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GC-MS分析麦胚对馒头风味的影响

2017-07-18李竹生景廉政

关键词:全脂烃类脱脂

宋 娜,李竹生*,景廉政

(1.郑州职业技术学院 生物工程系,河南 郑州 450121;2.桂林力源粮油食品集团有限公司,广西 桂林 541001)

GC-MS分析麦胚对馒头风味的影响

宋 娜1,李竹生1*,景廉政2

(1.郑州职业技术学院 生物工程系,河南 郑州 450121;2.桂林力源粮油食品集团有限公司,广西 桂林 541001)

通过GC-MS分析,对比脱脂麦胚馒头、全脂麦胚馒头与普通馒头在气味上的差异。结果表明:脱脂麦胚和全脂麦胚会给馒头带来清香型的果香或蔬菜香,但是挥发性成分却不同。普通白面馒头共检测出33种挥发性物质;脱脂麦胚馒头共检测出42中挥发性物质;全脂麦胚馒头共检测出38种挥发性物质。3种馒头中主要的风味物质是烃类和醇类,醛类、酯类、芳香类化合物的含量较少,但是会赋予馒头特征风味。

GC-MS;麦胚;馒头;风味

0 引言

馒头是指以小麦粉为主要原料,将小麦粉、酵母等加水后和成面团,按一定的工艺条件对面团进行压延、成型、醒发等处理经蒸制而成的一种面制品[1]。馒头醒发是面团发酵的过程,在此期间,面团中发生着许多化学反应,如蛋白质的水解、脂肪和肽的代谢等,这些化学反应会产生许多风味物质[2],从而赋予馒头与众不同的气味特征。麦胚富含重要的营养物质,如蛋白质、脂质、维生素、膳食纤维等,它的添加会对馒头的风味产生一定的影响[3]。目前常用的研究食品风味的技术有顶空固相微萃取技术(SPME)、气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)、同时蒸馏萃取(SDE)等。Kim 等[4]对酵母和非酵母北方馒头的挥发性化合物进行了测定,采用顶空固相微萃取(SPME)与气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)相结合的技术,确定馒头中的挥发性化合物共89种,其中乙醇和3-甲基-1-丁醇是最丰富的化合物。笔者通过GC-MS分析,对比脱脂麦胚馒头、全脂麦胚馒头与普通馒头在气味上的差异。

1 材料与方法

1.1 材料和设备

1.1.1 材料与试剂

面粉:金苑特一粉,郑州金苑面业有限公司;安琪高活性干酵母(低糖型):安琪酵母股份有限公司;脱脂小麦胚芽粉:河南鲲华生物技术有限公司;全脂小麦胚芽粉:今麦郎面粉(汤阴)有限公司;蒸馏水:郑州市中天实验仪器有限公司。

1.1.2 设备与仪器

BS600L型电子天平:上海友声衡器厂;DHQT150型多功能面团成型机:鼎海精机大丰有限公司;OMJ-P32型热风循环醒发箱:河北欧美佳食品机械有限公司;7890A型气相色谱质谱联用仪:安捷伦科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 馒头制作工艺

实验室馒头制作常采用一次发酵法,其工艺流程为:称取面粉、水、酵母等主配料→和面→压延→分割整形→醒发→汽蒸→冷却。

麦胚馒头的制作方法:将一定比例的麦胚粉与面粉混合后,称取1 000 g的混合粉,然后以混合粉的总质量为基准,称取0.8%的酵母,加适量的水(40%~45%),在机械搅拌机中和面10~20 min,形成稳定面团后放入全自动压面机中进行压延,多次压延后取出面带,在刀切馒头成型机上完成进一步的压延、卷起、切割成型。将成型的馒头坯置于35℃、相对湿度为85%的醒发箱中醒发30 min,放入已预热的蒸柜中蒸制30 min,取出并冷却。

