基于氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)分析甘薯塊根不同組分對(duì)甘薯特征風(fēng)味劑香氣的貢獻(xiàn)

趙祥穎，劉麗萍，張家祥，趙立強(qiáng)，韓墨，姚明靜

1(齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)，山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南，250013)2(齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)， 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南，250301)3(山東省食品發(fā)酵工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南，250013) 4(山東海能科學(xué)儀器有限公司，山東 德州，251500)

甘薯(IpomoeabatatasL.)又名“地瓜、番薯、紅薯”，是世界范圍內(nèi)主要的糧食作物之一[1]，甘薯在所有熱帶和亞熱帶地區(qū)都有種植，特別是亞洲、非洲和太平洋地區(qū)[2]。甘薯富含維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維、必需脂肪酸以及抗氧化劑等物質(zhì)[3]，具有廣泛而顯著的生物活性，可以提高機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、降低心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[4]。因此，甘薯被稱為蔬菜中的“保健之王”[5]。

我國(guó)是甘薯的主要生產(chǎn)國(guó)，其產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的70%～80%。隨著社會(huì)發(fā)展水平和人們生活水平的提高，甘薯也從主食轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)加工原料[6-8]。近年來(lái)，隨著人們健康飲食意識(shí)的增強(qiáng)，甘薯作為健康食品開(kāi)始回歸百姓餐桌，但多以生食或直接熟制為主，以甘薯為原料的加工食品比較少見(jiàn)。目前與甘薯相關(guān)的研究主要集中在育種方面，甘薯食品加工研究更多關(guān)注甘薯營(yíng)養(yǎng)[9]。近年來(lái)，有研究以生鮮甘薯為原料陸續(xù)研制出即食甘薯營(yíng)養(yǎng)粥、強(qiáng)化膳食纖維甘薯飲料等甘薯加工食品[10-12]，雖然上述產(chǎn)品都很好地保留了甘薯的營(yíng)養(yǎng)和功能因子，但甘薯特征香味不突出，影響了感官品質(zhì)。熟制甘薯特有的香甜風(fēng)味廣受人們的喜愛(ài)，特別是烤制甘薯香味更加濃郁、誘人。為此，研究擬以生鮮甘薯為原料研制具有熟制甘薯特征香氣的風(fēng)味劑用于強(qiáng)化甘薯加工食品的風(fēng)味特征，以提高產(chǎn)品感官品質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)甘薯加工食品的研發(fā)和推廣。

關(guān)于甘薯特征香味物質(zhì)的研究最早見(jiàn)于上世紀(jì)80年代[13]，其后又陸續(xù)有些報(bào)道，主要是美國(guó)佐治亞大學(xué)以“Jewel”品種的甘薯進(jìn)行研究的結(jié)果[14-18]，并為此開(kāi)發(fā)了一套用于定量分析和制備甘薯?yè)]發(fā)性物質(zhì)的裝置和方法[13]。目前對(duì)香氣成分的定性定量鑒定主要采用氣相色譜(GC)[19-21]、氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)[18-22]和氣相色譜嗅聞技術(shù)(GC-O)[19, 21]等。離子遷移譜(ion mobilirty spectrometry，IMS)是20世紀(jì)60年代末發(fā)展起來(lái)的一門(mén)檢測(cè)技術(shù)，其通過(guò)氣態(tài)離子的遷移率來(lái)表征各種不同的化學(xué)物質(zhì)，IMS在環(huán)境氣壓條件下進(jìn)行工作，極適合揮發(fā)性有機(jī)化合物的痕量探測(cè)[23]。但I(xiàn)MS對(duì)混合物以及遷移率相近的物質(zhì)分辨率較低。氣相色譜和離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)很好地解決了IMS分辨率偏低的問(wèn)題，極大地拓寬了傳統(tǒng)IMS的應(yīng)用范圍。與GC-MS法相比，氣相色譜-離子遷移譜 (gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS) 聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)限低，樣品揮發(fā)性組分無(wú)需進(jìn)行富集、濃縮等預(yù)處理，可以直接頂空進(jìn)樣，所有揮發(fā)性組分能夠得到較全面的分析。近年來(lái)GC-IMS在食品風(fēng)味分析和食品摻假鑒別等方面得到了廣泛應(yīng)用[24-26]。

