葡萄籽超微粉添加對曲奇餅干香氣的影響

楊宇迪，程 湛，滿 媛，李景明*

葡萄籽超微粉添加對曲奇餅干香氣的影響

楊宇迪，程 湛，滿 媛，李景明*

（中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京 100083）

將葡萄籽超微粉碎并添到曲奇餅干中，探究其對曲奇餅干香氣成分及感官品質的影響。采用氣相色譜-質譜聯用儀分別檢測了普通葡萄籽粉、葡萄籽超微粉及添加超微粉前后曲奇餅干的香氣成分，并結合偏最小二乘判別分析法研究葡萄籽超微粉對曲奇餅干香氣成分的影響。結果顯示，超微粉碎后香氣物質的種類雖未發生明顯的改變，但香氣成分的相對含量顯著增加。葡萄籽超微粉添加比例為5%時，烘烤香比較濃郁。當添加比例達到10%時，曲奇餅干整體風味較為復雜，包括苦杏仁味、香蕉味、水果味/青草味、面包味以及堅果味。采用9 點享樂法感官品評結果可以看出，葡萄籽的添加可以為餅干帶來可感知的變化，添加比例為5%時，香氣得分最高。葡萄籽超微粉會給曲奇餅干香氣帶來積極的影響，添加比例在10%以內均可被消費者接受。

曲奇餅干；葡萄籽超微粉；風味；感官品質；偏最小二乘判別分析

葡萄是世界上產量最大的水果之一，全球每年葡萄產量為6 800萬 t，其中3 800萬 t用于加工，每年生產葡萄酒和葡萄汁產生的葡萄皮渣大約250萬 t[1]。研究表明葡萄皮渣中蘊含大量有價值、高活性成分，包括有機酸鹽、檸檬酸、葡萄籽油、凝膠、支鏈淀粉、膳食纖維以及酚類化合物，可開發多種具有功能性的食品。葡萄酒生產的廢棄物還可以作為土壤改良劑和化肥使用[2]。如將此類副產物有效利用便可創造可觀的經濟效益[3]。

葡萄籽是葡萄皮渣中重要的組成部分。葡萄籽中纖維素含量較高，約占40%，其次是脂肪16%、蛋白質11%、多酚7%，還有一些維生素、礦物質等[4]。近年來對葡萄籽的開發利用多集中在葡萄籽油及以原花青素為主的葡萄籽多酚方面[5-7]。葡萄籽因含大量亞油酸和VE，具有很強的抗氧化以及降低膽固醇和預防心臟病的功能[6]。Maier等[8]發現脫脂后的葡萄籽殘渣中仍具有大量的酚類化合物，具有很強的抗氧化活性。因此，脫脂后的葡萄籽粉仍然具有較大的開發價值。

超微粉碎是一種新型的食品加工技術，它是指通過對物料進行碾磨、沖擊、剪切等作用，將物料粉碎至10～25 μm以下的過程[9]。這種技術避免了化學試劑的引入所帶來的溶劑殘留及功能性成分的破壞，因而其在食品及飼料領域得到了廣泛的應用。超微粉碎技術處理后的姜粉流動性、溶解性、持水力增加，更適合速溶和方便食品的加工，更容易被消化吸收[10]。利用超微粉碎技術處理葡萄皮渣后，可以有效地粉碎纖維素至亞微米大小，隨著顆粒的降低，持水能力、膨脹能力、脂結合能力等有所下降，不溶性膳食纖維向可溶性膳食纖維轉化，除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼以外的抗氧化實驗均呈現活性增強[11]。這項技術在膳食纖維領域的應用起到了重要作用[12]。與普通葡萄籽粉相比，超微粉碎處理后原花青素含量有明顯提高，而對不飽和脂肪酸的影響較小，保留率較高[13]。此外，超微粉碎技術還可以大幅度提升香菇柄中活性多糖的利用率[14]，提高香菇多酚的溶出率及抗氧化活性[15]，顯著提高油菜花粉中槲皮素和山柰素的溶出率[16]。為滿足消費者對于健康飲食的需求及對食品加工副產物的綜合開發利用，將具有抗氧化成分和膳食纖維的工業副產物添加至焙烤食品中的應用越來越廣泛。Ajila等[17]向軟面團餅干中添加了芒果皮粉，以改善其膳食纖維含量及抗氧化活性。Devinder等[18]將土豆皮粉添加至餅干中，以增加餅干中膳食纖維含量。Zlatica等[19]將蘋果皮渣中的膳食纖維和抗氧化成分添加至餅干，探究其對餅干物理化學性質的影響。

