徐雪野,張新振,孫 玥,李雪玲,閆曉明,梁 進,
(1.安徽農業(yè)大學茶與食品科技學院,農業(yè)農村部江淮農產品精深加工與資源利用重點實驗室,安徽省農產品加工工程實驗室,安徽合肥 230036;2.阜陽師范大學生物與食品工程學院,安徽阜陽 236037)
雙孢菇別名口蘑、白蘑菇,是目前世界上種植面積較為廣泛且產量較多的一種食用菌[1-2]。雙孢菇營養(yǎng)豐富,富含多種氨基酸、維生素和核苷酸,具有良好的食用價值和保健價值[3-4]。此外,雙孢菇的揮發(fā)性風味成分十分豐富,1-辛烯-3-醇、1-辛烯-3-酮和3-辛醇等八碳化合物是其主要香氣成分,具有濃郁的蘑菇風味,尤其是1-辛烯-3-醇在雙孢菇中其含量占總揮發(fā)性成分的78%[5]。近年來,我國雙孢菇產量不斷提高,但其在產品加工與開發(fā)利用領域還亟待大力提升。因此,以雙孢菇為原料,開發(fā)具有獨特風味的蘑菇深加工產品,滿足市場多樣化消費需求尤為必要。
擠壓重組米又叫人造米,通常是以谷物、淀粉等物質為原料,添加其他輔料,按一定比例配制后,通過擠壓造粒、干燥等過程獲得的具有原生大米相似的形態(tài)、質地和感官評價的米制品[6]。目前重組米多以馬鈴薯、豆類等為原輔料進行擠壓加工。Sumardiono等[7]以西米、葛粉和綠豆粉為主要原料生產重組米,結果表明當使用50%(w/w)西米粉、30%(w/w)葛粉和20%(w/w)綠豆粉的組合時,重組米品質最好。Saha 等[8]選擇高直鏈淀粉米生產重組米,在測試的25 個指標中,發(fā)現(xiàn)14 個測定指標對重組米的感官接受度有顯著影響。董狀等[9]以富硒發(fā)芽糙米為原料,利用雙螺桿擠壓機擠壓得到有機硒含量為1.661 mg/kg,感官評分高、口感佳、有米飯香氣的重組米。然而,目前有關重組米加工方式研究,多以蒸煮為主,對其進行油炸等加工的研究較少,需要深入探討炒米等休閑食品,以提升重組米開發(fā)利用途徑。
炒米作為中國特有的傳統(tǒng)小吃,在我國各地均有食用歷史[10]。傳統(tǒng)炒米通常以糯米或秈米為原料,具有助消化、清空腸道的作用。然而其在加工過程中營養(yǎng)物質流失較為嚴重,制作工藝復雜,不利于大規(guī)模工業(yè)化生產[11]。若將傳統(tǒng)炒制工藝改為油炸加工炒米,將有利于產業(yè)化和規(guī)模化開發(fā)利用,進而擴大傳統(tǒng)炒米加工產能[12]。
本研究以雙孢菇粉和秈米粉為主要原料,經擠壓造粒和油炸處理后得到雙孢菇炒米,通過響應面法優(yōu)化并獲得雙孢菇炒米的最佳工藝配方,同時對其營養(yǎng)成分和揮發(fā)性風味物質進行檢測分析。本研究為傳統(tǒng)炒米的生產以及雙孢菇資源多元化開發(fā)均提供良好的指導和參考依據。
雙孢菇粉 雙孢菇經烘干和粉碎機粉碎獲得,菌菇原料來自阜南聯(lián)美農產品有限公司;秈米粉 市售米粉;植物油 購自益海嘉里食品營銷有限公司;茚三酮、氫氧化鈉、濃鹽酸、磺基水楊酸 均為分析純,購自國藥集團化學試劑有限公司。
DSE32-1 雙螺桿擠壓膨化機 濟南盛潤機械有限公司;DHG-9053A 電熱恒溫鼓風干燥箱 上海申賢恒溫設備廠;750-T 高速多功能粉碎機 永康市鉑歐五金制品有限公司;多功能電熱鍋 湖北香江電器股份有限公司;TA 質構儀 蘇昊儀器設備有限公司;L-8900 全自動氨基酸分析儀 日本日立公司;PEN3 型電子鼻 德國AIRSENSE 公司;FlavourSpec?風味分析儀 德國G.A.S.公司。
