程 贊，毛紅艷，趙曉燕?，于 明，劉紅開(kāi)，張曉偉，王 萌

（1. 濟(jì)南大學(xué) 烹飪學(xué)院，山東 濟(jì)南 250022；2. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 糧食作物研究所，新疆 烏魯木齊 830091；3. 新疆農(nóng)科院糧作所科技開(kāi)發(fā)服務(wù)公司，新疆 烏魯木齊 830091）

馕是新疆維吾爾民族日常生活中一種具有代表性的主食，是當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族飲食文化中尤為關(guān)鍵的支點(diǎn)和支柱[1]。與其他傳統(tǒng)面餅制品相比，馕擁有獨(dú)特的地域特色和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]。

馕制品的種類(lèi)多樣，多半取決于其用料、形狀、味道、厚薄度等因素[1]。制品的主要用料基本相同，包括小麥粉、水、鹽、酵母和食用油，而其輔料比較廣泛，如芝麻、白糖、牛奶、雞蛋等。在馕制作的過(guò)程中，各類(lèi)主料的選擇都會(huì)對(duì)成品的口感和風(fēng)味產(chǎn)生或多或少的影響，例如水可以影響面團(tuán)的軟硬度從而影響成品形態(tài)；酵母是面團(tuán)發(fā)酵的關(guān)鍵配料，食鹽的多少會(huì)對(duì)酵母性能的發(fā)揮產(chǎn)生影響，同時(shí)還會(huì)決定馕制品的味道；食用油可以改變成品色澤，使之更有食欲，同時(shí)還有增香和提升口感的作用[3]。

目前制馕的手段有機(jī)器制馕和馕坑烤馕兩種。前者興起時(shí)間不長(zhǎng)，產(chǎn)品較為標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械化自動(dòng)制馕設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模尚未形成；后者是傳統(tǒng)的制馕工藝，即利用土坯或磚砌的馕坑，采用柴火或炭火烤制成熟[1]，其缺點(diǎn)主要有：（1）溫度與衛(wèi)生難以控制，不易形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)且容易造成食品污染；（2）操作有難度及存在一定的安全性隱患；（3）制馕速度慢、效率低，人工消耗大，不易大量生產(chǎn)。

而馕在制作的過(guò)程中，其營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味物質(zhì)在高溫的作用下，也將發(fā)生變化，主要包括：一是馕中的脂類(lèi)物質(zhì)在溫度達(dá)到其沸點(diǎn)時(shí)，濃郁香味的揮發(fā)性物質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生；二是馕中糖類(lèi)物質(zhì)及蛋白質(zhì)與糖之間也會(huì)發(fā)生焦糖化和美拉德反應(yīng)，使馕的表皮呈現(xiàn)光亮、金黃、韌脆，并出現(xiàn)特殊的風(fēng)味；三是馕坯中的蛋白質(zhì)發(fā)生了變性，使馕的內(nèi)部組織變的柔軟有彈性，改善口感。馕的最終呈味結(jié)果及口感取決于各成分的綜合作用。其中，蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)降解變成低分子肽和氨基酸等小分子，如甜味肽、咸味肽、鮮味肽、色氨酸、甘氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等。該類(lèi)分子與味覺(jué)感受體發(fā)生接觸，刺激大腦的味覺(jué)中樞產(chǎn)生滋味。不同的小分子肽和氨基酸造就了豐富的味感，在馕的呈味中貢獻(xiàn)最大。

目前，對(duì)馕的制作工藝研究報(bào)道較多，而對(duì)電烤箱烤制馕的品質(zhì)及風(fēng)味的研究尚鮮見(jiàn)報(bào)道[2-3]。而電烤箱與傳統(tǒng)炭火工藝有所差異，可能會(huì)對(duì)馕的營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味造成一定的影響。本文詳細(xì)研究了電烤箱烤制馕的營(yíng)養(yǎng)特性、風(fēng)味物質(zhì)的變化，并與市售馕的品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比，以期為烤箱烤制馕的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與風(fēng)味性質(zhì)的提高提供借鑒作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中裕原味小麥粉：濱州中裕食品有限公司；魯花壓榨葵花油：山東魯花集團(tuán)有限公司；安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；天然深井鹽：山東省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；市售馕：濟(jì)南市民族大街市場(chǎng)新疆馕店。