本研究的目的是將脫脂后的葡萄籽粉進行超微粉碎，添加到曲奇餅干中。通過氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）方法檢測其香氣成分，結合偏最小二乘判別分析（partial least squares-discriminate analysis，PLS-DA），研究添加葡萄籽超微粉對曲奇餅干風味成分及感官品質的影響，探討曲奇餅干中強化葡萄籽超微粉的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

釀酒后的赤霞珠（Cabernet Sauvignon）葡萄籽，于2015年采自河北懷來北京龍徽釀酒有限公司；雞蛋、面粉、小蘇打、無鹽黃油、綿白糖等餅干原材料購于北京美廉美超市。

無水乙醇（分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；正構烷烴（C8～C20）標準品 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

DHG-9140A電熱鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司；HY-04A高速粉碎機 北京環亞天元機械技術有限公司；HA220-50-07超臨界流體萃取設備 江蘇南通市華安超臨界萃取有限公司；HMB-400超微粉碎機北京環亞天元機械技術有限公司；LS230全自動激光衍射粒度分析儀 美國Coulter公司；S-3400N掃描電子顯微鏡 日本日立公司；IKA VORTEX GENIUS 3旋渦混勻器 德國IKA公司；75 μm羧乙基/聚二甲基硅氧烷（carboxen/polydimethylsiloxane，CAR/PDMA）萃取頭美國Supelco公司；7890A-5975C GC-MS聯用儀（配有毛細管柱HP-Innowax和MSD ChemStation工作站） 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄籽粉及葡萄籽超微粉的制備

釀酒后的赤霞珠葡萄籽，選擇潔凈、完整、無蟲的葡萄籽，經篩分、清洗、121 ℃、0.13 MPa條件下高壓滅菌，65 ℃烘干，用高速粉碎機破碎，過篩40 目，再通過超臨界流體萃取脫除葡萄籽油，得到普通破碎葡萄籽粉；將脫脂后的葡萄籽粉超微粉碎處理，得到超微粉碎葡萄籽粉。樣品密封，置于-20 ℃冰箱保存。

1.3.2 曲奇餅干制作

本實驗將制作3 種曲奇餅干，分別為空白對照組、葡萄籽超微粉添加比例5%、葡萄籽超微粉添加比例10%。曲奇餅干根據Pasqualone等[20]描述的方法稍加修改，配方：低筋面粉44%、白砂糖20%、黃油25%、雞蛋10%、小蘇打0.5%、鹽0.5%。添加葡萄籽超微粉的曲奇相應減少面粉的含量。面團通過塑形后，放入烤箱中，烘烤條件為上火（200±2） ℃，下火（180±2） ℃，時間（11±1） min。根據不同實驗目的，本實驗制備了2 批樣品。每批樣品中每種餅干在同樣條件下制作3 次，每次制作16 個餅干。第1批餅干用于GC-MS分析，待餅干冷卻至室溫后，將餅干全部粉碎，混合均勻，用塑料袋包裝好，放入-20 ℃冰箱中備用；第2批餅干用于感官品評實驗，在實驗當天制作，待餅干冷卻室溫后，分別包裝待用。

