高達(dá)309.4%，高溫吸水率達(dá)464.6%；擠壓膨化的苦蕎麥片的a^*值為5.7，紅色度增加，而蒸熟壓片微波干燥和原麥碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片的a^*值lt;0，色澤呈綠色；蒸熟壓片微波干燥的苦蕎麥片的苦味值和鮮味值最高，分別為8.0和8.7，擠壓膨化的苦蕎麥片的咸味值和甜味值最高，分別為8.7和8.3，原麥碾壓烘焙的苦蕎麥片的苦味值最低，僅為3.6；電子鼻色譜圖顯示擠壓膨化的苦蕎麥片風(fēng)味物質(zhì)較多，且在3種苦蕎麥片的色譜圖上，保留時(shí)間在84 s左右出現(xiàn)一個(gè)明顯的特征峰，經(jīng)電子鼻定性分析此揮發(fā)性物質(zhì)是甲基丁香油酚。結(jié)論：不同加工方式對苦蕎麥片的黃酮含量、吸水率、色澤、味覺和風(fēng)味物質(zhì)均有一定的影響，尤其是擠壓膨化的苦蕎麥片的吸水率高，且風(fēng)味物質(zhì)也較多。

關(guān)鍵詞：苦蕎麥片；擠壓膨化；蒸熟微波干燥；碾壓烘焙；理化性質(zhì)；感官風(fēng)味

中圖分類號：TS210.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）01-0035-06

Effects of Different Processing Methods on Physicochemical Properties and Sensory Flavor of Tartary Buckwheat Flakes

ZHANG Ling， CHENG Zhe， HU Jun-jun， LI Yun-long^*

（Shanxi Institute for Functional Food， Shanxi Agricultural University， Taiyuan 030031， China）

Abstract： Objective： To study the effects of different processing methods on the physicochemical properties and sensory flavor of tartary buckwheat flakes. Methods： Extrusion and puffing， steam tableting and microwave drying raw wheat， rolling and bake drying are used to prepare tartary buckwheat flakes， and the total flavonoid content， water absorption rate， color， taste and volatile flavor substances of tartary buckwheat flakes processed by different methods are compared and analyzed. Results： The total flavonoid content of tartary buckwheat flakes processed by rolling and bake drying raw wheat is relatively high， reaching 17.45 mg/g. The extruded and puffed tartary buckwheat flakes have higher water absorption rate， with room-temperature water absorption rate of 309.4% and high-temperature water absorption rate of 464.6%. The a^* value of extruded and puffed tartary buckwheat flakes is 5.7， with an increase in redness， while the a^* values of steam tableted and microwave dried tartary buckwheat flakes and the tartary buckwheat flakes processed by rolling and bake drying raw wheat are less than 0， with green color. The bitterness and umami values of steam tableted and microwave dried tartary buckwheat flakes are the highest of 8.0 and 8.7 respectively. The saltiness and sweetness values of extruded and puffed tartary buckwheat flakes are the highest of 8.7 and 8.3 respectively. The bitterness value of tartary buckwheat flakes processed by rolling and baking raw wheat is the lowest， which is only 3.6. The electronic nose chromatograms show that extruded and puffed tartary buckwheat flakes have more flavor substances， and on the chromatograms of three types of tartary buckwheat flakes， a distinct characteristic peak appears with the retention time at about 84 s. The volatile substance is qualitatively analyzed by electronic nose to be methyl eugenol. Conclusion： Different processing methods have certain effects on the content of flavonoids， water absorption rate， color， taste and flavor substances of tartary buckwheat flakes， especially the extruded and puffed tartary buckwheat flakes have higher water absorption rate and more flavor substances.

Key words： tartary buckwheat flakes; extrusion and puffing; steaming and microwave drying; rolling and baking; physicochemical properties; sensory flavor

收稿日期：2024-07-27

基金項(xiàng)目：山西省專利轉(zhuǎn)化專項(xiàng)計(jì)劃項(xiàng)目（202201024）；山西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)（雜糧）（2023-03）；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（燕麥?zhǔn)w麥）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS07-E2）

