貯藏條件對發芽大麥茶風味物質變化的影響

陳　兵，張端莉，覃小麗，劉　雄

（西南大學食品科學學院，重慶 400715）

貯藏條件對發芽大麥茶風味物質變化的影響

陳兵，張端莉，覃小麗，劉雄*

（西南大學食品科學學院，重慶 400715）

采用感官評定方法和氣相色譜-質譜技術，研究發芽大麥茶在不同貯藏溫度（室溫25 ℃、冷藏4 ℃、凍藏－20 ℃）和貯藏時間（3、6、9 個月）條件下，主要風味物質的變化。結果表明：冷藏3 個月發芽大麥茶的感官比其他貯藏條件較優，而且低溫冷藏有利于形成和有效保留發芽大麥茶的香氣成分；而發芽大麥茶在室溫和凍藏條件下的特征風味物質含量一直在降低，貯藏后期（6～9 個月）酸、醇、萘類物質增加，有不愉快的味道。發芽大麥茶適宜的貯藏條件為冷藏（4 ℃）短期貯藏（0～3 個月）。

大麥茶；貯藏；風味物質；氣相色譜-質譜

大麥，別名飯麥、倮麥、赤膊麥，是最古老、分布最廣泛的栽培作物之一，是全球栽培第四大禾谷類作物。目前，隨著人們對營養保健提出更高的要求及方便食品生產的發展，大麥食品的開發利用將成為今后一段時期內新型食品的開發熱點［1］。大麥茶是我國民間廣泛流傳的一種傳統清涼飲料。大麥茶茶湯營養豐富，風味獨特，具有很高的食用和醫療保健價值［2-3］。

目前，國內外對大麥的研究大多集中在飼料和啤酒方面。Harding等［4］報道了烤大麥中主要的揮發性成分共有23 種，其中吡嗪和吡咯類化合物是主要的香氣成分；董亮等［5］研究表明，對釀造麥芽風味貢獻較大的化合物有醛、醇、酮和其他類化合物，其中含量較高的成分為異戊醛、2-甲基丁醛和正己醛；周偉［6］研究表明黑麥芽中風味物質主要來自美拉德反應，在高溫條件下形成的類黑色素和醛，以及呋喃、吡嗪、吡咯等揮發性雜環化合物，是麥芽香氣的主體。對大麥食品風味的研究和加工貯藏過程中香氣成分變化的研究比較少。發芽大麥茶經過高溫烘烤，產生大量的揮發性物質，但在貯藏過程中這些成分可能會發生許多復雜的生物和化學變化，例如脂肪氧化、氨基酸降解等，這均可能導致發芽大麥茶在貯藏過程中風味發生顯著改變［7］。

頂空固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）技術用于茶葉香氣成分的富集，具有簡單、快速、靈敏度高、選擇性好的優點［8-9］。本實驗以發芽大麥茶為研究對象，結合感官評定，并采用SPME對原料進行預處理，結合氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用技術進一步對其貯藏過程中揮發性風味物質變化進行檢測和分析，旨在為發芽大麥茶的生產和品質的控制提供理論科學依據。

1　材料與方法

1.1材料

大麥來自西藏普蘭縣青稞。將發芽大麥用粉碎機磨成粉狀，過100 目篩，備用。

1.2儀器與設備

KLB-D01智能豆芽機 佛山市順德區毅信達貿易有限公司；DHG-907烘箱 上海齊欣科學儀器有限公司；QP2010氣相色譜-質譜聯用儀、GC-9A氣相色譜儀 日本島津公司；手動SPME進樣器、50/30 μm DVB/CAR/ PDMS萃取頭 美國Supelco公司；BC/BD-319HB低溫冰柜、BCD-186KB冰箱 海爾集團；DFT-50電動粉碎機 上海隆拓儀器有限公司；FA2004 Max 200電子天平上海精密科學儀器有限公司；DZ60012S真空包裝機上海人民儀表廠。

1.3方法

1.3.1發芽大麥的制備

首先精選大麥種子，用0.05%次氯酸鈉溶液浸泡30 min，對其進行表面殺菌，然后用蒸餾水清洗數次。再加入溫水，在室溫條件下浸泡8～10 h。然后，將大麥均勻鋪在已消毒、底部有小孔的培養籃中，蓋上紗布，置于25 ℃恒溫自動發芽機中進行發芽培養3 d。

