焙烤工艺对鹰嘴豆营养品质及风味的影响

杜玉杰1,2,梁海娣1,2,罗威1,2*,冯飞3*

(1.湛江幼儿师范专科学校,广东 湛江 524084;2.岭南师范学院基础教育学院,广东 湛江 524084;3.四川旅游学院烹饪学院,四川 成都 610100)

摘 要:以鹰嘴豆为原料,研究150 ℃和200 ℃焙烤工艺对鹰嘴豆营养品质及风味的影响。结果表明,150 ℃焙烤不同时间对蛋白质、总多酚含量影响不大,而淀粉、总黄酮含量随焙烤时间变化而波动,其中总黄酮含量在150 ℃焙烤10 min 时达到最高值2.29 mg/g;200 ℃焙烤不同时间对淀粉、蛋白质含量影响不大,而200 ℃焙烤60 min 时总多酚含量明显增加至3.92 mg/g,总黄酮含量随焙烤时间延长整体呈现增加趋势;150 ℃和200 ℃焙烤30 min 以后,粗脂肪及油酸(C18∶1)、亚油酸(C18∶2)等不饱和脂肪酸含量随焙烤时间延长呈明显降低趋势,而棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)等饱和脂肪酸的含量呈明显升高趋势。通过全二维气相色谱-飞行时间质谱分析,共鉴定出222 种挥发性成分,不同焙烤条件会明显改变鹰嘴豆挥发性成分组成和含量,增加挥发性成分种类,其中,吡嗪类是鹰嘴豆中种类丰富、含量高的挥发性成分,其总体表现为150 ℃焙烤30 min 或200 ℃焙烤10 min 内呈现降低趋势,随后随着焙烤时间延长呈升高趋势。结果表明,不同焙烤工艺对鹰嘴豆营养品质及风味影响较大,低温短时间焙烤可以提升鹰嘴豆营养品质和风味。

关键词:焙烤;鹰嘴豆;多酚;不饱和脂肪酸;营养品质;风味物质

鹰嘴豆(Cicer arietinum L.)为豆科鹰嘴豆属植物,是全球第二大种植的豆类作物,富含蛋白质、多糖、不饱和脂肪酸、多酚等营养和活性成分[1]。近年来,鹰嘴豆因其极高的营养与健康价值,引来人们的广泛关注,并利用不同加工技术开发了各类鹰嘴豆产品[2]。例如,王筝等[3]以鹰嘴豆为原料,开发出具有较优硬度、脆性、胶黏性和咀嚼性的鹰嘴豆全麦粉酥性饼干。然而,不同的加工方法会明显影响鹰嘴豆中营养成分。有研究发现,烹饪和发芽处理会对鹰嘴豆蛋白质、淀粉、多酚等主要营养成分产生不同程度的影响[4-5]。Garcia-Valle 等[6]研究发现,烹饪会明显改变鹰嘴豆蛋白质质构、风味等特性。因此,有必要研究不同焙烤加工条件对鹰嘴豆营养成分及风味的影响。

热加工是鹰嘴豆加工中的重要环节。焙烤加工是应用于坚果及其产品的一种干热加工方式,可改善产品的香气、色泽和质地等特性[7]。侯贺丽等[8]以鹰嘴豆粉为辅料,通过178 ℃烘焙20 min,开发了具有鹰嘴豆独特香味的鹰嘴豆粉面包。目前,焙烤加工对大豆、花生、核桃、榛子等种子及坚果品质和风味影响已有研究报道[9-12]。谢妍纯等[11]研究发现,烘烤花生、水煮花生、油炒花生等不同制法花生的挥发性物质组成和相对含量以及独有的香气物质呈现明显差异;杜玉琼等[12]研究发现,焙烤不仅赋予了核桃仁独特的风味,还进一步提升了核桃仁加工制品的品质。然而,焙烤处理对鹰嘴豆营养和风味影响的研究较少。因此,本试验主要研究不同焙烤条件对鹰嘴豆营养品质及风味的影响,以期为鹰嘴豆的精深加工和应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鹰嘴豆(卡布里品种鹰嘴豆):市售;混合脂肪酸甲酯标准品:美国Sigma 公司;甲醇、正庚烷、甲苯、异辛烷(均为色谱纯)、乙醇、氢氧化钠、盐酸、硫酸、硼酸、没食子酸、芦丁、福林-酚试剂、硫酸铜、硫酸钾、无水乙醚、石油醚(均为分析纯):广州化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

