花生品種對花生醬風味及綜合品質(zhì)的影響

劉玉蘭，舒 垚，孫國昊，馬宇翔，姜元榮，陳 寧

（1.河南工業(yè)大學糧油食品學院，河南 鄭州 450001；2.豐益（上海）生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137；3.山東金勝糧油集團有限公司，山東 臨沂 276600）

近年來，我國花生年產(chǎn)量約1800萬 t[1]，為世界上最大的花生生產(chǎn)國和消費國。花生的用途也從榨取花生油向食用花生制品轉(zhuǎn)變，其中花生醬是食用花生制品的一個重要品類。花生醬是我國居民喜愛的調(diào)味食品，其風味是品質(zhì)評價的一個重要指標。花生醬的風味除了受烘烤等制取條件的影響之外，還會受到花生原料品種差異的影響[2-3]。目前關(guān)于油用花生[4-5]和蛋白用花生[6]的品種篩選研究有較多報道，但對適宜花生醬加工的花生原料品種研究報道較少[7]，且鮮有對花生醬中揮發(fā)性風味成分進行定量和分析的研究。近年來，國內(nèi)外都在關(guān)注高油酸花生的研究[8-9]，我國高油酸花生品種的培育和推廣工作也取得顯著成效[10-12]，高油酸花生油的市場供應量日益增多，但高油酸花生所制取花生醬的風味及綜合品質(zhì)與普通花生是否有區(qū)別還鮮見報道。本實驗以3 個高油酸花生品種與4 個普通花生品種為原料，采用相同工藝條件制取花生醬，對不同花生原料所制取花生醬中揮發(fā)性風味成分進行定量檢測，并結(jié)合感官評價、流變學和質(zhì)構(gòu)性質(zhì)，對比分析不同花生品種對花生醬風味及綜合品質(zhì)的影響，以期為花生醬生產(chǎn)的原料品種優(yōu)選提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

7 種花生樣品分別為‘臨沂高油酸’、‘羅漢果308’、‘平度魯花8號’、‘四粒紅’、‘豫花23’、‘豫花65’（高油酸）、‘豫花76’（高油酸），對應標注為樣品I、II、III、IV、V、VI、VII，均由河南省農(nóng)科院經(jīng)作所和花生油加工企業(yè)提供。

4-壬醇 上海麥克林化學試劑有限公司；α-、γ-、β-、δ-生育酚和α-、γ-、β-、δ-生育三烯酚標準品 北京三區(qū)生物技術(shù)有限公司；正己烷、氫氧化鉀、乙醚、異丙醇、酚酞、硫代硫酸鈉、淀粉、冰乙酸、三氯甲烷、碘化鉀、鹽酸、濃硫酸、氫氧化鈉、二氯甲烷、乙醚、無水乙醇、體積分數(shù)95%乙醇、氯化鈉、無水硫酸鈉（均為分析純） 鄭州新豐化驗器材有限公司；正己烷、異丙醇（色譜純） 美國VBS公司；超純水由Milli-Q超純水機制得。

1.2 儀器與設備

7890B/5975B氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用儀 美國Agilent 公司；e2695-UV2475高效液相色譜儀 美國Waters 公司；Rheostress60流變儀 德國Haake公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司；S-433D氨基酸自動分析儀 德國Sykam公司；BT-9300H激光粒度分布儀 丹東市百特儀器有限公司；TA7-L384D烤箱 廣東美的集團有限公司；28型破碎機 曲阜龍達機械科技有限公司； JML-80膠體磨 溫州龍灣華威機械廠；CR-400色彩色差儀 柯尼卡美能達（中國）有限公司；MTN-2800W氮吹濃縮儀 天津奧特賽恩斯儀器公司；雙重同時萃取裝置 鄭州興華玻璃儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 花生醬制取工藝及花生油提取

花生醬制取工藝[13]：精選花生仁→烘烤→破碎→風選脫皮→膠體磨研磨→裝瓶冷卻

取500 g精選的優(yōu)質(zhì)花生仁平鋪于烤盤，放入溫度140 ℃的烤箱中進行烘烤，烘烤時間為30 min，冷卻后將其破碎為小瓣花生碎，再經(jīng)風選脫除紅衣，之后投入預消毒的膠體磨進行研磨，裝瓶冷卻。

花生醬中花生油的提取[13]：取100 g花生醬，加入200 mL正己烷，于60 ℃水浴攪拌1 h使油脂充分溶出，抽濾得到混合油，60 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去溶劑，得到花生油。

