宋琛琛，韓小賢，張新閣，鄭學(xué)玲*，劉 翀

（1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.天津市糧油集團有限公司，天津 300122）

0 引言

饅頭是我國大眾的傳統(tǒng)主食，具有鮮明的民族文化特色[1].隨著主食產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,消費者選購食品時除了關(guān)注外觀、質(zhì)構(gòu)外，越來越關(guān)注食品的風(fēng)味和營養(yǎng).

采用單一酵母發(fā)酵，制得的饅頭風(fēng)味和香氣不夠豐富濃郁，口味比較單一.而采用混合發(fā)酵劑的多菌種發(fā)酵，饅頭不僅結(jié)構(gòu)細(xì)膩，又具有特殊豐富的風(fēng)味[2].韓德權(quán)等[3]研究了混合發(fā)酵劑饅頭和單一酵母饅頭的風(fēng)味物質(zhì)的區(qū)別，研究表明：混合發(fā)酵劑饅頭的風(fēng)味物質(zhì)不僅種類多，而且相對含量也高于酵母饅頭.不同出粉率的面粉對揮發(fā)性物質(zhì)的生成也有一定的影響.劉若詩等[4]采用固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析了凍干酸面團發(fā)酵劑對普通和全麥發(fā)酵面團面包香氣的影響，結(jié)果表明：全麥酸面團面包具有更濃郁的風(fēng)味，所含揮發(fā)物總量明顯高于普通面包.齊琳娟等[5]研究了麩皮對面包營養(yǎng)成分及風(fēng)味的影響，發(fā)現(xiàn)麩皮的添加使面包具有更濃郁的香味.

不同出粉率面粉對饅頭揮發(fā)性物質(zhì)的影響的研究鮮見報道，因此，作者以不同出粉率的面粉為原料，選用干酵母和混合發(fā)酵劑，采用固相微萃取后進行GC-MS 聯(lián)用儀定性定量分析不同出粉率面粉和混合發(fā)酵劑制得的饅頭中揮發(fā)性物質(zhì)的變化和關(guān)系，與干酵母饅頭進行對比，為不同出粉率面粉饅頭的揮發(fā)性物質(zhì)及風(fēng)味研究提供參考.

1 材料與方法

1.1 材料

鄭州海嘉面粉廠基礎(chǔ)粉:神象特制一等粉（F1，出粉率為40%）、神象特制粉（F2，出粉率為25%）、普通小麥粉（F3，出粉率為9%）、神象次粉（F4，出粉率為2%）、胚芽（過80 目篩，出粉率為0.3%）、麩皮（過80 目篩，出粉率為23.7%）;高活性干酵母:安琪酵母股份有限公司；酵子:南陽市售.

1.2 儀器與設(shè)備

JHMZ-200 針式和面機、JMTD-168/140 實驗面條機、JXFD-7 醒發(fā)箱：北京東孚久恒儀器技術(shù)有限公司；ZKSY-6 智能水浴鍋：鄭州長城科工貿(mào)有限公司；TXB622L 電子精密天平：上海冠唯儀器有限公司；SPME 手動進樣手柄、DVB/CA/PDMS（2 cm，50/30 μm）纖維頭：美國Supelco 公司；7890A GC-5975C inert XL MSD 聯(lián)用儀：美國Agilent 公司.

1.3 試驗方法

采用基礎(chǔ)粉和小麥麩皮、胚芽經(jīng)穩(wěn)定化處理后按比例回添與面粉混合.不同出粉率面粉配制方法和基本指標(biāo)見表1 和表2.

表1 不同出粉率面粉配制方法Table 1 Prepare method for the flours with different flour extraction rate %

表2 不同出粉率面粉基本指標(biāo)Table 2 Basic indicators of flours with different flour extraction rate %

1.3.1 饅頭制作工藝

取發(fā)酵劑（單一發(fā)酵劑：0.8 g 干酵母；混合發(fā)酵劑：0.6 g 干酵母，2 g 酵子）加35 ℃溫水48 mL攪拌混勻，加入到盛有100 g 面粉的和面缽中，和面5 min，面團用面條機壓片5 次，搓圓成型.放于醒發(fā)箱（35 ℃、RH 85%）中醒發(fā)至體積增大1 倍，取出置于蒸鍋上蒸30 min，?；? min 后取出饅頭，冷卻20 min，待測.

