黃淮麥區代表性小麥品種面粉風味特征分析

關鍵詞：小麥；矮抗58；周麥18；面粉；揮發性有機物中圖分類號：TS211.2 文獻標志碼：BDOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.08.030文章編號：1674-7909（2025)8-139-6

0 引言

小麥（TriticumaestivumL.)是世界上種植最廣泛的作物，年產量超過7億t，提供了人類日常飲食中約 20 % 的能量和蛋白質，消費形式以面包和饅頭為主[1-3]。長期以來，小麥產量和加工品質作為重點育種目標被不斷改良，而香氣作為消費者最先感知的品質特征，在品種選育和產品加工過程中卻關注較少[1-2，4]。當前，大多數面包和饅頭平淡的香味不能滿足消費者和生產者的需求[5-6]。一方面，隨著消費水平的提高，消費者對面制品品質提出了更高的要求；另一方面，育種專家長期對高產和高蛋白性狀的單一選擇間接導致小麥籽粒中揮發性有機物(VOCs)含量下降。作為面包和饅頭加工的原料，面粉為其提供了香氣物質及前體，對其香氣特征的

形成有較大貢獻[1，8]

面粉中VOCs構成了面粉及面制品的特征香氣，而面粉中VOCs的含量和組成易受環境條件和基因型的影響。SUN等9發現鹽堿脅迫下小麥籽粒中3-甲基丁酸乙酯和1-辛烯-3-酮含量顯著降低，而1-丁醇和1-辛烯-3-醇含量顯著升高，使小麥香氣更濃郁。劉立偉等檢測了徐麥系列9個小麥品種面粉中的VOCs，共檢測出69種VOCs，其中乙醇、鄰二氯苯、十一烷、壬醛、十二烷、十三烷和β-柏木烯為所有品種共有，醇類物質含量最高( 5 8 . 7 3 % ～ 8 3 . 5 8 % )。燕雯等通過檢測不同筋力小麥面粉中的VOCs，發現香氣成分以烴類、醇類、酯類、羧酸類為主，且與小麥筋力強弱無關。上述研究多關注于環境條件、遺傳背景、加工特性等對面粉VOCs的影響，而針對黃淮麥區代表性小麥品種面粉中VOCs的研究報道較少。

研究以黃淮麥區代表性品種矮抗58和周麥18為材料，利用頂空固相微萃取一氣相色譜-質譜聯用的方法對其面粉中的VOCs進行了檢測，明確了矮抗58和周麥18面粉中VOCs的種類和含量，為了解黃淮麥區當代小麥代表性品種籽粒面粉中VOCs的特征與小麥風味品質的遺傳改良提供參考。

1材料與方法

1.1試驗設計和樣品準備

試驗以黃淮麥區代表性小麥品種矮抗58（AK58)和周麥18(ZM18)為試驗材料，種子由河南科技學院小麥中心提供。試驗于2023一2024年在河南科技學院試驗田進行，試驗按照隨機區組排列，小區面積為 ，重復3次。成熟后分小區統一收獲，各處理籽粒樣品使用自動實驗磨(MLU-202，布勒，瑞士)進行磨粉，出粉率控制在6 5 % 左右。

1.2 面粉VOCs檢測

面粉樣品中VOCs采用頂空固相微萃取聯合氣相色譜-質譜儀(8890-7000D，安捷倫，美國)進行測定。試驗步驟如下。

1.2.1 面粉VOCs的吸附與解析

使用 1 2 0 μm 萃取頭在 下老化 5 m i n 。稱取面粉 0 . 2g， N a C l 粉末 0 . 2g ，取 2 0 μ L 內標溶液置于2 0 m L 頂空瓶中，并放在恒溫加熱器上在 平衡5 m i n 。將老化后的萃取頭插入頂空瓶吸附 1 5 m i n ，用于GC-MS分析。

1.2.2 氣相色譜和質譜條件

DB-5MS毛細管柱 ，安捷倫，美國)，載氣為高純氮氣，恒流流速 ，進樣口溫度 ，不分流進樣，溶劑延遲 3 . 5m i n 。程序：升溫 保持 3 . 5 m i n ，以 升至 C，再以 升至 ，最后以 升至 ，保持 5 m i n 。電子轟擊離子源(EI)，離子源溫度 ，四級桿溫度 ，質譜接口溫度 ，電子能量 7 0e V ，利用離子檢測模式(SIM)進行定性定量離子精準掃描。

1.2.3 定性和定量分析

質譜分析后的原始數據用MassHunter軟件進行處理，根據代謝物保留時間與峰型對每個代謝物的色譜峰進行積分和校正，用于各樣品中VOCs的定性和定量分析。

1.3VOCs氣味活度值的計算

氣味活度值(OdorActivityValue，OAV)是結合化合物的感覺閾值建立的確定食品關鍵風味化合物的方法，用于衡量風味物質對樣品整體香氣特征的貢獻。當 O A V ≥ 1 ，表明該化合物對樣品風味有直接的貢獻。OAV計算公式見式（1）。