HH-6 数显恒温水浴锅:常州澳华仪器有限公司;FA2204N 电子天平:上海菁海仪器有限公司;DHG-9070A 型电热恒温干燥箱:上海精宏实验设备有限公司;MG38CB-AA 电烤箱:美的集团股份有限公司;DFY-200C 小型粉碎机:浙江利闻科学仪器有限公司;K9840全自动凯氏定氮仪:济南海能仪器股份有限公司;QP2010 气相色谱-质谱联用仪:日本岛津公司;SSM1800-7890B-7250 全二维气相色谱高分辨率质谱联用仪:安捷伦科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 焙烤处理

将200 g 鹰嘴豆置于电烤箱中进行焙烤,为确保相同的焙烤条件,尽量将烤盘放在相同位置。分别于150 ℃和200 ℃下焙烤处理10、30、60、120 min,干燥器内自然冷却至室温,粉碎后密封保存备用。

1.3.2 基本指标测定

水分含量参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中直接干燥法测定;蛋白质含量参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法测定;淀粉含量参照GB 5009.9—2016《食品安全国家标准食品中淀粉的测定》中酸水解法测定;粗脂肪含量参考GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中酸水解法测定。

1.3.3 脂肪酸测定

鹰嘴豆中脂肪酸组成和含量参考GB 5009.168—2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》中外标法测定。以色谱峰峰面积定量计算各脂肪酸含量,总饱和脂肪酸、总不饱和脂肪酸含量分别由各个饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸加和计算得到。

1.3.4 多酚的提取

称取5.000 g 不同处理的鹰嘴豆粉,加入50.0 mL 80% 的甲醇溶液,在100 W 下超声辅助提取40 min,重复提取2 次[12-13],合并提取液,80%甲醇溶液定容至100 mL,4 ℃储存备用。

1.3.5 总多酚和总黄酮含量测定

以没食子酸为标准品,采用福林-酚法测定总多酚的含量;以芦丁为标准品,采用Al(NO33 比色法测定总黄酮含量[14]

1.3.6 全二维气相色谱-飞行时间质谱(comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled with time-offlight mass spectrometry,GC-GC-TOFMS)分析

称取100 mg 鹰嘴豆粉至20 mL 顶空瓶中,添加2 μL 内标乙酸苯乙酯(浓度为110 mg/L),60 ℃下顶空平衡20 min 后,用固相微萃取纤维头(DVB/CAR/PDMS)进行顶空吸附30 min,最后进行全二维气相色谱分离。

全二维气相色谱条件:色谱柱(1D:DB-Wax 30 m×0.25 mm×0.25 μm;2D:DB-17 1.1 m×0.18 mm×0.18 μm);进样口温度250 ℃,不分流,解吸5 min,每个样品重复2 次;载气为氦气,流速恒定为1.0 mL/min;将柱温从50 ℃的初始温度(保持2 min),以5 ℃/min的速度上升至260 ℃(保持3 min),调制周期:6 s。质谱条件:电离源(electron impact,EI)70 eV;离子源温度200 ℃;传输线温度280 ℃;四极杆温度150 ℃;质量范围m/z:45~400。

1.4 数据处理与分析

所有试验至少重复3 次,结果以干质量计;利用Excel 2020 和SPSS 17.0 软件进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同焙烤处理对鹰嘴豆颜色和水分的影响

鹰嘴豆颜色和水分变化情况见图1。

图1 焙烤处理对鹰嘴豆颜色和水分含量的影响
Fig.1 Effects of baking treatment on the color and moisture of chickpea

由图1 可知,随着焙烤时间的延长,鹰嘴豆水分含量整体明显降低,颜色逐渐加深,由黄色向深黄色、黄褐色转变,其中,200 ℃下焙烤鹰嘴豆的颜色变化更为明显。这可能是高温焙烤可加快美拉德反应的发生,从而导致鹰嘴豆颜色发生明显改变[12]

2.2 不同焙烤处理对鹰嘴豆蛋白质和淀粉含量的影响

蛋白质和淀粉是鹰嘴豆中主要的营养成分[2]。不同焙烤条件下鹰嘴豆蛋白质和淀粉含量变化情况如图2 所示。

图2 焙烤处理对鹰嘴豆蛋白质和淀粉含量的影响
Fig.2 Effects of baking treatment on the protein and starch content of chickpea