1.3.2 固相微萃取操作方法

取芯部饅頭屑樣品5 g 于安捷倫公司玻璃樣品瓶（20 mL）中，待測樣品在瓶中高度不超過瓶高的2/3，利用壓蓋器用帶有膠墊的鋁塑蓋將樣品瓶密封好.萃取前，將固相微萃取的纖維頭在進樣口進行高溫洗脫1 h.洗脫完畢，將固相微萃取手動進樣器的針頭穿過膠墊，伸出萃取頭，對樣品進行吸附，樣品瓶置于60 ℃水浴鍋內(nèi)，萃取1 h.然后收回萃取頭，拔出針頭.待氣相色譜儀處于準(zhǔn)備狀態(tài)后，迅速穿過進樣口隔墊，在進樣口襯管內(nèi)，熱解析4 min 后，進行測定[6-7].

1.3.3 氣相色譜和質(zhì)譜分析條件

（1）氣相色譜操作條件:毛細(xì)管色譜柱：DBFFAP（60 m×0.25 mm×0.25 μm），固定相為聚乙二醇（PEG），為極性毛細(xì)管柱；載氣為高純氦氣，載氣速度1.0 mL/min；進樣口溫度為250 ℃，采用不分流進樣；初始爐溫為35 ℃，保持5 min 后以5 ℃/min升到50 ℃，再以5.5 ℃/min 升到230 ℃，保持5 min.

（2）質(zhì)譜操作條件：離子源溫度：230 ℃；MS 四級桿：150 ℃；電子能量：70 eV；傳輸線溫度：280℃；離子化模式：EI；樣品分析方式：全掃描；采集質(zhì)量范圍為33～500 nm.

1.3.4 定性定量分析方法

GC-MS 分析圖經(jīng)化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，檢索NIST08.L 譜圖庫及資料分析，按面積匹配度大于80%的成分給予定性，確定揮發(fā)物成分，峰面積歸一化法計算各成分的相對含量.每個樣品重復(fù)兩次操作，測定所得的數(shù)據(jù)使用Excel 2007 進行分析.

2 結(jié)果與分析

通過頂空固相微萃取對饅頭的風(fēng)味物質(zhì)進行吸附，通過GC-MS 解析以及數(shù)據(jù)處理分析可得揮發(fā)性物質(zhì)的種類和相對含量，如表3、表4 所示.

饅頭揮發(fā)物質(zhì)的形成及產(chǎn)生有多種影響因素[8-12]：（1）面粉本身的揮發(fā)性物質(zhì)及微生物作用，以及面粉中的酶、溫度和水分含量也將影響微生物代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì).（2）發(fā)酵劑和發(fā)酵條件導(dǎo)致微生物在發(fā)酵過程中代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)也不同.面團發(fā)酵過程中產(chǎn)生醇、羰基、苯環(huán)、雜環(huán)等低分子揮發(fā)性化合物.（3）饅頭蒸制過程受熱作用產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的揮發(fā)性物質(zhì).主要是醇類與發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有機酸反應(yīng)生成的酯，酯類對饅頭香氣貢獻較大.