1.2.1 雙孢菇炒米工藝流程 將烘干的干雙孢菇用粉碎機粉碎后,過120 目篩得雙孢菇粉。雙孢菇粉和秈米粉根據國標[13]進行水分測定,按照所需水分含量添加水分(總水分含量為28%),攪拌均勻,得到原料混合粉。將混合粉倒入擠壓膨化機,設置雙螺桿擠壓機的進料速率為13 Hz,螺桿旋轉速率為13 Hz,切刀旋切速率為40 Hz,四區(qū)溫度為80 ℃,采用雙刀恒速模切刀,將擠出物料切成米粒狀,得到雙孢菇重組米。用恒溫干燥箱在70 ℃干燥3 h,冷卻后得到成品雙孢菇重組米。將0.5 L 植物油倒入多功能電熱鍋內,待電熱鍋內溫度達到設置溫度時,放入50 g雙孢菇重組米,油炸時間為實驗時間,油炸結束后將炒米用不銹鋼粉籬撈出并放置在室溫下冷卻,即可得到雙孢菇炒米成品。對照組制作只以秈米粉為原料,未添加雙孢菇粉,工藝與雙孢菇重組米和雙孢菇炒米相同。
1.2.2 響應面試驗
1.2.2.1 響應面試驗設計 采用油炸溫度(A)、油炸時間(B)、雙孢菇粉添加量(C)為因素,由預實驗中單因素實驗結果得到各因素的水平范圍,利用Box-Behnken 響應面法設計試驗,試驗結果是以感官得分加質構得分的綜合得分為響應值,響應面試驗因素水平表見表1。
表1 響應面試驗設計表Table 1 Response surface test design table
1.2.2.2 感官評分 由經培訓的食品專業(yè)人員組建15 人感官評價小組,對雙孢菇炒米的外觀形態(tài)、色澤、香味和口感四個評價指標進行打分,感官評分標準參考巫婷婷[10]并稍作修改,如表2 所示。樣本隨機編號。
表2 炒米感官評價標準Table 2 Sensory evaluation criteria for stir-fried rice
1.2.2.3 質構分析 根據文獻[14]所描述的方法進行適當修改,將雙孢菇炒米放在質構儀載物臺中部,使用P/2 探頭對雙孢菇炒米進行質構分析,測前、測中和測后的探頭速度分別設置為0.5、0.5 和10 mm/s,每組平行測定10 次,去除最大值和最小值,取其余8 組的平均值。
1.2.2.4 綜合評分方法 按照百分制的評分方法,綜合評分中感官評價得分占總分的50%,質構得分占總分的50%。質構得分又由硬度和脆度各占50%組成,炒米的硬度與消化率與適口性相關,較高的硬度可能會對人的消化有影響,探針下降過程中第一個破裂點的壓縮距離設為脆裂形變值,脆裂形變值越低表明脆度越大[15],較好的酥脆性會提高攝食樂趣。參照楊濤等[15]的方法稍作修改,選擇線性插值法計算得分。
硬度:樣品最大值Y硬max規(guī)定為1 分,最小值規(guī)定為Y硬min為10 分。將最終結果乘以10,換算為百分制。
脆度:樣品最大值H脆max規(guī)定為1 分,最小值規(guī)定為H脆min為10 分。將最終結果乘以10,換算為百分制。
質構得分=硬度得分(50%)+脆度得分(50%)
綜合得分=感官得分(50%)+質構得分(50%)
1.2.3 基本成分測定 稱取粉碎后的空白炒米和雙孢菇炒米,對其基本成分進行測定。蛋白質含量參照GB/T 5009.5-2016 食品中蛋白質的測定中凱氏定氮法進行測定;脂肪含量參照GB/T5009.6-2016 食品中脂肪的測定中索氏提取法進行測定;總膳食纖維含量參照GB 5009.88-2014 酶重量法進行測定;總淀粉含量參照GB/T5009.9-2016 食品中淀粉的測定中酶水解法進行測定。
1.2.4 水解氨基酸測定 參照GB 5009.124-2016 食品中氨基酸的測定。