1.3.2發芽大麥茶的加工工藝

大麥→除雜后浸泡（8～10 h）→25 ℃恒溫發芽機發芽→烘干→粉碎→過100 目篩→發芽大麥粉→加2%白砂糖→沸水（40%）調配→造粒成型→烘烤→冷卻→成品

1.3.3發芽大麥茶的貯藏

將所得發芽大麥茶分裝到若干個普通真空包裝袋中保存，每份10.00 g，分別按不同方式貯藏，在規定的時間段檢測發芽大麥茶的香氣成分并對其進行感官評定。貯藏條件分別為常溫（25 ℃）、冷藏（4 ℃）、凍藏（－20 ℃）。貯藏時間分為3、6、9 個月，每3 個月為一個周期進行檢測，每個樣檢測3 次，以貯藏前的發芽大麥茶作為對照組。

1.3.4發芽大麥茶感官評定

表1　發芽大麥茶感官評定表Table1　Sensory evaluation criteria for germinated barley tea

取成品發芽大麥茶于沸水中浸泡10 min，參考沈培［10］和王玉芳［11］等的評價方法，組織20 名品評員審評茶湯品質，評定的結果為20 人感官評定小組得到的平均分，評定標準見表1。

1.3.5發芽大麥茶香氣成分的測定

1.3.5.1SPME預處理

精確稱量貯藏一定時間的發芽大麥茶（粉碎）樣品0.50 g，裝入15 mL萃取瓶中，加入沸騰的超純水與發芽大麥茶粉末混合均勻，置于（60±1）℃恒溫水浴鍋平衡10 min，插入裝有纖維頭的手動SPME進樣器進行采樣吸附45 min，采樣完畢立即進入氣相色譜儀，在250 ℃解吸3 min，進行GC-MS分析。實驗設3 次平行。

1.3.5.2GC-MS分析條件

色譜條件：DB-5MS 彈性石英毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.250 μm）；載氣：He；恒流模式：流速1.7 mL/min；升溫程序：起始溫度40 ℃，保留5 min，以10 ℃/min 升溫至85 ℃保留3 min，然后以4 ℃/min升溫至200 ℃，保留3 min，以10 ℃/min升溫至230 ℃，保留1 min。

質譜條件：電子電離（electron ionization，EI）源，正離子模式；電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，質量掃描范圍m/z 35～400；發射電流100 μA，檢測電壓1.4kV。

1.3.5.3揮發性成分的定性與定量分析［12］

依據GC-MS總離子流圖，采用計算機檢索，參考標準譜圖（NIST 05）進行譜庫檢索，結合目標化合物的相似度、碎片離子的相對峰度等初步判定目標化合物，匹配度不小于90視為鑒定出的揮發性成分；對同一組樣品在相同條件下萃取揮發性組分，并用GC-MS檢測3 次。用峰面積歸一化法計算實驗所得化合物的相對含量。

1.4數據處理

采用SPSS 17.0和Excel對實驗數據進行分析，采用Origin軟件作圖。

2　結果與分析

2.1不同貯藏條件下發芽大麥茶感官品質與貯藏時間的關系

表2　不同貯藏條件和時間條件下發芽大麥茶感官評分Table2　Changes in the sensory evaluation of germinated barley tea under different storage conditionnss

由表2可以看出，不同的貯藏溫度及貯藏時間對發芽大麥茶的感官評分均有較大的影響，發芽大麥茶的感官評分隨著貯藏時間的延長在降低。3 種貯藏方法中，室溫對發芽大麥茶感官評分影響最大。室溫貯藏3 個月時其感官品質仍為“較好”，但6～9 個月顯著下降。發芽大麥茶感官品質在冷藏和凍藏9 個月條件下顯著下降，并存在色澤較暗，呈現出不良的感官。貯藏3個月和6個月的發芽大麥茶，其不同貯藏條件下相互間的感官差異不顯著；9個月不同貯藏條件下保藏的發芽大麥茶相互間感官差異顯著。3 個階段貯藏時間對比結果表明：貯藏3 個月對發芽大麥茶的影響較小，6～9 個月感官品質均顯著下降。

2.2貯藏條件對發芽大麥茶香氣成分的影響

表3　不同貯藏條件下發芽大麥茶主要香氣成分相對含量Table3　Changes in the aroma compound profile of germinated barley tea under different storage conditionss

