廖素蘭，翁器林，王 磊，虞華玲，黃志剛

（1.武夷學(xué)院 茶與食品學(xué)院，福建 武夷山 354300；2.武夷學(xué)院 信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室管理中心，福建 武夷山 354300）

抹茶具有生津止渴、清熱解毒、防輻射、降血脂、增加排尿等保健功能[1]。錐栗具有口感香甜、營養(yǎng)豐富、健胃健腎等眾多優(yōu)點(diǎn)，是老少皆宜的天然木本糧食[2-3]。豆腐、豆?jié){生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的豆渣副產(chǎn)物，約占大豆總質(zhì)量的16%～25%，保留有較高的營養(yǎng)成分，包括蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、纖維素、黃酮和礦物質(zhì)等[4-5]。曲奇餅干是青少年和兒童喜愛的零食，卻具有含糖量和脂質(zhì)量較高的缺點(diǎn)。固相微萃取法是由加拿大Arther和Pawliszyn等1990年提出的一種新的樣品前處理技術(shù)，它運(yùn)用相似相溶的原理，通過萃取頭上的涂層來吸附食品中的香氣物質(zhì)[6-7]。將抹茶粉、錐栗粉和豆渣粉添加到曲奇餅干中，得到本實(shí)驗(yàn)室研制的兼具美味與營養(yǎng)三復(fù)配曲奇餅干[8]。利用頂空固相微萃取技術(shù)分別富集抹茶粉、錐栗粉、豆渣粉及復(fù)配曲奇餅干中揮發(fā)性成分，并利用氣相色譜-質(zhì)譜分離鑒定，通過譜圖庫檢索結(jié)合人工圖譜解析，確定了抹茶粉、錐栗粉、豆渣粉的揮發(fā)性成分及復(fù)配曲奇餅干的特征風(fēng)味成分，為抹茶粉、錐栗粉及豆渣粉的應(yīng)用提供了一定依據(jù)，亦初次提供了抹茶粉及錐栗粉揮發(fā)性成分組成。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

抹茶粉、豆渣粉、錐栗粉自制；低筋面粉、白糖、雞蛋、食鹽、小蘇打、脫脂奶粉、黃油等均為市售。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 7890A GC-MS聯(lián)用儀：美國Agilent公司；固相微萃取裝置，65μmPDMS/DVB固相微萃取頭：美國Supelco公司；MG38CB-A烤箱：廣東美的廚房電器制造有限公司；FW100高速萬能粉碎機(jī)：天津恒瑞科教儀器有限公司；HM4400攪拌器：北京中興柏粹電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 配方與制作工藝

復(fù)配曲奇餅干配方[8]：以面粉為100 g計，抹茶粉3.26 g、豆渣粉 6.8 g、錐栗粉 7.5 g、黃油 55.71 g、鹽1.25 g、小蘇打 1.25 g、奶粉 2.5 g、白糖 30 g、蛋黃 15 g。

復(fù)配曲奇餅干制作工藝[8]：豆渣置100℃的鼓風(fēng)干燥箱至完全干燥，待冷卻后粉碎，過100目篩，備用。去殼后的錐栗置于蒸籠上蒸10 min，冷卻后粉碎并平鋪于烤盤，在120℃的烤箱中烘烤3 h，冷卻，過100目篩，備用。黃油室溫軟化后，加入適量砂糖粉攪打均勻，再加入適量蛋黃攪打均勻，每次攪打1 min，最后加入混勻的低筋面粉、小蘇打、鹽粉、豆渣粉、錐栗粉、脫脂奶粉、抹茶粉，攪拌后制成的面團(tuán)置于冰箱中冷藏45 min，取出切片、印花，放入溫度設(shè)置在150℃的烤箱，第一次烤制5 min后取出，翻一面，繼續(xù)烤制3 min后取出，翻一面，再繼續(xù)烤制2 min后取出，冷卻至室溫，及時包裝。