本文采用氣相-離子遷移譜(GC-IMS)聯(lián)用技術(shù)結(jié)合感官品評(píng)等手段，分析甘薯不同組分制備的甘薯風(fēng)味劑的揮發(fā)性成分以及香味特征差異，并與烤制甘薯進(jìn)行比較，研究甘薯塊根不同組分對(duì)甘薯特征風(fēng)味劑香氣的貢獻(xiàn)，為甘薯特征香氣風(fēng)味劑的研制提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮甘薯，市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)；麥芽糖、果糖、蔗糖、葡萄糖單糖標(biāo)準(zhǔn)品，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司；中溫淀粉酶、β-淀粉酶，諾維信公司；其余所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-IMS聯(lián)用儀(FlavourSpec?)，德國(guó)G.A.S.公司；U3000液相色譜儀，戴安中國(guó)有限公司；L-530湘儀離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；L18-Y928S九陽(yáng)破壁機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 甘薯風(fēng)味劑的制備

挑選新鮮甘薯清洗，晾干水分，分割成1 cm×1 cm ×1 cm塊狀大小，先按原料質(zhì)量加入1.5倍質(zhì)量清水，用破壁機(jī)打漿，200目濾布過(guò)濾，收集濾液，薯渣再加適量水進(jìn)行2次打漿(總加水量為原料質(zhì)量的2.5～3.0倍質(zhì)量)，過(guò)濾。合并濾液，離心去除淀粉，將離心清液與薯渣合并、混合均勻，將混合樣后分為3份(a、b、c)，考察酶解工藝對(duì)熟制甘薯特征香氣的影響。樣品a不加酶，樣品b加入β-淀粉酶，樣品c加入中溫α-淀粉酶，酶的添加量按照薯渣中的淀粉含量計(jì)算(50 IU/g淀粉)。樣品a、b加熱至60 ℃ 左右保溫10 min，樣品c加熱至85 ℃左右保溫10 min，然后加熱至沸騰，并保持10 min，冷卻后取樣進(jìn)行低聚糖的分析。余樣趁熱過(guò)濾，再濃縮至膏狀備用。

1.3.2 烤制甘薯的制備

取表面完整、中等大小、細(xì)長(zhǎng)甘薯塊根(直徑5～6 cm)洗凈，晾干水分，從中間分割成2部分(Ⅰ，Ⅱ)，將樣品Ⅰ甘薯塊根均勻削去大約0.5 cm厚的皮層，用錫箔紙包裹嚴(yán)實(shí)；樣品Ⅱ保留完整皮層，置于烤箱中，200 ℃烤制1 h。待烤薯冷卻后，取表皮下1 cm以內(nèi)的薯芯搗泥，混合均勻后備用。

1.3.3 低聚糖HPLC測(cè)定

將樣品12 000 r/min離心5 min，取上清液加水稀釋至5倍體積，過(guò)0.45 μm濾膜，進(jìn)樣量10 μL。色譜柱型號(hào)為BIO RED HPX-87H，流動(dòng)相為0.005 mol/L硫酸溶液，流速0.6 mL/min。柱溫箱溫度60 ℃。示差檢測(cè)溫度35 ℃。

1.3.4 揮發(fā)性物質(zhì)的GC-IMS分析

分別取2 g樣品于20 mL頂空瓶中，密封。每個(gè)樣品平行測(cè)定2次。

GC-IMS測(cè)定條件：色譜柱FS-SE-54-CB-1(15 m×0.53 mm，1 μm)，柱溫60 ℃，IMS溫度45 ℃，載氣N2，自動(dòng)頂空進(jìn)樣，進(jìn)樣體積500 μL，孵育時(shí)間15 min，孵育溫度70 ℃，進(jìn)樣針溫度75 ℃，孵化轉(zhuǎn)速500 r/min，分析時(shí)間20 min。流速：初始2 mL/min，保持2 min后，在20 min內(nèi)增至100 mL/min。IMS漂移氣流量150 mL/min。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