1.2.5 游離氨基酸測定 參考王純等[16]的方法并稍作修改,稱取0.1 g 粉碎后的空白炒米和雙孢菇炒米,加入10 mL 4%磺基水楊酸,放入超聲波中浸提40 min,靜置后取上清液于離心管中離心40 min,最后過0.22 μm 水膜裝入上樣瓶中,使用全自動氨基酸分析儀進行測定。含量閾值比(RCT)=風味氨基酸含量/味覺閾值,RCT 可以用來評價風味氨基酸對風味的貢獻率,當RCT<1 時,此種氨基酸對味覺特征無貢獻;RCT≥1 時,表示該氨基酸會影響相應的味覺特征,比值越高,影響越大[17]。
1.2.6 電子鼻測定 參考劉志云等[18]的樣品處理方法,稱取過100 目篩的空白重組米、空白炒米、雙孢菇重組米和雙孢菇炒米四種樣品粉末3 g,放入25 mL頂空瓶中,封口后置于室溫下富集1 h,采用頂空上樣法對樣品進行香氣分析。參數設置如下:進樣間隔時間:1 s,預進樣時間:5 s,歸零時間:10 s,清洗時間:120 s,測量時間:100 s,初始注射流量:300 mL/min,傳感器倉流量:300 mL/min。PEN3 電子鼻配制傳感器對不同類型化合物響應如表3 所示。
1.2.7 氣相色譜-離子遷移譜測定 氣相色譜-離子遷移譜單元分析條件:分析時間30 min,色譜柱為MXT-WAX(長30 m,內徑0.53 mm,膜厚1 μm),柱溫60 ℃,載氣/漂移氣N2,IMS 溫度45 ℃。自動頂空進樣單元分析條件:進樣體積200 μL,孵育時間150 min,孵育溫度80 ℃,進樣針溫度85 ℃,孵化轉速500 r/min。樣品處理:取空白重組米、空白炒米、雙孢菇重組米和雙孢菇炒米四種樣品粉末2 g 置于20 mL 頂空瓶中,在80 ℃的溫度下孵育20 min 后進樣。使用分析軟件VOCal 內置的NIST 數據庫和IMS 數據庫對物質進行定性分析,用峰面積歸一化法確定各種成分的相對含量。利用與FlavourSpec?風味分析儀器配套的分析軟件中的VOCal 以及內置的Reporter、Gallery Plot、Dynamic PCA 三款插件,對樣品揮發(fā)性物質的數據、圖譜和動態(tài)主成分進行分析。
響應面試驗設計及其數據分析由Design Expert 8.0.6 生成。利用Microsoft Excel 2010 和IBM SPSS Statistics 25 進行數據處理和分析,Origin 2021 進行繪圖。
2.1.1 響應面試驗設計及結果 根據單因素的實驗結果,利用Box-Behnken 設計了17 組試驗,試驗結果是以感官得分加質構得分的綜合評分為響應值,響應面實驗設計及結果如表4 所示。
對數據進行回歸擬合分析,結果如表5 所示。對油炸溫度、油炸時間和雙孢菇粉添加量三個因素進行回歸擬合得到二次回歸方程為:Y=86.81+2.33A+2.22B-2.94C+0.67AB-3.56AC+1.16BC-16.39A2-2.74B2-20.91C2。系數的顯著性和組合因素的交互作用強度由P值決定,P值越小,越顯著。由方差分析可知,P<0.0001 顯示回歸模型極顯著,失擬項P>0.05 表示不顯著,說明模型與實驗數據擬合充分。決定系數R2為0.9886,說明模型擬合性好,實驗誤差小?;貧w模型的校正決定系數R2adj 為0.9740,說明該模型能解釋97.40%的響應值變化,證明了模型的有效性。模型方差分析得出油炸溫度(A)、油炸時間(B)、雙孢菇粉添加量(C)、油炸溫度與雙孢菇粉添加量交互項(AC)及各因素的二次項對響應值有顯著影響。得出影響產品綜合得分的因素主次順序為:C-雙孢菇粉添加量>A-油炸溫度>B-油炸時間。
表5 回歸模型方差分析表Table 5 Regression model variance analysis table