1.2 儀器與設(shè)備

電子分析天平（FA/JA）：上海佑科儀器儀表有限公司；冷凍干燥機(jī)（Scientz-12ND）：寧波新芝生物科技有限公司；陶瓷纖維馬弗爐（SX3-4-10X）：天津津立儀器設(shè)備科技發(fā)展有限公司；氨基酸分析儀（L8500A）：日本日立科技有限公司；氣質(zhì)聯(lián)用儀（SCIONSQ -456 –GC）：美國(guó)Bruker公司；傅立葉紅外光譜（Pekin-Elmer Model GX）：英國(guó)珀金埃爾默公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 馕的制作

馕制作流程如圖1所示。將小麥粉、水、酵母、鹽、食用油按100∶50∶1∶1∶10的質(zhì)量比混合并揉制（用水量可隨天氣適當(dāng)調(diào)整），然后將面團(tuán)濕潤(rùn)放置在30 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中醒發(fā)80 min，揉面次數(shù)為2次，并將面團(tuán)加工成中間薄邊緣較厚形狀（直徑：20.2～20.7 cm；中間厚度為：0.5～0.8 cm；邊緣厚度為：1.2～1.5 cm）的圓形馕坯，馕戳加工出紋理后，用 5%淡鹽水涂刷表皮，均勻撒上芝麻，置于烤箱中，在220 ℃下烤制20 min。

美國(guó)著名教育家杜威提出，教學(xué)不應(yīng)是直截了當(dāng)?shù)刈⑷胫R(shí)，而應(yīng)誘導(dǎo)學(xué)生在活動(dòng)匯總得到經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，就是力圖改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，幫助學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)，而且關(guān)注創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中，教師應(yīng)該針對(duì)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，創(chuàng)造性地組織探究活動(dòng)，讓學(xué)生立足書(shū)本，進(jìn)行層層遞進(jìn)地觀察、實(shí)驗(yàn)，收集和分析證據(jù)，在體驗(yàn)探究的過(guò)程中，形成一定的科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀，激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)。

圖1 馕的制作流程圖Fig.1 Flow chart of Naan production

1.3.2 氨基酸測(cè)定

按照 GB 5009.124《食品中氨基酸的測(cè)定》的方法使用氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行檢測(cè)自制馕和市售馕中氨基酸的含量[4]，采用水解法處理樣品，按照公式（1）計(jì)算氨基酸的含量[4]。

式中：X：氨基酸含量，g/100 g；c：樣品測(cè)定液中氨基酸含量，nmol/50 μL；F：樣品稀釋倍數(shù)；V：水解后樣品定容體積；M：氨基酸的摩爾質(zhì)量，g/mol；m：稱(chēng)樣量，g；109：將樣品含量由納克（ng）折算成克（g）的系數(shù)；100：換算系數(shù)。

1.3.3 氣質(zhì)聯(lián)用色譜（GC-MS）

樣品處理：固相微萃取法，將粉碎的 2.0 g的樣品置至20 mL的頂空瓶中，在60 ℃下吸附30 min，取出吸附后的萃取頭，轉(zhuǎn)移至色譜的進(jìn)樣口，然后在250 ℃下解吸3 min[8]。GC的實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：采用DB-WAX石英毛細(xì)柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）色譜柱，柱流量為0.8 mL/min；以高純度氦氣為載氣；升溫方式是初溫40 ℃（3 min），第一次升溫以5 ℃/min 升到90 ℃，第二次升溫以10 ℃/min 升到250 ℃（6 min）；進(jìn)樣口的溫度為250 ℃。

MS的實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：EI作為離子源，其溫度是200 ℃，70 eV的電壓，250 ℃的色譜-質(zhì)譜接口溫度[5]。測(cè)定：自動(dòng)進(jìn)樣，用GC-MS技術(shù)分析，得到全成分總離子流圖（TIC），將所得的質(zhì)譜數(shù)據(jù)與質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)檢索得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)圖譜鑒定每個(gè)色譜峰的化學(xué)成分，最后對(duì)色譜峰用面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算。

