花生品种对花生酱风味及综合品质的影响

刘玉兰，舒 垚，孙国昊，马宇翔，姜元荣，陈 宁

（1.河南工业大学粮油食品学院，河南 郑州 450001；2.丰益（上海）生物技术研发中心有限公司，上海 200137；3.山东金胜粮油集团有限公司，山东 临沂 276600）

近年来，我国花生年产量约1800万 t[1]，为世界上最大的花生生产国和消费国。花生的用途也从榨取花生油向食用花生制品转变，其中花生酱是食用花生制品的一个重要品类。花生酱是我国居民喜爱的调味食品，其风味是品质评价的一个重要指标。花生酱的风味除了受烘烤等制取条件的影响之外，还会受到花生原料品种差异的影响[2-3]。目前关于油用花生[4-5]和蛋白用花生[6]的品种筛选研究有较多报道，但对适宜花生酱加工的花生原料品种研究报道较少[7]，且鲜有对花生酱中挥发性风味成分进行定量和分析的研究。近年来，国内外都在关注高油酸花生的研究[8-9]，我国高油酸花生品种的培育和推广工作也取得显著成效[10-12]，高油酸花生油的市场供应量日益增多，但高油酸花生所制取花生酱的风味及综合品质与普通花生是否有区别还鲜见报道。本实验以3 个高油酸花生品种与4 个普通花生品种为原料，采用相同工艺条件制取花生酱，对不同花生原料所制取花生酱中挥发性风味成分进行定量检测，并结合感官评价、流变学和质构性质，对比分析不同花生品种对花生酱风味及综合品质的影响，以期为花生酱生产的原料品种优选提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

7 种花生样品分别为‘临沂高油酸’、‘罗汉果308’、‘平度鲁花8号’、‘四粒红’、‘豫花23’、‘豫花65’（高油酸）、‘豫花76’（高油酸），对应标注为样品I、II、III、IV、V、VI、VII，均由河南省农科院经作所和花生油加工企业提供。

4-壬醇 上海麦克林化学试剂有限公司；α-、γ-、β-、δ-生育酚和α-、γ-、β-、δ-生育三烯酚标准品 北京三区生物技术有限公司；正己烷、氢氧化钾、乙醚、异丙醇、酚酞、硫代硫酸钠、淀粉、冰乙酸、三氯甲烷、碘化钾、盐酸、浓硫酸、氢氧化钠、二氯甲烷、乙醚、无水乙醇、体积分数95%乙醇、氯化钠、无水硫酸钠（均为分析纯） 郑州新丰化验器材有限公司；正己烷、异丙醇（色谱纯） 美国VBS公司；超纯水由Milli-Q超纯水机制得。

1.2 仪器与设备

7890B/5975B气相色谱-质谱（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）联用仪 美国Agilent 公司；e2695-UV2475高效液相色谱仪 美国Waters 公司；Rheostress60流变仪 德国Haake公司；TA.XT Plus质构仪 英国SMS公司；S-433D氨基酸自动分析仪 德国Sykam公司；BT-9300H激光粒度分布仪 丹东市百特仪器有限公司；TA7-L384D烤箱 广东美的集团有限公司；28型破碎机 曲阜龙达机械科技有限公司； JML-80胶体磨 温州龙湾华威机械厂；CR-400色彩色差仪 柯尼卡美能达（中国）有限公司；MTN-2800W氮吹浓缩仪 天津奥特赛恩斯仪器公司；双重同时萃取装置 郑州兴华玻璃仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 花生酱制取工艺及花生油提取

花生酱制取工艺[13]：精选花生仁→烘烤→破碎→风选脱皮→胶体磨研磨→装瓶冷却

取500 g精选的优质花生仁平铺于烤盘，放入温度140 ℃的烤箱中进行烘烤，烘烤时间为30 min，冷却后将其破碎为小瓣花生碎，再经风选脱除红衣，之后投入预消毒的胶体磨进行研磨，装瓶冷却。

花生酱中花生油的提取[13]：取100 g花生酱，加入200 mL正己烷，于60 ℃水浴搅拌1 h使油脂充分溶出，抽滤得到混合油，60 ℃旋转蒸发除去溶剂，得到花生油。

