焙烤對(duì)甜蕎關(guān)鍵組分及風(fēng)味物質(zhì)的影響研究進(jìn)展

楊舒婷, 谷玉娟, 孫冰華, 王曉曦

(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,鄭州 450001)

甜蕎(Fagopyrumesculentummoench),蓼科(Polygonaceae)甜蕎屬(FagopyrumMill),雙子葉假谷物[1],是一種在全世界范圍內(nèi)廣泛種植的雜糧作物[2]。甜蕎中富含多種營養(yǎng)成分,氨基酸組成均衡,精氨酸和組氨酸的含量遠(yuǎn)高于小麥[3, 4]。甜蕎蛋白的一些提取物具有改善膽固醇代謝,降低膽固醇的功能[5]。另外,甜蕎中含有豐富的維生素B、多酚、黃酮類物質(zhì)、多糖、維生素C和維生素E等抗氧化成分[6, 7],對(duì)防治糖尿病、高血壓、高血脂、冠心病等有促進(jìn)作用[7]。除了這些營養(yǎng)價(jià)值之外,風(fēng)味也是甜蕎的一個(gè)重要品質(zhì)指標(biāo),新收獲的甜蕎具有谷物堅(jiān)果的香氣,其風(fēng)味物質(zhì)的特征成分被證明為水楊醛[8]。但由于消費(fèi)者對(duì)甜蕎特殊風(fēng)味及口感的接受度不高,這在一定程度上限制了甜蕎及其制品的應(yīng)用和發(fā)展,而焙烤這種工藝可以增強(qiáng)甜蕎的適口性,改善甜蕎的風(fēng)味,使甜蕎的應(yīng)用范圍更加廣泛。在北歐、亞洲和美洲,焙烤甜蕎就是一種都非常受歡迎的一種食物[12]。研究發(fā)現(xiàn),焙烤后的甜蕎水分活度降低、游離氨基酸含量增加[9]、呈味物質(zhì)增加、苦味降低[10]、色澤由黃綠色變?yōu)樽厣玔11]。另外,焙烤處理會(huì)影響甜蕎的淀粉、蛋白等關(guān)鍵組分的性質(zhì)。對(duì)淀粉而言,焙烤會(huì)增加甜蕎粉淀粉的糊化程度、提高淀粉的糊化溫度、破壞淀粉分子結(jié)構(gòu),同時(shí)也會(huì)對(duì)甜蕎的淀粉體外消化特性產(chǎn)生影響;蛋白質(zhì)性質(zhì)在焙烤過程中發(fā)生改變,氨基酸含量增加;焙烤也會(huì)對(duì)抗氧化活性物質(zhì)含量產(chǎn)生影響,隨著焙烤程度的增加,抗氧化活性物質(zhì)含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。

本文從甜蕎的焙烤工藝、關(guān)鍵組分及風(fēng)味物質(zhì)等方面入手,綜述了焙烤對(duì)甜蕎關(guān)鍵組分、風(fēng)味物質(zhì)的影響并討論了焙烤過程中甜蕎產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生的形成途徑,為焙烤甜蕎的應(yīng)用提供思路和參考。