對于總離子流圖進行質譜檢索、比對，采用峰面積歸一法，得出發芽大麥茶在不同貯藏條件下各香氣組分的相對含量的變化結果，見表3。

經NIST 05標準譜庫檢索，不同貯藏條件下對發芽大麥茶風味影響比較大的33 種風味物質相對含量進行測定（表3）。麥芽的風味物質除了由美拉德反應生成以外，許多揮發性物質，如醛、酮、醇、酸等物質是由不飽和脂肪酸的酶降解作用和化學氧化作用而形成的。在麥芽中不飽和脂肪酸主要包括亞油酸、油酸、亞麻酸和棕櫚酸。醛類主要由亞油酸和亞麻酸經脂肪氧化酶和氫過氧化物異構酶的作用及化學反應而生成，醛的閾值一般很低，具有脂肪香味［13］。從表3可以看出，對發芽大麥茶風味影響比較大的有醛類、酮類、雜環類和酸類物質。貯藏時間內共檢測出11 種醛類物質，8 種雜環類物質，5 種酮類物質，3 種酸類物質，4 種醇類物質，2-萘酚、2-羥基萘2 種在保藏過程中產生的物質。貯藏3 個月醛類物質相對含量變化不大，雜環類物質有所減少，沒有酸類物質產生，酮類相對含量變化不大。6～9 個月醛類物質減少，雜環類物質進一步減少，酸類物質開始產生，酮類物質增多。4 ℃冷藏的發芽大麥茶的絕大多數典型香氣成分含量明顯高于同期室溫和凍藏貯藏，凍藏條件下醛類物質低于其他貯藏條件，室溫條件下雜化物相對含量低于其他貯藏條件。

2.2.1發芽大麥茶在不同貯藏條件下醛類物質相對含量的變化

圖1　醛類物質相對含量隨貯藏時間的變化Fig.1　Changes in aldehyde content with storage time

醛類是發芽大麥茶的主要香氣成分之一。醛的閾值一般很低，具有脂肪香和甜味，來源于脂質的降解，也有一些來自還原糖和氨基酸的美拉德反應其中丁醛具有巧克力和紅酸棗味，它們都是麥芽中亞油酸的氧化產物［14］。由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，不同貯藏條件下醛類物質相對含量不斷下降；相同貯藏時間條件下，室溫保藏醛類物質相對含量最高，凍藏保藏醛類物質相對含量最低。與貯藏前（對照）相比，凍藏條件下貯藏3 個月的發芽大麥茶香氣損失量最大，醛類相對含量下降了24.3%，室溫和冷藏變化不大?？赡苁堑蜏匾种屏松磻倪M行，不利于醛類物質的產生，同時醛類物質分解氧化為其他物質反應受溫度影響不大。但貯藏6 個月時，3 種貯藏條件下，醛類相對含量均呈極顯著下降，從貯藏前的70.9%下降至57.99%、53.67%、52.14%，貯藏6～9 個月相對含量趨于平穩?？赡苁且驗樵谫A藏過程中醛類物質被還原為醇，從而繼續轉化為酸，這與貯藏過程中酸類物質增加一致。

醛類中反式-2，4-癸二烯醛、壬醛、正己醛、異戊醛、2-甲基丁醛受溫度影響比較大，低溫環境有利于2-甲基丁醛、異戊醛保留，室溫更有利于反式-2，4-癸二烯醛、壬醛、正己醛保留。3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、糠醛受溫度影響不大，受貯藏時間影響很大。醛類物質中糠醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、異戊醛和苯乙醛的含量最高。研究表明異戊醛具有濃烈的麥香味，是大麥茶的典型呈香物質；糠醛是形成焦糊香氣的成分之一［15］；及曉東等［16］認為苯乙醛來自苯丙氨酸的斯特雷克爾反應，當其與吡嗪類化合物按一定比例混合時，會增強堅果香，說明部分醛類物質可以作為焙烤香物質的增香劑；苯甲醛具有苦杏仁氣息，其在發芽大麥茶中主要是作為吡嗪類化合物的輔香作用而存在［17］；2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、糠醛、異戊醛和苯乙醛這些揮發性化合物是構成焙烤麥香的主要成分之一［18］，含量多少與發芽大麥茶風味的改變有一定的相關性，因此可將其作為評價發芽大麥茶貯藏期風味變化的指標。這5 種香氣成分在冷藏3月均達到最大，與貯藏前相比，分別增加了3.6%、17.47%、12.17%和21.56%，6 個月后逐漸減少，9 個月損失最大，與醛類物質總量變化相一致。