1.3.3 葡萄籽超微粉粒度分析

取葡萄籽超微粉于燒杯中，加入適量的95%乙醇溶液分散，采用全自動激光衍射粒度分析儀測定其粒徑及其分布情況。統計結果用D50和D90兩個指標表示（D50代表粉體顆粒統計結果中累計分布的50%處的直徑，即平均直徑；D90代表累計分布的90%處的直徑）。

1.3.4 掃描電子顯微鏡觀察

采用濺射鍍膜法對超微粉碎前后的樣品進行表面鍍金，利用掃描電子顯微鏡觀察，得到200 倍條件下的掃描電子顯微鏡照片。

1.3.5 葡萄籽粉及曲奇餅干香氣成分測定

揮發性物質采用頂空固相微萃取聯合GC-MS方法測定，具體操作參照Pasqualone等[20]報道，并稍加修改，具體操作如下：準確稱取4 g樣品，加入4 mL飽和NaCl溶液和10 μL內標（4-甲基-2-戊醇，50.60 mg/L）以及磁力轉子置于15 mL樣品瓶中，迅速用帶有聚四氟乙烯隔墊瓶蓋擰緊后置于旋渦混勻器上振蕩2 min。將樣品瓶轉移至磁力攪拌加熱臺上，50 ℃平衡10 min，將已活化的75 μm CAR/PDMA萃取頭插入樣品瓶的頂空部分，萃取頭距離液面1.5 cm，在50 ℃攪拌條件下，吸附50 min，使樣品瓶中的香氣物質達到氣-固和氣-液平衡，然后將萃取頭插入GC進樣口，230 ℃熱解吸7 min。

GC條件：HP-Innowax毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為高純氦氣，流速1.5 mL/min；升溫程序：35 ℃保持5 min，以5 ℃/min升溫至50 ℃，保持5 min，然后以5.5 ℃/min升溫至210 ℃，保持3 min。

MS條件：電子電離源；接口溫度230 ℃；離子源溫度230 ℃；電子能量70 eV；質量掃描范圍33～260 u；每個樣品做3 次平行。

采用MSD ChemStation工作站處理色譜圖。每種化合物的保留指數通過一系列正構烷烴的保留時間計算出來。通過將未知化合物保留指數以及每種化合物的質譜信息與NIST庫進行比較的方法，進行物質的定性。以4-甲基-2戊醇為內標物進行半定量分析，香氣成分的相對含量為其峰面積占內標峰面積的百分比[21]。

1.3.6 感官品評

感官品評的樣品為對照組、葡萄籽超微粉添加比例為5%、葡萄籽超微粉添加比例為10%的曲奇餅干。每組餅干被放置于一次性餐盤中，實驗在室溫條件下進行。共有20 名成員（年齡在19～21歲之間）參與此次感官品評實驗。此次感官品評實驗分為3 個階段。第1個階段，建立描述術語。將成對的樣品呈現在品評者面前，讓其說出二者在顏色、外觀、風味、結構等方面的異同，在雙方交流之后，確定評價每一種指標的標準。第2個階段，訓練。在正式實驗之前對感官品評員進行6 次培訓，每次培訓時間1 h，內容即對樣品進行感官描述分析。第3階段，正式實驗。根據已形成的評價標準，感官品評人員采用9 點享樂法對曲奇餅干進行分析。每個評分代表含義：9為極其喜歡，8為非常喜歡，7為一般喜歡，6為輕度喜歡，5為既不喜歡也沒有不喜歡，4為輕微不喜歡，3為中等不喜歡，2為非常不喜歡，1為極其不喜歡[18]。每個樣品用3 個數字隨機編碼，且擺放位置隨機[22]。每個樣品分析之前，品評人員被要求用清水漱口。感官品評結果以 ±s表示（n=3）。

1.4 數據處理

采用SPSS 16.0軟件，采用Duncan法進行單向方差分析，P值小于0.05表示數據間存在顯著性差異。數據通過PLS toolbox SOLO?demo軟件進行PLS-DA。

