青薯9號復(fù)熱風(fēng)味物質(zhì)變化研究

宋國慶 徐瑞蘭 辛世華

基金項(xiàng)目：寧夏回族自治區(qū)自然科學(xué)基金（2021AAC03250）；寧夏回族自治區(qū)青年拔尖人才培養(yǎng)工程；寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目（NXGSYFZX2020003）。

作者簡介：宋國慶（1972—），男，寧夏固原人，本科，講師。研究方向：食品科學(xué)和烹飪工藝。

通信作者：辛世華（1986—），男，寧夏石嘴山人，博士，講師。研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工。E-mail：xinshihua@vip.qq.com。

摘 要：使用靜態(tài)頂空氣相離子遷移譜技術(shù)測定不同烹飪方式加工的青薯9號在凍融后的風(fēng)味物質(zhì)，分析青薯9號復(fù)熱時(shí)的風(fēng)味物質(zhì)變化。結(jié)果表明，不同烹飪加工方式對青薯9號馬鈴薯復(fù)熱時(shí)的風(fēng)味物質(zhì)有明顯影響。烤制和微波處理的馬鈴薯風(fēng)味物質(zhì)復(fù)原度最差，凍藏過程中生鮮馬鈴薯和烤制處理的馬鈴薯會(huì)產(chǎn)生呋喃類物質(zhì)，煮制的馬鈴薯會(huì)產(chǎn)生二烯醛類物質(zhì)（3-甲基-2-丁烯醛和異戊烯醛），出現(xiàn)明顯的異味，油炸處理可以避免產(chǎn)生異味。

關(guān)鍵詞：靜態(tài)頂空-氣相色譜-離子遷移譜法；青薯9；風(fēng)味分析；復(fù)熱過程

Study on the Flavor Changes of Qingshu No. 9 after Reheating

SONG Guoqing1， XU Ruilan2， XIN Shihua1，3*

（1.Ningxia Vocational Technical College of Industry &Commerce， Yinchuan 750021， China; 2.Yinchuan Vocational Technical College， Yinchuan 750021， China; 3.Ningxia University Food College， Yinchuan 750021， China）

Abstract： Static headspace-gas chromatograph-ion mobility spectrometry was used to determine the flavor compounds of Qingshu No. 9 processed by different cooking methods after freezing and thawing， and to analyze the changes in flavor compounds of Qingshu No. 9 during reheating. The results showed that different cooking and processing methods had significant effects on the flavor substances of Qingshu No. 9 when reheating. Potatoes with baking and microwave treatments had the worst recovery of flavor substances， while raw and baking-treated potatoes produced furans during freezing and storage， and boiled potatoes produced dienal （3-methyl-2-butenal and isopentenal）， resulting in obvious off-flavors， which could be avoided by frying treatment.

Keywords： headspace-gas chromatograph-ion mobility spectrometry; Qingshu No. 9; flavor analysis; heating-freezing-reheating process

馬鈴薯作為主食，其香氣分離和風(fēng)味保持受到長期關(guān)注，通過不同技術(shù)手段如紅外吸收光譜法、質(zhì)譜法、頂空氣相-電子鼻等研究不同烹飪方式下馬鈴薯香氣成分已有相關(guān)報(bào)道[1]。本研究旨在深入探討不同烹飪方式對馬鈴薯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，特別關(guān)注儲(chǔ)藏異味的生成機(jī)制[2-3]。以WAGNER等[4]和BLANCH等[5]的研究為基礎(chǔ)，進(jìn)一步研究熟制馬鈴薯儲(chǔ)藏過程中異味產(chǎn)生的原因，強(qiáng)調(diào)氫過氧化物和醛類物質(zhì)在此過程中的主導(dǎo)作用[6]。氣相離子遷移譜技術(shù)（Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry，GC-IMS）能夠提高復(fù)雜組分揮發(fā)物鑒定的靈敏度[7]，已被廣泛用于研究復(fù)雜的食品樣品，如橄欖油、蜂蜜、雞蛋和干糧[8]。本文采用GC-IMS法測定熟制的青薯9號復(fù)熱時(shí)的揮發(fā)性香氣成分，研究冷凍保藏的馬鈴薯復(fù)熱時(shí)的風(fēng)味變化。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

青薯9馬鈴薯，寧夏農(nóng)科院馬鈴薯研究所提供；色拉油，市售，昊裕公司。

FlavourSpec?氣相色譜離子遷移譜儀，德國G.A.S.公司；MXT-5型色譜柱，美國RESTEK公司；Convotherm?蒸烤箱，馬尼托瓦克起重設(shè)備（中國）有限公司；松下超低溫冰箱；炸爐；電磁灶；格蘭仕微波爐。

1.2 方法

1.2.1 青薯9號加工

將青薯9號清洗去皮后，使用模具將原料統(tǒng)一裁切為3 cm×3 cm×1 cm，浸泡在水中防止氧化，隨機(jī)分為6組（每組不少于9個(gè)）按表1條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2.2 揮發(fā)性物質(zhì)測定