1 甜蕎的焙烤工藝

焙烤作為一種基本的食品加工工藝,會(huì)引起很多物理、化學(xué)、結(jié)構(gòu)以及感官的變化,并形成獨(dú)特的風(fēng)味、顏色[13],不僅可以提高食品的適口性,還可以通過食品基質(zhì)的物理化學(xué)變化和結(jié)構(gòu)修飾來提高成分的生物利用度[14]。工業(yè)上,通常采用高溫處理來降低谷物中潛在的過敏原和毒素等負(fù)面影響[15]。甜蕎是三菱錐形結(jié)構(gòu),“三棱”角狀非常明顯,外殼較為堅(jiān)硬,籽粒脆易破碎,脫殼時(shí)外殼于籽粒分離的同時(shí),籽粒易被破碎,碎籽粒會(huì)同殼一起除去[16]。焙烤處理可使甜蕎殼的硬度變小,而甜蕎仁的淀粉結(jié)合更為緊密,硬度增加,在甜蕎脫殼時(shí)甜蕎籽粒的碎仁率降低,使甜蕎脫殼后的整米率和半米率顯著提高[17]。焙烤作為一種對(duì)甜蕎種子進(jìn)行熟化的加工方式,通常分為3個(gè)階段:干燥、焙烤以及顏色和風(fēng)味的產(chǎn)生3個(gè)階段[18]。焙烤處理的方式有烤箱、烤盤等接觸式傳熱和微波、紅外等非接觸式傳熱兩大類,焙烤的溫度在120～250 ℃之間變化,時(shí)間為10～120 min,對(duì)于時(shí)間和溫度的選擇,通常取決于顏色、風(fēng)味、質(zhì)地以及物料的應(yīng)用方式。

2 焙烤對(duì)甜蕎關(guān)鍵組分的影響

2.1 焙烤對(duì)甜蕎淀粉的影響

淀粉是甜蕎中占比最大的成分,占甜蕎籽粒干質(zhì)量的70%以上[20]。甜蕎淀粉顆粒呈球形、圓形和多邊形,顆粒表面較為粗糙,具有多個(gè)平面和棱角,直徑在2～19 μm之間[21, 22],單粒淀粉直徑比普通淀粉(如小麥淀粉)顆粒小5～14倍。甜蕎淀粉中的直鏈淀粉含量很高,為淀粉總質(zhì)量的20%～28%,其結(jié)晶度高達(dá)50%[23],具有較高的水和能力、峰值黏度和較低的溶解性[21, 24]。甜蕎淀粉的糊化溫度和玉米淀粉、大米淀粉的糊化溫度大致相同(75 ℃),但是糊化時(shí)間較長[25]。甜蕎淀粉的糊化曲線和小麥淀粉具有相似的走向,但是黏度略高于小麥淀粉。淀粉的回生會(huì)有新的晶體形成,從而降低保水性和水解性[20]。甜蕎淀粉的回生值高于普通谷物淀粉,可能是因?yàn)樘鹗w中的直鏈淀粉含量較高[23]。甜蕎淀粉的凝膠、質(zhì)構(gòu)特性兼顧了薯類和豆類淀粉的優(yōu)點(diǎn)[21]。甜蕎淀粉凝膠的水解性低于玉米和小麥淀粉凝膠,淀粉凝膠的水解性于直鏈淀粉含量呈負(fù)相關(guān)[26]。這使得甜蕎淀粉與小麥、玉米、藜麥淀粉等相比具有更好的凍融穩(wěn)定性[27]。在天然甜蕎淀粉中的抗性淀粉高于小麥,占總淀粉的33%～38%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))[28, 29],消化率明顯低于小麥淀粉[20]。