1.3.2 花生醬基本組成測定

水分質(zhì)量分數(shù)的測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》；粗脂肪質(zhì)量分數(shù)的測定 參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中粗脂肪的測定》；粗蛋白質(zhì)量分數(shù)的測定參照GB 5009.5—2016 《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》；酸價（將花生醬視作油脂）的測定參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》；過氧化值（將花生醬視作油脂）的測定參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》。

1.3.3 花生醬中揮發(fā)性風味成分的定量分析

采用同時蒸餾萃取與GC-MS技術(shù)對花生醬中主要揮發(fā)性風味成分進行檢測分析，內(nèi)標法定量[14]。

萃取條件：取20 g花生醬樣品于1000 mL平底燒瓶中，加入400 mL蒸餾水作為蒸發(fā)溶劑，50 g NaCl作為消泡劑，200 μL質(zhì)量濃度200 mg/mL的4-壬醇作為內(nèi)標，然后置于同時蒸餾萃取裝置中，收集瓶中加入20 mL二氯甲烷。從右側(cè)蒸餾管上壁出現(xiàn)冷凝液時開始計時，蒸餾萃取3 h。收集蒸餾液，氮吹濃縮至1 mL，過0.22 μm濾膜，待GC-MS分析[15]。

GC條件：HP-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；前進樣口溫度250 ℃；載氣為氦氣（純度≥ 99.999%）；恒流模式，流速1.8 mL/min；不分流進樣。升溫程序：起始溫度40 ℃，在40 ℃條件下保持3.5 min；以4 ℃/min的速率升溫至230 ℃，保持8 min；以10 ℃/min的速率升溫至280 ℃，保持5 min。MS條件：離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度240 ℃；電子轟擊離子源；電子能量70 eV；質(zhì)量掃描范圍30～500m/z。

定性定量分析：采用MSD化學工作站，匹配NIST 17質(zhì)譜庫，將檢測的各組分質(zhì)譜信息與NIST 17質(zhì)譜庫進行匹配定性，僅報道正反匹配度均大于80（最大值為100）的結(jié)果。除去儀器自身帶有的揮發(fā)性硅烷類雜質(zhì)、各類塑化劑與烷烴類成分。以4-壬醇為內(nèi)標，采用內(nèi)標法定量。按下式計算揮發(fā)性成分含量。

式中：C為揮發(fā)性成分含量/（mg/kg）；A花生醬為花生醬峰面積；A內(nèi)標為4-壬醇峰面積；m內(nèi)標為4-壬醇用量/μg；m花生醬為花生醬取樣量/g。

1.3.4 花生醬粒徑的測定

參考劉素慧[16]的方法，取1 g攪拌均勻的花生醬于50 mL塑料試管中，加入2 mL正己烷溶解，再加入40 mL蒸餾水進行分散，漩渦均勻，用激光粒度分布儀測定樣品的中位徑、體積平均徑、面積平均徑、D10（粒度分布達到10%時所對應的粒徑）、D90（粒度分布達到90%時所對應的粒徑）。

1.3.5 花生醬流變學性質(zhì)的測定

采用流變儀進行流變特性測定，轉(zhuǎn)子型號為P35/Ti/SE （帶刻痕），采用旋轉(zhuǎn)流變測量系統(tǒng)[17]。

流動曲線的繪制：將待測的花生醬樣品充分攪拌均勻，在25 ℃下靜置3 min，取適量樣品置于直徑35 mm帶刻痕的平板上。測定溫度25 ℃、恒溫時間30 s、測量距離1 mm、剪切速率0.01～50 s-1，采集數(shù)據(jù)，自變量為剪切速率，因變量為表觀黏度。

觸變性曲線的繪制：將待測的花生醬樣品充分攪拌均勻，25 ℃靜置3 min，取適量樣品置于直徑40 mm帶刻痕的平板上。剪切速率在30 s內(nèi)從10-2s-1升至102s-1，并在102s-1下保持30 s，之后剪切速率在30 s內(nèi)從102s-1下降到10-2s-1，得到觸變環(huán)，計算觸變環(huán)面積。

1.3.6 花生醬質(zhì)構(gòu)特性的測定

參考劉素慧[16]的方法，將40 g花生醬樣品攪拌均勻后取出，放入50 mL樣品槽中，室溫下靜置2 h。用A/BE-d35 探頭于5 g的觸發(fā)力下壓到花生醬中測定花生醬的硬度、黏稠度、內(nèi)聚性/黏聚性、黏性，測前、測中、測后速率均為1.00 mm/s。

1.3.7 花生醬色澤的測定

花生醬色澤采用色差儀進行測定[18]。取適量花生醬置于培養(yǎng)皿中，在上、下、左、右、中心5 個點分別測定花生醬的亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*），結(jié)果取5 個點的平均值。