2 結果與分析

2.1 葡萄籽超微粉粒度分析

表1 葡萄籽超微粉粒度分布Table 1 Particle size distribution of UPGS

焙烤食品需要具備細膩的口感才能被消費者青睞，因此，需將普通葡萄籽粉經過進一步超微粉碎，使其達到超微等級。本研究中利用全自動激光衍射分析儀測定了葡萄籽粉的粒徑，以保證其在超微等級以內，如表1所示。粉體的平均粒徑為9.83 μm，90%的粉體顆粒直徑均在18.55 μm以內。數值大小在10～25 μm之下，屬于超微等級[9]。

2.2 葡萄籽超微粉掃描電子顯微鏡照片

由圖1可看出，超微粉碎可以顯著降低顆粒的尺寸且大小趨于統一，個別尺寸較大的顆粒存在可能是顆粒凝聚產生。這一結果與已有研究結果相一致。這是因為超微粉碎通過破壞分子間的化學鍵而使顆粒結構由有序變為無序，在這個過程中會存在破裂、擠壓和聚合等過程，使得顆粒的形狀、尺寸多樣化。一旦破裂的速率大于聚合的速率，顆粒的尺寸便會減小且趨于統一，然而隨著顆粒變細，抗斷裂性增強，此時比表面積增大，聚集加速，也會有較大顆粒產生（圖1b）[10,23]。ZhaoXiaoyan等[24]對紅葡萄皮渣進行超微粉碎，對不同粒徑大小的葡萄皮渣粉進行掃描電子顯微鏡觀察，發現葡萄皮渣粉粒度小于18.83 μm時，大部分植物細胞破損。這表明超微粉碎技術可以改變葡萄皮渣粉的原始結構，從而引起其物理化學性質的變化。

2.3 葡萄籽粉及曲奇餅干香氣成分測定結果

2.3.1 葡萄籽粉香氣成分分析

表2 葡萄粉中香氣成分分析Table 2 Analysis of aroma components of grape seed powders

續表2

如表2所示，共鑒定出56 種香氣成分。其中，醇類16 種、醛類9 種、酮類7 種、有機酸10種、酯類10 種、呋喃類3 種以及其他類物質1 種。超微粉碎處理后香氣的種類未發生變化，但香氣成分相對含量均呈現顯著性提高（P＜0.05）。其中2-乙基-1-己醇提高的最為明顯，其次是苯乙醇、己醛、壬醛、甲硫基苯醛等，這些化合物具有玫瑰香、青草味，使得超微粉的香氣成分更加濃郁。這些變化主要是因為超微粉碎可以打破植物組織結構，移除細胞壁的障礙，使得風味物質及功能性成分得以釋放[10]。

2.3.2 曲奇餅干中香氣成分分析

焙烤食品的香氣主要來源于原料、發酵與焙烤過程。曲奇餅干中的香氣主要來自原料以及焙烤過程。加熱過程可以催化氨基酸和糖類物質發生美拉德反應，進而產生具有顏色和揮發性的雜環化合物[25]。3 種曲奇餅干中香氣成分的檢測結果見表3，在3 種餅干中共檢測到59 種香氣組分。其中醇類8 種、醛類8 種、酮類11 種、有機酸類2 種、酯類1 種、呋喃類化合物6 類、吡嗪類化合物13 種、吡咯類化合物5 種、其他類化合物5 種。與葡萄籽中的香氣成分相比，醇類、有機酸類、酯類等成分明顯的減少，而呋喃類化合物、吡嗪類化合物、吡咯類化合物明顯增加，而這些化合物均屬于常見的焙烤食品香氣化合物[20,26-28]。

