玫瑰、百合煎餅風味成分比較研究

黃一承，史 玉，馬艷麗，丁云峰，馬 琳，李 丹, ，李曉磊,

（1.長春大學農產品加工吉林省普通高等學校重點實驗室，吉林長春 130022；2.長春大學園林學院，吉林長春 130021；3.吉林建筑大學藝術設計學院，吉林長春 130012）

煎餅是我國北方的傳統主食之一，分布范圍廣，通常以谷物為原料泡開后經碾磨成糊狀，再攤制而成[1]。煎餅是一種全谷物食品，含有蛋白質、碳水化合物、脂質等豐富的營養成分[2]，還具有降血脂、預防冠心病等功效[3]，受到消費者的廣泛關注。煎餅往往使用粗糧作為原料，口感及風味存在一定的不足，不能滿足部分消費者的偏好，因此，近年來對提升煎餅口感及風味的研究逐漸成為熱點。

玫瑰是薔薇科（Rosaceae）薔薇屬（Rosa）落葉叢生灌木，起源于亞洲，香味優雅柔和，同時兼具理氣活血、美容養顏和提高機體免疫等功效，是香水和食品行業的重要原料[4?6]。百合是百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）草本球根植物，在我國分布廣泛，含有多糖、皂苷、酚類等營養物質，具有抗氧化、降血糖等功效[7?9]。百合具有特殊香味，深受人們喜愛，在食品方面具有廣泛應用。因為玫瑰和百合的食用價值和藥用價值越來越受到重視，以玫瑰、百合等作為輔料的糕點越來越多[10]。

風味作為食品感官的重要評價指標，與消費者的接受程度密切相關。玫瑰煎餅和百合煎餅是近年來新研發的煎餅品種，受到消費者的喜愛，但是缺少對其風味物質的研究。風味物質分為揮發性風味物質和非揮發性風味物質，頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術是高效的氣味分析方法，在食品中應用廣泛[11]。本研究以原味煎餅、玫瑰煎餅和百合煎餅為原料，通過氣相色譜-質譜聯用技術和高效液相色譜法對揮發性風味物質和有機酸含量進行檢測，采用聚類層次分析的方法進行分析處理，并計算相對氣味活度值，以期為煎餅風味的選擇和品質控制提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原味煎餅、玫瑰煎餅、百合煎餅 由吉林瑞恒食品有限公司提供；酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、馬來酸標準品及其他試劑 均為國產分析純。

15 mL頂空萃取瓶 美國Supelco公司；QP2010 Ultra氣相色譜-質譜聯用儀 日本Shimadzu公司；Centrifuge 5430離心機 德國Eppendorf公司；P680A LPJ-4高效液相色譜儀 德國Dionex公司；DVB/CAR/PDMS萃 取 纖 維（50/30 μm） 美 國Supelco公司；DB-5MS UI毛細管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm） 美國Agilent公司；Acclaim OA色譜柱（4.0 mm×250 mm，5 μm） 美國Thermofisher。

1.2 實驗方法

1.2.1 HS-SPME-GC-MS分析揮發性風味物質

1.2.1.1 HS-SPME條件 稱取0.5 g樣品，在研缽中碾碎后加入頂空萃取瓶中，再加入1.50 mL飽和NaCl溶液，60 ℃預平衡20 min，用已活化好的DVB/CAR/PDMS萃取纖維頂空吸附60 min，將萃取頭插入GC進樣口解吸5 min。

1.2.1.2 GC-MS分析 GC條件：DB-5MS UI毛細管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度230 ℃，分流比1:25；載氣He，流速1.0 mL/min；升溫程序：毛細管柱初溫35 ℃，保持5 min，以4 ℃/min升至140 ℃，保持5 min，再以6 ℃/min升至230 ℃，保持5 min。