采用氣相色譜離子遷移譜儀測定樣品的揮發(fā)性物質(zhì)。稱量1 g樣品添加到20 mL頂空采樣瓶中，自動(dòng)取樣器的孵育溫度為70 ℃，孵育時(shí)間為10 min。振蕩加熱，振蕩速率為500 r·min-1，注射針溫度為75 ℃，進(jìn)樣量為400 μL，清洗時(shí)間為5 s。

在色譜分析中，色譜柱溫度設(shè)置為70 ℃，初始流速為2.0 mL·min-1，保持時(shí)間2 min。在第20 min時(shí)，流速增加到100.0 mL·min-1。總運(yùn)行時(shí)間為20 min，所使用的色譜柱為MXT-5型（15 m×0.53 mm，1 μm），柱溫為60 ℃。

1.2.3 定性分析

使用FlavourSpec?配套的GCIMS Library Search NIST數(shù)據(jù)庫和IMS數(shù)據(jù)庫對樣品揮發(fā)性成分進(jìn)行定性分析。

2 結(jié)果與分析

采用不同熟制方法加工青薯9號，凍融后進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析。根據(jù)風(fēng)味軟件內(nèi)置數(shù)據(jù)庫，去除空氣中的干擾揮發(fā)物，可以明確定性的揮發(fā)性成分共有41種（單體及部分物質(zhì)的二聚體），主要包括酯類11種、醛類11種、醇類2種、酮4種、烷烴類3種、酸類2種、雜環(huán)芳香類8種（吡嗪類4種、噻唑類2種、呋喃類2種）。從定性的數(shù)據(jù)中可知，與凍融保藏前相比，酯類物質(zhì)減少，醛類物質(zhì)明顯增長。從種類上看，馬鈴薯貯藏過程中呋喃類物質(zhì)的出現(xiàn)成為新的特征揮發(fā)物，吡嗪類和噻唑類揮發(fā)物的增加也印證了馬鈴薯貯藏期間化合物仍保持活性[9]。研究認(rèn)為游離氨基酸、不飽和脂肪酸和還原糖的相互作用產(chǎn)生了典型香氣[10]，而酯類物質(zhì)的減少和醛類物質(zhì)的增加，說明馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)的生物酶活性仍然存在[11]。從冷藏后照片可以看到，微波和烤制處理的青薯9號褐變明顯，而蒸、煮加工的青薯9號沒有發(fā)生褐變，炸制處理的青薯9號顏色源自加工時(shí)美拉德反應(yīng)，見圖1。

青薯9號凍融后，所有樣品都產(chǎn)生乙酸丁酯、乙酸乙酯、己醛和4-甲基-2-戊酮，鮮馬鈴薯凍融后揮發(fā)性物質(zhì)主要有四氫呋喃和2-丁酸等；煮制馬鈴薯凍融后主要揮發(fā)物有2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基吡嗪、2，4，5-三甲基噻唑、3-甲基-2-丁烯醛和異戊烯醛等；蒸制和烤制的青薯9號主要揮發(fā)物有2，4，6，6-四甲基庚烷、2-丁酮等；微波處理的青薯9號會(huì)出現(xiàn)特有的乙酸異丁酯和2-乙基-3-甲基吡嗪等；油炸處理的樣品再次復(fù)熱后沒有出現(xiàn)典型的異味特征揮發(fā)物，乙酸乙酯組分熱度最強(qiáng)，見圖2。

3 結(jié)論

馬鈴薯的風(fēng)味受烹飪方式和其他多種因素的影響，如品種選擇、農(nóng)藝和儲(chǔ)存條件，分析過程中使用的提取技術(shù)可能會(huì)影響分離的揮發(fā)物的性質(zhì)和數(shù)量。采用GC-IMS技術(shù)對青薯9號的揮發(fā)性氣味物質(zhì)進(jìn)行分析，為揭示馬鈴薯風(fēng)味變化，減緩馬鈴薯酸敗，延長商品保質(zhì)期提供了參考。從定性分析可以看出，油炸處理可以避免其他異味的產(chǎn)生，但同時(shí)會(huì)使香氣被掩蔽。這對于選擇最適宜的烹飪方式，提高馬鈴薯產(chǎn)品口感和風(fēng)味質(zhì)量具有指導(dǎo)意義。青薯9號具有相對較高的脂類和維生素C含量，營養(yǎng)成分的差異決定了其獨(dú)特的風(fēng)味。通過實(shí)驗(yàn)可知，馬鈴薯塊莖結(jié)構(gòu)被破壞后，出現(xiàn)令人無法接受的風(fēng)味，冷凍或熱加工不能使馬鈴薯塊莖保持相對穩(wěn)定的物性條件。GC-IMS分析用時(shí)短，能夠更好地還原馬鈴薯的香氣組分，頂空進(jìn)樣避免了萃取濃縮二次加熱所帶來的干擾組分，但GC-IMS對于大分子量揮發(fā)物質(zhì)的檢出效果與GC-MS存在差異，還需要后續(xù)進(jìn)一步驗(yàn)證。

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