采用固體方法即溴化鉀壓片法制備樣品[6]，按照樣品與溴化鉀 1∶100研磨均勻后置于壓片機(jī)中，然后在室溫下進(jìn)入紅外光譜儀樣品倉(cāng)進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)條件為：掃描波數(shù)范圍為4 000～400 cm?1；分辨率 4 cm?1；掃描次數(shù)為 32次。采用 Origin軟件作圖，分析馕的結(jié)構(gòu)與其譜帶的關(guān)系，并對(duì)酰胺Ⅰ帶（1 600～1 700 cm?1）馕中蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)含量進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)定3次，數(shù)據(jù)展示為平均值±SD標(biāo)準(zhǔn)偏差，采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS20.0（Inc，Chicago，IL，USA）與 Duncan檢驗(yàn)（P<0.05）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸分析

氨基酸不僅具有呈味特性，能與多種受體發(fā)生作用，而且是維系人體生命活動(dòng)的重要物質(zhì)，具有各種生理功能。利用氨基酸自動(dòng)分析儀分別對(duì)小麥粉、自制馕及5種市售馕中的17種水解氨基酸的組成及含量進(jìn)行測(cè)定（表1）。如表1所示，全部樣品中均含有17種水解氨基酸，且自制馕的總氨基酸含量比市售的馕明顯更高。通過(guò)與小麥粉進(jìn)行比較，選擇該小麥粉制作而成的馕，在17種氨基酸中除精氨酸、胱氨酸和谷氨酸外的氨基酸的含量均有所上升，同時(shí)氨基酸總量值相較于小麥粉更高，說(shuō)明馕在熱加工的過(guò)程中，氨基酸發(fā)生轉(zhuǎn)化[8]。

表1 小麥粉和馕中的氨基酸組成Table 1 Amino acid composition of flour and Naan g/100 g

對(duì)表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可知市售馕的總氨基酸含量差異較大，在 8.6%～9.5%間。5號(hào)市售馕中總氨基酸含量最低，為8.6%，1號(hào)市售馕最高，為 9.5%，二者的差值為 0.9%。原因是因?yàn)槎鄠€(gè)生產(chǎn)廠制做馕時(shí)所選用的原材料有所區(qū)別。與此同時(shí)，所有樣品中的谷氨酸的含量最高，之后是亮氨酸，其次是脯氨酸和苯丙氨酸。谷氨酸[9]是生物機(jī)體內(nèi)氮代謝的基本氨基酸之一，大量存在于谷類(lèi)蛋白質(zhì)中，有鮮味，使烘烤成熟的馕滋味香美；亮氨酸[10]能夠調(diào)節(jié)血糖，同時(shí)可作為調(diào)味增香劑使用；脯氨酸廣泛存在于小麥細(xì)胞壁中，具甜味，起到使馕口感變香甜的作用；苯丙氨酸屬芳香族氨基酸[11]，可與糖類(lèi)發(fā)生氨基-羧化反應(yīng)以改善馕的香味。

2.2 風(fēng)味成分分析

表2給出了樣品的風(fēng)味化合物，在自制和市售馕制品中共檢測(cè)出16種揮發(fā)性的風(fēng)味成分，醛、酮、醇、酯、苯環(huán)、雜環(huán)、有機(jī)酸、烴類(lèi)及其他成分的比例為 5∶1∶3∶1∶1∶1∶1∶5[12-13]。其中有的風(fēng)味物質(zhì)在自制馕出現(xiàn)，有的在市售馕中出現(xiàn)，而4號(hào)市售馕檢出的最多，為14種，均高于自制。在所有馕中，乙醇正己醛、鄰二甲苯、環(huán)辛四烯和2,2-二甲基癸烷風(fēng)味物質(zhì)均檢出。

對(duì)所有樣品的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表3。表中分為醛、酮等8類(lèi)，這些物質(zhì)在形成馕的獨(dú)特風(fēng)味上均起到了關(guān)鍵性的作用。而自制馕與市售馕相比，未能檢測(cè)出酮類(lèi)、酯類(lèi)和有機(jī)酸三種風(fēng)味成分，其原因來(lái)自自制馕沒(méi)有填入洋蔥、蛋類(lèi)等輔助原料。

表2 馕的風(fēng)味成分組成Table 2 Flavor components of Naan %

表3 馕中揮發(fā)性物質(zhì)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)Table 3 Classification and statistics of volatile substances in Naan %