作者簡介：張玲（1982—），女，副研究員，研究方向：雜糧加工。

*通信作者：李云龍（1979—），男，研究員，碩士，研究方向：雜糧加工。

苦蕎（F.tataricum），蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum）植物^[1]，與普通糧食谷物相比，苦蕎的營養(yǎng)與功能成分較豐富^[2-3]，尤其是黃酮類化合物^[4]，大量研究證實(shí)，苦蕎有降血糖^[5-6]、抗癌^[7]、抗炎^[8]等功能作用?？嗍w對人體健康有積極作用，是一種獨(dú)特的食藥兼用的糧食作物^[9]。隨著人們對合理營養(yǎng)膳食與健康意識的提高，苦蕎作為一種較好的雜糧食物越來越受到重視。目前，市場上的苦蕎加工食品形式多樣，如苦蕎面制品、苦蕎麥片、苦蕎麥米、苦蕎麥面包等?？嗍w麥片作為一種方便食品，各雜糧企業(yè)都有加工，然而，目前國內(nèi)外尚沒有苦蕎麥片食用和營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)和方法，相關(guān)研究報(bào)道也較少。本試驗(yàn)選擇蒸制微波干燥、擠壓膨化、碾壓烘焙等不同加工方式的苦蕎麥片為試驗(yàn)對象，通過理化指標(biāo)測定、智能感官評定等，研究不同加工方式對苦蕎麥片的色澤、總黃酮含量、苦蕎麥片吸水率、感官風(fēng)味等食用品質(zhì)的影響，為苦蕎麥片產(chǎn)品的開發(fā)和品質(zhì)評價(jià)研究提供了理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑苦蕎：市售；蘆丁標(biāo)品：北京索萊寶生物科技有限公司；烷烴標(biāo)樣：法國Alpha M.O.S.公司；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

AL104電子天平 梅特勒-托利多國際股份有限公司；NW-1色差儀 日本電色工業(yè)株式會社；WAY-2S蔗糖儀 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；Astree Ⅱ電子舌、H2-0217電子鼻 法國Alpha M.O.S.公司；DS56-Ⅲ雙螺桿膨化機(jī) 濟(jì)南賽信機(jī)械有限公司；NN-DS微波爐 松下電器（中國）有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 苦蕎麥片的加工處理

將黑苦蕎清洗、脫殼、磨粉后過60目篩，加水?dāng)嚢杈鶆颍ㄋ趾繛?5%左右），經(jīng)擠壓膨化粉碎后得擠壓膨化苦蕎麥片；將脫殼后的黑苦蕎置于蒸鍋中常壓100℃蒸制30 min，晾涼壓片處理后置于微波爐中干燥40 s后收集苦蕎麥片；黑苦蕎米經(jīng)潤麥后碾壓成片，再置入烘焙箱中150℃焙烤30 min后收集苦蕎麥片。

1.3.2 不同加工方式下苦蕎麥片水分含量和總黃酮含量的測定

樣品制備：將苦蕎麥片粉碎過40目篩，精確稱取0.2 g樣品，用50 mL 70%甲醇提取，70℃提取3 h，過濾，收集濾液備用。

黃酮含量測定：參考文獻(xiàn)[10]制作蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線；樣液測定：準(zhǔn)確吸取1 mL樣液于10 mL具塞比色管中，先加入2 mL 0.1 mol/L AlCl₃溶液，再加入3 mL 1 mol/L CH₃COOK溶液，用70%甲醇定容至10 mL，搖勻后靜置30 min，于420 nm處測定吸光度，按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣液的黃酮含量（以相當(dāng)蘆丁的毫克數(shù)（mg/g）表示）。

1.3.3 苦蕎麥片常溫、高溫吸水率的測定

常溫吸水率的測定參考文獻(xiàn)[11]，稱取苦蕎麥片20.0 g（m₁）置于250 mL燒杯中，加入100 mL蒸餾水，室溫下保持20 min后倒入紗網(wǎng)中，靜置10 min，瀝干苦蕎麥片表面水分，稱量吸水后苦蕎麥片的質(zhì)量（m₂），苦蕎麥片常溫下的吸水率=（m₂-m₁）/m₁。

高溫吸水率的測定參考文獻(xiàn)[12]，稱取30.0 g苦蕎麥片（m₁）置于300 mL離心杯中（m₂），加入200 mL沸騰的蒸餾水，攪勻后在室溫下靜置10 min，以5 000 r/min離心10 min，收集上清液備用（可溶性固形物和色澤測定），稱量離心杯和苦蕎麥片的質(zhì)量（m₃）。苦蕎麥片高溫下的吸水率=（m₃-m₂-m₁）/m₁。

1.3.4 苦蕎麥片和湯汁色澤的測定

參考文獻(xiàn)[13]測定色澤，L^*表示亮度，L^*值越大，表明色澤越白；a^*＞0表示紅色程度，a^*＜0表示綠色程度；b^*＞0表示黃色程度，b^*＜0表示藍(lán)色程度。