GC-IMS分析樣品揮發(fā)性有機(jī)物指紋圖譜差異分析采用儀器軟件Gallery Plot插件；揮發(fā)有機(jī)物含量數(shù)據(jù)為樣品2次重復(fù)進(jìn)樣的峰體積，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差。

1.3.6 感官品評(píng)

感官品評(píng)由5個(gè)成員完成，樣品被隨機(jī)標(biāo)記，每個(gè)成員被要求對(duì)樣品進(jìn)行品嘗和嗅聞，分別描述每個(gè)樣品的滋味和香味特征，并與烤制甘薯樣品進(jìn)行比較，綜合5個(gè)人的描述給出對(duì)樣品的評(píng)判。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘薯皮層組織對(duì)烤制甘薯特征香氣影響

將烤制甘薯用GC-IMS分析，圖1為烤薯芯(Ⅰ)和烤全薯(Ⅱ)的指紋譜圖，由圖1可見(jiàn)，烤全薯相比薯芯(用錫紙包裹后)烘烤產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)更豐富，并且糠醛、2,5-二甲基呋喃、5-甲基呋喃、2-乙酰呋喃等美拉德反應(yīng)產(chǎn)物以及醛酮類化合物含量更高。而烤薯芯中乙酸丁酯、乙酸乙酯等酯類物質(zhì)含量較高。兩者指紋圖譜差異明顯。經(jīng)感官品評(píng)，烤全薯的甘薯特征香味更加濃郁，說(shuō)明甘薯皮層部分對(duì)甘薯特征香氣的形成至關(guān)重要。

Ⅰ-烤薯芯；Ⅱ-烤全薯圖1 兩種烤制甘薯的指紋譜圖Fig.1 Fingerprint of two kinds of baked sweet potato

2.2 酶解工藝對(duì)甘薯風(fēng)味劑揮發(fā)性成分形成的影響

甘薯的特征香氣成分是加工過(guò)程中形成的，麥芽糖是甘薯特征香味重要的前體物質(zhì)[19]。麥芽糖是甘薯塊根的淀粉在加熱過(guò)程中由β-淀粉酶降解產(chǎn)生的，生鮮甘薯中幾乎不含[27]。本文在制備甘薯風(fēng)味劑浸膏時(shí)借鑒甘薯淀粉生產(chǎn)工藝，生鮮甘薯分離去除淀粉，將得到的薯汁與薯渣合并，混合后分為3份(a、b、c)，分別按照1.3.1制備熟制薯汁，通過(guò)分析酶解對(duì)糖的影響及風(fēng)味劑終產(chǎn)品中揮發(fā)性組分的異同來(lái)考察糖與甘薯風(fēng)味物質(zhì)形成的關(guān)系。

HPLC分析結(jié)果顯示(圖2)，不加酶樣品a和添加β-淀粉酶樣品b糖的種類和濃度接近，樣品b麥芽糖含量略高于樣品a，添加α-淀粉酶的樣品c麥芽糖和其他低聚糖含量明顯高于樣品a。新鮮甘薯中β-淀粉酶活性較高[28]，加入中溫淀粉酶一方面有利于β-淀粉酶發(fā)揮作用，從而產(chǎn)生更多麥芽糖，另一方面也有利于麥芽糖低聚糖產(chǎn)生。樣品a、b、c的指紋譜圖如圖3所示，從圖3可以看出，3個(gè)樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的種類相似，部分化合物的濃度存在明顯差異，樣品c中的部分成分顯著高于a、b 2個(gè)樣品，由此推斷還原糖的產(chǎn)生為生香物質(zhì)的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

a-不加酶樣品；b-添加β-淀粉酶樣品；c-添加α-淀粉酶樣品圖2 不同酶解工藝低聚糖HPLC譜圖比較Fig.2 Comparison of HPLC spectra of oligosaccharides with different enzymolysis processes

a-不加酶樣品；b-添加β-淀粉酶樣品；c-添加α-淀粉酶樣品圖3 不同的酶解工藝揮發(fā)物GC-IMS指紋譜圖對(duì)比Fig.3 Comparison of GC-IMS fingerprints of volatiles from Different Enzymolysis processes