由图2 可知,150 ℃和200 ℃焙烤不同时间对蛋白质含量影响不大,150 ℃焙烤下淀粉含量随焙烤时间变化而波动,其中在150 ℃下焙烤60 min 时淀粉含量明显升高,而200 ℃焙烤不同时间淀粉含量变化不大。Guo 等[15]研究发现花生在160 ℃下焙烤15 min 后淀粉含量增加了22.81%。可能是加热可导致直链淀粉糊化,促进淀粉溶出,从而提高淀粉的得率[16],也可能与其他营养物质在焙烤过程减少有关[17]

2.3 不同焙烤处理对脂肪含量的影响

脂肪是鹰嘴豆中含量较为丰富的营养成分之一[2]。150 ℃和200 ℃焙烤不同时间下鹰嘴豆中粗脂肪和不饱和脂肪酸含量变化情况如图3 所示,150 ℃和200 ℃焙烤不同时间对鹰嘴豆中脂肪酸组成和含量的影响如表1 所示。

表1 焙烤处理对鹰嘴豆脂肪酸组成和含量的影响
Table 1 Effects of baking treatment on fatty acid composition and content of chickpea g/100 g

注:-表示未检测出。

项目肉豆寇酸(C14∶0)棕榈酸(C16∶0)硬脂酸(C18∶0)花生酸(C20∶0)十五碳一烯酸(C15∶1)棕榈油酸(C16∶1)十七碳一烯酸(C17∶1)油酸(C18∶1)亚油酸(C18∶2)γ-亚麻酸(C18∶3n6)α-亚麻酸(C18∶3n3)二十碳一烯酸(C20∶1)未处理0.01 0.36 0.05 0.03 0.14 0.02 0.10 1.09 2.08 0.02 0.02 0.04 150 ℃200 ℃120 min 0.01 0.72 0.31 0.05 0.13-0.10 0.82 1.42 0.02 0.02 0.03 10 min 0.01 0.36 0.05 0.03 0.14 0.02 0.10 1.07 2.19 0.02 0.03 0.04 30 min 0.01 0.38 0.07 0.03 0.12-0.09 0.93 2.00 0.02 0.02 0.03 60 min 0.01 0.49 0.15 0.03 0.12-0.10 0.93 1.81 0.02 0.02 0.03 120 min 0.01 0.65 0.28 0.05 0.14-0.10 0.89 1.60 0.02 0.02 0.04 10 min 0.01 0.34 0.05 0.03 0.10-0.07 0.99 2.02 0.02 0.01 0.02 30 min 0.01 0.36 0.08 0.03 0.13-0.10 0.93 2.00 0.02 0.03 0.04 60 min 0.01 0.58 0.16 0.04 0.11-0.08 0.87 1.71 0.02 0.02 0.04

图3 焙烤对鹰嘴豆粗脂肪、饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸含量的影响
Fig.3 Effects of baking treatment on the content of crude fat,saturated fatty acids,and unsaturated fatty acids in chickpea

由图3 和表1 可知,随着焙烤时间的延长,鹰嘴豆中粗脂肪和不饱和脂肪酸的含量总体呈降低趋势,而饱和脂肪酸的含量呈增加趋势。鹰嘴豆中不饱和脂肪酸由油酸(C18∶1)、亚油酸(C18∶2)组成,饱和脂肪酸主要由棕榈酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)组成,这与之前报道的鹰嘴豆中脂肪酸组成相一致[18]。在150 ℃和200 ℃焙烤不同时间下,对鹰嘴豆中脂肪酸组成影响不大,其中随着焙烤温度升高和时间的延长,棕榈油酸(C16∶1)未检测出。然而,随着焙烤时间的延长,特别是焙烤处理30 min 以后,油酸(C18∶1)和亚油酸(C18∶2)等不饱和脂肪酸的含量呈明显降低趋势,而棕榈酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)等饱和脂肪酸的含量呈增加趋势,结果与总饱和脂肪酸和总不饱和脂肪酸的含量变化趋势一致。Gentile 等[19]报道了类似结果,发现在160 ℃焙烤40 min 后开心果中不饱和脂肪酸含量显著降低。研究发现,牛油果油、核桃油等不饱和脂肪酸在200 ℃的高温处理下,亚油酸、α-亚麻酸等不饱和脂肪酸含量整体均呈现下降趋势,棕榈酸、硬脂酸等饱和脂肪酸含量整体均呈上升趋势[20]。这可能是在高温焙烤下,脂肪酸特别是不饱和脂肪酸在高温下不稳定,易发生氧化分解,使不饱和脂肪酸向饱和脂肪酸转化所致。另外,与150 ℃焙烤相比,200 ℃焙烤30 min 后不饱和脂肪酸下降更为明显,且饱和脂肪酸增加更多,这与之前研究结果一致[21]。以上结果表明,150 ℃焙烤30 min 更有利于鹰嘴豆中不饱和脂肪酸留存。