油炸溫度、油炸時間和雙孢菇粉添加量三因素之間相互作用的響應曲面圖如圖1 所示。根據響應曲面圖可以直觀地反映出兩種實驗因素交互作用對響應值影響的大小。如果兩因素交互作用對響應值影響越大,則響應曲面圖越陡峭;如果兩因素交互作用對響應值影響不顯著,則響應曲面圖越平緩。圖1a和圖1c 的響應曲面圖較為平緩,表明油炸溫度和油炸時間兩者交互作用不顯著,油炸時間和雙孢菇粉添加量兩者交互作用不顯著。圖1b 中響應面呈現(xiàn)一定程度的凸起,表明油炸溫度與雙孢菇粉添加量之間的交互作用顯著。
圖1 各因素相互作用響應曲面圖Fig.1 Response surface of interaction of various factors
利用Design-Expert 軟件對該模型優(yōu)化求解,對最佳配方預測參數為:油炸溫度為170.43 ℃,油炸時間為78.51 s,雙孢菇粉添加量為5.93%,綜合得分87.45 分。根據實際實驗的可操作性,將工藝參數修正為:油炸溫度為170 ℃,油炸時間為79 s,雙孢菇粉添加量為5.90%。
2.1.2 驗證實驗 為驗證最佳工藝條件的可靠性,根據上述最佳工藝配方重復試驗3 次進行t檢驗,三組數據平均值為86.803,標準偏差為0.465,標準誤差平均值為0.269。在單個樣本檢驗表中,顯示了t統(tǒng)計量、自由度、相伴概率、均值偏差分別為2.409、2、0.138、0.647,t檢驗的相伴概率為0.138,大于顯著性水平0.05,說明這三組數據與檢驗值差異不顯著。優(yōu)化后的產品對比分析如圖2 所示,可以看出雙孢菇炒米的亮度低于空白炒米,且它的顏色更黃也更紅。
圖2 四種米樣的實物圖Fig.2 Physical drawings of four rice samples
從表6 數據可以看出,與空白炒米相比,雙孢菇炒米的蛋白質、脂肪和總膳食纖維含量均顯著增加(P<0.05),其中蛋白質含量增加了60.58%,總膳食纖維含量增加了58.29%,這跟雙孢菇本身含有豐富的蛋白質和膳食纖維有關,與黃雨露[19]和張鈺萌等[20]的研究結果一致。從表中也可以看出,與空白炒米相比,雙胞菇炒米的總淀粉含量顯著減少(P<0.05),是因為秈米粉中加入了雙孢菇粉,使淀粉相對含量減少,該結果與靳羽慧[21]將金針菇粉加入面條的結果相似。綜合分析得出,雙孢菇粉的加入在一定程度上提高了炒米的營養(yǎng)價值。
表6 炒米的基本成分表Table 6 Table of basic ingredients of stir-fried rice
不同炒米的水解氨基酸圖譜及含量分別如圖3及表7 所示,從表7 數據可以看出,兩種炒米均測得16 種氨基酸,包括7 種必需氨基酸和9 種非必需氨基酸??瞻壮疵椎谋匦璋被岷繛?1.33±2.07 mg/g,非必需氨基酸含量為40.60±0.21 mg/g,雙孢菇炒米的必需氨基酸含量為38.16±6.62 mg/g,非必需氨基酸含量為46.91±4.88 mg/g,可以看出雙孢菇炒米的必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量均高于空白炒米。在FAO/WHO 推薦的理想模式下,氨基酸組成中總必需氨基酸(TEAA)/總氨基酸(TAA)為40%,總必需氨基酸(TEAA)/總非必需氨基酸(TNEAA)達到60%即為優(yōu)質的蛋白質[22]。兩種炒米的EAA/TAA 值均在44%左右,EAA/NEAA 均在80%左右。
圖3 不同炒米的氨基酸分析圖譜Fig.3 Amino acid analysis map of different stir-fried rice
表7 不同炒米的水解氨基酸含量及比例Table 7 Content and proportion of hydrolyzed amino acids in different stir-fried rice