焙烤過程中,甜蕎粉中淀粉分解的葡萄糖和甜蕎中蛋白質(zhì)分解的賴氨酸發(fā)生美拉德反應(yīng),使甜蕎中的淀粉含量降低[10,12,30]。Christa等[30]將甜蕎籽粒置于烘箱中160 ℃焙烤30 min后對(duì)甜蕎淀粉進(jìn)行提取,淀粉中的直鏈淀粉含量低于天然甜蕎淀粉,這可能是由于熱損傷導(dǎo)致的部分淀粉顆粒浸出使得無定形物質(zhì)遷移;焙烤后的甜蕎淀粉,部分甜蕎淀粉顆粒表面有輕微損傷,在整個(gè)無定形部分中進(jìn)行隨機(jī)組合。焙烤處理會(huì)導(dǎo)致甜蕎淀粉分子內(nèi)的一些氫鍵被破壞,使質(zhì)量分?jǐn)?shù)約25%的線性無定形直鏈淀粉轉(zhuǎn)化為支鏈淀粉,使甜蕎淀粉顆粒中的直鏈淀粉部分低于天然甜蕎淀粉顆粒[30]。Sun等[31]將去除甜蕎殼的甜蕎仁放在加熱的平底鍋上130 ℃焙烤2 h,期間充分?jǐn)嚢?此種處理方式下得到的甜蕎粉的直鏈淀粉含量沒有明顯改變,可能是由于焙烤選擇的焙烤工具不同且對(duì)甜蕎粉直接測得直鏈淀粉含量。經(jīng)過焙烤后的甜蕎粉水合能力增加,這可能是由于焙烤過程中淀粉糊化或者機(jī)械損傷引起的破損淀粉增加以及淀粉顆粒表面的多孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)致[32]。通常情況下,熱處理會(huì)影響淀粉的相對(duì)結(jié)晶度,使淀粉的結(jié)晶度顯著降低[33],而淀粉的晶體結(jié)構(gòu)并不會(huì)發(fā)生改變,藜麥淀粉經(jīng)干熱處理后的晶體結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變[34],同樣的結(jié)果在甜蕎淀粉中也得到印證,焙烤前后的甜蕎淀粉均為A型淀粉[30]。與典型A型淀粉相比,甜蕎淀粉的X射線衍射譜略有不同,在2θ≌27°可以觀察到一個(gè)小峰,焙烤后的甜蕎淀粉中的小峰更強(qiáng),這可能于焙烤后甜蕎中的蛋白質(zhì)含量改變有關(guān)[30]。經(jīng)過焙烤處理后的甜蕎淀粉,快消化淀粉和慢消化淀粉的含量下降,而抗性淀粉的含量上升,這是由于高溫條件下,甜蕎淀粉中的支鏈淀粉的側(cè)鏈被降解,在高溫下結(jié)合成新的結(jié)構(gòu),抗性淀粉含量增加[35]。

將經(jīng)過200 ℃ 50 s焙烤后的甜蕎籽粒粉碎制粉后與天然甜蕎粉進(jìn)行對(duì)比:淀粉糊化溫度在69.4～74.5 ℃之間;焙烤甜蕎粉淀粉的峰值黏度、黏度、崩解值、最終黏度、回生值均降低;天然甜蕎粉的DSC曲線在加熱過程中有明顯的吸熱峰,無法檢測到焙烤甜蕎粉淀粉的糊化溫度,說明了焙烤過程中,甜蕎粉淀粉完全糊化且焙烤處理后的甜蕎粉分子間以及分子內(nèi)的氫鍵作用力在焙烤過程中降低使水分子更容易進(jìn)入到淀粉分子內(nèi)部[36-38]。峰值黏度反映了淀粉顆粒的水結(jié)合能力和溶脹指數(shù),在焙烤過程中,熱破壞了氫的穩(wěn)定螺旋結(jié)構(gòu),破壞分子間的一些交聯(lián),使峰值黏度降低;焙烤后的甜蕎粉淀粉的崩解值和回生值降低,即說明在焙烤后甜蕎粉淀粉得崩解值的降低有利于增加甜蕎粉的貨架期[10]。天然甜蕎粉的DSC曲線在加熱過程中有明顯的吸熱峰,而經(jīng)過200 ℃ 50 s焙烤后的甜蕎粉沒有吸熱峰,這是由于焙烤使甜蕎粉淀粉顆粒的結(jié)構(gòu)完全破壞[10]。即使在存在未糊化淀粉的情況下,焙烤后甜蕎粉的低水分也抑制了淀粉顆粒的膨脹[10]。Sun等[31]將去除甜蕎殼的甜蕎仁放在加熱的平底鍋上進(jìn)行焙烤,130 ℃ 2 h,期間充分?jǐn)嚢璧玫降奶鹗w粉的峰值黏度、谷值黏度、最終黏度下降,峰值時(shí)間增加,糊化溫度沒有明顯變化。焙烤過程中,甜蕎粉中的復(fù)雜成分包括蛋白質(zhì)、纖維、果膠、半纖維素以及蘆丁等之間的互相作用也會(huì)影響到甜蕎粉的黏度特性。