1.3.5 苦蕎麥片電子舌滋味分析

稱取不同加工方式制得的苦蕎麥片5.0 g，加入50 mL煮沸的蒸餾水，攪拌5 min后過濾，將20 mL濾液倒入電子舌專用燒杯中進(jìn)行檢測^[14-15]。啟動電子舌程序，建立序列，進(jìn)行樣品測定。電子舌對每個(gè)樣品的分析采集時(shí)間為120 s，數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，清洗循環(huán)，確保后續(xù)分析時(shí)沒有樣品殘留，為確保良好的重現(xiàn)性，通常每個(gè)樣品進(jìn)行5次重復(fù)測定，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析時(shí)選取3個(gè)使識別指數(shù)可達(dá)到90%左右。

1.3.6 苦蕎麥片電子鼻風(fēng)味分析

稱取不同加工方式制得的苦蕎麥片2.0 g于電子鼻樣品瓶中，加入10 mL煮沸的蒸餾水，振蕩，靜置5 min后進(jìn)行檢測^[16]。吸取1 μL烷烴標(biāo)樣，選擇手動液體進(jìn)樣。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用電子舌、電子鼻專用化學(xué)計(jì)量分析軟件，其他數(shù)據(jù)采用Excel處理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工方式對苦蕎麥片水分含量、總黃酮含量的影響

由表1可知，原麥碾壓、烘焙干燥后的苦蕎麥片的總黃酮含量最高，擠壓膨化次之，研究發(fā)現(xiàn)^[17]，高溫和高壓均會導(dǎo)致苦蕎中總黃酮含量降低，但擠壓膨化是瞬時(shí)高溫高壓過程，黃酮等活性成分損失相對較小；蒸熟壓片、微波干燥的苦蕎麥片的總黃酮含量最低，這可能是因?yàn)樵谡糁七^程中，有部分黃酮溶于水，造成苦蕎麥片的總黃酮含量有所損失^[18]，但也有研究表明水熱處理有助于苦蕎麥片總黃酮含量的提高^[19-20]。本研究結(jié)果與宋盼盼等^[21]研究不同熟化方式對苦蕎粉品質(zhì)影響的結(jié)果一致。

2.2 不同加工方式對苦蕎麥片吸水率的影響

由表2可知，擠壓膨化的苦蕎麥片的常溫和高溫吸水率均高于蒸熟壓片、微波干燥和原麥碾壓、原麥烘焙干燥的苦蕎麥片。除擠壓膨化外，蒸熟壓片、微波干燥和碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片的高溫吸水率較常溫吸水率高2倍左右?？嗍w麥片的吸水率與其所含的大分子物質(zhì)淀粉、蛋白質(zhì)、油脂和纖維等的含量有關(guān)，此外，還與麥片的表面結(jié)構(gòu)疏松、緊密程度有關(guān)。擠壓膨化瞬時(shí)高溫高壓的狀態(tài)使得苦蕎麥片表面結(jié)構(gòu)較疏松，故其吸水率較高。

2.3 不同加工方式對苦蕎麥片和湯汁色澤的影響

由表3可知，擠壓膨化的苦蕎麥片湯汁的a^*值為5.70，紅色色度增加，可能是高溫高壓過程中發(fā)生美拉德反應(yīng)引起苦蕎褐變；其余加工方式的苦蕎麥片湯汁的L^*值降低，亮度變暗，a^*值為負(fù)數(shù)，代表綠色程度，碾壓烘焙的苦蕎麥片湯汁的a^*值較低，b^*值較高。苦蕎麥片湯汁的色澤變化涉及苦蕎中酚類物質(zhì)在多酚氧化酶作用下氧化生成醌類物質(zhì)，使其顏色變暗；葉綠素的變化；美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的褐變和苦蕎中蘆丁在蘆丁轉(zhuǎn)化酶的作用下酶解為深綠色的槲皮素等復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)^[22]，有待進(jìn)一步研究。

2.4 不同加工方式對苦蕎麥片味覺的影響

2.4.1 苦蕎麥片電子舌主成分分析

電子舌數(shù)據(jù)分析中第一主成分和第二主成分代表了樣品信息的百分比，主要為考察選取的兩個(gè)主成分是否能代表全部樣品的大部分信息，一般兩者之和大于80%即可說明可以代表樣品的大部分信息。電子舌的交叉互感性傳感器主要識別樣品中的離子、中性物質(zhì)等。主成分分析是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段，其分析結(jié)果不是指具體的某種物質(zhì)或某幾種物質(zhì)。不同加工方式下苦蕎麥片主成分分析圖見圖1，第一主成分和第二主成分的總貢獻(xiàn)率達(dá)到98.9%左右，識別指數(shù)為91，足以收集特征信息。圖中01，02，03分別代表蒸熟壓片微波干燥、原麥碾壓烘焙干燥和擠壓膨化處理的苦蕎麥片，可見3種不同加工處理的苦蕎麥片分別聚類位于PCA圖中的不同區(qū)域，說明其在電子舌味覺分析上有所不同。