食品中含有兩種氨基酸,一是作為蛋白質基本結構的水解氨基酸,另一部分是處于游離狀態(tài)的氨基酸。由于水解氨基酸在食用過程中并不能立即水解,因此游離氨基酸的組成與含量對食品滋味的貢獻更大[23]。從表8 可知,空白炒米中的風味氨基酸含量甚微,總量僅為62.64±2.19 mg/100 g,含量最大的Pro也僅為11.78±0.40 mg/100 g,而雙孢菇炒米中風味氨基酸含量則相對較高,總量為219.401±2.45 mg/100 g。由于不同氨基酸的味覺閾值不同,含量高的風味氨基酸并非一定對食品的風味貢獻大,從含量閾值比(RCT)的計算結果來看,谷氨酸對雙孢菇炒米風味的影響最大,其次是天冬氨酸和精氨酸。而精氨酸為苦味氨基酸,谷氨酸和天冬氨酸則可呈現(xiàn)鮮味,3 種游離氨基酸是形成雙孢菇炒米獨特風味的原因之一??瞻壮疵字袃H天冬氨酸影響其風味,使其呈現(xiàn)出鮮味。在各風味氨基酸中,每種樣品的鮮味、甜味氨基酸含量總和與苦味氨基酸相比,差值越高,鮮味越濃[24]。雙孢菇炒米的鮮味、甜味氨基酸與苦味氨基酸差值為125.31 mg/100 g,遠大于空白炒米,說明雙孢菇粉的添加可以很好地改善炒米的風味。
表8 不同炒米中各種風味氨基酸的含量及RCTTable 8 Contents and RCT of flavor amino acids in different stir-fried rice
由圖4 可以看出,四種樣品揮發(fā)性氣味在W1W、W2W、W2S 和W5S 傳感器的響應值較高。W1W、W2W、W2S 和W5S 所敏感的香氣種類分別為無機硫化物、芳香成分和有機硫化物、醇類和醛酮類、氮氧化合物[25]。兩種炒米與對應的重組米相比,炒米對W1C、W3C 和W5C 傳感器響應值較高,對W5S、W2W、W2S、W1W 和W1S 的響應值均弱于重組米,雷達圖中的總峰面積減小。結果表明,重組米經過高溫短時油炸后,炒米的揮發(fā)性風味物質與重組米具有一定差異。
圖4 不同米樣的電子鼻雷達圖Fig.4 Electronic nose radar map of different meters
由圖5 可以看出,主成分1 的貢獻率為91.10%,主成分2 的貢獻率為6.65%,總成分貢獻率97.75%,大于85.00%,說明該結果能夠準確反映出樣品的主要信息,可很好地表征各樣品間的差異性。圖中四種樣品揮發(fā)性氣味的區(qū)域無重疊現(xiàn)象,說明電子鼻可以有效地區(qū)分四種樣品。
圖5 不同米樣電子鼻PCA 分析Fig.5 Analysis of different rice-like electronic nose PCA
采用變量投影重要性分析值(variable importance in project,VIP)篩選能夠表征四種樣品差異性的標志物,其中VIP 值大于1 的成分是體現(xiàn)樣品間差異的主要標志性成分,而VIP 值小于1 的成分對樣品的區(qū)分影響較小[26]。VIP 結果見表9,篩選得到2 個VIP 值大于1 的物質,W3S(對氨類和芳香成分靈敏)和W6S(主要對氫化物有選擇性)[25]。
表9 揮發(fā)性物質的變量投影重要性分析值Table 9 Variable projection importance analysis value of volatile substances
按照制備雙孢菇炒米的最優(yōu)配方和工藝,以無添加雙孢菇粉的重組米和炒米作為對照,探究雙孢菇炒米揮發(fā)性風味物質的變化規(guī)律。將四種樣品利用氣相色譜-離子遷移譜(GC-IMS)進行揮發(fā)性風味物質分析。
