汪丽萍，刘艳香，谭 斌，沈汪洋，田晓红，刘 明，高 琨

营养品质

全麦粉添加量对干挂面挥发性成分的影响研究

汪丽萍1，刘艳香1，谭 斌1，沈汪洋2，田晓红1，刘 明1，高 琨1

（1. 国家粮食和物资储备局科学研究院，北京 100037；2. 武汉轻工大学，湖北 武汉 430023）

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法研究3种不同全麦粉添加量（50%、75%和 100%）干挂面和1种精白挂面样品的挥发性成分，共检测到85种挥发性成分，其中包括17种醛，34种烃，16种醇，7种酮，1种呋喃，7种酯，2种胺和1种酸。四种挂面均含有烃类、醛类、醇类、酮类、酯类和胺类化合物。精白挂面和三种全麦挂面中分别检测到44、53、52和50种挥发性成分，全麦挂面相比于精白挂面挥发性成分显著增加。在挥发性成分中醛类物质是最主要物质，相对含量达25%以上。己醛含量显著高于其他醛类物质。全麦粉添加量的增加对各种类挥发性成分构成影响不大，而对各挥发性成分的相对含量有较大影响。

全麦粉；添加量；干挂面；挥发性成分

近年来，随着人们对全谷物营养健康功能认识的逐步深入和健康谷物食品消费需求的不断提升，全谷物食品产业得到了迅猛发展。全世界近三分之二的小麦都用于食品加工，全麦食品是全谷物领域的研究热点对象之一。挂面是中国的传统主食，也是产值较大的面制品之一。全麦挂面是我国全麦食品发展的一个重要方向，市场上全麦挂面产品也日渐丰富，据笔者不完全统计，生产全麦挂面的企业品牌已达40个以上。目前，有关全麦挂面的研究主要集中于麸皮性质对其品质特性的影响[1-5]、加工工艺[6]及加工过程中营养品质的变化[7]等，对于全麦挂面挥发性成分的研究还鲜有报道。本文采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术研究不同全麦粉添加量干挂面的挥发性成分，为全麦挂面生产加工工艺及产品标准质量评定指标确立等方面提供数据支持和参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

粗麸、细麸、胚芽、小麦芯粉等原料：山东峰宇面粉有限公司。

SLG 30-IV双螺杆挤压实验机：济南赛百诺科技开发有限公司；WF-AOB万能粉碎机：南京鑫长江制药设备有限公司；LHC-3型气旋式气流微粉碎机：潍坊正远粉体工程设备有限公司；JHMZ 200试验和面机、JMTD-168/140试验面条机、JXFD 7醒发箱：北京东方孚德技术发展中心；CTC自动SPME进样器：瑞士CTC公司；50/30 µm DVB/CAR/PDMS纤维素萃取头：美国Supelco公司；7890 GC-5975c四极杆 MSD联用仪：美国安捷伦科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 全麦干挂面的制备

将粗麸、细麸、胚芽按各自出粉比例混合，制备麸胚混合料。麸胚混合料经挤压稳定化处理后粉碎至80目左右，再进行微粉碎处理，微粉碎麸胚粉与小麦芯粉按出粉比例复配制备50%、75%和100%全麦粉。采用田晓红[8]等挂面制备方法，制备全麦挂面。

1.2.2 全麦干挂面挥发性成分的测定

1.2.2.1 全麦干挂面挥发性成分的萃取与解析 称取2 g长度0.5 cm的挂面样品，置于20 mL气相顶空样品瓶中，盖好瓶盖，放置孵化器中，设置搅拌速度500 rpm，孵化温度75 ℃，平衡10 min，将老化的纤维萃取头顶空萃取60 min，于进样口解吸附5 min。

1.2.2.2 气相色谱和质谱分析条件 色谱条件：采用安捷伦DB-5MS型毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 µm）；载气为高纯氦气，载气流速为1.0 mL/min，不分流进样；进样口温度：240 ℃；升温程序：初始温度为30 ℃，保持5 min，以 3 ℃/min升至150 ℃，然后以5 ℃/min升至240 ℃，保持3 min。

质谱条件：离子源温度为230 ℃；传输线温度为280 ℃；质谱四级杆150 ℃；离子化模式：EI；电子能70 eV；扫描范围为全扫描。

1.3 数据处理

挥发性成分的定性分析，通过检索NIST 08图谱库，人工解析图谱，匹配度大于80%的作为检测结果；挥发性成分的定量分析，采用峰面积归一化法计算各成分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 不同全麦粉添加量干挂面挥发性成分组成与含量分析