1.3.2 花生酱基本组成测定

水分质量分数的测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》；粗脂肪质量分数的测定 参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中粗脂肪的测定》；粗蛋白质量分数的测定参照GB 5009.5—2016 《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》；酸价（将花生酱视作油脂）的测定参照GB 5009.229—2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》；过氧化值（将花生酱视作油脂）的测定参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》。

1.3.3 花生酱中挥发性风味成分的定量分析

采用同时蒸馏萃取与GC-MS技术对花生酱中主要挥发性风味成分进行检测分析，内标法定量[14]。

萃取条件：取20 g花生酱样品于1000 mL平底烧瓶中，加入400 mL蒸馏水作为蒸发溶剂，50 g NaCl作为消泡剂，200 μL质量浓度200 mg/mL的4-壬醇作为内标，然后置于同时蒸馏萃取装置中，收集瓶中加入20 mL二氯甲烷。从右侧蒸馏管上壁出现冷凝液时开始计时，蒸馏萃取3 h。收集蒸馏液，氮吹浓缩至1 mL，过0.22 μm滤膜，待GC-MS分析[15]。

GC条件：HP-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；前进样口温度250 ℃；载气为氦气（纯度≥ 99.999%）；恒流模式，流速1.8 mL/min；不分流进样。升温程序：起始温度40 ℃，在40 ℃条件下保持3.5 min；以4 ℃/min的速率升温至230 ℃，保持8 min；以10 ℃/min的速率升温至280 ℃，保持5 min。MS条件：离子源温度230 ℃；传输线温度240 ℃；电子轰击离子源；电子能量70 eV；质量扫描范围30～500m/z。

定性定量分析：采用MSD化学工作站，匹配NIST 17质谱库，将检测的各组分质谱信息与NIST 17质谱库进行匹配定性，仅报道正反匹配度均大于80（最大值为100）的结果。除去仪器自身带有的挥发性硅烷类杂质、各类塑化剂与烷烃类成分。以4-壬醇为内标，采用内标法定量。按下式计算挥发性成分含量。

式中：C为挥发性成分含量/（mg/kg）；A花生酱为花生酱峰面积；A内标为4-壬醇峰面积；m内标为4-壬醇用量/μg；m花生酱为花生酱取样量/g。

1.3.4 花生酱粒径的测定

参考刘素慧[16]的方法，取1 g搅拌均匀的花生酱于50 mL塑料试管中，加入2 mL正己烷溶解，再加入40 mL蒸馏水进行分散，漩涡均匀，用激光粒度分布仪测定样品的中位径、体积平均径、面积平均径、D10（粒度分布达到10%时所对应的粒径）、D90（粒度分布达到90%时所对应的粒径）。

1.3.5 花生酱流变学性质的测定

采用流变仪进行流变特性测定，转子型号为P35/Ti/SE （带刻痕），采用旋转流变测量系统[17]。

流动曲线的绘制：将待测的花生酱样品充分搅拌均匀，在25 ℃下静置3 min，取适量样品置于直径35 mm带刻痕的平板上。测定温度25 ℃、恒温时间30 s、测量距离1 mm、剪切速率0.01～50 s-1，采集数据，自变量为剪切速率，因变量为表观黏度。

触变性曲线的绘制：将待测的花生酱样品充分搅拌均匀，25 ℃静置3 min，取适量样品置于直径40 mm带刻痕的平板上。剪切速率在30 s内从10-2s-1升至102s-1，并在102s-1下保持30 s，之后剪切速率在30 s内从102s-1下降到10-2s-1，得到触变环，计算触变环面积。

1.3.6 花生酱质构特性的测定

参考刘素慧[16]的方法，将40 g花生酱样品搅拌均匀后取出，放入50 mL样品槽中，室温下静置2 h。用A/BE-d35 探头于5 g的触发力下压到花生酱中测定花生酱的硬度、黏稠度、内聚性/黏聚性、黏性，测前、测中、测后速率均为1.00 mm/s。

