玫瑰、百合煎饼风味成分比较研究

黄一承，史 玉，马艳丽，丁云峰，马 琳，李 丹, ，李晓磊,

（1.长春大学农产品加工吉林省普通高等学校重点实验室，吉林长春 130022；2.长春大学园林学院，吉林长春 130021；3.吉林建筑大学艺术设计学院，吉林长春 130012）

煎饼是我国北方的传统主食之一，分布范围广，通常以谷物为原料泡开后经碾磨成糊状，再摊制而成[1]。煎饼是一种全谷物食品，含有蛋白质、碳水化合物、脂质等丰富的营养成分[2]，还具有降血脂、预防冠心病等功效[3]，受到消费者的广泛关注。煎饼往往使用粗粮作为原料，口感及风味存在一定的不足，不能满足部分消费者的偏好，因此，近年来对提升煎饼口感及风味的研究逐渐成为热点。

玫瑰是蔷薇科（Rosaceae）蔷薇属（Rosa）落叶丛生灌木，起源于亚洲，香味优雅柔和，同时兼具理气活血、美容养颜和提高机体免疫等功效，是香水和食品行业的重要原料[4−6]。百合是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）草本球根植物，在我国分布广泛，含有多糖、皂苷、酚类等营养物质，具有抗氧化、降血糖等功效[7−9]。百合具有特殊香味，深受人们喜爱，在食品方面具有广泛应用。因为玫瑰和百合的食用价值和药用价值越来越受到重视，以玫瑰、百合等作为辅料的糕点越来越多[10]。

风味作为食品感官的重要评价指标，与消费者的接受程度密切相关。玫瑰煎饼和百合煎饼是近年来新研发的煎饼品种，受到消费者的喜爱，但是缺少对其风味物质的研究。风味物质分为挥发性风味物质和非挥发性风味物质，顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术是高效的气味分析方法，在食品中应用广泛[11]。本研究以原味煎饼、玫瑰煎饼和百合煎饼为原料，通过气相色谱-质谱联用技术和高效液相色谱法对挥发性风味物质和有机酸含量进行检测，采用聚类层次分析的方法进行分析处理，并计算相对气味活度值，以期为煎饼风味的选择和品质控制提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

原味煎饼、玫瑰煎饼、百合煎饼 由吉林瑞恒食品有限公司提供；酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、马来酸标准品及其他试剂 均为国产分析纯。

15 mL顶空萃取瓶 美国Supelco公司；QP2010 Ultra气相色谱-质谱联用仪 日本Shimadzu公司；Centrifuge 5430离心机 德国Eppendorf公司；P680A LPJ-4高效液相色谱仪 德国Dionex公司；DVB/CAR/PDMS萃 取 纤 维（50/30 μm） 美 国Supelco公司；DB-5MS UI毛细管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm） 美国Agilent公司；Acclaim OA色谱柱（4.0 mm×250 mm，5 μm） 美国Thermofisher。

1.2 实验方法

1.2.1 HS-SPME-GC-MS分析挥发性风味物质

1.2.1.1 HS-SPME条件 称取0.5 g样品，在研钵中碾碎后加入顶空萃取瓶中，再加入1.50 mL饱和NaCl溶液，60 ℃预平衡20 min，用已活化好的DVB/CAR/PDMS萃取纤维顶空吸附60 min，将萃取头插入GC进样口解吸5 min。

1.2.1.2 GC-MS分析 GC条件：DB-5MS UI毛细管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；进样口温度230 ℃，分流比1:25；载气He，流速1.0 mL/min；升温程序：毛细管柱初温35 ℃，保持5 min，以4 ℃/min升至140 ℃，保持5 min，再以6 ℃/min升至230 ℃，保持5 min。

MS条件：GC-MS接口温度280 ℃，离子源温度230 ℃；离子化方式：电子电离源；电子能量70 eV；质量扫描范围m/z 30~550。

定性方法：通过对比软件标准谱库NIST11，保留相似度大于80%的化合物。

定量方法：通过气相色谱峰面积归一化法得到各物质相对含量。

1.2.2 相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV）值计算及关键风味物质的确定 ROAV值是一种能够有效评价测得化合物的方法[12]。对样品总体风味贡献最大的化合物的ROAV以100计，其他风味化合物的ROAV按下式计算：

式中，C%A和TA分别为各挥发性物质的相对含量和感觉阈值，C%max和Tmax分别为对样品总体风味贡献最大组分的相对含量和感觉阈值。ROAV越大表示该化合物对样品总体风味的贡献作用越大，一般认为ROAV>1的风味化合物是关键风味化合物[13]。

1.2.3 HPLC分析有机酸含量 分别准确称取一定量的酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸、马来酸标准品，用流动相配置成10、20、5、20、10 mg/mL的标准溶液，再 依 次 稀 释 成0.830、1.670、0.520、1.670、0.280 mg/mL的混合标准溶液，用于进样分析。

取1 g样品，研钵碾碎后用蒸馏水定容至10 mL，30 ℃条件下以20 kHz频率超声提取60 min，取上清液10000 r/min离心10 min，再取上清液过0.22 μm针式滤器，待测。

