花生风味物质的研究进展 [复制链接]

1花生目前的利用情况

中国是世界上重要的花生生产国,种植面积列印度之后,居第2位,但总产占世界花生的40%,居第1位,其中国内消费占总产的95%以上,出口仅占3%～5%。花生榨油是我国花生最主要的利用途径,占50%～60%。目前市场上销售的花生油主要有冷榨花生油(普通花生油)和热炸花生油(浓香花生油)两种,热榨花生油由20%的熟花生及80%的生花生制得,其色重,花生粕的蛋白变性较大,但香气浓郁,深受现代家庭的喜爱。冷榨花生油是以生花生为原料,经冷榨制得,色淡,透明,且花生粕的蛋白变性较小,可加工性能强,是一种优质的植物蛋白来源。但利用冷榨技术生产出的普通型花生油香气弱,无法满足人们对花生油的风味需求。为了获得香味浓郁的花生油,又能充分开发利用冷榨花生的副产物,开展花生特征风味物质的研究对开发新型的花生制品和满足人们的需求都具有重要的意义。

1.1花生中挥发性物质组成的鉴定研究

食品的风味包括香气和滋味两个方面,香气、滋味是通过人的嗅觉和味觉感觉体验的。食品的香气是指食品中产生各种挥发性的香味物质;食品的滋味是人们进食时口腔味觉对食品风味的一种感觉和体验,目前研究的风味物质主要是指食品中的挥发性香味物质。

1.1.1花生中不愉快挥发性物质的研究

花生中挥发性物质的研究源于花生在收获后进行干燥、加热等加工处理过程中产生的一些令人不愉快的气味,年Pattee通过气相色谱的相对保留指数,分离到了21种挥发性化合物,其中11种挥发性物质被鉴定,这些挥发性化合物大都是醛类、酮类等羰基化合物。Pattee和Singletonetal的研究报告指出,产生不愉快气味花生中的乙醛和乙酸乙酯的含量与对照花生中的乙醛和乙酸乙酯含量不同,这可能是导致产生臭气的原因之一。

1.1.2烘烤花生中挥发性风味成分的研究

年Mason等开始了烘烤花生挥发性化合物的研究,首次鉴定低分子量烷基吡嗪类化合物为花生的基本风味物质,次年该研究小组通过减压蒸馏方法捕集花生中的挥发性物质,分析结果表明,这些挥发性物质主要是异丁醛、甲醛、苯乙醛等单羰基化合物及甲苯等无羰基化合物。随着分离和分析技术的发展,被鉴定的花生中风味物质的种类越来越多,年BobbyR.Johnson等利用光谱鉴定出47种新的烘烤花生中挥发性成分,其中包括23种吡嗪类物质。次年,其在Basicfraction的研究中又鉴别出19种以前未曾报到的吡嗪类化合物,Neutralfraction又报道了之前没有报道的24种化合物,其中包括7个呋喃类化合物,6个吡咯类化合物,3个22苯烯烃化合物,2个噻吩类及一些混合物.年Walradt等报道了烘烤花生中种挥发性化合物,其中种是首次被鉴定出来。年VanStraten鉴定出烘烤花生中的挥发物质种。年Chi2Tangho鉴别出种烘烤花生中的挥发性化合物,其中5种内酯类、4种吡嗪类、3种吡咯类、3种吡啶类、13种硫化物、7种噻唑类、2种噻吩类、5种呋喃、5种噁唑等47种化合物是新鉴别出来的,并指出脂肪族碳水化合物拥有相对较低的风味,可能对熟花生风味不起主要作用。年Mary通过超临界CO2萃取烘烤花生中的风味物质,分析了花生中的一些风味物质包括:己醇,己醛,甲基吡咯,苯乙醛,甲基吡嗪,2,62二甲基吡嗪,乙基吡嗪,2,32二甲基吡嗪,2,3,52三甲基吡嗪,22呋喃醛,22乙基甲基,22乙基甲基吡嗪,32乙基22,52二乙基吡嗪。此后,人们的研究重点从风味物质种类的研究,开始了花生风味物质提取条件的优化,以及新的分析技术研究探讨。

1.2花生挥发性物质提取和分析方法的研究

花生风味物质的分析最早采用的是减压蒸馏捕集和气相色谱技术,这种分析技术一直延用到70年代,80年代后,人们开始采用顶空吹扫和气相色谱或气质联机的方法进行风味物质的分析,年Buchkholz定量分析了两个品种,三个烘烤条件下花生中的挥发性化合物。分析过程中采用TenaxGC吸附聚合体收集花生中的挥发性物质,通过比较不同条件下相同时间的色谱峰及峰面积来确定该试验的最佳条件为氮气流速40mL/min,收集时间4h,感官评价结果表明,该吸附聚合体所吸附的挥发性化合物与花生的原有风味接近。超临界CO2流体萃取技术作为新型的分离技术受到世人的瞩目,随着超临界CO2技术在食品分离提取中的广泛应用,该技术也被应用于花生风味物质的提取,年Mary将该技术应用于花生风味物质的提取,并对超临界CO2萃取花生风味物质的条件进行了优化,研究结果表明,二氧化碳密度为0.35g/mL,萃取温度为50℃,压力为96Pa,静态萃取10min,动态萃取10min为最佳萃取条件,其萃取物通过感官评价员评议知与花生原有风味接近。固相微萃取技术在20世纪90年代开始应用于风味物质的提取,年Baker优化了花生烘烤条件,采用固相微萃取法萃取花生中的挥发性化合物,该萃取物与感官结果有一定的线性关系,适合花生中风味物质的提取。