1.3.7 花生酱色泽的测定

花生酱色泽采用色差仪进行测定[18]。取适量花生酱置于培养皿中，在上、下、左、右、中心5 个点分别测定花生酱的亮度（L*）、红度（a*）、黄度（b*），结果取5 个点的平均值。

1.3.8 花生酱感官评价

参考巩阿娜等[19]的方法，评价小组由10 位具有较为丰富的油脂风味评价经验的人员组成。样品随机编码，每个样品评定后，以清水漱口，以苹果片去除口腔残留味道，休息1 min后再进行下一个样品的评价。花生酱感官评价标准见表1。

表 1 花生酱感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of peanut butter

1.4 数据处理与分析

使用SPSS软件和Excel 2016软件分析统计数据，使用Origin 2018软件作图。实验重复测定3 次，结果以 平均值±标准差表示。显著性差异采用单因素方差分析，以P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同品种花生所制取花生酱的基本组成

由表2可知，7 种花生酱的水分质量分数为0.66%～0.86%，粗脂肪质量分数为48.39%～57.17%，粗蛋白质量分数为21.93%～35.80%。对照LS/T 3311—2017《花生酱》中水分质量分数不高于1%、粗脂肪质量分数不低于40%、粗蛋白质量分数不低于23%的规定，除样品V粗蛋白质量分数未达标外，其他样品的3 项指标均达标。7 种花生酱样品的酸价为0.11～1.21 mg/g，过氧化值为0.19～6.23 mmol/kg，不同样品的酸价和过氧化值差异较大，但均未超出LS/T 3311—2017中酸价不高于3 mg/g、 过氧化值不高于9.85 mmol/kg的规定。

表 2 不同品种花生所制取花生酱的基本组成 Table 2 Proximate composition of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.2 不同品种花生所制取花生酱中挥发性风味成分的 定量分析结果

由表3可知，7 种花生酱样品中所含挥发性风味成分都包含吡嗪类、呋喃类、吡咯类、吡啶类等杂环类以及醛类、酮类、醇类，不同样品中挥发性风味成分的种类一致，但含量有差别。杂环类物质总含量在1.318～9.537 mg/kg之间，样品VII杂环类物质含量最高，样品I最低。在杂环类物质中吡嗪类是花生酱中最重要的成分[20]，对花生酱烘烤香气的形成作出主要贡献。7 种花生酱样品中吡嗪类物质含量为0.611～1.804 mg/kg， 分别含有14、14、6、13、11、10、13 种，其中含量最高的是样品IV，最低的是样品III。吡嗪类物质中，2-乙基-5-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪含量较为丰富，这些成分与烤花生香味最为相关[21]。 呋喃类物质含量为0.256～4.300 mg/kg，其中含量最多的是样品VII，最少的是样品I；吡咯类物质含量为0.013～4.066 mg/kg，其中含量最多的是样品VII；吡啶类物质含量为0.006～0.896 mg/kg，含量最多的是样品III； 吡咯类与吡啶类可能与焦糊味有关[22]。其他杂环类物质的含量及种类均较少，含量为未检出～0.723 mg/kg。 醛类物质含量为1.988～5.968 mg/kg，含量最高的是样品III， 最低的是样品I，除样品I、II之外醛类物质含量都在4～6 mg/kg之间。醛类是花生酱挥发性风味成分中最重要的非杂环类物质[23]，来自于脂肪降解的正己醛可提供青草味，但高浓度下也可导致氧化酸败味，来自氨基酸降解产物的苯甲醛和苯乙醛可提供杏仁味和甜蜂蜜味[24]， 样品II、IV、V、VI、VII中苯乙醛含量均在2 mg/kg 以上，这对花生酱的良好风味具有提升作用。酮类物质含量为0.655～0.934 mg/kg，醇类物质含量为0.155～ 1.189 mg/kg，酚类物质含量为未检出～1.570 mg/kg， 烯烃类物质含量为未检出～0.324 mg/kg，样品I和VII含有味道令人愉悦的柠檬烯，含量分别为0.043 mg/kg和0.014 mg/kg。综合来看，醛类和呋喃类在所有花生酱样品中都是含量最为丰富的挥发性风味成分，样品IV吡嗪类总含量最高，其中2,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基含量也最高，醛类中苯乙醛含量较高。本实验研究发现，高油酸花生酱与普通花生酱所含挥发性风味成分在种类方面并无区别，这表明高油酸花生酱与普通花生酱的风味组成没有明显差异，但各挥发性成分的含量会有所差别，如高油酸花生酱的吡嗪类物质含量略低于普通