MS條件：GC-MS接口溫度280 ℃，離子源溫度230 ℃；離子化方式：電子電離源；電子能量70 eV；質量掃描范圍m/z 30~550。

定性方法：通過對比軟件標準譜庫NIST11，保留相似度大于80%的化合物。

定量方法：通過氣相色譜峰面積歸一化法得到各物質相對含量。

1.2.2 相對氣味活度值（relative odor activity value，ROAV）值計算及關鍵風味物質的確定 ROAV值是一種能夠有效評價測得化合物的方法[12]。對樣品總體風味貢獻最大的化合物的ROAV以100計，其他風味化合物的ROAV按下式計算：

式中，C%A和TA分別為各揮發性物質的相對含量和感覺閾值，C%max和Tmax分別為對樣品總體風味貢獻最大組分的相對含量和感覺閾值。ROAV越大表示該化合物對樣品總體風味的貢獻作用越大，一般認為ROAV>1的風味化合物是關鍵風味化合物[13]。

1.2.3 HPLC分析有機酸含量 分別準確稱取一定量的酒石酸、蘋果酸、乳酸、檸檬酸、馬來酸標準品，用流動相配置成10、20、5、20、10 mg/mL的標準溶液，再 依 次 稀 釋 成0.830、1.670、0.520、1.670、0.280 mg/mL的混合標準溶液，用于進樣分析。

取1 g樣品，研缽碾碎后用蒸餾水定容至10 mL，30 ℃條件下以20 kHz頻率超聲提取60 min，取上清液10000 r/min離心10 min，再取上清液過0.22 μm針式濾器，待測。

HPLC條件：色譜柱：Acclaim OA（4.0 mm×250 mm，5 μm）；流動相：0.1 mol/L Na2SO4（pH2.65）；檢測波長：UV 210 nm；流速0.50 mL/min；進樣量：5 μL。

采用單點校正法進行定量分析。按下式計算：

式中： X為有機酸樣品的質量濃度，mg/g；A為測得有機酸樣品的峰面積；A0為測得有機酸標準品的峰面積；c為有機酸標準品的質量濃度，mg/g。

1.3 數據處理

通過Microsoft Office Excel 2016對所得數據進行整理計算，采用IBM SPSS Statistics 20.0分析軟件對數據進行Duncan檢驗（P<0.05），通過TBtools進行聚類層次分析以及熱圖制作。

2 結果與分析

2.1 3種煎餅揮發性成分HS-SPME-GC-MS分析

提取得到的煎餅揮發性成分色譜圖如圖1所示，通過與質譜數據庫比較，將相似度超過80%的組分保留。如表1所示，共鑒定出51種風味物質，主要包括酯類、醛類、醇類、酮類、烯烴類及雜環類等化合物，這些化合物共同構成了幾個品種煎餅的獨特風味。其中，原味煎餅中鑒定出35種揮發性風味物質，玫瑰煎餅中鑒定出30種，百合煎餅中鑒定出33種揮發性風味物質，可以發現不同煎餅中檢測出的揮發性風味物質種類和數目存在差異。煎餅揮發性風味物質不同是因為采用了不同的原料，不同品種的花香氣成分不同。酯類物質在百合煎餅中的相對含量最高，達到了23.20%，而在原味煎餅中未檢測出酯類物質，其中乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙位辛內酯等具有花果香氣的風味物質，相對含量分別達到了17.95%、4.31%和0.34%，在玫瑰煎餅中只測出乙酸丙酯，且相對含量僅為5.85%。在3種樣品中均檢測到醛類物質，其中，原味煎餅和玫瑰煎餅的醛類物質相對含量在55.00%以上，與朱力杰等[14]測定玉米煎餅的結果相符。正己醛是具有青草氣味的風味物質，在3種煎餅中相對含量均超過20%，其中玫瑰煎餅中含量最高，達到了38.20%。大量醛類物質可能是在煎餅制作過程中由于微生物發酵所產生的[15?16]。醇類物質和酮類物質相對含量在6.23%~16.67%。正己醇、正庚醇等醇類物質易揮發且具有芳香氣味，能夠起到助香的作用，對總體風味具有促進作用[17?18]，在玫瑰煎餅中檢出了苯乙醇和香茅醇，且相對含量分別為2.86%和2.24%，這兩種物質是具有玫瑰花香氣的特殊風味化合物，其中香茅醇是玫瑰的關鍵香氣成分之一，也被稱作玫瑰醇[19?20]。幾種煎餅中還檢測出雜環類物質，雜環類物質一般閾值較低且沸點高，對后味延長具有重要作用。氨基酸、糖類等參與美拉德反應可能會產生雜環類及醛、酮類物質[21?22]。