2.4.2 苦蕎麥片電子舌味覺及其相似性分析

試驗(yàn)所用Astree電子舌包括一臺自動進(jìn)樣器，用于對傳感器進(jìn)行重復(fù)測定；一個(gè)液體傳感器陣列（7-sensor array #5）；一個(gè)儀器主機(jī)，用于傳感器數(shù)據(jù)采集；一個(gè)高級的化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件包。電子舌能夠?qū)ψ涛逗屯ǔＨ芙庠谝后w中的有機(jī)和無機(jī)化學(xué)物進(jìn)行分析。電子舌有一個(gè)由7個(gè)不同交叉敏感的傳感器組成的陣列，包括傳感器AHS（酸味）、PKS、CTS（咸味）、NMS（鮮味）、CPS、ANS（甜味）、SCS（苦味）。電子舌將這些滋味屬性的范圍定義在0～12之間，從滋味感知最弱到滋味感知最強(qiáng)。在一個(gè)給定的滋味屬性軸上，不同樣品的相關(guān)定位根據(jù)它們的滋味感知數(shù)值可以對樣品進(jìn)行分類，并對樣品進(jìn)行比較。

由表4可知，蒸熟壓片、微波干燥的苦蕎麥片的酸味值最小，苦味值和鮮味值最高；原麥碾壓、烘焙干燥的苦蕎麥片的酸味值最高，苦味值最?。粩D壓膨化的苦蕎麥片的咸味值和甜味值最高，鮮味值最小。有研究表明苦蕎的主要苦味和呈色物質(zhì)是黃酮類化合物，且主要物質(zhì)可能是蘆丁^[21]，本研究結(jié)果表明苦蕎麥片的苦味與黃酮含量無正相關(guān)性，可能是不同加工方式中苦蕎黃酮類物質(zhì)蘆丁分解變化以及褐變產(chǎn)生了其他苦味物質(zhì)所致；甜味值變化可能是因?yàn)榧庸み^程中部分蕎麥淀粉分解成小分子糖類物質(zhì)；鮮味值變化可能是部分蛋白降解成呈鮮味氨基酸，含量有差異所致；咸味值變化可能是因?yàn)椴煌庸し绞娇嗍w麥片之間呈咸味特性的Na⁺含量存在差異；酸味值變化可能是不同加工方式生成酸性物質(zhì)和呈酸味氨基酸，含量有差異所致^[23-25]。由表5可知，擠壓膨化的苦蕎麥片與原麥碾壓、烘焙干燥的苦蕎麥片距離值最小，說明在口感滋味上相近，與蒸熟壓片、微波干燥的苦蕎麥片滋味相差較大。

2.5 不同加工方式對苦蕎麥片風(fēng)味物質(zhì)的影響

2.5.1 苦蕎麥片電子鼻主成分分析

不同加工方式下苦蕎麥片電子鼻主成分分析圖見圖2，第一主成分和第二主成分的總貢獻(xiàn)率達(dá)到95%左右，識別指數(shù)為90，足以收集特征信息。圖中01，02，03分別代表蒸熟壓片微波干燥苦蕎麥片、原麥碾壓烘焙干燥苦蕎麥片、擠壓膨化苦蕎麥片處理樣，可見不同加工方式下苦蕎麥片樣品分別聚類在 PCA圖中的不同區(qū)域，沒有重疊，表明這3種加工方式的苦蕎麥片樣品在揮發(fā)性風(fēng)味成分上存在一定的差異。