在風(fēng)味物質(zhì)中，異戊醛有蘋(píng)果香味；正己醛呈現(xiàn)青草麥芽香氣；壬醛有似橘香氣味；2-甲基丁醛具有麥芽香味；乙酸甲酯和戊醛都具有水果香氣；3-羥基-2-丁酮散發(fā)出使人舒適的奶油香氣；所形成的乙酸乙酯散發(fā)出細(xì)膩的水果發(fā)酵芬芳，味微甜；異戊醇屬雜醇油中的一種，具備辛辣味。另外，二甲基砜和二甲基硫?yàn)檠笫[的風(fēng)味成分，這些硫化物使得洋蔥具有特殊的風(fēng)味和抗炎、促進(jìn)機(jī)體新陳代謝以及預(yù)防疾病等功效。另外，3號(hào)馕樣品在烤制過(guò)程中或許受馕坑烤制溫度、均勻度等因素的影響，導(dǎo)致馕有部分焦糊，產(chǎn)生煙熏氣味，而檢測(cè)出了存在致癌風(fēng)險(xiǎn)的羰基鎳。

2.3 傅里葉變換紅外光譜分析

在本實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)TIR光譜圖用于分析小麥粉及馕的纖維素、淀粉等碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)等基本構(gòu)成的區(qū)別。3 800～3 200 cm–1（主要有羥基、胺基和烴基的伸縮振動(dòng)）、1 200～1030 cm–1（主要有單鍵C—O的伸縮振動(dòng)）、930～900 cm–1和785～755 cm–1（主要有C—H及烯烴C—H的彎曲振動(dòng)）的特征峰都屬于碳水化合物[12]；1 680～1 630 cm–1（主要是C==C及C—N的伸縮振動(dòng)）和1 570～1 510 cm–1（主要為N—H和C—N的伸縮振動(dòng)）特征峰則屬于蛋白質(zhì)[13]；2 926 cm–1（主要為C—H的伸縮振動(dòng)）和1 746 cm–1（主要為C==O伸展振動(dòng)）特征峰屬于脂肪[17]。

對(duì)圖2小麥粉和自制馕的FTIR圖譜對(duì)比統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)。從歸屬于碳水化合物特征峰 3 800～3 200 cm–1和 1 200～1 030 cm–1可知，小麥粉對(duì)應(yīng)的峰高且寬，而自制馕對(duì)應(yīng)的峰有下降趨勢(shì)，意味著小麥粉中的碳水化合物含量高[18]。從歸屬于蛋白質(zhì)的特征峰1 570～1 510 cm–1的N—H和C—N的伸縮振動(dòng)吸收峰可知，小麥粉的特征峰也強(qiáng)于自制馕，表明小麥粉中蛋白質(zhì)含量也較多[19]，而馕在高溫加工過(guò)程中，因其表層發(fā)生的美拉德反應(yīng)破壞了蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低了總峰的面積[18]；脂肪對(duì)應(yīng)的特征峰為2 926 cm–1，小麥粉中沒(méi)有出現(xiàn)該峰，是因?yàn)殁卧谶M(jìn)行加工的過(guò)程中添加了植物油導(dǎo)致的。在1 081 cm–1特征峰歸屬于C—O—H彎曲振動(dòng)、C—N伸縮振動(dòng)或N—H伸縮振動(dòng)，同時(shí)1 024 cm–1特征峰歸屬于C—O—C不對(duì)稱(chēng)伸縮振動(dòng)[20]。

圖2 小麥粉及馕紅外圖譜Fig.2 Infrared spectrums of flour and Naan

對(duì)圖2自制馕和市售馕的FTIR圖譜進(jìn)行比較分析，可知自制馕與不同市售馕的 FTIR特征吸收峰位置無(wú)顯著差異，但在吸收峰的強(qiáng)度有所差異。通過(guò)峰強(qiáng)度的比較，發(fā)現(xiàn)自制馕所含有的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪含量比市售的偏小。其原因大致是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室自制馕的制作工藝中僅僅使用了些許基本原料，但市售馕需考慮更多的經(jīng)濟(jì)因素。為了滿足消費(fèi)者的需求，市售馕往往會(huì)選擇多種輔料（如奶類(lèi)、蛋、糖、洋蔥等）進(jìn)行添加，以此來(lái)改善馕制品風(fēng)味與口感，由此將造成樣品的紅外吸收強(qiáng)度有所區(qū)別。