圖1 3種煎餅揮發性成分色譜圖Fig.1 TIC patterns of volatile components in three kinds of pancakes

表1 3種煎餅樣品中揮發性風味物質分析結果Table 1 Identification and peak area percentages of volatile flavor compounds in three kinds of pancakes

2.2 3種煎餅揮發性成分層次聚類分析

為了進一步研究三種煎餅中風味物質的差異，對其相對含量進行層次聚類分析并結合熱圖分析，可以清楚看到不同煎餅中51種風味物質的分布規律。如圖2所示，顏色表示相對含量由低到高的變化，相對含量越多紅色越深，相對含量越少藍色越深[23?24]。

由圖2可知，原味煎餅、玫瑰煎餅和百合煎餅特征香氣成分差異明顯，可分為原味煎餅以及玫瑰煎餅和百合煎餅兩大類。再對圖中縱向進行分析，可將特征香氣成分分為I（苯甲醛~2，4-庚二烯醛）、II（2-十一烯醛~壬醛）、III（十一醛~3，5-二甲基環己醇）和IV（環己酮~2，3-辛二酮）4個系列。I系列以醛類和醇類物質為主，原味煎餅中相對含量較高，其中苯甲醛具有苦杏仁味，松油醇、庚醛及庚醇等具有花果香味；II系列以醛類為主，其中壬醛、辛醛、苯乙醛等是具有花香味的物質，與原味煎餅相比，玫瑰煎餅和百合煎餅這類物質損失較多；III系列多以醇類物質和酯類物質為主，其中乙酸丙酯和乙酸丁酯等酯類物質具有果香味，該系列物質在百合煎餅中相對含量最高；IV系列以醇類為主，其中香茅醇、苯乙醇、苯甲醇等是具有玫瑰等花香的物質，玫瑰煎餅最多，百合煎餅和原味煎餅較少。

圖2 3種煎餅揮發性成分聚類熱圖Fig.2 Cluster heat map of volatile components in three kinds of pancakes

2.3 揮發性成分ROAV值分析

食品的整體風味不僅取決于不同揮發性物質的濃度，而且與物質的氣味閾值相關[25]。感覺閾值比較低的物質更容易被感知到。根據表1得到的各揮發性物質的定性結果及離子峰面積比，參考《化合物香味閾值匯編（第二版）》[26]及文獻[18]，以ROAV為參數，保留ROAV值大于0.1的揮發性風味物質，確定幾個煎餅樣品中的關鍵風味物質。如表2所示，原味煎餅中的關鍵風味物質為正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、2,4-庚二烯醛、苯乙醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃（ROAV≥1）。玫瑰煎餅中的關鍵風味物質為正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、苯乙醛、壬醛、正癸醛、香茅醇、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃。百合煎餅中的關鍵風味物質為正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃。其中正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃是三種煎餅共有的，應為構成此類煎餅風味的關鍵風味化合物。醛類物質是煎餅中重要的呈香物質，香茅醇和橙化基丙酮等具有玫瑰花等香氣，對玫瑰煎餅的風味具有積極貢獻作用。ROAV值在0.1~1的風味物質對煎餅整體風味也具有促進作用，其中乙酸丁酯和正癸醇是具有花果香味的風味物質，僅在百合煎餅中存在，對百合煎餅的風味具有修飾作用，而苯乙醇具有玫瑰花香，能夠修飾玫瑰煎餅的風味。