2.2 焙烤對(duì)甜蕎蛋白的影響

甜蕎中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在谷物中僅低于燕麥,為12%～18%,顯著高于大米、小麥、小米、高粱和玉米[39]。甜蕎中蛋白質(zhì)組分含量從高到低依次為清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白,其中醇溶蛋白含量極低,谷蛋白含量也遠(yuǎn)低于小麥蛋白[40]。不同品種的甜蕎,其蛋白質(zhì)組分、含量也是不同的。甜蕎蛋白中的必需氨基酸于其他谷物蛋白相比,含量較高且氨基酸的濃度更均衡,有更高的營養(yǎng)價(jià)值和生物學(xué)活性[40, 41]。甜蕎蛋白中的賴氨酸和精氨酸含量在植物蛋白中處于優(yōu)勢地位[3]。

溫度會(huì)影響蛋白質(zhì)構(gòu)象,高溫處理可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、聚集或者凝膠化[42]。在80 ℃時(shí),甜蕎蛋白中的8S球蛋白變性,在102 ℃時(shí),13S球蛋白變性[43]。天然甜蕎經(jīng)過焙烤后,甜蕎蛋白的變性程度不可逆,甜蕎蛋白發(fā)生熱固化。夏珂[44]的研究表明,焙烤的初期苦蕎蛋白質(zhì)中的自由基含量快速上升,并隨著溫度的增加,焙烤程度的增加,蛋白質(zhì)的分解程度加劇。焙烤使得甜蕎蛋白中的清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量顯著性降低,而醇溶蛋白含量變化不顯著[45]。與天然甜蕎蛋白相比,焙烤后的苦蕎蛋白的羰基上升,巰基下降,巰基含量到最小值后不再變化[44]。當(dāng)焙烤溫度越高,時(shí)間越長時(shí),羰基含量就越高,其焙烤過程的氧化程度就越劇烈,分子內(nèi)部的羰基被氧化生產(chǎn)羰基的氨基酸側(cè)鏈暴露,羰基的含量增加[44]。同時(shí),高溫會(huì)導(dǎo)致巰基氧化,生成以二硫鍵鏈接的聚集體,焙烤時(shí)間增加時(shí),總巰基含量降低[44]。另外,氨基酸總量與未處理前相比有顯著上升,其中16種氨基酸中除酪氨酸含量不改變外,其他氨基酸含量均上升。這種高溫加熱的方式使蛋白質(zhì)變性,溶解度下降,蛋白質(zhì)的次級(jí)鍵和二硫鍵斷裂,以及由于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞暴露更多的酶切位點(diǎn),使蛋白質(zhì)的消化性顯著增加[45]。

宋鵬飛[45]將甜蕎195 ℃焙烤后,甜蕎表皮出現(xiàn)焦黃色并產(chǎn)生甜蕎特有的香氣,甜蕎蛋白質(zhì)的溶解性、乳化穩(wěn)定性下降但不顯著;起泡性上升但不顯著;持水性、吸油性、乳化穩(wěn)定性下降;氨基酸總量與未處理前相比有顯著上升,其中16種氨基酸中除酪氨酸含量不改變外,其他氨基酸含量均上升[45]。