表3 曲奇餅干香氣成分分析Table 3 Analysis of aroma compounds of cookies

續表3

在檢測到的8 種醇類化合物中，3-甲基-1-丁醇和苯乙醇在葡萄籽超微粉強化餅干中的相對含量隨著葡萄籽超微粉添加比例的增加而顯著提高，其余6 種醇類化合物（1-戊醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-庚醇、2-乙基-1-己醇、苯甲醇）均是在對照組餅干中相對含量最高。產生以上差異的原因可能是因為葡萄籽超微粉中3-甲基-1-丁醇和苯乙醇相對含量較高。已有研究表明，3-甲基-1-丁醇在小麥發酵面包的感官品評中與面包的風味呈正相關[31]，而苯乙醇可以為焙烤食品貢獻類似蜂蜜的香氣。可以看出，葡萄籽超微粉的添加可以豐富餅干麥芽香和蜂蜜味。

在3 種餅干中，均可檢測到8 種醛類化合物。其中，己醛主要呈現出花香、果香和草本香[32]，是典型的亞油酸和花生四烯酸的氧化產物，它通常被視為脂質氧化的標記物。Strecker醛可能形成于原料前體物的加熱過程中，含有二羰基α-氨基酸化合物的氧化脫氨脫羧反應。2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、甲硫基丙醛、苯甲醛、苯乙醛，這6 種Strecker醛可能分別來自于纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸[30,32-33]。其中，3-甲基丁醛具有麥芽、油脂、巧克力香氣[26]。在Strecker醛類中相對含量最高，這與Rega等[28]的研究結果一致。甲硫基丙醛貢獻了泥土味和類似馬鈴薯味，Zehentbauer等[34]發現該化合物為烘烤香的貢獻者。雖然濃度低，但因其具有較低的檢測閾值而極易被檢測到[31]。苯乙醛是另一種常見的Strecker降解產物，具有蜂蜜、玫瑰花香氣[32]。苯甲醛的相對含量比苯乙醛高，賦予了餅干扁桃仁和堅果的味道，也被認為是櫻桃和扁桃仁中的重要風味化合物[35]。其中，2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、甲硫基丙醛和苯乙醛Strecker醛在強化餅干中的相對含量均高于對照組，這一現象與Pasqualone等[20]的研究結果相似，他們將這一現象解釋為高pH值會影響美拉德一系列反應，進而導致Strecker醛有所增加。從結果可以看出，3 種餅干中2-甲基丙醛的相對含量沒有明顯差異，而2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、甲硫基丙醛、苯乙醛隨著葡萄籽超微粉添加量增加而增加，賦予曲奇餅干該類化合物特有的香氣。

曲奇中共檢測到的11 種酮類化合物中，2-庚酮和3-羥基-2-丁酮在添加比例為10%的強化餅干中相對含量最高，二者在葡萄籽超微粉中本身相對含量較高，因而其在餅干中的濃度呈現了量效關系。2,3-戊二酮、甲基壬基甲酮的相對含量在3 種餅干中變化不顯著，其余的酮類物質的相對含量均隨著葡萄籽超微粉添加而降低。Sobhym等[33]曾報道，當餅干中添加5%的大豆分離蛋白時，油脂衍生的揮發性成分（醛、酮、醇）含量有明顯的升高，但當大豆分離蛋白用量超過10%，這些物質的含量出現明顯的下降，這可能是由于美拉德反應產生的中間產物具有清除自由基功能，進而阻止了自由基反應的傳播。也可能因為葡萄籽超微粉中存在大量原花青素，同樣具有清除自由基的功能[1]。餅干中的二酮類化合物是糖類降解產物，其中，2,3-丁二酮（雙乙酰）具有奶油、果香、類似焦糖味，賦予了餅干積極的風味特性[36]。2,3-戊二酮具有奶油、焦糖香氣，并帶有堅果香。