HPLC条件：色谱柱：Acclaim OA（4.0 mm×250 mm，5 μm）；流动相：0.1 mol/L Na2SO4（pH2.65）；检测波长：UV 210 nm；流速0.50 mL/min；进样量：5 μL。

采用单点校正法进行定量分析。按下式计算：

式中： X为有机酸样品的质量浓度，mg/g；A为测得有机酸样品的峰面积；A0为测得有机酸标准品的峰面积；c为有机酸标准品的质量浓度，mg/g。

1.3 数据处理

通过Microsoft Office Excel 2016对所得数据进行整理计算，采用IBM SPSS Statistics 20.0分析软件对数据进行Duncan检验（P<0.05），通过TBtools进行聚类层次分析以及热图制作。

2 结果与分析

2.1 3种煎饼挥发性成分HS-SPME-GC-MS分析

提取得到的煎饼挥发性成分色谱图如图1所示，通过与质谱数据库比较，将相似度超过80%的组分保留。如表1所示，共鉴定出51种风味物质，主要包括酯类、醛类、醇类、酮类、烯烃类及杂环类等化合物，这些化合物共同构成了几个品种煎饼的独特风味。其中，原味煎饼中鉴定出35种挥发性风味物质，玫瑰煎饼中鉴定出30种，百合煎饼中鉴定出33种挥发性风味物质，可以发现不同煎饼中检测出的挥发性风味物质种类和数目存在差异。煎饼挥发性风味物质不同是因为采用了不同的原料，不同品种的花香气成分不同。酯类物质在百合煎饼中的相对含量最高，达到了23.20%，而在原味煎饼中未检测出酯类物质，其中乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙位辛内酯等具有花果香气的风味物质，相对含量分别达到了17.95%、4.31%和0.34%，在玫瑰煎饼中只测出乙酸丙酯，且相对含量仅为5.85%。在3种样品中均检测到醛类物质，其中，原味煎饼和玫瑰煎饼的醛类物质相对含量在55.00%以上，与朱力杰等[14]测定玉米煎饼的结果相符。正己醛是具有青草气味的风味物质，在3种煎饼中相对含量均超过20%，其中玫瑰煎饼中含量最高，达到了38.20%。大量醛类物质可能是在煎饼制作过程中由于微生物发酵所产生的[15−16]。醇类物质和酮类物质相对含量在6.23%~16.67%。正己醇、正庚醇等醇类物质易挥发且具有芳香气味，能够起到助香的作用，对总体风味具有促进作用[17−18]，在玫瑰煎饼中检出了苯乙醇和香茅醇，且相对含量分别为2.86%和2.24%，这两种物质是具有玫瑰花香气的特殊风味化合物，其中香茅醇是玫瑰的关键香气成分之一，也被称作玫瑰醇[19−20]。几种煎饼中还检测出杂环类物质，杂环类物质一般阈值较低且沸点高，对后味延长具有重要作用。氨基酸、糖类等参与美拉德反应可能会产生杂环类及醛、酮类物质[21−22]。

图1 3种煎饼挥发性成分色谱图Fig.1 TIC patterns of volatile components in three kinds of pancakes

表1 3种煎饼样品中挥发性风味物质分析结果Table 1 Identification and peak area percentages of volatile flavor compounds in three kinds of pancakes

2.2 3种煎饼挥发性成分层次聚类分析

为了进一步研究三种煎饼中风味物质的差异，对其相对含量进行层次聚类分析并结合热图分析，可以清楚看到不同煎饼中51种风味物质的分布规律。如图2所示，颜色表示相对含量由低到高的变化，相对含量越多红色越深，相对含量越少蓝色越深[23−24]。

由图2可知，原味煎饼、玫瑰煎饼和百合煎饼特征香气成分差异明显，可分为原味煎饼以及玫瑰煎饼和百合煎饼两大类。再对图中纵向进行分析，可将特征香气成分分为I（苯甲醛~2，4-庚二烯醛）、II（2-十一烯醛~壬醛）、III（十一醛~3，5-二甲基环己醇）和IV（环己酮~2，3-辛二酮）4个系列。I系列以醛类和醇类物质为主，原味煎饼中相对含量较高，其中苯甲醛具有苦杏仁味，松油醇、庚醛及庚醇等具有花果香味；II系列以醛类为主，其中壬醛、辛醛、苯乙醛等是具有花香味的物质，与原味煎饼相比，玫瑰煎饼和百合煎饼这类物质损失较多；III系列多以醇类物质和酯类物质为主，其中乙酸丙酯和乙酸丁酯等酯类物质具有果香味，该系列物质在百合煎饼中相对含量最高；IV系列以醇类为主，其中香茅醇、苯乙醇、苯甲醇等是具有玫瑰等花香的物质，玫瑰煎饼最多，百合煎饼和原味煎饼较少。

图2 3种煎饼挥发性成分聚类热图Fig.2 Cluster heat map of volatile components in three kinds of pancakes