1.2.2 馒头风味的测定

馒头风味物质的测定采用顶空固相微萃取与气质联用法[5]。

1.2.2.1 样品的制备

馒头样品制备:分别制作适当添加量的脱脂麦胚馒头、适当添加量的全脂麦胚馒头、普通白面馒头。蒸制停火后立即称取20 g样品于200 mL顶空瓶中,取馒头瓤中心部分和少量的馒头皮作为测定样品、密封。

1.2.2.2 挥发性成分的顶空固相微萃取

取样前,先将萃取头在气相色谱进样口老化20 min,若是首次老化可以持续40 min。老化后,将其插入密封好的顶空瓶中,在60℃恒温水浴中保温萃取40 min后取出萃取头并迅速插入气相色谱进样口,250℃不分流模式下解析挥发性成分5 min。

1.2.2.3 气相色谱-质谱条件

气相色谱条件:色谱柱为HP-5SIL MS毛细管柱(30 m×0.25 mm,膜厚 0.25 μm);程序升温:柱温40℃,保持 4 min,以 6℃/min升温至 230℃,保持12 min;进样口温度为250℃;以高纯氦气为载气,流速为 1.0 mL/min;进样方式:不分流模式。

质谱条件:离子源温度230℃,传输线温度280℃;电离方式EI;电子能量70 eV,质子扫描范围33~650 m/z,数据采集方式为全扫描。

1.2.2.4 气相色谱-质谱图谱分析

样品中未知挥发性成分通过工作站NIST11.L标准谱库自动检索,导出样品检索报告后筛选匹配,保留匹配度大于80的物质,去除掉柱流失物质(聚甲基硅氧烷化合物)。定量分析采用峰面积归一化法,计算出各种保留挥发性成分的相对百分含量。

2 结果与讨论

为探究麦胚添加对馒头风味的影响,采用顶空固相微萃取技术和气相色谱-质谱联用技术,对普通白面馒头、脱脂麦胚馒头(添加量4%)、全脂麦胚馒头(添加量4%)进行风味分析。定性、定量分析结果如表1所示。

从表1可以看出,普通馒头、脱脂麦胚馒头、全脂麦胚馒头的挥发性成分主要是烃类、醇类、醛类、酯类、酮类、呋喃类物质,其中大部分是以烃类物质存在。馒头挥发性物质主要来源于混合粉自身的挥发性物质,面团发酵过程中利用糖类物质代谢产生的物质及在酶的作用下醇类和有机酸类水合生成的酯类,蒸制过程中面团中醇与有机醇进一步反应生成的酯及羟基物质[6]。3种馒头中共检测出74种挥发性物质,包括43种烃类、8种醇类、2种酯类、7种醛类、1种酮类、3种酸类、2种醚类以及8种芳杂环类风味物质。

表1 主要挥发性成分及相对含量Table 1 Volatile components and relative content

在挥发性物质数量和相对含量方面,普通白面馒头共检测出33种挥发性物质;脱脂麦胚馒头共检测出42中挥发性物质;全脂麦胚馒头共检测出38种挥发性物质。虽然3种馒头中挥发性物质的数量和相对含量差异较大,但是检测出的挥发性物质种类大致相同,都包括烃类、酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、芳香杂环类等。3种馒头中检测出烃类物质数量和含量较多,一般来讲,烃类化合物具有较高的气味阈值,可以认为其不具有风味活性,对风味贡献值较小。所以虽然3种馒头中烃类物质相对含量较高,但其对馒头的风味产生的影响较小。对馒头风味影响较大的挥发性化合物主要是有机酸类、酯类和羰基类物质。醇类物质具有较高的阈值,但当以高浓度存在或者是不饱和的酯存在,才会对食品的风味影响较大。酯类是很重要的风味物质,检测到的几种酯是由高级醇与有机酸形成,对馒头风味有一定的贡献[7]。羰基类物质包括醛和酮,正己醛、苯乙醛、2-戊基-呋喃、丁酸等物质的阈值较低,可以赋予馒头特殊的香味。芳香族物质苯乙醇具有清甜的玫瑰花香和面包香,杂环类的呋喃具有未成熟青水果香气,是食品中重要的增香剂[8]。