圖6 是對四種樣品GC-IMS 的二維譜圖,圖中橫坐標表示漂移時間,縱坐標表示保留時間,紅色垂直線表示反應離子峰(reaction ion peak,RIP),離子峰右側的斑點代表不同的揮發(fā)性有機物質,顏色越紅表示這種風味物質含量越高[27]。從圖中可以看出揮發(fā)性物質主要集中在0~400 s 的保留時間和0~10 s的漂移時間之間,且揮發(fā)性物質在這段保留時間內變化明顯。
圖6 不同樣品GC-IMS 譜圖(俯視圖)Fig.6 GC-IMS spectra of different samples(top view)
差異圖能更加明顯比較樣品間風味物質的差異性,如圖7 所示。選擇空白重組米的譜圖作為參比,如果其余三個樣品與空白重組米的揮發(fā)性物質一致,則扣減后的背景為白色,若該物質的濃度高于參比則為紅色,該物質的濃度低于參比則為藍色,且顏色越深,差異性越明顯[28]。從圖7 中可以看出,紅色部分比較多,說明雙孢菇粉的加入,重組米和炒米的特征風味物質發(fā)生了很大變化,風味更加豐富。
圖7 不同樣品GC-IMS 譜圖(差異圖)Fig.7 GC-IMS spectra of different samples (difference diagram)
為進一步直觀分析四種樣品的風味物質的差異性,運用Gallery Plot 插件生成樣品的揮發(fā)性物質指紋圖譜,如圖8 所示。指紋圖譜的每一行代表同一樣品中的不同物質,每一列代表不同樣品中相同的揮發(fā)性物質。且圖中的亮點顏色越紅,代表該物質濃度越高。一種化合物可能會在同一水平上產生1~2 個斑點,這分別代表此物質的單體(-M)和二聚體(-D)[29]。
圖8 不同樣品指紋圖譜Fig.8 Fingerprint of different samples
結合圖8 和表10 可以得出四種樣品共分離鑒定出53 種揮發(fā)性風味物質,包括醛類16 種、醇類7 種、酮類10 種、酯類13 種、酸類1 種、呋喃類3 種和3 種其他化合物。
表10 不同米樣揮發(fā)性風味物質分析Table 10 Analysis of volatile flavor compounds in different rice samples
通過圖8 可以看出,圖中紅色框中,空白炒米和雙孢菇炒米中含有的(E)-2-庚烯醛、反式-2-戊烯醛二聚體、2,5-二甲基吡嗪、乙酸異戊酯、乙酸異戊酯二聚體、2,3-戊二酮、1-戊烯-3-酮、1-戊烯-3-酮二聚體、2-乙基呋喃、3-甲基-3-丁烯-1-醇、丁酸乙酯、丁酸乙酯二聚體、四氫呋喃、四氫呋喃二聚體等風味物質的含量較高。圖中黃色框中,空白重組米和雙孢菇重組米中含有的2-甲基丁醛、2-甲基丁醛二聚體、1-戊醇、正庚醛、2-庚酮等風味物質的含量較高。此外,(E)-2-庚烯醛、2-已烯醛、2-甲基戊醛、乙醇、叔丁醇、正丙醇、2-丁酮、3-羥基-2-丁酮、乙酸丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、乙二醇二甲醚等風味物質在四種樣品中均存在,且相對含量無較大差別。
醛類是四種樣品中含量最高的風味物質,主要來源于乳脂肪氧化反應,由于風味閾值比較低[30-31],風味特征明顯。四種樣品中丙醛及其二聚體的相對含量較高,占總峰面積的8.62%~9.98%,賦予產品青香[32]。與重組米相比,兩種炒米的反式-2-戊烯醛二聚體相對含量較高,賦予炒米堅果香氣[33]。雙孢菇重組米和雙孢菇炒米中2-甲基丁醛二聚體的相對含量分別為4.46%和3.57%,賦予產品咖啡和微甜的水果香味[34]。