通過(guò) FTIR的二階導(dǎo)數(shù)對(duì)馕中蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量分析。在圖譜中確定蛋白的子峰峰位，進(jìn)行擬合曲線，得到蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)各個(gè)子峰的面積，子峰面積在二級(jí)結(jié)構(gòu)所占比例即為其含量二。表4展示了不同馕在酰胺Ⅰ帶中的二級(jí)結(jié)構(gòu)百分含量。

表4 小麥粉及馕的酰胺Ⅰ帶頻率Table 4 The frequency of amide I band of flour and Naan %

由表4可知，小麥粉、自制馕和市售馕中蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)α-螺旋、β-折疊、無(wú)序結(jié)構(gòu)和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)的百分含量有一定的差異。所有樣品中蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中以 β-折疊和 β-轉(zhuǎn)角含量為主，α-螺旋與無(wú)規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)含量較少。面團(tuán)經(jīng)過(guò)熱處理后，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中β-折疊和β-轉(zhuǎn)角含量顯著上升，其中自制馕中β-折疊增加的最少，而β-轉(zhuǎn)角增加的最多；α-螺旋與無(wú)規(guī)則卷曲含量顯著下降（P<0.05），意味著馕中蛋白質(zhì)剛性的增加和柔性的減弱，其中自制馕與2號(hào)市售馕的α-螺旋的降低無(wú)顯著性差異，且降幅最大，自制馕與1號(hào)市售馕的無(wú)規(guī)則卷曲的降低無(wú)顯著性差異，且降幅最大[21]。由此可以推測(cè)，馕的加工方法可以影響其品質(zhì)。此外，馕中蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)含量出現(xiàn)差異性的原因可能也與市售馕添加了多種輔料相關(guān)，而蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化也將引起馕的口感變化，品質(zhì)也將有所差異[22]。

3 結(jié)論

本文主要研究電烤箱烤制馕的品質(zhì)與揮發(fā)性物質(zhì)，同時(shí)與市售馕進(jìn)行比較。從氨基酸含量來(lái)看，馕中均包含17種氨基酸，同時(shí)市售馕含量普遍低于電烤箱自制馕，其中對(duì)馕風(fēng)味構(gòu)成影響的亮氨酸、脯氨和苯丙氨酸的含量也是電烤箱自制馕中含量較高，證明電烤箱自制馕的風(fēng)味口感更豐富，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)風(fēng)味成分的分析，發(fā)現(xiàn)自制和市售馕樣品中可以檢測(cè)16種揮發(fā)性成分，其中酮類(lèi)、酯類(lèi)和有機(jī)酸風(fēng)味物質(zhì)在自制馕中未發(fā)現(xiàn)。自制和市售馕樣品中特征吸收峰位相對(duì)一致，但峰的強(qiáng)度有差異。在不同的馕中，因其加工方式不同，蛋白的二級(jí)構(gòu)含量變化也不同，其中自制馕中β-折疊增加的最少，而β-轉(zhuǎn)角增加的最多；α-螺旋與無(wú)規(guī)則卷曲含量顯著下降，表示馕中蛋白質(zhì)剛性的增加和柔性的減弱，從而使馕的品質(zhì)也有所差異。綜合來(lái)看，傳統(tǒng)制馕是在馕坑里烤制成熟的，在操作時(shí)存在諸多不便和安全隱患。而采用電烤箱制馕來(lái)改進(jìn)馕的生產(chǎn)工藝，可以對(duì)溫度進(jìn)行控制，更大程度的保留氨基酸，避免有害物質(zhì)和不良?xì)馕懂a(chǎn)生，盡可能的保留馕的風(fēng)味品質(zhì)，口感更加有韌勁。但在電烤箱馕的自制過(guò)程中僅采用了基本原料，未加入牛奶、雞蛋、糖、洋蔥等輔料，導(dǎo)致風(fēng)味成分下降?？梢猿浞挚紤]將市售馕原料配方與電烤箱烤制結(jié)合，在溫度可控的情況下生產(chǎn)出品質(zhì)好風(fēng)味佳的新疆馕。