1.3影响花生风味物质的因素

1.3.1烘烤温度、时间对花生风味的影响

烘烤温度和时间对花生风味物质影响的研究也开始于花生臭气的研究,研究指出,花生收获后,在去除水分时,花生臭味物质的产生与烘烤温度和时间密切相关,高温烘烤(35℃)引起花生产生臭气,尤其是成熟度低的花生。年JohnA.Sin2gleton等分析了花生经22,35,45,50℃处理过程中乙醛、乙醇及乙酸乙酯等挥发性化合物的变化,50℃处理的花生出现了乙酸乙酯为人们最不喜欢的,因此乙酸乙酯可能是导致花生风味恶化的主要原因。年Buchkholz研究了烘烤时间和温度对熟花生风味物质的影响,Runner﹟1和Spanish两个品种分别在℃处理7,8,9min,通过感官评价知,Runner﹟1和Spanish的最佳处理条件分别为8min和9min。年Baker对四个基因型的花生分别在,,,℃处理5,10,15min,几个品种的花生都在℃处理15min风味感官效果最好。以上的研究结果显示,对于不同用途的花生,适宜的烘烤温度和时间不同,对于同一加工目的的花生,不同人由于所采用的烘烤设备所得到的最适花生烘烤条件不同。因此,在研究花生风味物质的时候,应该根据实际生产需要选用不同的烘烤设备,进行适宜烘烤条件的筛选。

1.3.2基因型对花生风味物质的影响

年Isleib和Harold分析了美国三个地区花生烘烤后的风味差别,通过感官评价员分析,确定了可以接受的花生品种,以此为出发点,不断改善花生的品种,以获得满足人们需要的花生品种。年Baker烘烤了四个基因型的花生,它们分别是FloridaMD98,Florunner,GerorgiaGreene,Sunoleic97R,研究结果表明FloridaMD98产生的吡嗪类化合物较多。

1.3.3含水量对花生风味物质的影响

年Newell和年Mason报道,一些游离的氨基酸和单糖是花生在烘烤过程中形成独特风味的风味前体。这些风味前体是花生在烘烤过程中一些多肽和复杂的碳水化合物等大分子化合物水解产生的,这些风味前体可能因为水解而增加,然后又因后来的化学反应而减少。因此,生花生中含有风味前体的多少并不能单独地主导熟花生及花生制品的风味,含水量可能是导致大量风味物质前体释放及增强风味的重要因素.年Robin等研究了含水量分别为3.40%和10.50%的两种花生在℃烘烤45min,结果表明含水率为10.50%的花生比含水率为3.40%的花生颜色变化快,碳水化合物和含糖量在刚烘烤时比没有烘烤前多,游离氨基酸含量的变化与烘烤时间和最初的含水量有关。

1.4对花生风味影响较大的活性物质

年Mason报道花生的主要风味物质是吡嗪类化合物。年Mason等认为苯乙醛对熟花生甜的芳香味贡献较大。年Bobby在其basic部分中初步确定烷基吡嗪类化合物是产生花生坚果风味的主要物质,与年Mason等报道的有些相近。年Chi2Tangho得出不饱和内酯对熟花生的风味起主要作用,并认为22环内酯,32甲基环内酯有很好的坚果味;52羟基壬酸,内酯有坚果煎炸味;22异戊基24,52二甲基噻唑,22戊基24,52二乙基噻唑有令人愉快的坚果味,可能对花生风味有重要贡献。年Baker报道2,52二甲基吡嗪可能是作为衡量花生风味滋味最好的一种吡嗪类化合物

2问题与展望

花生具有极高营养价值和独特风味,随着消费者对花生及其制品需求的增长和食品加工方式的改进,以及饮食结构的改变,花生风味物质的研究对满足人们食用需求具有重要意义。目前国外对花生风味物质的研究还是基于对风味物质的提取及初步分析,通过质谱、红外等条件分析花生的风味物质,初步得出可能对花生风味有贡献的挥发性物质。相比之下,国内对花生风味物质的研究较少,仅有盛峰等采用浸出法,以乙醚、乙醇、丙酮等为萃取剂,将花生壳在近沸条件下浸提15min,提取出具有花生风味的黄色膏状物,但其不利于应用。除此之外,至目前为止,尚未见有关花生风味物质的提取,以及花生特征风味物质的研究报道。

花生油是中国特有的传统食用油,多年来深受国内消费者的喜爱,近年来销售量日益增加,但是目前主要的加工方式仍然是直接压榨花生油,该花生油香味较弱,不能满足人们对其香味的期望值。目前国内学者从改良加工工艺的角度出发,对花生油的生产工艺研究己经较多,但目前报道的大多为生产工艺过程中的风味变化,对适合花生风味研究方法还没有深入研究;对花生中各风味化合物对整体风味轮廓的贡献大小也未有研究。对花生风味活性成分的鉴别及提取研究有助于花生风味基料的研制、评价花生风味料的品质、评定花生油的等级,对花生油本身生产工艺的优化及生产过程中的品质控制管理也有指导意义。（王丽,李淑荣,张春红,宋焕禄,张振波,王强）