1.3.2 HP-SPME-GC-MS分析方法

將固相微萃取頭置于GC進(jìn)樣口于250℃下老化20 min。稱取2.0 g研碎的樣品于15 mL頂空瓶中，封口后置于60℃水浴中平衡10 min，磁力攪拌300 r/min，然后插入固相微萃取頭提取40 min后取出進(jìn)樣。進(jìn)樣口解析時間為3.5 min。

GC條件：色譜柱為HP-5MS石英毛細(xì)柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；載氣(He)流速 1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度為250℃；升溫程序：40℃保持3 min，以3℃/min升至210℃，保持3 min，然后以15℃/min的速率升溫至230℃，保持3 min；不分流進(jìn)樣。

MS條件：電子轟擊離子源；電子能量70 eV；離子源溫度230℃；質(zhì)量掃描范圍35～450 m/z。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析方法

揮發(fā)性成分的化合物及數(shù)量采用 (NIST05和NIST11)譜圖庫的檢索并經(jīng)過人工圖譜解析確定。用峰面積歸一化法分析各成分的相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配曲奇餅干特征風(fēng)味成分分析

圖1 HS-SPME-GC-MS聯(lián)用分析豆渣、抹茶、錐栗和復(fù)配曲奇揮發(fā)性成分總離子流色譜圖Figure 1 GC-MStotal ions chromatogram of volatile components in maccha,castanea henryi,bean dregs,or blended Cookies analyzed by HS-SPME-GC-MS

表1 GC-MS對抹茶、豆渣和錐栗復(fù)配曲奇揮發(fā)性成分分析Table 1 Compare GC-MSresults of volatile components in maccha,castanea henryi,bean dregs,blended Cookies

編號 類別 保留時間/min 化合物 相對含量/%三復(fù)合曲奇 抹茶粉 錐栗粉 豆渣粉11 5.58 己醛 — 3.31— —12 9.30 庚醛 — 0.64 1.30 1.00 13 11.84 苯甲醛 0.26 0.49 1.34 1.69 14 13.66 反式-2,4-庚二烯醛 — 1.24 — —15 13.91 辛醛 — 0.67— 1.49 16 15.90 苯乙醛 0.93 0.44 1.97 4.52 17 18.90 壬醛 1.95 6.77 9.78 9.33 18 21.52 反式-2-壬烯醛 0.56 0.68 0.91 0.91 19 23.70 癸醛 0.94 1.24 2.19 1.87 20 24.02 (E,E)-2,4-壬二烯醛 0.53 0.54 — —21 24.41 2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯醛 2.45 0.59 — —22 25.77 4-甲氧基苯甲醛 — — 0.26 0.47 23 26.25 反式-2-癸烯醛 1.39 0.84 — —24 26.67 橙花醛 0.17 0.85 — —25 28.31 十一醛 0.16 — — —26 28.67 (E,E)-2,4-癸二烯醛 0.63 — — —27 30.74 反-2-十一烯醛 0.90 — — —28 32.67 十三醛 0.14 — — —29 48.72 金合歡基乙醛 — — 0.44 0.38 30 48.01 十八醛 0.10 — — —醛類總量 11.11 18.30 18.19 21.66 31醛類12.56 β-蒎烯 0.32 — — 0.46 32 15.10 D-檸檬烯 3.30 1.50 1.77 6.63 33 16.15 羅勒烯 — 0.39 — —34 16.62 γ-松油烯 0.80 — — —35 23.01 十二烯 — — — 0.31 36 26.80 (Z)-3-十四碳烯 0.35 — — —37 31.16 α-蓽澄茄油烯 — 0.48 — —38 32.34 長葉烯 — 1.86 — —39 32.63 (+)-α-柏木萜烯 — 0.70 0.47 0.56 40 32.96 石竹烯 — 1.28 — —烯烴類41 33.70 2,6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊基)雙環(huán)[3.1.1]七碳-2-烯 — 1.17 — —42 34.87 壬基環(huán)戊烯 0.47 — — —43 36.69 β-防風(fēng)根烯 — 0.56 — —44 47.05 2,6,10,14-四甲基-2-十六烯 4.98 — — —烯烴類總量 10.22 7.94 2.24 7.96 45 8.07 己醇 — — —1.00 46 12.93 1-辛烯-3-醇 0.64 0.49 — 3.14 47 15.29 2-乙基己醇 0.46 0.85 0.90 1.52 48 15.46 苯甲醇 — 1.24 — —49 17.15 環(huán)辛醇 — — — 0.28 50 19.20 苯乙醇 — 6.88 — 1.15 51 15.70 3,5-辛二烯-2-醇 — — — 0.33 52 17.20 反式-2-辛烯-1-醇 0.23 — — —53 17.35 辛醇 0.93 — — —54 18.06 α-甲基-[4-甲基-3-戊烯基]環(huán)氧乙烷基甲醇 0.41 7.67 — —55 22.88 α-萜品醇 — — 0.81 2.15 56 24.71 橙花醇 — 0.57 — —57 25.42 (Z)-3,7-二甲基-3,6-辛二烯-1-醇 — 0.45 — —58 25.98 香葉醇 2.44 9.71 — 0.26 59 38.84 反-橙花叔醇 — 0.31 — —60 40.16 雪松醇 — 0.41 — —61 49.02 植物醇 0.78 — — —62 41.74 tau.依蘭油醇 — 0.18 — —醇類總量 5.89 28.76 1.71 9.83 63醇類13.25 戊酸 0.79 — — —64 13.38 己酸 0.64 — — 4.00 65 22.54 辛酸 0.60 — — —66 31.20 癸酸 1.66 — — —67 38.96 月桂酸 0.19 — — —酸類總量 3.88 0 0 4.00酸類