通過GC-MS 檢測可得：在出粉率為40%、60%、100%的面粉中，干酵母饅頭分別有27、32、48種揮發(fā)性物質(zhì)，混合發(fā)酵劑饅頭分別有34、41、52種揮發(fā)性物質(zhì).由此可知，隨著出粉率的提高，揮發(fā)性物質(zhì)種類均明顯增多，其風(fēng)味更加豐富.一方面是因為面粉影響產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)：出粉率越高，灰分含量越高，使用高灰分面粉可以增加揮發(fā)性化合物的含量，使饅頭具有更濃郁的風(fēng)味.Czerny 等[13]指出饅頭中的關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)主要存在于面粉中，發(fā)酵基質(zhì)對于面包香氣的形成至關(guān)重要，高灰分的面粉能夠促進揮發(fā)性物質(zhì)的生成.另一方面也與面粉中酶的作用有關(guān)：α-淀粉酶的活力取決于面粉的質(zhì)量和出粉率，麩皮中的酶活力最高[14]，出粉率越高則酶活力越高，從而有助于揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生和形成.混合發(fā)酵劑饅頭和干酵母饅頭相比，同一出粉率饅頭的揮發(fā)性物質(zhì)種類均有明顯提高，風(fēng)味更加豐富.這是因為混合發(fā)酵劑微生物種類繁多，與酵母菌共同代謝及發(fā)酵，以及生化作用使混合發(fā)酵生成更多種類的醇、酯、醛、酮等風(fēng)味物質(zhì)，使其風(fēng)味更加豐富濃郁[15-16].

表3 饅頭揮發(fā)性物質(zhì)的SPME-GC-MS 分析結(jié)果Table 3 SPME-GC-MS analysis of volatile compounds in steamed bread

續(xù)表Continue

饅頭中的揮發(fā)性物質(zhì)包括烴類、醇類、醛類、酮類、酯類、苯環(huán)類、雜環(huán)類、酸類化合物，均以烴類、醇類、醛類、酯類物質(zhì)為主.其中在混合發(fā)酵劑出粉率100%的全麥粉饅頭中發(fā)現(xiàn)醚類物質(zhì).

表4 饅頭揮發(fā)性物質(zhì)的種類及相對含量Table 4 Species and relative content of volatile compounds in steamed bread

6 種饅頭中烴類物質(zhì)含量均很高，出粉率為40%的面粉干酵母饅頭烴類物質(zhì)相對含量高達(dá)64.56%，由于烷烴類物質(zhì)閾值較高，對饅頭的整體風(fēng)味貢獻不大[17].相比干酵母饅頭，混合發(fā)酵劑饅頭的烴類含量較低，且干酵母饅頭和混合發(fā)酵劑饅頭的烴類物質(zhì)含量均隨著出粉率的提高有明顯降低趨勢.出粉率為100%的全麥粉的干酵母饅頭和混合發(fā)酵劑饅頭的烴類物質(zhì)較低，分別為28.12%、25.04%.

醇類物質(zhì)是饅頭的主要揮發(fā)性物質(zhì).除閾值高的烴類物質(zhì)，醇類的相對含量最高.醇類物質(zhì)都具有特殊香氣，對饅頭的香氣有重大貢獻，并且與其他成分間有相乘作用.同一出粉率面粉混合發(fā)酵劑饅頭中醇類物質(zhì)含量均高于干酵母饅頭.且干酵母饅頭和混合發(fā)酵饅頭的醇類物質(zhì)含量均隨著出粉率的增高有明顯增高的趨勢.出粉率為100%的混合發(fā)酵劑饅頭中醇類物質(zhì)含量最高，達(dá)35.98%，6 種饅頭中均含有含量較高的正己醇、苯乙醇.正己醇具有椰子香和水果清香，苯乙醇具有新鮮面包香、清甜的玫瑰花香.在饅頭中均只在出粉率為100%的全麥粉饅頭中發(fā)現(xiàn)乙醇、順-4-癸烯醇且含量均較高，在混合發(fā)酵劑饅頭中乙醇含量達(dá)13.56%.乙醇是一種有特殊香味的物質(zhì)，易揮發(fā)，芳香閾低，它還是主要的酯類風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì).

羰基類物質(zhì)包括醛類和酮類物質(zhì).羰基化合物香氣閾值較低，因此賦予饅頭香氣的能力較強[18].混合發(fā)酵劑饅頭中醛類物質(zhì)的種類和相對含量均高于干酵母饅頭.兩種發(fā)酵劑饅頭醛類含量和種類都隨著出粉率的提高有所增加，6 種饅頭中均含有含量較高的苯甲醛，苯甲醛有濃郁的杏仁香氣[19].庚醛在干酵母饅頭中含量也較多.庚醛具有柑橘的香味和蔬菜、瓜果的清香[20].在混合發(fā)酵劑饅頭中均都含有（E）-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、癸醛，（E）-2-庚烯醛具有清香和脂肪香，癸醛具有醛香和柑橘的味道，這些都有助于饅頭風(fēng)味物質(zhì)的形成.酮類物質(zhì)在饅頭中含量較低[5]，其中香葉基丙酮含量較多，具有木蘭花香.