1.3.8 花生醬感官評價

參考鞏阿娜等[19]的方法，評價小組由10 位具有較為豐富的油脂風味評價經(jīng)驗的人員組成。樣品隨機編碼，每個樣品評定后，以清水漱口，以蘋果片去除口腔殘留味道，休息1 min后再進行下一個樣品的評價。花生醬感官評價標準見表1。

表 1 花生醬感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of peanut butter

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用SPSS軟件和Excel 2016軟件分析統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使用Origin 2018軟件作圖。實驗重復測定3 次，結(jié)果以 平均值±標準差表示。顯著性差異采用單因素方差分析，以P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種花生所制取花生醬的基本組成

由表2可知，7 種花生醬的水分質(zhì)量分數(shù)為0.66%～0.86%，粗脂肪質(zhì)量分數(shù)為48.39%～57.17%，粗蛋白質(zhì)量分數(shù)為21.93%～35.80%。對照LS/T 3311—2017《花生醬》中水分質(zhì)量分數(shù)不高于1%、粗脂肪質(zhì)量分數(shù)不低于40%、粗蛋白質(zhì)量分數(shù)不低于23%的規(guī)定，除樣品V粗蛋白質(zhì)量分數(shù)未達標外，其他樣品的3 項指標均達標。7 種花生醬樣品的酸價為0.11～1.21 mg/g，過氧化值為0.19～6.23 mmol/kg，不同樣品的酸價和過氧化值差異較大，但均未超出LS/T 3311—2017中酸價不高于3 mg/g、 過氧化值不高于9.85 mmol/kg的規(guī)定。

表 2 不同品種花生所制取花生醬的基本組成 Table 2 Proximate composition of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.2 不同品種花生所制取花生醬中揮發(fā)性風味成分的 定量分析結(jié)果

由表3可知，7 種花生醬樣品中所含揮發(fā)性風味成分都包含吡嗪類、呋喃類、吡咯類、吡啶類等雜環(huán)類以及醛類、酮類、醇類，不同樣品中揮發(fā)性風味成分的種類一致，但含量有差別。雜環(huán)類物質(zhì)總含量在1.318～9.537 mg/kg之間，樣品VII雜環(huán)類物質(zhì)含量最高，樣品I最低。在雜環(huán)類物質(zhì)中吡嗪類是花生醬中最重要的成分[20]，對花生醬烘烤香氣的形成作出主要貢獻。7 種花生醬樣品中吡嗪類物質(zhì)含量為0.611～1.804 mg/kg， 分別含有14、14、6、13、11、10、13 種，其中含量最高的是樣品IV，最低的是樣品III。吡嗪類物質(zhì)中，2-乙基-5-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪含量較為豐富，這些成分與烤花生香味最為相關(guān)[21]。 呋喃類物質(zhì)含量為0.256～4.300 mg/kg，其中含量最多的是樣品VII，最少的是樣品I；吡咯類物質(zhì)含量為0.013～4.066 mg/kg，其中含量最多的是樣品VII；吡啶類物質(zhì)含量為0.006～0.896 mg/kg，含量最多的是樣品III； 吡咯類與吡啶類可能與焦糊味有關(guān)[22]。其他雜環(huán)類物質(zhì)的含量及種類均較少，含量為未檢出～0.723 mg/kg。 醛類物質(zhì)含量為1.988～5.968 mg/kg，含量最高的是樣品III， 最低的是樣品I，除樣品I、II之外醛類物質(zhì)含量都在4～6 mg/kg之間。醛類是花生醬揮發(fā)性風味成分中最重要的非雜環(huán)類物質(zhì)[23]，來自于脂肪降解的正己醛可提供青草味，但高濃度下也可導致氧化酸敗味，來自氨基酸降解產(chǎn)物的苯甲醛和苯乙醛可提供杏仁味和甜蜂蜜味[24]， 樣品II、IV、V、VI、VII中苯乙醛含量均在2 mg/kg 以上，這對花生醬的良好風味具有提升作用。酮類物質(zhì)含量為0.655～0.934 mg/kg，醇類物質(zhì)含量為0.155～ 1.189 mg/kg，酚類物質(zhì)含量為未檢出～1.570 mg/kg， 烯烴類物質(zhì)含量為未檢出～0.324 mg/kg，樣品I和VII含有味道令人愉悅的檸檬烯，含量分別為0.043 mg/kg和0.014 mg/kg。綜合來看，醛類和呋喃類在所有花生醬樣品中都是含量最為豐富的揮發(fā)性風味成分，樣品IV吡嗪類總含量最高，其中2,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基含量也最高，醛類中苯乙醛含量較高。本實驗研究發(fā)現(xiàn)，高油酸花生醬與普通花生醬所含揮發(fā)性風味成分在種類方面并無區(qū)別，這表明高油酸花生醬與普通花生醬的風味組成沒有明顯差異，但各揮發(fā)性成分的含量會有所差別，如高油酸花生醬的吡嗪類物質(zhì)含量略低于普通