表2 3種煎餅樣品中揮發性風味物質及對應ROAVTable 2 Relative odor activity values of volatile flavor compounds detected in three kinds of pancakes

2.4 HPLC分析有機酸含量

有機酸分布廣泛，能夠影響多種食品的風味和口感，且檸檬酸、蘋果酸等閾值較低，與食品品質密切相關[27]。3種煎餅中有機酸含量如表3所示，差異性分析顯示幾種有機酸在不同煎餅中均有不同程度的差異。百合煎餅和玫瑰煎餅的酒石酸含量存在顯著差異（P<0.05），其含量分別為0.328 mg/g和0.299 mg/g，酒石酸是一種重要的抗氧化劑，具有酸味，能夠有效改變煎餅風味。蘋果酸是一種人體必需的有機酸，存在于大部分果實中，具有降疲勞、降脂等功效[28]，僅在百合煎餅中檢出且含量達到1.921 mg/g。檸檬酸在食品工業中應用廣泛[29]，具有調節血脂等功效[30]，百合煎餅和原味煎餅檸檬酸含量存在顯著差異（P<0.05），含量分別為0.598 mg/g和0.385 mg/g，煎餅中的檸檬酸可能是由淀粉、砂糖等含糖物質通過發酵而產生的。幾種有機酸中乳酸含量最高，乳酸是在發酵過程中所產生的，大米等淀粉質的原料在乳酸菌作用下會產生乳酸，對風味具有一定幫助，其中原味煎餅中乳酸含量達5.604 mg/g，高于玫瑰煎餅（5.522 mg/g）和百合煎餅（3.848 mg/g），可能是由于煎餅制作的原料配比不同，加入玫瑰和百合后大米的相對含量減少，因此產生的乳酸變少，原味煎餅和玫瑰煎餅中乳酸含量顯著高于百合煎餅（P<0.05），可能是因為在蘋果酸乳酸酶作用下蘋果酸轉化為乳酸并釋放CO2。三種煎餅中乳酸含量低于姜照[27]從玉米酸煎餅中測出的乳酸含量16.265 mg/g，可能是由于制作原料和工藝的差異導致的。三種煎餅中馬來酸含量具有顯著差異（P<0.05），其中原味煎餅中含量最高，達到了0.034 mg/g。

表3 3種煎餅中有機酸含量Table 3 Content of organic acids in three kinds of pancakes

3 結論

煎餅的風味與其含有的風味物質密切相關，本研究通過GC-MS對3種煎餅主要揮發性風味物質進行了分析，共檢出51種物質，其中，醛類、醇類和酮類物質種類最多，分別檢出了17、17和6種，在玫瑰煎餅中醛類物質相對含量較高，達到55.08%，且測得玫瑰特征香味化合物香茅醇的相對含量為2.24%，百合煎餅中相對含量最高的是醛類和酯類，相對含量分別為39.41%和23.20%，三種煎餅的風味物質種類和數量存在差異；采用層次聚類分析并結合熱圖分析三種煎餅的揮發性風味物質，玫瑰煎餅和百合煎餅可歸為一類，與原味煎餅存在差異；再通過ROAV值分析煎餅中的關鍵風味物質，結果表明三種煎餅中醛類物質是重要的呈香物質，正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃是構成此類煎餅風味的關鍵風味化合物，香茅醇、橙化基丙酮和苯乙醇對玫瑰煎餅風味具有積極作用，而乙酸丁酯和正癸醇對百合煎餅風味具有修飾作用。

有機酸對煎餅的風味也有重要作用，通過HPLC測定煎餅中5種有機酸含量，比較發現三種煎餅中乳酸的含量最高且三種煎餅間含量存在差異，僅在百合煎餅中檢出蘋果酸且含量為1.921 mg/g，對百合煎餅風味形成具有重要作用。

由此證明，玫瑰、百合的添加能有效改變煎餅風味物質。本文為特色煎餅的制作和風味物質的分析提供一定依據。