同時也有部分醛相對含量隨著貯藏時間的延長（6～9 個月）而呈增加趨勢，如正己醛（10.33%）、正辛醛（1.74%）、壬醛（8.98%）、反-2-辛烯醛（5.3%）、反式-2，4-癸二烯醛（10.54%），在室溫貯藏條件下增加最顯著。其相對含量增加可能是由于保藏過程中還原糖與氨基酸的美拉德反應和脂肪降解引起。室溫貯藏9 個月時，分別增加了63.70%、30.83%、74.05%、52.83%、86.83%。研究表明正己醛具有生油脂和清香青草的氣味，來自ω-6不飽和脂肪酸，且己醛含量較低時具有令人愉悅的青草香味，但含量過高會產生負面的酸敗味道，令人不愉快［19-20］。Barbieri等［21］報道，己醛、壬醛、2-壬烯醛具有動物脂味和油脂味，可能是食品酸敗氣味的成分。由此說明，貯藏過程中發芽大麥茶內發生了一定程度的脂肪氧化，影響其感官品質。

2.2.2發芽大麥茶在不同貯藏條件下雜環類物質相對含量的變化

雜環類風味化合物是焙烤食品香氣成分中重要成分。發芽大麥茶中有大量的雜環類物質被檢測到，主要包括吡嗪類、呋喃類及吡啶化合物，對發芽大麥茶風味貢獻很大。這些化合物可以由不同的途徑生成，如還原糖和氨基酸的反應、美拉德反應中Amadori重排化合物的熱降解、α-氨基酸的熱降解或α-羰基化物和醛這兩種物質與氨的反應［22］。從圖2可以看出，在室溫和凍藏條件下，隨著貯藏時間的延長雜環類物質相對含量減少，冷藏雜環類物質相對含量先增加后減少；相同貯藏時間條件下室溫雜環類物質相對含量最低，冷藏相對含量最高。冷藏3 個月后，雜環類相對含量與貯藏前（對照）相比有增加趨勢，雜環類物質相對含量增長了47.14%，說明發芽大麥茶在貯藏過程進行還原糖和氨基酸的反應和α-羰基化物和醛這兩種物質與氨的反應，6～9 個月內逐漸下降。室溫和凍藏條件下，隨著貯藏時間的延長（6～9 個月），雜環類物質相對含量急劇下降，貯藏6個月下降了74.30%、50.07%，貯藏9 個月相對含量降為2.45%、3.64%。相同貯藏時間，室溫貯藏雜環類物質相對含量最低，凍藏、冷藏貯藏雜環類物質相對含量高。說明低溫有利于雜環類風味物質的保留。

圖2　雜環類物質相對含量隨貯藏時間的變化Fig.2　Changes in heterocyclic substance content with storage time

吡嗪是許多食品的重要香味成分，甲基吡嗪被描述成堅果香，在焙烤類食品是主要風味物質。 2-戊基呋喃是焙烤食品香氣之一，其相對含量都較高，可能是發芽大麥茶中的糖與氨基酸在加熱時發生美拉德反應的產物［23］，但也有研究證明2-戊基呋喃是亞油酸的氧化產物［24］。雜環物中2-甲基呋喃、2-異丁基-3-甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、2-正戊基呋喃和1-糠基吡咯的含量較高，這4種香氣成分含量在冷藏3個月均達到最大，分別為0.82%、2.64%、6.62%、4.13%和2.64%，6 個月后其含量隨著貯藏時間的延長均有不同程度的減少，與雜環類物質總量變化一致。因此，說明2-異丁基-3-甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、2-正戊基呋喃和1-糠基吡咯的含量因貯藏溫度和貯藏時間的不同而受到影響，雖然它們含量比醛低，但可能在發芽大麥茶的香氣構成中發揮了非常重要的作用。

2.2.3發芽大麥茶在不同貯藏條件下酮類物質相對含量變化

酮類揮發性化合物一般呈現奶油味或果香味，不飽和酮（3-辛烯-2-酮）是動物特征味和植物油脂味的來源，2，3-辛二酮具有強烈的奶油香味，酮類化合物可以是醇的氧化產物，也可以是脂類分解的產物［25］。酮類物質相對含量在發芽大麥茶中檢測含量不高占3.71%。由圖3可知，貯藏3～9 個月內，在冷藏和凍藏條件下酮類物質先增后減少，貯藏3 個月后逐漸增加，6 個月達最大（5.15%、6.04%）；而室溫貯藏條件下其相對含量一直增加，在9個月時達最大（4.58%）。說明酮類物質是在貯藏過程中醇類物質氧化和脂類分解，并且室溫和凍藏保藏有利于酮類物質的保留和產生。