不同全麦粉添加量干挂面挥发性成分组成数量及相对含量如图1、图2所示，共检测到85种挥发性成分，包括17种醛，34种烃，16种醇，7种酮，1种呋喃，7种酯，2种胺和1种酸，有20种物质在4种干挂面中均有出现。4种干挂面中挥发性成分种类数分别为44、53、52、50种。从挥发性成分组成数量比较，三种全麦干挂面各类挥发性成分数量都多于精白挂面。四种干挂面样品中烃类物质数量最多，醛类、醇类、酮类、酯类物质依次减少。从挥发性成分的相对含量比较，四种干挂面样品中，醛类、烃类、醇类、酮类、呋喃类和酯类是主要的挥发性成分。醛类物质含量最高，达25%以上，烃类含量次之，其他挥发性成分的含量较低。主要挥发性成分中，醛类物质含量随全麦粉添加量的增加而增加，但50%和75%全麦挂面的醛类物质含量低于精白挂面，100%全麦挂面与精白挂面含量相当。其他挥发性成分随全麦粉添加量的增加，含量变化无规律性。

江汉石油工程公司井下测试公司西南项目部经理张相权就曾带领队伍在这里创下了至今无人能破的“井工厂”压裂奇迹。

图1 不同全麦粉添加量干挂面中挥发性成分数量比较

图2 不同全麦粉添加量干挂面中各类挥发性成分相对含量比较

2.2 不同全麦粉添加量干挂面挥发性成分的分类比较

2.2.1 醛类物质比较

从表1可以看出，四种干挂面共检测到17种醛类挥发性成分，其中精白挂面11种，50%全麦挂面12种，75%全麦挂面12种，100%全麦挂面14种，均含有戊醛、己醛、庚醛、2-庚醛、2-辛烯醛、壬醛、2-壬烯醛、癸醛8种醛类。从峰面积结果看，除50%全麦挂面醛类物质总含量低于精白挂面，其余均高于精白挂面，全麦挂面中醛类物质的总含量随全麦粉添加量的增加逐渐增加；从相对含量结果看，全麦挂面中醛类物质总含量低于精白挂面（46.37%），但随全麦粉添加量的增加而增加（27.70%~46.31%）。从图3可以看出，挂面中共有醛类物质己醛含量显著高于其他醛类，是特征性物质，壬醛、2-庚醛、2-辛烯醛、2-壬烯醛、癸醛含量其次，这些主要醛类物质均随全麦粉添加量的增加而增加。醛类物质一般为不饱和脂肪酸中碳碳双键氧化后产生氢过氧化物的降解产物，阈值比较低，具有奶油、脂肪、草香以及清香等气味[9]。

2.2.2 烃类物质比较

从表1可以看出，四种挂面共检测到34种烃类挥发性成分，其中白挂面17种，50%全麦挂面19种，75%全麦挂面18种，100%全麦挂面18种，均含有十二烷、十三烷、环十二烷、十五烷和D-柠檬烯5种烃类物质。从峰面积结果看，全麦挂面相比于精白挂面，其烃类物质的总含量显著增加。从相对含量结果看，除50%全麦挂面（25.4%）烃类含量高于精白挂面（23.2%），75%和100%全麦挂面烃类物质含量低于精白挂面，分别为20%和22.86%。从图4可以看出，全麦挂面中5种共有烃类物质普遍高于精白挂面，D-柠檬烯在50%和75%全麦挂面中显著升高，十二烷、十三烷随全麦粉添加量的增加而增加。一般烃类物质的阈值较高，可能对气味影响不大，但是较高含量烃类物质对气味整体协调性具有重要贡献[10]。

2.2.3 醇类物质比较

从表1可以看出，四种挂面共检测到16种醇类挥发性成分，其中精白挂面7种，50%全麦挂面9种，75%全麦挂面11种，100%全麦挂面6种，均含有戊醇和1-辛烯-3-醇2种醇类物质。从峰面积结果看，除75%全麦挂面的醇类物质总量高于精白挂面外，其余均低于精白挂面，从相对含量结果看，全麦挂面醇类物质总含量低于精白挂面（13.85%），范围在5.25%~10.97%。从图5可以看出，75%全麦挂面中戊醇含量高于其他挂面，1-辛烯-3-醇含量除50%全麦挂面低于精白挂面外，其余均高于精白挂面。饱和醇类化合物的阈值比较高，它们对挂面风味影响可能不大。而不饱和醇类化合物具有较低阈值，如1-辛烯-3-醇具有类似于蘑菇和泥土的气味，可能对不同添加量全麦挂面风味差别有贡献[11]。