表 3 不同品種花生所制取花生醬中揮發(fā)性風味成分的種類及含量Table 3 Types and contents of volatile components in peanut butters prepared from different varieties of peanuts

花生醬樣品，這可能導致高油酸花生醬的烘烤香味稍弱于普通花生醬。

2.3 不同品種花生所制取花生醬的粒徑分析結(jié)果

花生醬的粒徑越小其醬體越穩(wěn)定[25]。由表4可知， 7 種花生醬樣品的粒度存在差異，中位徑分布在7.65～8.34 μm之間，中位徑最小的是樣品VII，最大的是樣品I，其中樣品IV、VI、VII的中位徑、體積平均徑、面積平均徑、D10、D90均處于較低水平。由此可見，花生醬的粒徑不僅與花生醬的制備工藝有關(guān)，也與花生原料的自身性質(zhì)有關(guān)。花生醬的粒徑會對其流變學性質(zhì)與質(zhì)構(gòu)特性造成影響，從而影響其感官品質(zhì)。

表 4 不同品種花生所制取花生醬粒徑分析Table 4 Particle sizes of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.4 不同品種花生所制取花生醬的流變學特性分析結(jié)果

圖 1 不同品種花生所制取花生醬的流動曲線Fig. 1 Apparent viscosity of peanut butter prepared from different varieties of peanuts as a function of shear rate

如圖1所示，流動曲線中剪切速率與黏度的關(guān)系反映了樣品的流動特征，隨著剪切速率的增大，黏度逐漸減小，這種現(xiàn)象叫做剪切稀化，是典型的假塑性流體的流動特征。樣品的黏度在剪切速率0.01～10 s-1之間急劇下降，在10～50 s-1之間趨于平緩，這反映出花生醬這種假塑性流體當受到剪切作用力時，其蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等物質(zhì)的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會遭到破壞，分子間的相互作用被削弱，表現(xiàn)為黏度下降[26]。7 種樣品流動曲線有所差異，樣品I、II的初始表觀黏度最高，在0.01～10 s-1之間隨剪切速率增加下降得最快，這可能與這兩個樣品的粒徑較大有關(guān)。其他樣品的初始表觀黏度均較低，在0.01～10 s-1之間隨剪切速率的增加下降得較為平緩。花生醬磨制過程中，剪切稀化可以增加流動效率和降低能耗。

不同花生醬樣品在同樣外力作用下會發(fā)生形變，當剪切速率達到最大值時再降低，樣品會恢復其原本結(jié)構(gòu)，這樣就形成了上下閉合的觸變環(huán)，觸變環(huán)面積越大，說明樣品黏度變化越大[27]，樣品的觸變性越大，涂抹性能越好。因此，觸變性在一定程度上反映了花生醬在食用時的口感與涂抹性[28]。如圖2所示，剪切速率在10-2～102s-1時7 種花生醬的觸變性不同，樣品IV觸變曲線與其余樣品差距較大，其觸變環(huán)面積為11570 Pa/s，其他6 種樣品的觸變環(huán)面積在26～360 Pa/s之間，這可能與樣品IV具有較高的蛋白質(zhì)含量與較低的脂肪含量有關(guān)。

圖 2 不同品種花生所制取花生醬的觸變性曲線Fig. 2 Shear stress of peanut butters prepared from different varieties of peanuts as a function of shear rate

2.5 不同品種花生所制取花生醬的質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果

質(zhì)構(gòu)儀可量化地表達花生醬樣品的物理特性[17]，且測定的物理特性與花生醬的感官特性間有較好的相關(guān)性，質(zhì)構(gòu)分析數(shù)據(jù)可以較為科學地反映花生醬的質(zhì)構(gòu)特性。硬度是指使食品變形所需的力；黏聚性指將食品內(nèi)部拉合在一起的內(nèi)聚力；黏性是指剝離食品表面和其他物質(zhì)黏附所需的力[29]。適當?shù)酿こ矶群宛ば钥梢越o較弱的風味在口腔更加長的感受時間以及降低食品中呈味成分的釋放程度。黏稠度和黏性過高，消費者就會有“糊住嗓子”的感覺，過稀則味感消失較快，食品的風味就會不完整。由表5可知，樣品IV的硬度、黏稠度、黏聚性、黏性與其他樣品相比差異顯著（P＜0.05），這與樣品IV的觸變特性較為一致，且感官評價結(jié)果也顯示樣品IV涂抹性得分較高。這可能是由于該品種的花生蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低，導致其較為黏稠。