脱脂麦胚和全脂麦胚中蛋白质含量较高,含硫氨基酸热降解产生含硫化合物,虽然阈值较低,但具有很重要的感官特性,对馒头风味有很大影响[9]。适量添加麦胚会使馒头的风味更加清香浓郁,嗅觉感官更加容易接受。全脂麦胚中含有较高的脂肪酸,脂肪酸的氧化裂解和胡萝卜素的氧化降解产物,使馒头中风味化合物相对含量增加,其中醛酮类和烃类化合物增加较多[10]。

续表1

3 结论

对普通白面馒头、脱脂麦胚馒头、全脂麦胚馒头风味的GC-MS分析发现,在这3种馒头中共检测到74种风味化合物。包括43种烃类、8种醇类、2种酯类、7种醛类、1种酮类、3种酸类、2种醚类以及8种芳杂环类风味物质。GC-MS分析结果表明,3种馒头中主要的风味物质是烃类和醇类。脱脂麦胚和全脂麦胚会给馒头带来清香型的果香或蔬菜香,但是挥发性成分却不同。醛类、酯类、芳香类化合物含量较少,但是会赋予馒头特征的风味。脱脂麦胚和全脂麦胚的添加会给馒头带来别样的风味,给人们提供了另一种风味的选择。

[1] 苏东民.中国馒头分类及主食馒头品质评价研究[D].北京:中国农业大学,2005.

[2] MICHAEL G,GANZLE A,VERMEULEN N,et al.Carbohydrate,peptide and lipid metabolism of lactic acid bacteria in sourdough [J].Food Microbiology,2007,24:128-138.

[3] 朱帆,徐广文,丁文平.小麦理化性质与馒头品质的相关性研究[J].粮油加工,2007(8):102-105.

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[5] 刘晨.复合发酵剂馒头中主要风味物质形成机理的初步研究[D].哈尔滨:黑龙江大学,2013.

[6] 闫瑛楠.麸皮酵子的制作工艺及其在馒头中的应用研究[D].郑州:河南工业大学,2015.

[7] 韩德权,孙庆申.复合发酵剂馒头和单一酵母馒头风味物质比较[J].食品科学,2012,2(33):240-242.

[8] 宋国新,余应新,王林祥,等.香气分析技术与实例[M].北京:化学工业出版社,2008.

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[10]张超,卢艳,李冀新,等.茶叶香气成分及香气形成的机理研究进展[J].福建茶叶,2005(3):17-19.

ANALYSIS OF THE EFFECT OF WHEAT GERM ON THE FLAVOR OF STEAMED BREAD BY GC-MS

SONG Na, LI Zhusheng, JING Lianzheng
(1.Bioengineering Department, Zhengzhou Technical College, Zhengzhou 450121, China;2.Guilin Liyuan Food Group Co., Ltd., Guilin 541001, China)

The difference among defatted wheat germ steamed bread,full-fat wheat germ steamed bread and common steamed bread in flavor was analyzed by GC-MS.Results showed that defatted wheat germ and full-fat wheat germ steamed bread had fragrant fruit or vegetable flavor,but had different volatile components,wherein thirty three kinds of volatile substances were detected in common steamed bread;forty two kinds of volatile substances were detected in defatted wheat germ steamed bread;and thirty eight kinds of volatile substances were detected in full-fat wheat germ steamed bread.The flavor substances of the three kinds of steamed bread included a large amount of hydrocarbons and alcohols,and a small amount of aldehydes,esters and aromatic compounds,but the small amount of aldehydes,esters and aromatic compounds could brought characteristic flavors for steamed bread.

GC-MS;wheat germ;steamed bread;flavor

TS213.2

B

1673-2383(2017)03-0089-04

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20170621.1051.032.html

网络出版时间:2017-6-21 10:51:07

2016-09-08

河南省教育厅科技攻关项目(152102310189)

宋娜(1977—),女,河南虞城人,硕士,副教授,研究方向为食品生物、功能性食品的研制与开发。

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