2.2.4 酮类物质比较

表1 不同全麦粉添加量干挂面中各类挥发性成分分析结果

续表1

注：A为峰面积/105，B为相对含量/%，—为没检测到。

图3 不同全麦粉添加量干挂面中共有醛类挥发性成分峰面积比较

图4 不同全麦粉添加量干挂面中共有烃类挥发性成分峰面积比较

图5 不同全麦粉添加量干挂面中共有醇类挥发性成分峰面积比较

图6 不同全麦粉添加量干挂面中共有酮类挥发性成分峰面积比较

2.2.5 酯类物质比较

从表1可以看出，四种挂面共检测到7种酯类挥发性成分，其中精白挂面3种，50%全麦挂面4种，75%全麦挂面2种，100%全麦挂面2种。从峰面积结果看，50%全麦挂面中酯类物质总含量最高，75%全麦挂面中含量次之，100%全麦挂面和精白挂面相当。从相对含量结果看，50%全麦挂面中酯类物质总含量最高，达10.73%，精白挂面次之，依次是75%全麦挂面和100%全麦挂面，最低为2.39%。

2.2.6 胺类物质比较

从表1可以看出，四种挂面均检测到共有的2种胺类挥发性成分。从峰面积和相对含量结果看，全麦挂面中胺类物质总含量均低于精白挂面，随全麦粉添加量的增加而增加。全麦挂面中胺类物质相对含量范围为1.36%~1.97%。

2.2.7 呋喃类物质比较

从表1可以看出，四种挂面中除75%全麦挂面，共检测到1种呋喃类挥发性成分——2-戊烷基呋喃。从峰面积结果看，全麦挂面中呋喃类物质总含量均高于精白挂面。从相对结果看，100%全麦挂面中含量最高，达9.05%，50%全麦挂面4.95%，低于精白挂面5.65%。呋喃类物质主要由氨基催化糖类物质发生焦糖化反应得到，呈现出花香气味，散发出一种令人愉悦的香甜气味，对全麦挂面风味有重要影响[13]。

2.2.8 酸类物质比较

从表1可以看出，四种挂面仅75%全麦挂面中检测到丙酸物质，其相对含量达21.48%。

3 结论

3种不同全麦粉添加量（50%、75%和100%）干挂面和1种精白挂面样品中共检测到85种挥发性成分，其中包括17种醛，34种烃，16种醇，7种酮，1种呋喃，7种酯，2种胺和1种酸。四种挂面均含有烃类、醛类、醇类、酮类、酯类和胺类化合物。精白挂面和三种全麦干挂面中分别检测到44、53、52和50种挥发性成分，全麦挂面相比于精白挂面挥发性成分显著增加。在挥发性成分中醛类物质是最主要物质，相对含量达25%以上。醛类物质中，己醛含量显著高于其他醛类物质。全麦粉添加量的增加对各种类挥发性成分构成影响不大，而对各挥发性成分的相对含量有较大影响。

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Effect of addtive amount of whole wheat flour on volatile components of dry noodles

WANG Li-ping1, LIU Yan-xiang1, TAN Bin1, SHEN Wang-yang2, TIAN Xiao-hong1, LIU Ming1, GAO Kun1

(1. Academy of National Food and Strategic Reserves Administration, Beijing 100037, China; 2. Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei 430023, China)

Volatile compounds from one kind of refined white noodle and three kinds of dry noodles added with different contents of whole wheat flour (50%, 75% and 100%) were extracted by headspace solid phase micro extraction (HS-SPME) and identified by Gas Chromatography Mass Spectroscopy (GC-MS). A total of 85 volatile compounds were identified in the four dry noodles, including 17 aldehyde, 34 hydrocarbon, 16 alcohol, 7 ketone, 1 furan, 7 ester, 2 amine, 1 acid. The four kinds of noodles contain hydrocarbons, aldehydes, alcohols, ketones, esters and amines. 44, 53, 53 and 50 volatile components were detected in refined white noodles and three kinds of whole wheat noodles, respectively. Compared with refined white noodles, the volatile components in whole wheat noodles were significantly increased. Among the volatile components, aldehydes are the most important substances with relative contents of more than 25%. The content of hexanal in aldehydes was significantly higher than that of other aldehydes. The increase of the amount of added whole wheat flour has little effect on the composition of various volatile components, but has great effect on the relative contents of each volatile component.

whole wheat flour; adding amount; dry noodles; volatile components

TS213.2

A

1007-7561(2020)03-0098-07

10.16210/j.cnki.1007-7561.2020.03.015

2019-12-19

“十三五”国家重点研发计划项目（2018YFD0401002），中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（ZX1904）

汪丽萍，1978年出生，女，博士，研究员，研究方向为粮食加工与安全.

谭斌，1972年出生，男，博士，研究员，研究方向为粮食加工.