酯類物質(zhì)主要是揮發(fā)性物質(zhì)酸類和醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，產(chǎn)生一些酯香物質(zhì)，賦予饅頭特有的香氣[21].干酵母和混合發(fā)酵劑饅頭中酯類物質(zhì)含量和種類都隨著出粉率的提高整體呈增加趨勢，出粉率100%的全麥粉干酵母饅頭酯類物質(zhì)含量較高，達(dá)15.17%，其中辛酸乙酯含量達(dá)9.21%，丙位庚內(nèi)酯含量為2.65%，出粉率為60%、100%的全麥粉混合發(fā)酵劑饅頭中辛酸乙酯和丙位庚內(nèi)酯含量也相對較高.辛酸乙酯具有白蘭地酒香味，主要用于調(diào)味品、香料制造香氣，有玫瑰、橙子的花果香，濃度低時有清涼的水果香味[22].辛酸乙酯在復(fù)合發(fā)酵劑饅頭中，是由酵母菌產(chǎn)生的乙醇和乳酸菌產(chǎn)生的辛酸在酶系的催化下生成的.丙位庚內(nèi)酯具有椰子香氣和麥芽、焦糖的甜味.

苯環(huán)類及雜環(huán)類對饅頭香氣成分也有影響[23].干酵母饅頭中苯環(huán)類物質(zhì)含量相對較高，混合發(fā)酵劑饅頭中雜環(huán)類物質(zhì)明顯高于干酵母饅頭.雜環(huán)類物質(zhì)以微量存在于香味混合物中，常見的有吡嗪、呋喃、吡咯、噻唑類.他們主要產(chǎn)生堅果香、烘烤香和面包香.干酵母出粉率100%全麥粉饅頭和3 種混合發(fā)酵劑饅頭中均含有較高2-正戊基呋喃，2-正戊基呋喃具有豆香、果香及類似蔬菜的香味.酸類物質(zhì)在風(fēng)味上貢獻并不大，但是酸類物質(zhì)可為其他風(fēng)味物質(zhì)形成提供前體物質(zhì).只有在混合發(fā)酵劑出粉率為100%的全麥粉饅頭中檢測到少量有機酸類物質(zhì)：亞油酸和乙酸.醚類也對饅頭風(fēng)味起到一定作用，只在混合發(fā)酵劑出粉率100%的全麥粉面包中檢測到一種醚類物質(zhì)：十二烷基乙烯基醚.

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明：不同出粉率面粉、不同發(fā)酵劑所制饅頭的揮發(fā)性物質(zhì)其種類和含量呈現(xiàn)明顯的差異.且只在出粉率100%的混合發(fā)酵劑饅頭中發(fā)現(xiàn)醚類物質(zhì)十二烷基乙烯基醚，在出粉率為100%的饅頭中發(fā)現(xiàn)酸類物質(zhì).因此，不同出粉率的面粉，不同發(fā)酵劑等條件對微生物的活動、代謝和生成風(fēng)味物質(zhì)造成一定的影響.另外，對于揮發(fā)性成分，有些成分的含量雖然很低，卻可能對風(fēng)味的貢獻很大，因此還需考慮揮發(fā)性物質(zhì)的閾值.綜上所述，評價饅頭的揮發(fā)性風(fēng)味特征還需要結(jié)合饅頭的品質(zhì)、感官評價等其他指標(biāo)進行綜合評價，如此才能夠為進一步提高饅頭風(fēng)味品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù).

［1］蘇東民.中國饅頭分類及主食饅頭品質(zhì)評價研究［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

［2］杜浩冉，鄭學(xué)玲，韓小賢，等.酵子與酵母混合對冷凍面團饅頭品質(zhì)的影響研究［J］.食品研究與開發(fā)，2014，35（23）：8-9.