2.5.2 苦蕎麥片電子鼻風(fēng)味物質(zhì)定性分析

不同加工方式下苦蕎麥片電子鼻色譜圖見圖3～圖5，MXT-5-FID1和MXT-1701-FID2是電子鼻的兩個(gè)檢測器，不同加工方式下苦蕎麥片氣味的定性分析見表6～表8。表6～表8中信息包括樣品在兩個(gè)檢測器上分別對應(yīng)的保留時(shí)間、峰面積、面積占比、風(fēng)味物質(zhì)及其相關(guān)指數(shù)。苦蕎及其加工品都具有特征香氣^[24]，由表6～表8可知，苦蕎麥片揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有烷烴類、酯類、醛類、酮類、醇類、吡啶類、酚類等。從色譜圖中可以直觀地看出，蒸熟壓片微波干燥、原麥碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片與擠壓膨化的苦蕎麥片在風(fēng)味物質(zhì)上有明顯差異。蒸熟壓片微波干燥、原麥碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片色譜圖上在保留時(shí)間30 s內(nèi)出現(xiàn)的峰少且峰面積值較小，說明其揮發(fā)性物質(zhì)較少且含量較低；而擠壓膨化的苦蕎麥片色譜圖上在保留時(shí)間30～40 s內(nèi)出現(xiàn)的峰較多且峰面積值較大，表明其揮發(fā)性物質(zhì)較多且含量較高。此外，3種苦蕎麥片色譜圖上在保留時(shí)間84 s左右出現(xiàn)一個(gè)明顯的特征峰，經(jīng)比對，此揮發(fā)性物質(zhì)很可能是甲基丁香油酚。

由表6可知，蒸熟壓片微波干燥的苦蕎麥片中共檢測到相關(guān)指數(shù)60以上的揮發(fā)性物質(zhì)33種，其中醇類物質(zhì)6種，酯類物質(zhì)5種，酮類物質(zhì)4種，醛類物質(zhì)3種，呋喃類物質(zhì)2種，烷烴類物質(zhì)4種，烯烴類物質(zhì)2種，酚類物質(zhì)2種，有機(jī)酸類2種，吡啶類物質(zhì)1種，苯類物質(zhì)1種，胺類物質(zhì)1種。色譜圖上保留時(shí)間在84 s左右出現(xiàn)的特征峰面積占比較大，經(jīng)電子鼻比對，此揮發(fā)性物質(zhì)很可能是甲基丁香油酚，其相關(guān)指數(shù)可達(dá)92.97。

由表7可知，原麥碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片中共檢測到相關(guān)指數(shù)60以上的揮發(fā)性物質(zhì)29種，其中醇類物質(zhì)4種，酯類物質(zhì)4種，酮類物質(zhì)3種，醛類物質(zhì)2種，呋喃類物質(zhì)2種，烷烴類物質(zhì)4種，烯烴類物質(zhì)3種，酚類物質(zhì)2種，有機(jī)酸類1種，苯類物質(zhì)3種，胺類物質(zhì)1種。較蒸熟壓片微波干燥的苦蕎麥片揮發(fā)性醇類、酯類、醛類物質(zhì)減少，但烯烴類和苯類物質(zhì)增加。同樣，色譜圖上保留時(shí)間在84 s左右出現(xiàn)的特征峰面積占比大于35%，經(jīng)電子鼻比對，此揮發(fā)性物質(zhì)很可能是甲基丁香油酚，其相關(guān)指數(shù)可達(dá)85.09。

由表8可知，擠壓膨化的苦蕎麥片中共檢測到相關(guān)指數(shù)50以上的揮發(fā)性物質(zhì)54種，其中醇類物質(zhì)9種，酯類物質(zhì)9種，酮類物質(zhì)3種，醛類物質(zhì)6種，呋喃類物質(zhì)2種，烷烴類物質(zhì)12種，烯烴類物質(zhì)3種，酚類物質(zhì)2種，有機(jī)酸類2種，苯類物質(zhì)2種，胺類物質(zhì)1種，還有噻唑、吡嗪和喹啉。較蒸熟壓片微波干燥和原麥碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片揮發(fā)性醇類、酯類、醛類，尤其是烷烴類物質(zhì)增多，且有噻唑、吡嗪和喹啉。色譜圖上出現(xiàn)的特征峰面積占比較大的揮發(fā)性物質(zhì)很可能是丙醇、二氯甲（乙）烷、3-甲基丁醛、醋酸異丙酯、甲基丁香油酚等。

3 結(jié)論

不同加工方式制備的苦蕎麥片在總黃酮含量、吸水率、色澤、味覺、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)上均存在差異。原麥碾壓烘焙干燥的苦蕎麥片的總黃酮含量較高；擠壓膨化的苦蕎麥片的吸水率高于其他加工方式的苦蕎麥片，但褐變程度較高；此外，擠壓膨化的苦蕎麥片的甜味值較高，風(fēng)味物質(zhì)較多。在生產(chǎn)苦蕎麥片的應(yīng)用上，可根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的加工方式。

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