編號 類別 保留時間/min 化合物 相對含量/%三復(fù)合曲奇 抹茶粉 錐栗粉 豆渣粉68 14.26 乙酸葉醇酯 — 1.61 — —91 16.72 己酸乙烯基酯 — — — 0.81 92 22.16 三氟乙酸壬酯 0.38 — — —93 22.86 (Z)-丁酸-3-己烯酯 0.17 1.38 — —94 23.06 水楊酸甲酯 0.83 2.64 — —95 23.27 丁酸-反-2-己烯酯 — 0.28 — —96 25.11 正戊酸-(Z)-3-己烯酯 — 0.28 — —97 29.82 2-氨基苯甲酸甲基酯 — 0.43 — —98 30.37 三醋酸甘油酯 — — — 0.42 99 30.61 椰子醛 — — — 0.26 100 30.66 1,4-辛內(nèi)酯 0.42 — — —101 31.07 2-乙基-3-羥己基-2-丙酸甲酯 — — — 1.95 102 31.55 (Z)-己酸-3-己烯酯 0.51 — 0.61 0.56 103 34.55 鄰苯二甲酸二甲酯 0.68 2.26 — —104 37.29 磷酸三丁酯 2.55 0.66 13.35 6.40 105 43.15 桃醛 0.36 — — —106 44.20 δ-十二內(nèi)酯 1.58 — — —107 49.68 鄰苯二甲酸異辛酯 — 0.20 1.84 0.61 108 51.67 棕櫚酸甲酯 0.08 — — —109 52.77 鄰苯二甲酸二丁酯 0.45 0.15 0.64 0.42酯類總量 8.01 9.89 16.44 11.43 110 17.29 辛基環(huán)丙烷 — — — 1.03 69 18.69 十一烷 0.83 — 1.53 7.64 70 23.44 十二烷 0.77 0.58 0.63 1.44 71 27.07 碘十三烷 — 0.47 — —72 27.99 十三烷 0.21 0.77 0.38 0.63 73 28.22 1-戊基-2-丙基環(huán)戊烷 — 0.31 — —74 29.69 庚基環(huán)已烷 — 0.57 — —75 31.3 2,6,10-三甲基-十一烷 0.30 0.91 0.33 1.00 76 32.31 十四烷 0.72 1.3 2.64 5.24 77 34.09 正辛基環(huán)己烷 — 0.29 — —78 34.18 壬基環(huán)戊烷 — 0.46 0.27 0.42 79 34.82 4,11-二甲基十四烷 — 0.98 0.94 2.09 80 36.40 十五烷 0.42 0.54 1.65 2.78 81 38.49 2,6,10-三甲基-十四烷 — — — 0.38 82 38.83 6-丙基十三烷 — — 0.31 0.71 83 40.27 十六烷 0.43 0.26 1.75 1.32 84 42.09 2,6,10-三甲基-十五烷 0.11 0.25 0.79 0.65 85 42.18 十一烷基環(huán)戊烷 — 0.17 0.3 0.26 86 43.91 十七烷 — — 0.76 —87 44.13 2,6,10,14-四甲基十五烷 — 0.21 0.78 0.45 88 47.45 十八烷 0.18 — 0.39 —89 47.79 2,6,10,14-四甲基-十六烷 0.14 — — —烷烴類總量 4.11 8.07 13.45 26.04 90烷烴類酯類19.47 叔丁基二硫醚 9.29 0.44 — —111 21.07 二異丁基二硫醚 6.88 0.26 — —112 27.28 茴香腦 2.27 0.39 8.52 0.73 113 42.60 二辛醚 — — — 0.38醚類總量 18.44 1.09 8.52 1.11醚類