O A V=C / T

式(1)中： C 為化合物的相對含量， μ g / g ；T為化合物的感覺閾值， μ g / g 。

1.4差異VOCs篩選

利用正交偏最小二乘法判別分析（OrthogonalPartialLeast Squares-DiscriminantAnalysis，OPLS-DA)模型得到變量重要性投影（VariableImportanceinProjection，VIP）。研究選取 V I P>1 . 0 和差異倍數(FoldChange， F C )?2 . 0 或 V I P>1 . 0 和 F C?0 . 5 的代謝物為差異代謝物。

1.5數據統計分析

利用邁維代謝云平臺和Excel軟件分析數據，利用邁維代謝云平臺和Origin軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1面粉中VOCs的種類和含量

矮抗58和周麥18面粉中共檢測到899種VOCs，其中酯類物質最多，為146種，占比 1 6 . 2 % ；其次為萜類、酮類、雜環化合物、醇類、烴類、醛類和酸類，分別占比 1 6 . 0 % ? 1 3 . 1 % ? 1 0 . 7 % ? 8 . 7 % ? 8 . 1 % 7 . 2 % 和 5 . 5 % ；芳烴、胺類、酚類、含氮化合物、醚類、鹵代烴和含硫化合物種類占比較少，在 4 . 0 % 及以下[見圖1(a)」。3-丙基吡啶、松油烯、2-羥基-3，4-二甲基-2-環戊烯-1-酮、萘、7-羥基-3，7-二甲基辛醛和4-羥基-3-甲氧基苯丙醇等6種物質僅在矮抗58面粉中檢測到，2-已酮、3-已酮和1H-咪唑-4-甲醇這3種物質僅在周麥18面粉中檢測到。從相對含量上看，矮抗58中總VOCs相對含量為 4 2 8 . 7 8 μ g / g ，周麥18中總VOCs相對含量為 4 2 8 . 0 0 μ g / g 。酮類、雜環化合物、萜類、酯類和醛類含量在總VOCs中占比均超過 12 % ，其中酮類最高，在矮抗58和周麥18中分別占比 2 2 . 5 % 和 2 5 . 2 % 。酚類、胺類、醚類、含硫化合物和鹵代烴含量較低，占比均在 1 . 0 % 以下。矮抗58和周麥18中各類VOCs的相對含量及分布趨勢基本一致[見圖1(b)]。

2.2面粉中的香氣物質

面粉中的VOCs是否對面粉整體香氣特征有貢獻，主要取決于其 O A V ， O A V 大于1則認為有貢獻，反之則沒有貢獻。矮抗58面粉中OAV大于1的VOCs有171種，其中萜類、醛類、酯類、酮類、醇類、雜環化合物、芳烴和酚類分別有29、28、28、26、17、13、12和9種；周麥18面粉中有168種，其中萜類30種、醛類27種、酯類27種、酮類24種、醇類18種、雜環化合物12種、芳烴11種和酚類9種；2個品種面粉中OAV大于1的含氮化合物、醚類、胺類、含硫化合物、鹵代烴和烴類物質均較少(見圖2)。矮抗58和周麥18中大部分VOCs的OAV相近，OAV較高的VOCs主要是酮類和醛類物質，其中二氫-2-甲基-3(2H)-呋喃酮的OAV值在矮抗58和周麥18中均最高。

2.3 面粉中主要香氣物質的風味特征

為更好地了解面粉的主要風味特征，對兩品種面粉VOCs中OAV最大的20種風味物質進行統計，分別為二氫-2-甲基-3(2H)-呋喃酮、1-己烯-3-酮、苯甲硫醇、1-壬烯-3-酮、(Z，Z)-3，6-壬二烯醛、8-壬烯醛、 ( E， Z ) - 2 ， 6 - 壬二烯醛、(E)-2-己烯醛、(E，E)-3，5-辛二烯-2-酮、2，4-壬二烯醛、反式-2，6-壬二烯-1-醇、順式-2，6-壬二烯-1-醇、(E)-2-壬烯醛、3-巰基乙酸酯、2-壬烯醛、S-乙硫代乙酯、乙基甲基二硫醚、2-己烯醛、癸醛、4-甲氧基苯甲醛和(E，E)-2，4-壬二烯醛。上述20種VOCs的風味主要集中在綠調香、黃瓜味、脂肪味、果香、甜香、硫黃味、蠟質香和綠葉香等，其中綠調香和黃瓜味最為突出(見圖3）。