乙酸是美拉德反應中糖類的降解產物[37]，同時其也來源于微生物代謝，在原料混合、面團制作過程中均有形成，加水會促進它的形成[27]。釀酒葡萄籽中存在乙醇，經氧化變為乙酸[20]，因此其在強化餅干中含量更高。乙酸在小麥和黑麥面包中是重要的風味化合物，也是一種風味強化劑。盡管短鏈有機酸（C2～C5）只占可滴定酸的1%，其在面包的風味上可以起決定性的作用，因為其在發酵過程中產生的量更大，為面包帶來更加吸引人的強烈的風味。相反，短鏈異位酸則會給面包的風味帶來負面影響[36]。強化餅干中乙酸、3-甲基丁酸的相對含量均有增加，這可能與葡萄籽超微粉中二者相對含量較高有關。

酯類化合物因高揮發性會在焙烤過程中大量損失[31]，因而在曲奇餅干中僅檢測到γ-丁內酯，該化合物是分布最廣泛的γ-內酯，擁有甜的焦糖香。當添加比例達到10%時，該物質相對含量顯著降低，這與Sobhym等[33]的研究結果類似，他們將大豆分離蛋白添加到餅干中，結果發現當添加量為10%～20%時，內酯化合物的含量下降很多。

呋喃類物質是碳水化合物熱降解重排的產物[38]。在本實驗條件下檢測出的6 種呋喃類物質中，其中糠醛的相對含量最高，這與Sobhym[33]和Pasqualone[20]等的研究結果吻合，其所提供的風味為烤面包和扁桃仁味?？反肌?-戊基呋喃，2-乙?；秽?-甲基糠醛、2-甲基四氫呋喃-3-酮分別為餅干貢獻焦糖香、果香、烤香、堅果香、甜味。其中，糠醇是相對含量第2大的呋喃化合物，2-戊基呋喃是不飽和脂肪酸的氧化和/或熱降解產物，在烹調油、大米、面包、蛋糕等食品中均有發現[26,35,39]。

吡嗪類化合物是典型的美拉德反應產物，此類化合物因在熱加工谷物中貢獻烘烤香、堅果香而受到關注[33]。這類化合物可以強烈地影響面包、蛋糕、餅干的香氣[26]。本研究中共檢測出13 種吡嗪化合物，其中2-甲基吡嗪的相對含量最高。與對照相比2,6-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、6-甲基-2-乙烯基吡嗪這3 種化合物在強化餅干中的相對含量有所提高，吡嗪、2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2-乙基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪這6 種物質相對含量隨著超微粉碎葡萄籽粉添加比例的升高而有所下降，其余幾種烷基吡嗪的相對含量并沒有顯著性變化。這種現象可以解釋為，雖然添加的葡萄籽超微粉并沒有吡嗪類香氣物質，但它是一種復雜的體系，含有大量的膳食纖維、蛋白質、原花青素等成分，其中蛋白質會通過影響結合態氨基酸的水解或者脫氨基作用直接影響美拉德反應速率[33]。盡管所有的吡嗪化合物都可以提供烘烤香，2,6-二甲基吡嗪、三甲基吡嗪、乙烯基吡嗪和6-甲基-乙烯基吡嗪可能是最重要的貢獻者[32]。

吡咯類化合物形成于非酶褐變反應中，這類化合物的香氣特征通常被描述為類似爆米花香氣。在含硫化合物中，相對含量最多的是二甲基二硫，它是一個重要的風味化合物，來自蛋氨酸分解，在谷物和加熱產品（可可粉、熱牛奶、麥芽和烹飪過的蔬菜）中均有發現[27]。2-乙?；邕虻南鄬績H次之，它具有爆米花香氣，在蛋糕產品中也曾發現[26]。