Zielinski等[12, 15]的研究結(jié)果表明,經(jīng)過焙烤后的甜蕎蛋白質(zhì)含量降低。Qin等[46]的實(shí)驗(yàn)不但證明了焙烤后的甜蕎蛋白質(zhì)含量下降,且蛋白質(zhì)含量與焙烤溫度呈顯著負(fù)相關(guān),即隨著焙烤溫度升高,蛋白質(zhì)含量降低。焙烤過程發(fā)生美拉德反應(yīng)是蛋白質(zhì)含量降低的主要原因,同時(shí)也是賴氨酸含量急劇下降的主要原因。而焙烤后的苦甜蕎粉中賴氨酸和精氨酸的比值以及甲硫氨酸和甘氨酸的比值分別從0.79下降到0.73,0.22下降到0.18[9]。有研究指出,賴氨酸于精氨酸的比值和甲硫氨酸和甘氨酸的比值是決定植物蛋白降膽固醇效果的關(guān)鍵,比值越低,降膽固醇效果越好[9]。Magorzata等[47]也發(fā)現(xiàn)隨著焙烤時(shí)間的增加,賴氨酸、色氨酸含量降低。美拉德早期階段產(chǎn)生的呋喃嗪在不同時(shí)間處理的甜蕎粉中檢測到,隨著焙烤時(shí)間的增加,FIC(游離熒光中間體)含量增加,CML(N-羧甲基-L-賴氨酸)含量和丙烯酰胺含量增加。

總體來講,長時(shí)間焙烤使甜蕎的營養(yǎng)價(jià)值降低,需要對(duì)焙烤工藝設(shè)定一個(gè)合理的溫度以及時(shí)間,使焙烤后甜蕎粉的氨基酸含量、抗氧化活性物質(zhì)的增加又避免美拉德反應(yīng)過度使?fàn)I養(yǎng)價(jià)值降低。

2.3 焙烤對(duì)甜蕎抗氧化活性物質(zhì)的影響

抗氧化活性物質(zhì)是影響人體健康的重要活性成分,可在自氧化的初期使活性自由基失活,從而避免自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的傳播[14]。與其他的谷物相比,甜蕎中含有豐富的抗氧化活性物質(zhì),甜蕎中特有的抗氧化活性物質(zhì)為蘆丁、槲皮素等生物類黃酮,又稱維生素P[48]。Antonio等[49]對(duì)甜蕎熱處理的研究中,蘆丁(槲皮素-3-蘆丁苷)、兒茶素、槲皮素是甜蕎中重要的抗氧化活性物質(zhì)。甜蕎中的C-葡萄糖苷類化合物有維生素E、異維生素E、葒草苷和同葒草苷。近年來,甜蕎種子以及甜蕎芽中又相繼發(fā)現(xiàn)γ-氨基丁酸(GABA)和2″-羥基煙草天胺(2HN)等活性成分[49]。

焙烤過程中會(huì)使活性成分的抗氧化活性程度降低,Bhinder等[15]研究發(fā)現(xiàn),將不同品種的甜蕎在130、150、170 ℃的烘箱中,焙烤10 min,得到不同品種的甜蕎經(jīng)過焙烤處理后TPC(每克樣本干質(zhì)量含總酚的毫克數(shù))下降,其中170 ℃時(shí)TPC下降最多的。TFC(每克樣本干重含總黃酮的毫克數(shù))在經(jīng)過焙烤處理后,在170 ℃降解率最高。即隨著焙烤時(shí)間的增加,生物活性化合物的損失增加,與TFC相比,TPC的下降更為顯著,在一些品種的甜蕎經(jīng)過130 ℃焙烤后,游離黃酮類物質(zhì)增加。總體來說,焙烤時(shí)間的增加,會(huì)使總酚類和黃酮類化合物含量的降低,使甜蕎的抗氧化活性降低。在焙烤過程中,抗壞血酸、多酚和一些羰基類化合物也會(huì)參與到美拉德反應(yīng)中,導(dǎo)致抗氧化能力下降,這一般發(fā)生在美拉德反應(yīng)的初級(jí)階段。蘆丁是甜蕎粉中含量最豐富的黃酮類化合物,主要以游離形式存在,甜蕎中總游離酚的含量大約是結(jié)合酚類的4倍[50],經(jīng)過130 ℃焙烤后,游離蘆丁的含量略有上升,蘆丁是所有甜蕎品種中最耐熱的多酚。槲皮素僅以游離形態(tài)存在,經(jīng)過焙烤處理后含量急劇下降,其熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于蘆丁,槲皮素含量與焙烤時(shí)間和溫度呈顯著負(fù)相關(guān)。表兒茶素和牡荊素是甜蕎所有品種中以游離和結(jié)合形式存在的2種次要黃酮類化合物。在所有多酚類化合物中,表兒茶素隨焙烤強(qiáng)度下降的幅度最大,在150 ℃以上的焙烤處理后,無法檢出表兒茶素的存在。甜蕎中主要的酚酸是沒食子酸,僅以結(jié)合形式檢出,降解率以溫度增加而增加。香豆酸和阿魏酸以游離態(tài)和結(jié)合態(tài)在甜蕎中存在,焙烤后含量也急劇降低。酚酸的熱解收到芳環(huán)結(jié)構(gòu)上的官能團(tuán)(特別是甲氧基和羥基)的類型和數(shù)量影響,熱處理過程中羧基與丙烯酸側(cè)鏈相連的羥基肉桂酸比羧基與苯環(huán)相連的羥基苯甲酸更容易發(fā)生熱脫羧[51]。