表 3 不同品种花生所制取花生酱中挥发性风味成分的种类及含量Table 3 Types and contents of volatile components in peanut butters prepared from different varieties of peanuts

花生酱样品，这可能导致高油酸花生酱的烘烤香味稍弱于普通花生酱。

2.3 不同品种花生所制取花生酱的粒径分析结果

花生酱的粒径越小其酱体越稳定[25]。由表4可知， 7 种花生酱样品的粒度存在差异，中位径分布在7.65～8.34 μm之间，中位径最小的是样品VII，最大的是样品I，其中样品IV、VI、VII的中位径、体积平均径、面积平均径、D10、D90均处于较低水平。由此可见，花生酱的粒径不仅与花生酱的制备工艺有关，也与花生原料的自身性质有关。花生酱的粒径会对其流变学性质与质构特性造成影响，从而影响其感官品质。

表 4 不同品种花生所制取花生酱粒径分析Table 4 Particle sizes of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.4 不同品种花生所制取花生酱的流变学特性分析结果

图 1 不同品种花生所制取花生酱的流动曲线Fig. 1 Apparent viscosity of peanut butter prepared from different varieties of peanuts as a function of shear rate

如图1所示，流动曲线中剪切速率与黏度的关系反映了样品的流动特征，随着剪切速率的增大，黏度逐渐减小，这种现象叫做剪切稀化，是典型的假塑性流体的流动特征。样品的黏度在剪切速率0.01～10 s-1之间急剧下降，在10～50 s-1之间趋于平缓，这反映出花生酱这种假塑性流体当受到剪切作用力时，其蛋白质、脂肪、糖类等物质的空间网状结构会遭到破坏，分子间的相互作用被削弱，表现为黏度下降[26]。7 种样品流动曲线有所差异，样品I、II的初始表观黏度最高，在0.01～10 s-1之间随剪切速率增加下降得最快，这可能与这两个样品的粒径较大有关。其他样品的初始表观黏度均较低，在0.01～10 s-1之间随剪切速率的增加下降得较为平缓。花生酱磨制过程中，剪切稀化可以增加流动效率和降低能耗。

不同花生酱样品在同样外力作用下会发生形变，当剪切速率达到最大值时再降低，样品会恢复其原本结构，这样就形成了上下闭合的触变环，触变环面积越大，说明样品黏度变化越大[27]，样品的触变性越大，涂抹性能越好。因此，触变性在一定程度上反映了花生酱在食用时的口感与涂抹性[28]。如图2所示，剪切速率在10-2～102s-1时7 种花生酱的触变性不同，样品IV触变曲线与其余样品差距较大，其触变环面积为11570 Pa/s，其他6 种样品的触变环面积在26～360 Pa/s之间，这可能与样品IV具有较高的蛋白质含量与较低的脂肪含量有关。

图 2 不同品种花生所制取花生酱的触变性曲线Fig. 2 Shear stress of peanut butters prepared from different varieties of peanuts as a function of shear rate

2.5 不同品种花生所制取花生酱的质构特性分析结果

质构仪可量化地表达花生酱样品的物理特性[17]，且测定的物理特性与花生酱的感官特性间有较好的相关性，质构分析数据可以较为科学地反映花生酱的质构特性。硬度是指使食品变形所需的力；黏聚性指将食品内部拉合在一起的内聚力；黏性是指剥离食品表面和其他物质黏附所需的力[29]。适当的黏稠度和黏性可以给较弱的风味在口腔更加长的感受时间以及降低食品中呈味成分的释放程度。黏稠度和黏性过高，消费者就会有“糊住嗓子”的感觉，过稀则味感消失较快，食品的风味就会不完整。由表5可知，样品IV的硬度、黏稠度、黏聚性、黏性与其他样品相比差异显著（P＜0.05），这与样品IV的触变特性较为一致，且感官评价结果也显示样品IV涂抹性得分较高。这可能是由于该品种的花生蛋白质含量高、脂肪含量低，导致其较为黏稠。

