荞麦营养全面,富含多酚、黄酮等生物活性成分,对人体有显著的健康效益。荞麦制品尤其是其面条制品在世界范围内受到了越来越多的关注。本文主要研究全苦荞面条和全甜荞面条在挤压加工及烘干、蒸煮过程中的主要挥发性风味物质组成和变化情况。
电子鼻RADAR分析
根据电子鼻各传感器的数值,绘制了苦荞面条和甜荞面条在加工过程中的雷达指纹图谱,从而比较面条在加工过程中的挥发性风味物质变化规律。如图1所示,所有荞麦粉及荞麦面条在T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2和PA/2这六个传感器上的响应值高,并具有相似的雷达指纹图谱轮廓。PA/2、T30/1传感器主要对有机化合物灵敏;P40/2、T40/2主要对氧化能力较强的物质灵敏,T70/2主要对芳香族香气较为灵敏,表明荞麦粉及荞麦面条挥发性风味物质主要为醛类、醇类、酸类、酮类、芳香类和烃类物质。荞麦粉经挤压和烘干后,特别是经过烘干处理,所有传感器上的响应值均显著增高。面条经蒸煮后,所有传感器的响应值都显著降低,甚至低于苦荞粉,说明蒸煮过程导致了风味物质的散失。
电子鼻PCA分析
主成分分析(PCA)是一种方便的数据转换和降维方法,它可以转换和缩小从电子鼻传感器获得的多指标信息的维数,并获得最重要和最主要的贡献因子。对比苦荞与甜荞样品风味时,可以看出苦荞样品和甜荞样品主成分的贡献率之和分别达到98.5%和98.1%,大于95%,并且第一主成分(PC1)的贡献率远大于第二主成分(PC2)的贡献率,说明这两个指标可以基本上代表了样品的主要风味特征,并且PC1为主要贡献物。PC1主要由T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2和PA/2这六个传感器检测的风味成分贡献,PC2主要由LY2/G、LY2/AA、LY2/GH、LY2/gCTL传感器检测的风味成分贡献。
图2显示所有样品的数据区域间没有重叠,说明苦荞、甜荞在挤压加工、烘干、蒸煮过程中风味成分可以被区分,样品间风味成分差异性较大,也说明不同的加工方式对荞麦面条的风味有显著影响。
GC-MS分析
总离子流图分析
图3给出了在苦荞和甜荞样品中的挥发性风味化合物的瀑布图。瀑布图显示了所有化合物的原始信息,从中可以确定样品中每个挥发性风味化合物的信号峰值强度和峰值位置。
挥发性成分相对含量及种类分析
经GC-MS分析后,并与NIST08.L和RTLPEST3.L数据库对比,在苦荞粉、苦荞挤压面条、苦荞干面条、苦荞熟面条中分别鉴定出66种、53种、72种、25种挥发性风味物质。在甜荞粉、甜荞挤压面条、甜荞干面条、甜荞熟面条中分别鉴定出75种、44种、73种、30种挥发性风味物质。
图4为苦荞和甜荞面条加工过程中挥发性风味物质的化合物种类及相对含量,苦荞粉含有32种烃、4种醛、7种醇、7种酯、2种酮及其他挥发化合物。甜荞粉含有32种烃、7种醛、7种醇、12种酯、3种酮及其他挥发化合物。苦荞粉与甜荞粉具有相似的挥发性化合物,但也存在一定的差异。
由表1可知,苯甲醛、癸醛、4-萜烯醇、水杨酸甲酯、苯甲酸甲酯、苯乙酮、萜品烯和右旋萜二烯等挥发性物质在两种荞麦粉均有检出,其相对含量较高,赋予两种荞麦粉杏仁味、脂肪香、泥土香、水果香、花香及青香等令人愉悦的风味。苦荞粉中检测出的右旋香芹酮、二氢猕猴内酯等挥发性化合物赋予苦荞粉不同于甜荞粉的香豆素和香芹等香气。与甜荞相比,苦荞香气成分中缺乏水杨醛(杏仁香气)。此外,苦荞粉中烯萜类化合物相对含量高于甜荞粉,烯萜类属于不饱和化合物,并且容易转化为阈值较低的醛类,从而使得苦荞挤压面条中的醛类物质多于甜荞挤压面条,增加面条风味。
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表1 苦荞麦粉和甜荞麦粉及其面条挥发性风味物质的GC-MS结果采用电子鼻和气相色谱-质谱联用对全荞麦面条在挤压、烘干和蒸煮过程中的挥发性风味物质种类、含量及其整体风味轮廓进行了系统研究。挤压加工对苦荞中醛类挥发性风味物质的形成有明显促进作用,对烃类作用相反。面条经烘干后,烃类相对含量继续降低,醛类相对含量继续增加。面条经过煮制后醛类相对含量反而降低。甜荞挤压面条风味物质整体呈现类似的变化趋势。在挤压、烘干、蒸煮过程中,苦荞挤压面条中的醛类相对含量始终高于甜荞挤压面条,醛类阈值低,不仅使苦荞面条的风味更加浓郁外,还赋予苦荞面条果香等独特的风味。
