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馒头在我国人民的饮食结构中占据十分重要的地位。目前馒头的工业化生产主要采用酵母进行发酵,然而酵母馒头风味寡淡,不能令消费者满意。相比之下,老面馒头由于其独特的质地和浓郁的风味,深受人们喜爱。香味是影响食品消费的一个重要指标,然而目前国内针对馒头香味的研究十分有限,且大多数研究停留在挥发物(VOC)分析的层面。馒头的关键呈香挥发物尚不明晰,制作和储藏过程对馒头风味物质的影响仍不明确。为此,本文采用分子感官科学方法等手段,系统研究了酵母馒头和老面馒头的关键呈香风味物质,并剖析了酵母馒头制作和储存过程中风味物质的演变规律,为酵母馒头风味品质的改善提供理论指导和技术支持。主要内容与结论如下:(1)酵母馒头与老面馒头的风味轮廓差异较大,关键呈香物质不相同。采用气相色谱-嗅闻-质谱法(GC-O-MS)结合顶空固相微萃取(HS-SPME)对两种馒头中的VOC进行定性与定量分析,同时采用描述性感官分析、香气稀释分析法(AEDA)、香气活力值(OAV)、偏最小二乘回归相关分析(PLSR)和香气重组等方法对馒头中的关键呈香物质进行表征。结果表明,老面馒头中的主要呈香VOC为具有最大风味稀释因子(FD)的2-戊基呋喃(麦香味)、1-辛烯-3-醇(蘑菇味)、乳酸乙酯(花香味)、苯甲醛(苦杏仁味)、壬醛(柑橘味)和己醛(青草味)。而酵母馒头中的主要呈香VOC为FD较大的2-戊基呋喃、1-辛烯-3-醇、2-甲基-1-丙醇(醇味)、己醛和壬醛。两种馒头的风味差异主要归因于具有高FD值的2-戊基呋喃和1-辛烯-3-醇的浓度。此外,具有花香味的乳酸乙酯仅在老面馒头中检出,而对醇味贡献较大的2-甲基-1-丙醇仅在酵母馒头中检出。(2)和面可促进馒头风味物质如2-戊基呋喃和短链醛的形成,但形成最佳风味的和面时间与馒头形成最佳质构的和面时间不一致。采用HS-SPME-GC-MS分析和面对馒头中VOC的影响,结合PLSR的分析发现,馒头中的生粉味与长链醛(辛醛、壬醛和癸醛)呈正相关,麦香味与2-戊基呋喃和短链醛呈正相关。延长和面时间,生粉味降低,而麦香味提高,有利于改善馒头的风味。随着和面时间由3 min延长至11 min,长链醛如辛醛、壬醛、癸醛和(E)-2-壬烯醛的含量分别降低60.00%、82.08%、71.74%和64.29%。同时,和面时间的延长也会促进2-戊基呋喃和短链醛的形成。然而,随着和面时间由9min进一步增大至11 min时,许多VOC如2-戊基呋喃、辛醛、(E)-2-辛烯醛和苯甲醛的含量显著(P<0.05)降低。结合感官评定和质构、比容等参数的分析,发现最佳风味形成时间(9 min)晚于最佳质构形成时间(7 min)。(3)提高酵母浓度和延长发酵时间促进酵母代谢VOC产生的同时,可能会抑制脂肪氧化VOC,延长蒸制时间有利于促进2-戊基呋喃和苯甲醛含量的增长。采用HS-SPME-GC-MS分析不同酵母浓度、发酵时间和蒸制时间对馒头VOC的影响,结果表明,在低浓度(0.5%)酵母组中,当发酵时间由20 min延长至40 min和60 min时,3-甲基-1-丁醇的浓度分别增长了25.6%和39.6%。而在高浓度酵母组中,随着发酵时间由20 min延长至40 min,3-甲基-1-丁醇的浓度分别增长64.0%(1.0%酵母)和63.5%(1.5%酵母)。其余酵母代谢产物如2-甲基-1-丙醇、乙酸-2-苯乙酯和乙酸己酯的含量呈现出与3-甲基-1-丁醇相同的变化趋势。延长发酵时间会抑制脂质氧化产物的形成。在0.5%酵母制备的馒头中,随着发酵时间由20 min延长至60 min,脂肪氧化产物如辛醛、壬醛、癸醛、(E)-2-壬烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛分别降低了47.6%,41.9%,62.8%,57.4%和35.5%。在高浓度酵母组(1.0%和1.5%)制备的馒头中,这些醛类含量的变化趋势与其在0.5%酵母组中相似。延长蒸制时间可以促进苯甲醛和2-戊基呋喃的显著(P<0.05)增长,但同时也会导致醇类和酯类物质的损失。当蒸制时间由5 min增加至30 min时,2-戊基呋喃和苯甲醛的含量分别增长了356.33%和132.9%。相关性网络分析表明,2-戊基呋喃对馒头的麦香味具有最高的贡献,而2-甲基-1-丙醇和3-甲基-1-丁醇则与馒头的醇味呈正相关。(4)馒头在25°C下VOC损失相较4°C慢。采用HS-SPME-GC-MS结合热图分析探究各储存条件下馒头VOC的变化趋势。结果表明,馒头在4°C和25°C的储存过程中,2种醇(1-辛醇和1-壬醇)、3种醛(己醛、壬醛和(E)-2-辛烯醛)、3种酯(乙酸-3-甲基丁酯、戊酸乙酯和乙酸-2-苯乙酯)、2种酮(3-辛烯-2-酮和香叶基丙酮)和2-戊基呋喃的含量都在短期时间内(1 d)显著降低(P<0.05),而随着储存时间的进一步延长,其含量缓慢降低,或无显著变化(P>0.05)。馒头在25°C下储存2 d后,1-辛醇、壬醛、3-辛烯-2-酮和2-戊基呋喃的含量分别降低28.46%、47.36%、39.14%和64.15%,与4°C下储存1 d时的损失相近。此外,PCA的结果同样表明,25°C分别储存1 d和2 d的馒头与4°C下储存1 d的馒头的VOC整体轮廓相近。差式扫描量热(DSC)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)和低场核磁共振(LF-NMR)的结果表明,馒头在4°C时的老化速率高于25°C时的速率。(5)在馒头中添加适量Na2CO3,可以中和过量酸,并抑制脂肪氧化产物的产生。采用HS-SPME-GC-MS分析不同Na2CO3添加量的老面馒头和酵母馒头中的VOC,结果表明,在老面馒头添加0.4%的Na2CO3时,其丁酸(臭汗味)含量急剧降低95.52%。当老面馒头中Na2CO3添加量由0增大至0.5%时,丁酸完全消失,脂肪氧化产物如1-辛烯-3-醇、壬醛和(E)-2-辛烯醛的含量分别降低68.12%、72.91%、80.70%,而(E)-2-庚烯醛和(E)-2-壬烯醛完全消失。在酵母馒头中,脂肪氧化产物的变化与其在老面馒头中的变化相似。PCA结果表明,Na2CO3的添加对老面馒头和酵母馒头中VOC的产生具有抑制作用。此外,十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和高效液相分子排阻色谱(SE-HPLC)分析表明,Na2CO3可以促进谷蛋白大分子聚合体(GMP)在碱性条件下发生水解,从而赋予馒头柔软的质地。