2.3 甘薯塊根不同組分制備的風(fēng)味劑揮發(fā)性物質(zhì)比較分析

實(shí)驗(yàn)將甘薯塊根分割成不同組分：樣品A為全甘薯；樣品B為去皮層(0.5 cm)甘薯芯；樣品C為B樣品分離而得的皮層組分。將3份樣品按1.3.1中添加中溫淀粉酶的工藝制備甘薯風(fēng)味劑，用GC-IMS分析各樣品揮發(fā)性成分的定性定量信息。共檢出64種化合物(表1)，其中46種被鑒定，由于GC-IMS的數(shù)據(jù)庫(kù)尚不完善，有18個(gè)峰未被識(shí)別。3組樣品中每種揮發(fā)性成分的峰體積顯示，樣品B和C區(qū)別較明顯，并且樣品B中峰體積大的物質(zhì)，在樣品C中峰體積小，樣品A中含量通常介于另兩者之間，說(shuō)明甘薯皮層部分和薯芯的揮發(fā)物含量存在較明顯差異。這種差異在3組樣品的Gallery Plot指紋譜圖中的表現(xiàn)更加直觀(圖4)，樣品C的揮發(fā)性物質(zhì)在數(shù)量和含量上都更占優(yōu)勢(shì)。3組樣品的感官品評(píng)結(jié)果(表2)也顯示甘薯皮層部分和全薯為原料的風(fēng)味劑的風(fēng)味與烤薯更為相似。

表1 甘薯塊根不同部位揮發(fā)性化合物的定性分析Table 1 Qualitative analysis of volatile compounds in different parts of sweet potato root

圖4 甘薯塊根不同組分制備的風(fēng)味劑中揮發(fā)性化合物Gallery Plot指紋譜圖Fig.4 Fingerprints of volatile compounds in flavoring agents prepared by different parts of sweet potato roots

表2 三組風(fēng)味劑的感官品評(píng)結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of three groups of flavor agents

2.4 甘薯風(fēng)味劑與烤薯?yè)]發(fā)物成分分類比較

將制備的3種風(fēng)味劑與2種烤制甘薯的揮發(fā)性物質(zhì)按照化合物性質(zhì)進(jìn)行分類比較，結(jié)果見(jiàn)表3～表6。

表3 樣品中麥芽酚及呋喃類化合物的比較Table 3 Comparison of maltol and furans in samples

麥芽酚、糠醛、呋喃等糖衍生物都是美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物[21]，主要呈現(xiàn)焦甜香和烘焙香氣。多項(xiàng)研究都指出麥芽酚是烤薯的主體香氣[13, 29]，SUN等[15]采用氣相色譜嗅聞技術(shù)(GC-O)對(duì)烤制甘薯?yè)]發(fā)物分析結(jié)果顯示單純的麥芽酚并不具有烤制甘薯的特征香氣，但其風(fēng)味稀釋閾值最高。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，3種風(fēng)味劑和2種烤制甘薯樣品都含有較高水平的麥芽酚，但含量沒(méi)有顯著差異，說(shuō)明麥芽酚不是造成樣品間香氣差異的主要因素。同時(shí)也說(shuō)明麥芽酚生成所需的溫度并不高，中低溫也可以生成足夠量的麥芽酚。有研究證實(shí)麥芽糖是糠醛、5-甲基糠醛和2-乙酰基呋喃前體[19]，高溫有利于此類物質(zhì)的積累[30]，而本文中3種風(fēng)味劑樣品中的糠醛、2-戊基呋喃(花香)和2,5-二甲基呋喃含量都顯著高于烤薯，并且皮層組分制備的風(fēng)味劑中含量比烤薯高10倍以上。推測(cè)可能是糠醛在中低溫生成，隨著溫度升高繼續(xù)轉(zhuǎn)化生成了其他衍生物，并且皮層部分的作用至關(guān)重要。而5-甲基糠醛和2-乙?；秽诳救碇袧舛让黠@高于甘薯風(fēng)味劑，且比去皮烤薯高10倍以上，說(shuō)明烤制過(guò)程有利于它們的形成，皮層同樣具有重要作用。無(wú)論在薯芯風(fēng)味劑還是烤薯芯中，呋喃類風(fēng)味物質(zhì)濃度都沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。由上述可以推測(cè)甘薯皮層部分在上述香味物質(zhì)的形成過(guò)程中起到了重要的作用。