2.3 挥发性成分ROAV值分析

食品的整体风味不仅取决于不同挥发性物质的浓度，而且与物质的气味阈值相关[25]。感觉阈值比较低的物质更容易被感知到。根据表1得到的各挥发性物质的定性结果及离子峰面积比，参考《化合物香味阈值汇编（第二版）》[26]及文献[18]，以ROAV为参数，保留ROAV值大于0.1的挥发性风味物质，确定几个煎饼样品中的关键风味物质。如表2所示，原味煎饼中的关键风味物质为正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、2,4-庚二烯醛、苯乙醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃（ROAV≥1）。玫瑰煎饼中的关键风味物质为正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、苯乙醛、壬醛、正癸醛、香茅醇、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃。百合煎饼中的关键风味物质为正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃。其中正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃是三种煎饼共有的，应为构成此类煎饼风味的关键风味化合物。醛类物质是煎饼中重要的呈香物质，香茅醇和橙化基丙酮等具有玫瑰花等香气，对玫瑰煎饼的风味具有积极贡献作用。ROAV值在0.1~1的风味物质对煎饼整体风味也具有促进作用，其中乙酸丁酯和正癸醇是具有花果香味的风味物质，仅在百合煎饼中存在，对百合煎饼的风味具有修饰作用，而苯乙醇具有玫瑰花香，能够修饰玫瑰煎饼的风味。

表2 3种煎饼样品中挥发性风味物质及对应ROAVTable 2 Relative odor activity values of volatile flavor compounds detected in three kinds of pancakes

2.4 HPLC分析有机酸含量

有机酸分布广泛，能够影响多种食品的风味和口感，且柠檬酸、苹果酸等阈值较低，与食品品质密切相关[27]。3种煎饼中有机酸含量如表3所示，差异性分析显示几种有机酸在不同煎饼中均有不同程度的差异。百合煎饼和玫瑰煎饼的酒石酸含量存在显著差异（P<0.05），其含量分别为0.328 mg/g和0.299 mg/g，酒石酸是一种重要的抗氧化剂，具有酸味，能够有效改变煎饼风味。苹果酸是一种人体必需的有机酸，存在于大部分果实中，具有降疲劳、降脂等功效[28]，仅在百合煎饼中检出且含量达到1.921 mg/g。柠檬酸在食品工业中应用广泛[29]，具有调节血脂等功效[30]，百合煎饼和原味煎饼柠檬酸含量存在显著差异（P<0.05），含量分别为0.598 mg/g和0.385 mg/g，煎饼中的柠檬酸可能是由淀粉、砂糖等含糖物质通过发酵而产生的。几种有机酸中乳酸含量最高，乳酸是在发酵过程中所产生的，大米等淀粉质的原料在乳酸菌作用下会产生乳酸，对风味具有一定帮助，其中原味煎饼中乳酸含量达5.604 mg/g，高于玫瑰煎饼（5.522 mg/g）和百合煎饼（3.848 mg/g），可能是由于煎饼制作的原料配比不同，加入玫瑰和百合后大米的相对含量减少，因此产生的乳酸变少，原味煎饼和玫瑰煎饼中乳酸含量显著高于百合煎饼（P<0.05），可能是因为在苹果酸乳酸酶作用下苹果酸转化为乳酸并释放CO2。三种煎饼中乳酸含量低于姜照[27]从玉米酸煎饼中测出的乳酸含量16.265 mg/g，可能是由于制作原料和工艺的差异导致的。三种煎饼中马来酸含量具有显著差异（P<0.05），其中原味煎饼中含量最高，达到了0.034 mg/g。

表3 3种煎饼中有机酸含量Table 3 Content of organic acids in three kinds of pancakes

3 结论

煎饼的风味与其含有的风味物质密切相关，本研究通过GC-MS对3种煎饼主要挥发性风味物质进行了分析，共检出51种物质，其中，醛类、醇类和酮类物质种类最多，分别检出了17、17和6种，在玫瑰煎饼中醛类物质相对含量较高，达到55.08%，且测得玫瑰特征香味化合物香茅醇的相对含量为2.24%，百合煎饼中相对含量最高的是醛类和酯类，相对含量分别为39.41%和23.20%，三种煎饼的风味物质种类和数量存在差异；采用层次聚类分析并结合热图分析三种煎饼的挥发性风味物质，玫瑰煎饼和百合煎饼可归为一类，与原味煎饼存在差异；再通过ROAV值分析煎饼中的关键风味物质，结果表明三种煎饼中醛类物质是重要的呈香物质，正辛醛、正己醛、2-庚烯醛、壬醛、正癸醛、橙化基丙酮和2-正戊基呋喃是构成此类煎饼风味的关键风味化合物，香茅醇、橙化基丙酮和苯乙醇对玫瑰煎饼风味具有积极作用，而乙酸丁酯和正癸醇对百合煎饼风味具有修饰作用。

有机酸对煎饼的风味也有重要作用，通过HPLC测定煎饼中5种有机酸含量，比较发现三种煎饼中乳酸的含量最高且三种煎饼间含量存在差异，仅在百合煎饼中检出苹果酸且含量为1.921 mg/g，对百合煎饼风味形成具有重要作用。

由此证明，玫瑰、百合的添加能有效改变煎饼风味物质。本文为特色煎饼的制作和风味物质的分析提供一定依据。