2.4 不同焙烤处理对总多酚和总黄酮含量的影响

多酚类物质是鹰嘴豆中主要的活性成分,可赋予鹰嘴豆抗氧化、降血脂、抗癌等多种生理作用[22]。不同焙烤条件下总多酚和总黄酮含量变化情况如图4所示。

图4 焙烤处理对鹰嘴豆总多酚和总黄酮含量的影响
Fig.4 Effects of baking treatment on the content of total polyphenols and flavonoids in chickpea

由图4 可知,150 ℃焙烤不同时间对总多酚含量影响不大,而200 ℃焙烤60 min 时总多酚含量明显增加,达到最高值3.92 mg/g。150 ℃焙烤下总黄酮含量随焙烤时间变化而波动,在焙烤10 min 时达到最高值2.29 mg/g,200 ℃焙烤下总黄酮含量随焙烤时间延长整体呈现增加趋势。这也表明,适当焙烤可以提高鹰嘴豆中酚类物质的含量。杜玉琼等[12]发现适当的焙烤温度可提高核桃仁中总酚含量,这与本文研究结果相类似。

有研究发现,低温烘烤(≤150 ℃)对总多酚和总黄酮的含量影响不大,而高温烘烤(>150 ℃)时,总多酚和总黄酮含量会随烘烤时间的延长总体呈增加趋势[23]。可能的原因是高温加热会破坏细胞壁结构,释放结合性酚类物质;也可促进类黑精、5-羟甲基糠醛等美拉德反应产物的产生。目前,研究结果不完全相同,也有研究表明,炒制(250 ℃)可显著降低板栗中总多酚和总黄酮的含量[24]。这可能与热加工的方式、坚果种类及酚类物质的组成及其稳定性等因素有关[25]

2.5 不同焙烤处理对挥发性物质组成和含量的影响

不同焙烤条件下全二维气相色谱-飞行时间质谱如图5 所示。

图5 不同焙烤条件下全二维气相色谱-飞行时间质谱
Fig.5 Two-dimensional GC-GC-TOFM of chickpea in different baking treatments

由图5 可知,通过标准谱库自动检索,手动对比分析样品峰的相似度、保留时间,累计鉴定出包括吡嗪类、醛类、酮类、醇酯类、烷类、烯烃类、酸类、芳香族化合物、酚类、其他类共222 种挥发性成分,其中:未焙烤处理的鹰嘴豆共鉴定出42 种,150 ℃焙烤10、30、60、120 min 鹰嘴豆分别鉴定出39、52、54、65 种,200 ℃焙烤10、30、60、120 min 鹰嘴豆分别鉴定出57、74、128、120 种。

焙烤处理对鹰嘴豆主要挥发性成分的影响如表2所示。对不同焙烤条件下挥发性成分进行主坐标分析(principal co-ordinates analysis,PCoA),结果如图6所示。

表2 焙烤处理对鹰嘴豆主要挥发性成分的影响
Table 2 Effects of baking treatment on the predominant volatile components of chickpea

全二维保留时间种类风味物质化学式含量/(ng/g)未处理150 ℃200 ℃1D/min 11.080 0 12.480 2 12.680 2 12.879 6 13.072 9 13.079 6 14.155 6 14.279 8 14.579 8 14.648 6 15.680 0 16.880 2 19.880 0 21.180 2 21.441 0 21.649 3 21.979 6 22.248 5 23.748 7吡嗪类2-甲基吡嗪2,5-二甲基吡嗪2,6-二甲基吡嗪2-乙基吡嗪2,4-二甲基吡嗪2,3-二甲基吡嗪2-乙基-6-甲基吡嗪2-乙基-5-甲基吡嗪2,3,5-三甲基吡嗪2-乙基-3-甲基吡嗪3-乙基-2,5-甲基吡嗪3,5-二乙基-2-甲基-吡嗪5-甲基-6,7-二氢-5H 环戊并吡嗪2,5-二甲基-6,7-二氢-5H-环戊并吡嗪2-乙基-6-甲基-吡嗪2-乙酰基-5-甲基吡嗪2-甲基-5-(1-丙烯基)-吡嗪吡嗪酰胺2-乙酰基-3,5-二甲基吡嗪2D/s 1.291 1.440 1.419 1.460 1.958 1.548 3.205 1.696 1.648 3.441 1.859 2.161 1.731 1.909 3.494 2.979 1.755 2.683 3.086 C5H6N2 C6H8N2 C6H8N2 C6H8N2 10 min-8.17-1.75 30 min 0.58 6.20-1.11 10 min 2.93 19.68 2.36 5.52 30 min 3.16 29.30 2.96 8.91 C6H8N2 60 min 3.68 20.58-5.84 2.12 120 min 45.72 44.67-46.68 24.38 C6H8N2--C7H10N2 C7H10N2 C7H10N2 C7H10N2 C8H12N2 C9H14N2 C8H10N2 C9H12N2 C7H8N2O C7H8N2O C8H10N2 C5H5N3O C8H10N2O 3.35 12.85 11.01 5.43-2.99-19.08 13.95-20.79 5.05 1.91 0.81-----------6.00 4.05-4.82 0.77 4.29-2.48-3.10---24.87-16.79 2.69 0.38 0.71 120 min 5.17 22.45-7.01-2.61-20.78 15.26-18.89 4.24 1.17 3.23 12.97 11.30-12.64 2.28 0.81 0.45--------1.40 0.57 1.74 10.91 19.64 11.09-22.46 4.08 1.20 1.30 1.08-1.78-------------------------60 min 51.18-62.94 46.02-35.08 37.58 38.93-31.74 73.60 19.16 14.20 15.07 43.47-16.13 9.16 13.93 67.80-25.01 35.13 14.92 9.68 9.96 13.64 16.80-6.64 9.88