2.4 感官品評結果

如表4所示，除顏色外所有指標的得分與對照餅干得分均無顯著性差異（P＞0.05）。添加比例為5%的餅干在顏色方面的得分（7.30）與對照組（8.05）有顯著性差異（P＜0.05），而添加比例10%（7.60）的餅干與添加比例5%或對照組差異并不顯著（P＞0.05）。在外觀方面的得分與顏色方面的趨勢一致（先降低后升高），這可能由于外觀在某種程度上會受到顏色的影響。這與Ajila[17]、Devinder[18]、Sudha[40]等的研究結果相似，當向餅干中添加土豆皮膳食纖維、芒果皮粉以及不同的谷物時，隨著添加比例的增加，均會呈現暗度增加以及表面的光滑度降低。在本研究中，添加比例為10%時，顏色得分有所提高，這可能是因為此時餅干顏色趨于巧克力色，因而贏得了消費者喜歡。當葡萄籽超微粉添加比例超過10%時，餅干會產生顆粒感，并且會有苦澀感[17]，這也是組織結構方面得分逐漸降低的原因。而在風味方面可以看出，添加比例為5%時得分（7.55）最高，添加比例10%（7.45）次之，而對照組的得分（7.40）最低。這與Zlatica等[19]的結果類似，向餅干中添加蘋果皮渣可以為產品貢獻果香。此結果也可以與GC-MS結果相呼應，葡萄籽超微粉的添加可以為餅干帶來更加濃郁的烘烤香，增加了消費者對其風味的喜愛。在整體接受度中，雖然添加葡萄籽超微粉會導致得分下降，但并不顯著，說明添加比例在10%以內，均可被消費者接受。

表4 葡萄籽超微粉強化餅干感官品評結果Table 4 Sensory evaluation results of cookies with grape seed powders

2.5 曲奇餅干特征香氣成分PLS-DA

PLS-DA是一種集主成分分析、典型相關分析和多元回歸分析的基本功能為一體多元統計方法，分析過程中可以消除眾多化學信息中相互重疊的部分，使得分析數據更加準確可靠[41]。采用PLS-DA對3 種曲奇餅干GC-MS結果進行分析，這個模型特點在于，其可以得到每種曲奇餅干的特征香氣成分并使其可視化[42]。本實驗目的在于通過它們的特征香氣成分區別樣品種類，探究葡萄籽超微粉的添加對曲奇餅干香氣帶來的影響。樣品中第1、2潛在變量的分布如圖2所示，其中第1潛在變量占總變量的57.52%，第2潛在變量占總變量的16.47%，前2 個潛在變量占總變量的73.99%，基本可以表征所涉及化學成分的大部分信息，3 種餅干可以很好地進行區分。對照中的特征香氣成分為苯甲醇（7）、2-壬酮（24）、2-乙?；秽?3）、2-甲基吡嗪（38）等，這幾種物質可以為產品帶來花香、奶酪味、香脂味、烘烤香/堅果味。相比而言，添加比例為5%的餅干則增加了烷基吡嗪類化合物，包括2-乙基-5-甲基吡嗪（44）、2-乙基-3-甲基吡嗪（46）。許多研究已經表明，大量氨基酸容易與糖類反應生成烷基吡嗪[33]。而餅干中的氨基酸除來自原料雞蛋外，葡萄籽超微粉中也含有大量的蛋白質，可以為烷基吡嗪的合成提供前體物質。在添加比例為10%的曲奇餅干中，隨著添加量的增加，苯甲醛（15）、2-庚酮（19）、2-戊基呋喃（31）、糠醛（32）、2,6-二甲基吡嗪（40）等物質所占的比例有所增加，成為此種曲奇餅干香氣的標志性化合物，這些物質分別貢獻了苦杏仁味、香蕉味、水果味/青草味、面包味以及堅果味。綜上，普通曲奇餅干的香氣主要呈現奶油香堅果味。當添加比例為5%時，烘烤香比較濃郁。當添加比例達到10%時，曲奇餅干整體風味較為復雜，包括苦杏仁味、香蕉味、水果味/青草味、面包味以及堅果味，這可能也是感官品評中添加比例為5%的餅干得分最高的原因。