以上研究表明,挤压加工及热风烘干可以促进荞麦面条风味的形成,特别是热风干燥,其中全苦荞面条风味更加浓郁。
来源:感官科学与评定,转载请注明来源。 参考文献:高成成,张天弩,田未希,等.全荞麦面条在挤压、烘干及蒸煮过程中挥发性风味物质变化规律[J/OL].中国粮油学报,1-15[2024-12-20]. 提醒:文章仅供参考,如有不当,欢迎留言指正和交流。且读者不应该在缺乏具体的专业建议的情况下,擅自根据文章内容采取行动,因此导致的损失,运营方不负责。如文章涉及侵权或不愿我平台发布,请联系小编。
电子鼻RADAR分析
根据电子鼻各传感器的数值,绘制了苦荞面条和甜荞面条在加工过程中的雷达指纹图谱,从而比较面条在加工过程中的挥发性风味物质变化规律。如图1所示,所有荞麦粉及荞麦面条在T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2和PA/2这六个传感器上的响应值高,并具有相似的雷达指纹图谱轮廓。PA/2、T30/1传感器主要对有机化合物灵敏;P40/2、T40/2主要对氧化能力较强的物质灵敏,T70/2主要对芳香族香气较为灵敏,表明荞麦粉及荞麦面条挥发性风味物质主要为醛类、醇类、酸类、酮类、芳香类和烃类物质。荞麦粉经挤压和烘干后,特别是经过烘干处理,所有传感器上的响应值均显著增高。面条经蒸煮后,所有传感器的响应值都显著降低,甚至低于苦荞粉,说明蒸煮过程导致了风味物质的散失。
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主成分分析(PCA)是一种方便的数据转换和降维方法,它可以转换和缩小从电子鼻传感器获得的多指标信息的维数,并获得最重要和最主要的贡献因子。对比苦荞与甜荞样品风味时,可以看出苦荞样品和甜荞样品主成分的贡献率之和分别达到98.5%和98.1%,大于95%,并且第一主成分(PC1)的贡献率远大于第二主成分(PC2)的贡献率,说明这两个指标可以基本上代表了样品的主要风味特征,并且PC1为主要贡献物。PC1主要由T30/1、P10/1、P10/2、P40/1、T70/2和PA/2这六个传感器检测的风味成分贡献,PC2主要由LY2/G、LY2/AA、LY2/GH、LY2/gCTL传感器检测的风味成分贡献。
图2显示所有样品的数据区域间没有重叠,说明苦荞、甜荞在挤压加工、烘干、蒸煮过程中风味成分可以被区分,样品间风味成分差异性较大,也说明不同的加工方式对荞麦面条的风味有显著影响。
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总离子流图分析
图3给出了在苦荞和甜荞样品中的挥发性风味化合物的瀑布图。瀑布图显示了所有化合物的原始信息,从中可以确定样品中每个挥发性风味化合物的信号峰值强度和峰值位置。
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经GC-MS分析后,并与NIST08.L和RTLPEST3.L数据库对比,在苦荞粉、苦荞挤压面条、苦荞干面条、苦荞熟面条中分别鉴定出66种、53种、72种、25种挥发性风味物质。在甜荞粉、甜荞挤压面条、甜荞干面条、甜荞熟面条中分别鉴定出75种、44种、73种、30种挥发性风味物质。
图4为苦荞和甜荞面条加工过程中挥发性风味物质的化合物种类及相对含量,苦荞粉含有32种烃、4种醛、7种醇、7种酯、2种酮及其他挥发化合物。甜荞粉含有32种烃、7种醛、7种醇、12种酯、3种酮及其他挥发化合物。苦荞粉与甜荞粉具有相似的挥发性化合物,但也存在一定的差异。
由表1可知,苯甲醛、癸醛、4-萜烯醇、水杨酸甲酯、苯甲酸甲酯、苯乙酮、萜品烯和右旋萜二烯等挥发性物质在两种荞麦粉均有检出,其相对含量较高,赋予两种荞麦粉杏仁味、脂肪香、泥土香、水果香、花香及青香等令人愉悦的风味。苦荞粉中检测出的右旋香芹酮、二氢猕猴内酯等挥发性化合物赋予苦荞粉不同于甜荞粉的香豆素和香芹等香气。与甜荞相比,苦荞香气成分中缺乏水杨醛(杏仁香气)。此外,苦荞粉中烯萜类化合物相对含量高于甜荞粉,烯萜类属于不饱和化合物,并且容易转化为阈值较低的醛类,从而使得苦荞挤压面条中的醛类物质多于甜荞挤压面条,增加面条风味。
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以上研究表明,挤压加工及热风烘干可以促进荞麦面条风味的形成,特别是热风干燥,其中全苦荞面条风味更加浓郁。