醛類一般表現(xiàn)為奶油、脂肪、香草以及清香等氣味[31]。通過(guò)分析樣品中醛類化合物(表4)可以看出，甘薯風(fēng)味浸膏中的醛類成分除壬醛和和辛醛外普遍高于烤制甘薯，但有研究顯示辛醛對(duì)烤薯特征香氣貢獻(xiàn)值較低[29]。脂肪醛對(duì)香味的貢獻(xiàn)主要是堅(jiān)果香和弱的水果香(如香蕉、蘋(píng)果)，甲基醛類水果香味更濃一些。苯乙醛和苯甲醛在3種風(fēng)味劑中含量顯著高于烤制甘薯，這2種物質(zhì)被認(rèn)為是苯丙氨酸Strecker降解的產(chǎn)物[16]，與麥芽糖無(wú)關(guān)[19]。苯乙醛具有水果的甜香氣，和麥芽酚同樣具有最高的風(fēng)味稀釋閾值[16]，被普遍認(rèn)為是甘薯特征香氣的重要成分。苯甲醛具有果香、堅(jiān)果香，風(fēng)味稀釋閾值低于苯乙醛。以往報(bào)道烤薯香氣中醛的種類較少，2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、Z-4-庚烯醛、2,4-庚二烯醛等均首次在甘薯香味物質(zhì)中檢出。

表4 樣品中醛類化合物的比較Table 4 Comparision of aldehydes in samples

酮類化合物主要呈現(xiàn)為微甜的花果香氣。表5中除丙酮、戊酮、辛酮和2,3-丁二酮外其他酮類化合物均未在已知甘薯風(fēng)味中報(bào)道。丙酮為檢出化合物中峰體積最高的，含量較高的有丙酮和2-丁酮。2,3-丁二酮具有酯香味，稀釋后具黃油香味；3-羥基-2-丁酮有令人愉快的奶油香味，這2種物質(zhì)在烤薯中的含量顯著高于風(fēng)味劑樣品，并且烤薯芯中優(yōu)勢(shì)明顯，其生成機(jī)制和對(duì)甘薯特征香氣的貢獻(xiàn)需要進(jìn)一步研究。

表5 樣品中酮類和酯類化合物的比較Table 5 Comparison of ketones and esters in samples

表6 樣品中含硫化合物的比較Table 6 Comparison of sulfur compounds in samples

酯類物質(zhì)主要呈花果香，香味較濃。WANG等[16]發(fā)現(xiàn)香葉酸甲酯在烤甘薯?yè)]發(fā)物中雖然只有痕量檢出，但對(duì)甘薯特征香味貢獻(xiàn)值與麥芽酚和苯乙醛相當(dāng)。研究在3種風(fēng)味劑樣品和烤薯中都檢測(cè)到香葉酸甲酯，皮層為主要原料制備的風(fēng)味劑含量略高。乙酸乙酯通常具有香蕉和蘋(píng)果香，在烤全薯中的含量相對(duì)較低，在以往的烤制甘薯?yè)]發(fā)物的報(bào)道中未提及。

文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)甘薯特征香貢獻(xiàn)的較大的還有香葉醇、芳樟醇、β-紫羅蘭酮，本文只檢測(cè)到芳樟醇氧化物，沒(méi)有檢測(cè)到香葉醇和β-紫羅蘭酮，這可能與甘薯品種有關(guān)。