注：—為未檢出。

抹茶粉、錐栗粉、豆渣粉及其三復(fù)配曲奇餅干的揮發(fā)性成分由 GC-MS分析得到總離子（TIC）色譜圖如圖1,篩選出匹配度高于70%的揮發(fā)性物質(zhì)并進(jìn)行分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表1，各項(xiàng)指標(biāo)以測定平均數(shù)表示。

如圖1、表1所示，根據(jù)風(fēng)味物質(zhì)的化合物類別，抹茶的風(fēng)味成分主要包括醇類 （28.76%），醛類（18.3% ），雜環(huán)及芳香類（12.28% ），酯類 （9.89% ），烷烴類（8.07% ），烯烴類 （7.94% ），酮類 （2.43% ），醚類（1.09%）八大類，共測定出70種揮發(fā)性化學(xué)成分。豆渣主要風(fēng)味物質(zhì)為烷烴類（26.04%），醛類 （21.66%），酯類 （11.43%），雜環(huán)及芳香類 （11.1%），醇類（9.83%），烯烴類 （7.96%），酸類 （4.0%），酮類（2.44%）和醚類 （1.11%），共測出59種揮發(fā)性化學(xué)成分。錐栗粉主要以雜環(huán)及芳香類（3-乙基-2，5-二甲基吡嗪），醛類 （壬醛），酯類 （磷酸三丁酯），烷烴類（十四烷）等組成，共測出43種揮發(fā)性化學(xué)成分。三復(fù)配曲奇餅干主要風(fēng)味物質(zhì)為醚類 （18.44%），酮類（17.82% ），雜環(huán)及芳香類（15.48% ），醛類 （11.11% ），烴類 （14.32% ），酯類 （8.01% ），醇類 （5.89% ）及酸類（3.88%），共鑒定出揮發(fā)性成分70種。陶虹伶等[9]報道的普通曲奇的主要風(fēng)味成分為醛類 （40.13%）、酮類（26.26%）、烴類 （12.82%）、雜環(huán)和芳香族化合物（10.49% ）以及醇類（10.30% ），即己醛、庚醛、苯甲醛、壬醛、糠醇、1-辛烯-3-醇、2-庚酮、2-壬酮、右旋萜二烯、4-乙基癸烷、十七烷、2-戊基呋喃12種。劉志云等[10]報道的豆沙曲奇主要風(fēng)味物質(zhì)為醛類（35.03%）、烴類（26.17%）、酮類 （17.36%）、雜環(huán)和芳香族化合物（10.94% ）以及醇類（10.50% ），即右旋萜二烯、4-甲基癸烷、（E）-2-十一碳烯、4,6-二甲基十二烷、十三烷、1,2,4,5-四噻烷、己醛、庚醛、苯甲醛、壬醛、糠醇、1-辛烯-3-醇、2-庚酮、2-壬酮、2-戊基呋喃15種。結(jié)果顯示,無論是在種類還是數(shù)量上，復(fù)配曲奇餅干風(fēng)味組成更加豐富，這些風(fēng)味物質(zhì)主要源于抹茶、錐栗及豆渣本身自帶的揮發(fā)性成分及在加熱烘焙過程中各風(fēng)味物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)形成的產(chǎn)物。