［3］韓德權(quán)，孫慶申，李冰，等.復(fù)合發(fā)酵劑饅頭和單一酵母饅頭風(fēng)味物質(zhì)比較［J］.食品科學(xué)，2012（2）：240-242.

［4］劉若詩，萬晶晶，黃衛(wèi)寧，等.凍干酸面團發(fā)酵劑對發(fā)酵面團及面包香氣的影響［J］.食品科學(xué)，2011（7）：11-15.

［5］齊琳娟，李為喜，董曉麗，等.小麥麩皮和大豆粉對面包營養(yǎng)成分及風(fēng)味的影響［J］.中國糧油學(xué)報，2013（1）：16-21.

［6］龍奇志，黃永輝，鐘海雁.茶油揮發(fā)物質(zhì)的固相微萃取條件的優(yōu)化［J］.中國糧油學(xué)報，2009，24（1）：70-74.

［7］Guerzoni M E，Vernocchi P，Ndagijimana M，et al.Generation of aroma compounds in sourdough：Effects of stress exposure and lactobacilli-yeasts interactions［J］.Food Microbiology，2007，24：139-148.

［8］張守文，李鴻梅.不同發(fā)酵工藝對面包風(fēng)味及芳香物質(zhì)影響的研究［J］.糧食與飼料工業(yè)，1997（9）：28-30.

［9］田懷香，衣宇佳，鄭小平.同時蒸餾萃取與氣相色譜一質(zhì)譜法分析國產(chǎn)干酪揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)［J］.食品工業(yè)科技，30（4）：73-77.

［10］Salim-ur-Rehman，Alistair Paterson，John R Piggott.Flavour in sourdough breads：a review［J］.Trends in Food Science&Technology，2006（17）：557-566.

［11］Aldo Corsetti,Luca Settanni.Lactobacilli in sourdough fermentation［J］.Food Research International，2007（40）:539-558.

［12］Hansen A，Schieberle P.Generation of aroma compounds during sourdough fermentation：Applied and fundamental aspects ［J］.Trends in Food Science&Technology，2005（16）：85-94.

［13］Czerny M，Schieberle P.Important aroma compounds in freshly ground wholemeal and white flouridentification and quantitative changes during sourdough fermentatio n［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50（231）：6835-6840.

［14］Martinez-anaya M A.Review：factors in-fluncing the quality of wheat sourdough pro-cesses，and the use of chemometrics in quality assesement［J］.Revista Espan`ola de Cienciay Tacnolologfade Alimentos，1994，34（5）：469-493.

［15］丁長河，戚光冊，侯麗芬，等.傳統(tǒng)老酵頭饅頭的品質(zhì)特性［J］.中國糧油 學(xué)報，2007，22（3）：17-20.

［16］蘇東海.饅頭酵母的分離與篩選［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2008（7）：82-84.

［17］王武，查甫本，張靜，等.響應(yīng)面法優(yōu)化固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法檢測鴨肉中揮發(fā)性物質(zhì)［J］.食品科學(xué)，2011，32（20）：329-334.

［18］周曉媛，鄧靖，李福枝，等.發(fā)酵辣椒的揮發(fā)性風(fēng)味成分分析［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報，2007，26（1）：54-59.

［19］陳芳，闞健全，孔梅.淺談食品風(fēng)味化學(xué)［J］.中國調(diào)味品，2001，7（7）：30-31.

［20］黃馨瑤，馬暉，王小明.沙棗花香氣的人氣調(diào)查及化學(xué)成分分析［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2009，21：480-488.

［21］蘇東海，李自紅，蘇東民，等.固相微萃取分析傳統(tǒng)老酵頭饅頭揮發(fā)性物質(zhì)［J］.食品研究與開發(fā)，2011，32（6）：96.

［22］蘇東民，李里特，劉曉真，等.基于模糊聚類分析的中國主食饅頭分類研究［J］.河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2007，28（2）：6-10.

［23］周曉媛，鄧靖，李福枝.發(fā)酵辣椒的揮發(fā)性風(fēng)味成分分析［J］.食品與生物技術(shù)學(xué)報，2007，26（1）：54-59.