含硫化合物在以往甘薯特征香味的研究中未見(jiàn)報(bào)道。本文采用GC-IMS技術(shù)在揮發(fā)物中鑒定出6種含硫化合物(表6)。含硫化合物通常有臭味，但濃度低時(shí)也呈香令人愉悅的蒜香和肉香味。

截至目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于烤甘薯特征風(fēng)味的研究并不多見(jiàn)，研究成果基本都是以“Jewel”品種的甘薯獲得的。揮發(fā)物的定性定量分析鑒定主要是GC和GC-MS加嗅聞技術(shù)[14]。烤制甘薯?yè)]發(fā)物收集早期采用吹掃捕集[29, 32]、水蒸氣蒸餾結(jié)合溶劑萃取[33-34]。SUN等[14]研制了一套專用裝置用于烤制甘薯?yè)]發(fā)物收集和定量分析，烤制過(guò)程中揮發(fā)物用載氣(氦氣)帶出，連接二氯甲烷吸收裝置，收集完成后將溶劑揮發(fā)，濃縮物用GC分析，此后的研究均采用這種方法制備揮發(fā)物。采用這種專用裝置在烤制過(guò)程中收集揮發(fā)物，優(yōu)點(diǎn)是可以避免揮發(fā)物的過(guò)多散失，缺點(diǎn)是揮發(fā)物采用二氯甲烷吸收后進(jìn)行分析，而二氯甲烷對(duì)每種物質(zhì)的溶解富集比例存在不同，所以最終檢測(cè)到的揮發(fā)物的種類和濃度與實(shí)際情況可能存在偏差。IMS對(duì)單一化合物檢測(cè)限低，并且遷移率只與物質(zhì)的本身有關(guān)，定性分析準(zhǔn)確。但I(xiàn)MS對(duì)混合物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，存在交叉靈敏度的問(wèn)題，而GC-IMS聯(lián)用技術(shù)可以很好地解決上述問(wèn)題，極大地拓寬了傳統(tǒng)IMS的應(yīng)用范圍。近些年來(lái)GC-IMS開(kāi)始在食品風(fēng)味檢測(cè)方面應(yīng)用越來(lái)越多。因?yàn)镚C-IMS檢測(cè)靈敏度高，可以直接將待測(cè)樣品置于頂空瓶中溫浴進(jìn)樣，無(wú)需進(jìn)行富集、濃縮，更能反應(yīng)樣品的真實(shí)情況。本研究在樣品中檢測(cè)出的較多種類的低級(jí)醛和酮，在以往的報(bào)道中都比較少見(jiàn)，可能就與吸收溶劑有關(guān)。

在烤制“Jewel”的揮發(fā)物研究中，為了保持樣品的均一性，研究者采用都是甘薯分割樣品[14]，只取甘薯芯部分進(jìn)行烤制，樣品不含皮層組織[18]。本文GC-IMS分析烤制去皮甘薯和帶皮甘薯樣品結(jié)果顯示的其揮發(fā)物含量差別明顯(圖1)，帶皮甘薯烤制揮發(fā)物中苯乙醛、2-乙酰基呋喃、糠醛、5-甲基糠醛、2,5-二甲基呋喃以及醛酮類化合物都高于去皮甘薯，特別是5-甲基糠醛比去皮甘薯高10倍以上。去皮甘薯中2-甲基丙酸甲酯、乙酸丁酯、甲基丙醇含量較高。感官品評(píng)結(jié)果顯示帶皮甘薯比去皮甘薯的甘薯特征香氣更濃郁，去皮甘薯花果香更顯著。3種甘薯風(fēng)味劑的分析結(jié)果也顯示以皮層為主要原料制備的風(fēng)味劑揮發(fā)性物質(zhì)更加豐富(圖4)。感官品評(píng)中皮層制備風(fēng)味劑香味與烤薯香味更相似一些。因此，說(shuō)明甘薯皮層部分對(duì)甘薯特征香氣形成的貢獻(xiàn)值較大?？局聘适淼奶卣飨銡獬煞质窃诳局七^(guò)程中形成的，生鮮甘薯中的各種酶類對(duì)甘薯香氣的形成至關(guān)重要，如文獻(xiàn)報(bào)道采用微波加熱烤制的甘薯香氣大大減弱，因?yàn)槲⒉ㄉ郎厮俣瓤?，酶易失活[19]。生鮮甘薯中酶等活性物質(zhì)多存在甘薯組織的維管束內(nèi)汁液中，甘薯皮層部分維管束豐富，活性物質(zhì)含量高，這可能是皮層對(duì)甘薯特征香氣貢獻(xiàn)值較高的原因。