在三復(fù)配曲奇烘焙過程中，抹茶、錐栗及豆渣中的揮發(fā)性物質(zhì)會有一定的損失，還有一些會改變原來的風(fēng)味成分而生成新的揮發(fā)性成分。與普通曲奇相比，三復(fù)配曲奇風(fēng)味中醛類、醇類、烷烴類物質(zhì)相對含量下降較多，但出現(xiàn)了醚類、酯類及酸類。與抹茶粉、豆渣粉揮發(fā)性成分相比，三復(fù)配曲奇揮發(fā)性成分中的酮類、醚類物質(zhì)相對含量明顯增加，醛類和醇類物質(zhì)相對含量下降，這可能是由于醇類物質(zhì)在加熱過程中被氧化生成醛類或進(jìn)一步生成酮類物質(zhì)，且醇類易分解、易揮發(fā)，從而導(dǎo)致醇類物質(zhì)損失[11]。烷烴類通常對風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。2-十一酮（蕓香、桃香）在三復(fù)配曲奇中含量達(dá)13.4%。醚類多有香辛料香氣。叔丁基二硫醚、二異丁基二硫醚及茴香腦在三復(fù)配曲奇中相對含量較大，高達(dá)18.44%。三復(fù)配曲奇揮發(fā)性成分中的茴香腦在抹茶、錐栗及豆渣揮發(fā)性成分中都有，但含量較三者下降；叔丁基二硫醚、二異丁基二硫醚僅在抹茶揮發(fā)性成分中檢出，而在三復(fù)配曲奇中相對含量增加較多，相對于抹茶揮發(fā)性成分，三復(fù)配曲奇的醇類物質(zhì)相對含量下降明顯，可能是由于三復(fù)配曲奇烘焙過程部分醇脫水轉(zhuǎn)變?yōu)槊?；而二辛醚僅在豆渣揮發(fā)性成分中，在三復(fù)配曲奇烘焙過程中損失。酯類具有各種水果香氣，三復(fù)配曲奇揮發(fā)性成分酯類中桃醛（γ-十一內(nèi)酯）具有強(qiáng)烈的桃子香氣，δ-十二內(nèi)酯具有強(qiáng)烈水果和油脂香氣。吡嗪類和呋喃類化合物為焙烤類食品的典型風(fēng)味物[10]，而在三復(fù)配曲奇烘焙過程中吡嗪類、呋喃類損失，主要風(fēng)味物為焦糖香吡喃酮，如：2,3-二氫-3,5二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、四氫-6-戊基-二氫-吡喃-2-酮、香豆素，噻唑類有米糠香氣，麥芽酚（焦奶油硬糖的特殊香氣）可能來源于錐栗自帶揮發(fā)性成分。

3 結(jié)論

采用固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器進(jìn)行抹茶、豆渣及錐栗三復(fù)配曲奇餅干揮發(fā)性物質(zhì)的測定及鑒定，鑒定出該曲奇餅干共70種揮發(fā)性成分，主要由醚類 、酮類、雜環(huán)類、醛類及烯烴類等化合物提供，其特征風(fēng)味物質(zhì)主要是2-十一酮、2,6,10,14-四甲基-2-十六烯、2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯醛、香葉醇、δ-十二內(nèi)酯、叔丁基二硫醚、茴香腦及2,3-二氫-3,5二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、二異丁基二硫醚、麥芽酚、D-檸檬烯、四氫-6-戊基-二氫-吡喃-2-酮等雜環(huán)類。研究明確了三復(fù)配曲奇餅干特征風(fēng)味成分及其分析方法，亦初次提供了抹茶粉及錐栗粉揮發(fā)性成分組成。