但是焙烤過程中也可以通過發(fā)生美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、酚的化學(xué)氧化等反應(yīng)產(chǎn)生的酚類化合物或生成的副產(chǎn)物,提高其抗氧化能力。Ma等[10]對(duì)不同品種的甜蕎種子經(jīng)過200 ℃焙烤50 s后與天然甜蕎的抗氧化活性進(jìn)行對(duì)比,其中焙烤后的甜蕎粉中的黃酮類化合物含量明顯減低,多酚類化合物增加,抗氧化能力顯著增加,清除OH和DPPH自由基能力先升高后降低;甜蕎焙烤過程中發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生抗氧化活性物質(zhì)抵消甚至補(bǔ)償了焙烤過程中減少的多酚類物質(zhì),使焙烤處理下甜蕎的抗氧化活性增加。ensoy等[52]的研究中焙烤后的總酚含量沒有下降,這是由于美拉德反應(yīng)產(chǎn)生了具有抗氧化性的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物,掩蓋了焙烤過程中酚類物質(zhì)的下降。但是在極高溫度下或者長時(shí)間焙烤后,美拉德反應(yīng)產(chǎn)物無法彌補(bǔ)酚類物質(zhì)的降解,抗氧化活性降低。

在溫度和時(shí)間適宜的焙烤工藝會(huì)通過美拉德產(chǎn)物來增加甜蕎的抗氧化活性,然而隨著時(shí)間和溫度的增加,甜蕎的抗氧化活性迅速降低,且美拉德反應(yīng)程度增加,對(duì)甜蕎的營養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。

3 焙烤對(duì)甜蕎風(fēng)味物質(zhì)的影響

3.1 甜蕎中的風(fēng)味物質(zhì)

3.2 焙烤過程中甜蕎風(fēng)味物質(zhì)的形成途徑

近年來焙烤處理方式備受關(guān)注,這是因?yàn)楸嚎具^程中會(huì)產(chǎn)生具有抗氧化性的揮發(fā)性化合物,使得焙烤成為一種新型天然抗氧化劑的獲取途徑。焙烤過程通常分為3個(gè)階段,第1個(gè)階段為高溫脫水階段,食品溫度保持在160 ℃左右,水分從食物細(xì)胞中蒸發(fā),降低焙烤過程中食品的溫度;第2個(gè)階段為高溫反應(yīng)階段,隨著溫度的升高開始發(fā)生美拉德發(fā)應(yīng)、焦糖化反應(yīng)以及脂肪酸的氧化,產(chǎn)生大量風(fēng)味化合物,改變食品的風(fēng)味、香氣和色澤;第3個(gè)階段為冷卻階段[56]。在高溫條件下,甜蕎除發(fā)生美拉德反應(yīng)以外,甜蕎的蛋白質(zhì)變性也會(huì)使風(fēng)味成分的種類增加,醛類物質(zhì)含量增加[57]。美拉德反應(yīng)增加了呋喃類和吡嗪類化合物,這些化合物具有果香味和焦香味,使焙烤后的甜蕎粉的風(fēng)味更容易被人們接受。焙烤后甜蕎粉中測出37種風(fēng)味物質(zhì),其中醛類占47.44%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),烷類占21.52%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),吡嗪類最少,占1.37%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))[35]。