烤制甘薯特征香氣濃郁，是比較理想的香氣來(lái)源，但直接通過(guò)烤制甘薯生產(chǎn)甘薯特征香味劑工藝上不太可行。目前市面銷售的甘薯香精多為人工合成產(chǎn)品，香氣特征與實(shí)際的烤薯香氣相差甚遠(yuǎn)，用甘薯直接加工的甘薯特征香味產(chǎn)品還比較少見(jiàn)，只有楊金初等[22]用甘薯汁研制開(kāi)發(fā)了一種具有烤甘薯特有香味的煙用甘薯浸膏，采用GC-MS技術(shù)鑒定出39種成分，與從“Jewel”品種甘薯的鑒定的揮發(fā)物成分有較高重疊，其中甘薯特征風(fēng)味稀釋閾值較高的成分如苯乙醛、麥芽酚、香葉酸甲酯、2-乙?；秽?-乙?；量┳狭_蘭酮都有檢出。本文以新鮮甘薯為原料，首先分離淀粉，然后將薯渣和薯汁混合，通過(guò)保溫酶解熬制等工序制備了具有甘薯特征香風(fēng)味劑。采用GC-IMS技術(shù)在風(fēng)味劑中共檢出60余種揮發(fā)性物質(zhì)，其中46種被定性，文獻(xiàn)報(bào)道的幾種烤制甘薯特征風(fēng)味物質(zhì)麥芽酚、苯乙醛、香葉酸甲酯、2 -乙?；秽?、2-戊基呋喃、苯甲醛等在風(fēng)味制劑產(chǎn)品中都有檢出，其中麥芽酚和香葉酸甲酯風(fēng)味劑中的含量與烤制甘薯相當(dāng)，苯乙醛、2-戊基呋喃在風(fēng)味劑中含量高于烤薯，感官品評(píng)結(jié)果也證明風(fēng)味劑具有烤制甘薯的特征香氣。本文制備的風(fēng)味劑中的醛類物質(zhì)比烤薯中種類多、含量高，賦予風(fēng)味劑更豐富的香氣，使風(fēng)味劑香氣更加豐滿。

3 結(jié)論

本文以生鮮甘薯為原料通過(guò)特定工藝制備了甘薯特征香氣風(fēng)味劑，采用GC-IMS分析技術(shù)對(duì)風(fēng)味劑的揮發(fā)性成分進(jìn)行了定性定量分析，并與烤制甘薯相比較。樣品共檢出60余種揮發(fā)性物質(zhì)，其中46種被定性，18種物質(zhì)因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)限制沒(méi)有被定性。這些成分在烤制甘薯和研制的甘薯風(fēng)味劑中都有檢出，但不同樣品中的含量存在較明顯差異。幾種公認(rèn)的烤制甘薯特征風(fēng)味物質(zhì)如麥芽酚和香葉酸甲酯風(fēng)味劑中的含量與烤制甘薯相當(dāng)，苯乙醛、2-戊基呋喃風(fēng)味劑的含量高于烤制甘薯，只有2-乙?；秽诳臼?yè)]發(fā)物中含量明顯高于風(fēng)味劑。不同樣品揮發(fā)物Gallery Plot指紋譜圖比較和感官品評(píng)結(jié)果顯示添加淀粉酶有利于風(fēng)味物質(zhì)的形成，甘薯皮層對(duì)甘薯特征香氣的貢獻(xiàn)率較大，對(duì)風(fēng)味劑的制備是非常必要的。本文甘薯特征香氣風(fēng)味劑制備工藝簡(jiǎn)單不需要高溫烤制過(guò)程，更適合規(guī)模化生產(chǎn)。