圖2 PLS-DA組成變量的權重得分圖Fig. 2 Weighted score plot of PLS-DA composition variables

3 結 論

超微粉碎處理可以將葡萄籽粉碎至（9.83±0.51）μm（D50），超微粉碎后，顆粒的尺寸減小且趨于統一，顆粒的組織結構發生改變，細胞內容物流出，葡萄籽超微粉的香 氣物質相對含量得以顯著提高。葡萄籽超微粉添加至餅干后，與對照餅干相比香氣種類并未發生改變，但每種香氣成分的相對含量發生了變化，進而導致不同添加比例的餅干整體香氣存在差異。通過PLS-DA分析可知，普通曲奇餅干的香氣主要呈現奶油香堅果味。添加比例為5%時，烘烤香比較濃郁。當添加比例達到10%時，曲奇餅干整體風味較為復雜，包括苦杏仁味、香蕉味、水果味/青草味、面包味以及堅果味。感官品評實驗結果可以看出，葡萄籽超微粉的添加可以為餅干帶來可感知的變化，添加比例在10%以內，均可被消費者接受。

釀酒工業副產物開發利用，不僅可以提高產品的附加價值，而且可以緩解其所帶來的環境壓力。將超微粉碎技術融入到食品加工過程中，不僅在終端產品中不會殘留任何有機溶劑，而且會將葡萄籽粉中的有益成分得以保留，甚至一些細胞內物質得以充分釋放，還可以提高產品的香氣和整體質量，滿足消費者對健康、功能性產品的需求。

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Effect of Addition of Ultrafi ne Powder of Grape Seed Oil Extraction Residue on the Aroma of Cookies

YANG Yudi, CHENG Zhan, MAN Yuan, LI Jingming*
(College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China)

The aim of this study was to explore the effect of adding superfine powder of grape seed residue from oil extraction into cookies on aroma components and sensory quality. The aroma cons tituents of common grape seed powder,ultrafi ne powder of grape seeds (UPGS) and cookies with and without UPGS were detected by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) was used to study the effect of UPGS on the aroma components of cookies. The results showed that the species of aroma substances were not changed markedly, but the aroma content was increased remarkably after ultrafi ne pulverization of grape seed meal. Upon the addition of 5% UPGS,the baking aroma of cookies was relatively rich. The fl avor of cookies with 10% UPGS was composed of a complex mixture of bitter apricot kernel, banana, fruity grassy, bread and nut aromas. The results of 9-point hedonic sensory evaluation showed that the addition of UPGS could cause perceived sensory changes of cookies. Upon the addition of 5% UPGS, the aroma score was the highest. In conclusion, UPGS addition could cause a positive impact on the aroma of cookies, and a proportion of less than 10% could be accepted by consumers.

cookies; ultrafi ne powder of grape seeds; aroma; sensory quality; partial least squares discriminant analysis (PLS-DA)DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201720015

TS209

A

1002-6630（2017）20-0103-09

楊宇迪, 程湛, 滿媛, 等. 葡萄籽超微粉添加對曲奇餅干香氣的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(20)∶ 103-111. DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201720015. http∶//www.spkx.net.cn

YANG Yudi, CHENG Zhan, MAN Yuan, et al. Effect of addition of ultrafi ne powder of grape seed oil extraction residue on the aroma of cookies[J]. Food Science, 2017, 38(20)∶ 103-111. (in Chinese with English abstract) DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201720015. http∶//www.spkx.net.cn

2016-12-20

公益性行業（農業）科研專項（201303076-03）；北京市教委科學研究與研究生培養共建項目

楊宇迪（1993—），女，碩士研究生，研究方向為天然產物開發與利用。E-mail：yudiyang@cau.edu.cn

*通信作者：李景明（1969—），男，副教授，博士，研究方向為天然產物開發與利用。E-mail：lijingming@cau.edu.cn