為進一步了解矮抗58和周麥18面粉風味的差異，對矮抗58和周麥18面粉中存在顯著差異且OAV大于1的VOCs進行統計，共10種，分別為左旋龍腦、2-己酮、反式玫瑰氧化物、3-乙基苯甲醚、2，6，6-三甲基-2-環己烯-1，4-二酮、萘、龍腦、3-己酮、(2S-順式)-四氫化-4-甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)-2H-吡喃和四氫-4-甲基-2-(2-甲基-1-丙烯基)-2H-吡喃，其中只有萘在矮抗58中的含量顯著高于周麥18(見圖4)。2-己酮和3-己酮在周麥18中的含量是矮抗58的5倍以上，其余物質在周麥18中的含量約是矮抗58的1.8倍。根據風味特征分析發現，與矮抗58相比，周麥18中木香、花香和甜香最為突出，但同時樟腦味也更為明顯(見圖5)。

3討論與結論

毛紅艷等[12]在12個新疆小麥品種面粉中共鑒定出143種VOCs，主要包括烷烴類、烯烴類、醛類、醇類、酮類、酯類和酸類;燕雯等\"在4個冬小麥品種面粉中檢測出VOCs50余種，主要是烴類、醇類、酯類和羧酸類；強婉麗等[13在不同產地的5個小麥品種面粉中鑒定出醇類、醛類、酮類、酯類等VOCs48種，其中醇類16種、醛類9種、酮類7種、酯類11種。劉立偉等[1在徐麥系列9個品種面粉中共檢測出VOCs69種，以烷烴類、醇類、酯類和醛類為主。與上述研究不同，該研究面粉中VOCs以酯類、萜類、酮類、雜環化合物、醇類、烴類、醛類和酸類較多，結果存在差異的原因可能是環境條件、品種引起VOCs種類和含量產生差異，也可能是所用檢測技術使前期研究中酯類、萜類等含量較低且易揮發的VOCs大部分未被檢出[14]。對面粉香氣有貢獻的VOCs主要是萜類、醛類、酯類、酮類、醇類和雜環化合物。小麥面粉中酯類、醇類、醛類的香氣閾值較低，是構成小麥粉香味的主要物質[15]，酯類、雜環化合物和萜類也是決定蒙古沙蔥風味的關鍵代謝物[16]

新疆小麥面粉主要呈現出青草香、玫瑰香、柑橘香、果香和甜香等[12]。研究中矮抗58和周麥18面粉中OAV最大的前20種VOCs一致。二氫-2-甲基-3(2H)-呋喃酮、1-己烯-3-酮、苯甲硫醇和1-壬烯-3-酮等是2個品種面粉中的主體VOCs，在面粉整體香氣中發揮重要作用，風味特征主要集中在綠調香、黃瓜味、脂肪味、果香、甜香和硫黃味上。比較矮抗58和周麥18面粉中差異VOCs，發現在899種VOCs中僅有10種存在顯著差異且OAV大于1，其中僅有3種物質的相對含量差異在5倍以上，其余物質相對含量差異低于2倍，表明矮抗58和周麥18面粉在VOCs的組成、含量及風味特征上都具有較大的相似性，這和現代小麥品種與農家種相比，其面粉及制成面包中VOCs表現出更多相似性的研究結果一致。研究結果表明，黃淮麥區代表性小麥品種面粉中VOCs和風味特征具有單一性，且提升小麥面粉氣味品質十分必要

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FlourFlavor CharacteristicsofRepresentative Wheat Varieties in Huanghuai Wheat Region

ZHANG Dazhong CHEN XiangdongWANG Yuquan LIGan RU Zhengang

Center of WheatResearch，Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang 453OO3，China

Abstract: To understand the composition and flavor characteristics of volatile organic compounds (VOCs) in flour form representative wheat varieties in Huanghuai wheat region，the VOCs in Aikang58 and Zhoumai18 flours were determined by headspace solid-phase microextraction and gas chromatography mass spectrometry.The VOCs composition，key flavor substances，flavor characteristics，and differences between the two varieties were analyzed.A total of 899 VOCs were identified， mainly esters， terpenoids，ketones，heterocyclic compounds and alcohols.Dihydro- methyl (2H)- furanone，1-hexene - 3 - one，benzenemethanethiol， 1 - nonene one，and (Z，Z)-3，6-nonadienal had higher odor activity value (OAV) in flour. The main flavor characteristics were green，cucumber，fatty， fruityand sweet.Inall VOCs，there were only1O substances with significant diference in relative content and O A V greater than 1 between the two varieties，of which 3 had arelative content difference of more than 5 times，and the relative content diffrence of the remaining substances were less than twice.The result showed thatthe composition and aroma characteristics of VOCs in flour of representative wheat varieties in Huanghuai wheat region were consistent，and it was necessary and urgent to improve the odor quality.

Key words:wheat;Aikang58; Zhoumai18; flour; volatile organic compounds