表 5 不同品种花生所制取花生酱的质构特性Table 5 Texture characteristics of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.6 不同品种花生所制取花生酱的色度分析结果

作为酱类食品，花生酱的色度也会影响其外观品质从而影响消费者的感官体验。L*、a*、b*值分别表示花生酱的亮度、红度和黄度。由表6可知，7 种花生酱的亮度在50.78～57.71之间，其中样品IV的L*值最大，为57.71；a*值在1.79～5.23之间，其中样品IV的a*值最大，为5.23；b*值在15.50～19.28之间，其中样品IV和样品V的b*值最大，均为19.28。结合感官评价结果，L*值最高的样品IV在色泽方面得分最高，据报道，烘烤花生理想的L*值为58～59[30]，与样品IV最为接近。

表 6 不同品种花生所制取花生酱的色度Table 6 Color parameters of peanut butters prepared from different varieties of peanuts

2.7 不同品种花生所制取花生酱的感官评价分析结果

花生酱的感官属性尤其是风味会直接影响消费者对其喜好程度，因此对花生酱进行感官评价非常必要。对7 种花生酱样品的色泽、风味、组织状态、口感、涂抹性、总体接受程度6 个方面的感官评价得分进行汇总，结果如表7所示。

表 7 不同品种花生所制取花生酱的感官评价结果Table 7 Sensory evaluation of peanut butters prepared from different varieties of peanuts分

样品IV的感官评价综合得分最高，其次是样品V、II、I，样品III、VI、VII的综合得分较低。结合GC-MS检测结果，样品IV风味得分最高的原因可能是由于其较高的吡嗪类物质含量，样品III、VI、VII的风味得分较低，可能是醛类物质的含量较高使得其氧化酸败味较重。3 种高油酸样品风味得分低于大部分普通花生酱，这可能与它们略低的吡嗪类物质含量有关。

3 结 论

通过对7 个不同品种花生所制取花生酱挥发性风味成分的定量，并结合感官评价以及流变学特性、质构特性、色度等指标对比分析，发现不同花生品种所制取花生酱中挥发性风味成分的种类和含量有较大差别，7 种花生酱样品中杂环类物质总含量为1.318～9.537 mg/kg，其中吡嗪类物质含量为0.611～1.804 mg/kg，呋喃类物质含量为0.256～4.300 mg/kg，吡咯类物质含量为0.013～4.066 mg/kg， 吡啶类物质含量为0.006～0.896 mg/kg，其他杂环类物质的含量均较少；醛类物质含量为1.988～5.968 mg/kg， 酮类物质含量为0.655～0.934 mg/kg，醇类物质含量为0.155～1.189 mg/kg，酚类物质含量为未检 出～1.570 mg/kg，烯烃类物质含量为未检出～0.324 mg/kg。 样品IV（‘四粒红’花生所制取的花生酱）中吡嗪类物质含量最高，同时感官评价综合得分也最高。7 种花生酱的水分质量分数为0.66%～0.86%，粗脂肪质量分数为48.39%～57.17%，粗蛋白质量分数为21.93%～35.80%，酸价为0.11～1.21 mg/g，过氧化值为 0.19～6.23 mmol/kg。其中‘四粒红’花生酱的粗脂肪质量分数最低，粗蛋白质量分数最高，酸价和过氧化值均较低。7 种花生酱中位径分布在7.65～8.34 μm之间，其中‘四粒红’、‘豫花76’和‘豫花65’花生酱的中位径、体积平均径、面积平均径、D10、D90均较低，‘四粒红’花生酱的触变环面积与其他样品差距较大，为11570 Pa/s，其涂抹性也较好。综上所述，‘四粒红’花生酱综合品质较其他品种好，‘四粒红’花生是制作花生酱的适宜品种。