圖3　酮類物質相對含量隨貯藏時間的變化Fig.3　Change in ketones content with storage time

2.2.4發芽大麥茶在不同貯藏條件下酸類及其他風味物質相對含量的變化

貯藏過程總產生的酸類物質主要有正十五酸、反油酸、乙酸3 種酸。酸類物質在室溫和凍藏3 個月條件下可以檢測出，且隨著貯藏時間的延長其總酸相對含量逐漸增加，在貯藏6、9 個月后增加最顯著，室溫、冷藏、凍藏的增長率分別是101.70%、16.75%、37.38%。在貯藏過程中，由于氧氣、水分或微生物的作用，使發芽大麥茶中的游離脂肪酸上升，逐漸產生一種令人厭惡的氣味，同時油脂在濕度和熱的條件下氧氣產生過氧化物，濕度會進一步促進氧化反應，使過氧化物進一步分解產生醛、酮等，導致食品腐?。?6］。酸類物質含量極具增加給發芽大麥茶帶來了濃烈的酸敗味道，這對發芽大麥茶感官產生不良影響。同時，在6、9 個月室溫和凍藏貯藏中新檢測出幾種物質，如2-萘酚、2-羥基萘、乙酸。2-羥基萘具有發霉的味道，醇和有機酸類會給發芽大麥茶帶來了濃烈的溶劑味和酸敗的味道。乙酸可能是發芽大麥茶受潮，由麥芽表面的微生物作用產生，焙焦后殘留在麥芽中。

3　結 論

發芽大麥茶在不同貯藏方法和貯藏時間條件下的感官評分表明貯藏3 個月感官水平最佳，影響較小，6～9個月均顯著下降。發芽大麥茶貯藏3 個月醛類、酮類物質相對含量變化不大，雜環類風味化合物有所減少，無酸類物質產生；6～9 個月醛類物質減少，雜環類物質進一步減少，酸類物質開始產生，酮類物質增多，可以看出風味物質的變化與感官評價得分的變化是一致的。發芽大麥茶在不同貯藏溫度條件下其揮發性風味物質含量的變化為：4 ℃冷藏發芽大麥茶的絕大多數典型香氣成分含量明顯高于同期室溫和凍藏貯藏，結合感官評價的結果，說明了低 溫貯藏有助于發芽大麥茶香氣成分的保留。發芽大麥茶適宜的貯藏條件為冷藏（4 ℃）短期貯藏（0～3 個月）。

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Effects of Storage Conditions on Flavor Compounds in Germinated Barley Tea

CHEN Bing， ZHANG Duanli， QIN Xiaoli， LIU Xiong*
（College of Food Science， Southwest University， Chongqing 400715， China）

Changes in aroma components in germinated barley tea stored at different temperatures （25， 4 ℃， and -20 ℃）for different periods （3， 6 and 9 months） were investigated by GC-MS and sensory evaluation. The results showed that germinated barley tea had the best sensory evaluation and aroma retention after refrigerated storage for three months， and refrigerated storage favored the formation and retention of characteristic flavor substances. The contents of characteristic flavor substances were reduced during storage at 4 ℃ or -20 ℃ and the contents of acids， alcohols and naphthalene，responsible for the unpleasant taste of germinated barely tea， were increased in the late stage of storage. The best storage condition for germinated barley tea was low-temperature （4 ℃）， short-term storage （0-3 months）.

germinated barley tea； storage； flavor component； gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）

TS219

A

1002-6630（2015）14-0076-05

10.7506/spkx1002-6630-201514015

2014-11-22

教育部留學回國人員科研啟動基金項目（教外司留［2010］174）；中央高?；究蒲袠I務費專項（XDJK2009B004）；國家自然科學基金面上項目（2011GA31071529）

陳兵（1987—），男，碩士研究生，研究方向為食品化學與營養學。E-mail：411428875@qq.com

劉雄（1970—），男，教授，博士，研究方向為碳水化合物功能與利用、食品營養學。E-mail：liuxiong848@hotmail.com