酯類為食品提供花香、果香等香氣[35],是四種樣品中含量第二高的揮發(fā)性風味物質。在檢測到的酯類化合物中,四種樣品中乙酸乙酯及其二聚體的相對含量較高,占總峰面積的8.27%~10.71%,賦予產品菠蘿的香氣[36]。與重組米相比,兩種炒米的丁酸乙酯及其二聚體的相對含量較高,賦予炒米鳳梨香和果香[33]。雙孢菇炒米中乙酸丁酯二聚體的相對含量為1.69%,賦予炒米香蕉和水果香[32];丙酸丁酯及其二聚體的相對含量為0.48%,賦予炒米蘋果香[33],高于其它三種樣品。
酮類是食品中重要的揮發(fā)性風味物質,且雙孢菇炒米的酮類物質相對含量大于其它三種樣品。其中,雙孢菇炒米揮發(fā)性物質中2-丁酮二聚體的相對含量較高,達到2.36%,賦予雙孢菇炒米果香味[37]。與重組米相比,兩種炒米的2,3-戊二酮、羥基丙酮及其二聚體和1-戊烯-3-酮及其二聚體的相對含量較高,分別賦予炒米果香和辛辣氣味[38]。在檢測到的酮類化合物中,四種樣品中丙酮的相對含量較高,占總峰面積的7.39%~10.36%,賦予產品微綠焦糖的香味[32]。
醇類化合物共檢測到7 種,與醛類、酯類等物質相比,相對含量較低,四種樣品醇類化合物的相對含量在8.81%~12.03%之間。適當濃度的醇類化合物能起到襯托酯香的作用,提高協(xié)調性[38]。與重組米相比,兩種炒米的3-甲基-3-丁烯-1-醇相對含量較高,賦予炒米甜果香[36]。
呋喃類化合物常見于焙烤類食品的香味成分中,提供了一種特殊的香味,在空白炒米和雙孢菇炒米中占比較大,其中2-乙基呋喃的相對含量分別達到了1.02%和1.05%,其中四氫呋喃及其二聚體和2-乙基呋喃均具有豆香、果香及類似蔬菜的香韻,2-乙基呋喃還具有面包、麥芽的焦香香氣[39]。
酸類化合物在食品中會降低產品總體的香氣品質[40]。從表10 可以看出,空白炒米和雙孢菇炒米乙酸的相對含量低于空白重組米和雙孢菇重組米,且雙孢菇炒米酸類化合物的相對含量僅有1.29%,表明樣品經油炸處理后,其酸類物質含量有效降低。
綜上所述,四種樣品的主要香氣成分來源于醛類、酯類、醇類、酮類、醇類、和呋喃類等成分,在風味中起著重要的調和、協(xié)同或互補的作用。
主成分分析法(PCA)是一種多變量統(tǒng)計方法,可以檢查多個變量的相關性。從圖9 可以看出,這4 個樣品的分布區(qū)域不同且互不重疊,說明四種樣品的揮發(fā)性風味物質存在明顯差異,其中空白炒米和雙胞菇炒米兩個樣品的相似度相對較高且與空白重組米和雙孢菇重組米的差異較大。PC1 的主成分貢獻率為59%,PC2 主成分貢獻率為28%,總貢獻率為87%,超過了85%,說明能很好地反應原始數據的信息。
圖9 不同米樣GC-IMS 的PCA 分析Fig.9 PCA analysis of different rice samples by GC-IMS
本研究通過響應面試驗獲得了雙孢菇炒米的最佳工藝配方:油炸溫度170 ℃,油炸時間79 s,雙孢菇粉添加量5.90%。添加雙孢菇粉后,雙孢菇炒米總淀粉含量顯著下降(P<0.05),而蛋白質、脂肪和膳食纖維含量均顯著上升(P<0.05)。通過對炒米水解氨基酸和游離氨基酸的測定,表明雙孢菇炒米的氨基酸總量提高,且谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸是形成雙孢菇炒米獨特風味的原因之一。使用電子鼻和氣相色譜-離子遷移譜分析空白重組米、空白炒米、雙孢菇重組米和雙孢菇炒米的香氣特征,加入雙孢菇粉后,炒米風味得到豐富,酮類、酯類和呋喃類物質的相對含量增加。本研究在擠壓造粒的基礎上添加了雙孢菇粉,通過油炸處理的方式開發(fā)了一款營養(yǎng)豐富且風味獨特的雙孢菇炒米,為開發(fā)炒米類休閑食品提供重要的參考價值。