美拉德反應(yīng)對(duì)焙烤過程的甜蕎風(fēng)味有一定的影響,美拉德反應(yīng)機(jī)理非常的復(fù)雜,美拉德反應(yīng)示意圖如圖1所示。美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)受很多因素的影響,其中最主要的影響因素是氨基酸的類型[58]。不同類型的氨基酸會(huì)產(chǎn)生不同的香氣成分,并且不同的氨基酸組合后產(chǎn)生的香氣成分類型也不同[59]。除此之外,即使底物相同,反應(yīng)條件不同也會(huì)對(duì)香氣成分產(chǎn)生一定的影響,其中反應(yīng)條件對(duì)香氣成分影響的因素包括:反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、分子量大小、pH以及反應(yīng)物的濃度等[58]。美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物中,含量最高的風(fēng)味物質(zhì)是呋喃及其衍生物[60]。其中糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、麥芽酚、異麥芽酚等物質(zhì)具有焦甜香和果香,2,5-二甲基-4-羥基-3-呋喃酮以及5-甲基同系物具有焦糖味和烤菠蘿香,丁二酮具有黃油的香氣,3-甲基丁醇具有麥芽香以及吡嗪物質(zhì)具有堅(jiān)果香[61]。

圖1 美拉德反應(yīng)示意圖[61]

焦糖化反應(yīng)發(fā)生的溫度比美拉德反應(yīng)更高,是糖類化合物脫水和降解的過程。碳水化合物在高溫下會(huì)產(chǎn)生脫水產(chǎn)物并裂解出一些揮發(fā)性的醛類、酮類化合物[58]。

脂肪酸的氧化產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)在肉類及油脂的風(fēng)味中研究較多,而谷物類關(guān)于脂肪酸氧化產(chǎn)生的風(fēng)味研究較少。通常在高溫條件下,飽和與不飽和脂肪酸在有氧條件下熱分解產(chǎn)生氫過氧化物,生成醇類以及醛類物質(zhì)[62]。焙烤處理的高溫使甜蕎粉中的脂肪酶失活,減少脂肪氧化產(chǎn)生的不良風(fēng)味[63],對(duì)甜蕎粉的風(fēng)味有積極影響。

4 總結(jié)與展望

焙烤是改善甜蕎及甜蕎制品風(fēng)味的常用熱處理手段,同時(shí)也可以提高產(chǎn)品的貨架期。焙烤后甜蕎增加了焦香風(fēng)味。焙烤處理對(duì)甜蕎淀粉、蛋白等關(guān)鍵組分也有顯著的影響,改變淀粉的糊化特性、熱特性以及消化特性,蛋白質(zhì)性質(zhì)發(fā)生改變,抗氧化活性先升高后降低,提高了甜蕎在食品領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。然而焙烤效果的差異取決于焙烤條件的選擇,適當(dāng)?shù)谋嚎緯r(shí)間與焙烤溫度的組合可以在豐富甜蕎風(fēng)味的同時(shí)降低熱加工帶來的營養(yǎng)損失。目前國內(nèi)外對(duì)于甜蕎焙烤處理的研究,大多是針對(duì)焙烤對(duì)甜蕎的淀粉、蛋白及抗氧化活性成分等的影響,而在未來的研究中,需要更加全面地研究焙烤對(duì)甜蕎以及甜蕎制品的影響,探究焙烤過程中甜蕎風(fēng)味的改變、焙烤甜蕎粉在實(shí)際生活中的應(yīng)用以及添加焙烤甜蕎粉對(duì)甜蕎制品的品質(zhì)影響。