表 5 不同品種花生所制取花生醬的質(zhì)構(gòu)特性Table 5 Texture characteristics of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.6 不同品種花生所制取花生醬的色度分析結(jié)果

作為醬類食品，花生醬的色度也會影響其外觀品質(zhì)從而影響消費者的感官體驗。L*、a*、b*值分別表示花生醬的亮度、紅度和黃度。由表6可知，7 種花生醬的亮度在50.78～57.71之間，其中樣品IV的L*值最大，為57.71；a*值在1.79～5.23之間，其中樣品IV的a*值最大，為5.23；b*值在15.50～19.28之間，其中樣品IV和樣品V的b*值最大，均為19.28。結(jié)合感官評價結(jié)果，L*值最高的樣品IV在色澤方面得分最高，據(jù)報道，烘烤花生理想的L*值為58～59[30]，與樣品IV最為接近。

表 6 不同品種花生所制取花生醬的色度Table 6 Color parameters of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.7 不同品種花生所制取花生醬的感官評價分析結(jié)果

花生醬的感官屬性尤其是風味會直接影響消費者對其喜好程度，因此對花生醬進行感官評價非常必要。對7 種花生醬樣品的色澤、風味、組織狀態(tài)、口感、涂抹性、總體接受程度6 個方面的感官評價得分進行匯總，結(jié)果如表7所示。

表 7 不同品種花生所制取花生醬的感官評價結(jié)果Table 7 Sensory evaluation of peanut butters prepared from different varieties of peanuts分

樣品IV的感官評價綜合得分最高，其次是樣品V、II、I，樣品III、VI、VII的綜合得分較低。結(jié)合GC-MS檢測結(jié)果，樣品IV風味得分最高的原因可能是由于其較高的吡嗪類物質(zhì)含量，樣品III、VI、VII的風味得分較低，可能是醛類物質(zhì)的含量較高使得其氧化酸敗味較重。3 種高油酸樣品風味得分低于大部分普通花生醬，這可能與它們略低的吡嗪類物質(zhì)含量有關(guān)。

3 結(jié) 論

通過對7 個不同品種花生所制取花生醬揮發(fā)性風味成分的定量，并結(jié)合感官評價以及流變學特性、質(zhì)構(gòu)特性、色度等指標對比分析，發(fā)現(xiàn)不同花生品種所制取花生醬中揮發(fā)性風味成分的種類和含量有較大差別，7 種花生醬樣品中雜環(huán)類物質(zhì)總含量為1.318～9.537 mg/kg，其中吡嗪類物質(zhì)含量為0.611～1.804 mg/kg，呋喃類物質(zhì)含量為0.256～4.300 mg/kg，吡咯類物質(zhì)含量為0.013～4.066 mg/kg， 吡啶類物質(zhì)含量為0.006～0.896 mg/kg，其他雜環(huán)類物質(zhì)的含量均較少；醛類物質(zhì)含量為1.988～5.968 mg/kg， 酮類物質(zhì)含量為0.655～0.934 mg/kg，醇類物質(zhì)含量為0.155～1.189 mg/kg，酚類物質(zhì)含量為未檢 出～1.570 mg/kg，烯烴類物質(zhì)含量為未檢出～0.324 mg/kg。 樣品IV（‘四粒紅’花生所制取的花生醬）中吡嗪類物質(zhì)含量最高，同時感官評價綜合得分也最高。7 種花生醬的水分質(zhì)量分數(shù)為0.66%～0.86%，粗脂肪質(zhì)量分數(shù)為48.39%～57.17%，粗蛋白質(zhì)量分數(shù)為21.93%～35.80%，酸價為0.11～1.21 mg/g，過氧化值為 0.19～6.23 mmol/kg。其中‘四粒紅’花生醬的粗脂肪質(zhì)量分數(shù)最低，粗蛋白質(zhì)量分數(shù)最高，酸價和過氧化值均較低。7 種花生醬中位徑分布在7.65～8.34 μm之間，其中‘四粒紅’、‘豫花76’和‘豫花65’花生醬的中位徑、體積平均徑、面積平均徑、D10、D90均較低，‘四粒紅’花生醬的觸變環(huán)面積與其他樣品差距較大，為11570 Pa/s，其涂抹性也較好。綜上所述，‘四粒紅’花生醬綜合品質(zhì)較其他品種好，‘四粒紅’花生是制作花生醬的適宜品種。