续表2 焙烤处理对鹰嘴豆主要挥发性成分的影响
Continue table 2 Effects of baking treatment on the predominant volatile components of chickpea

注:-表示未检测出。

全二维保留时间种类风味物质化学式含量/(ng/g)未处理1D/min 14.455 5 16.341 6 17.641 1 18.948 6 19.748 8 19.948 8 28.548 8 11.648 8 24.541 5 27.341 3 28.748 8 13.379 6 15.848 8 15.955 8 16.848 8 16.855 9 20.880 1 20.980 2 25.480 2 26.379 7 18.148 5 21.879 6 25.580 2 25.879 6 30.979 7 33.155 8 40.279 8 14.579 8 19.479 9 20.856 0 9.455 5 20.473 9 33.080 0 8.848 4 17.248 4 20.448 9 23.255 7 27.541 3 29.149 8 15.848 8 26.148 4 26.155 5 2D/s 3.497 3.105 3.426 2.832 3.015 2.892 4.562 3.728 2.878 2.998 2.280 0.831 2.758 2.323 2.792 2.369 0.963 0.452 5.960 0.617 2.851 1.064 1.177 2.441 1.651 3.139 1.541 4.882 4.852 2.415 4.157 4.123 1.427 3.144 2.790 3.373 1.768 2.804 2.944 2.187 3.606 1.192 150 ℃10 min 3.30 30 min 6.13 60 min 120 min 200 ℃10 min醛类30 min 19.38 2.24 4.97酮类---------------------------------------------------------------------醇类15.29 15.64壬醛糠醛苯甲醛5-甲基呋喃醛1-乙基-2-吡咯甲醛1-甲基-2-吡咯甲醛2-吡咯甲醛2-辛酮甲基环戊烯醇酮2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-二氢呋喃酮正己醇1-辛烯-3-醇1-庚醇2-乙基己醇2-丙基-1-戊醇正壬醇糠醇苯甲醇苯乙醇2-呋喃基甲醇乙酸酯4-己内酯2-甲基-3-羟基-2,2,4-三甲基戊基丙酸酯2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯戊二酸-1-丁酯-2-异丁酸酯己二酸二丁酯邻苯二甲酸二丁酯十四烷正十六烷辛基环丙烷柠檬烯西车烯3-甲基-2-丙酰基-苯甲酸吡啶2-乙酰基呋喃1,5-二甲基-2-甲腈-吡咯甲氧基苯肟2-乙酰基吡咯2-氨基-4-羟基喹啉甲酰肼1-氨基-4-叔丁基噻吩-3-腈二甲基砜C9H18O C5H4O2 C7H6O C6H6O2 C7H9NO C6H7NO C5H5NO C8H16O C6H8O2 C6H6O3 C6H8O3 C6H14O C8H16O C7H16O C8H18O C8H18O C9H20O C5H6O2 C7H8O C8H10O C7H8O3 C6H10O2 C12H24O3 C16H30O4 C13H24O4 C14H26O4 C16H22O4 C14H30 C16H34 C11H22 C10H16 C15H24 C11H12O3 C5H5N C6H6O2 C7H8N2 C8H9NO2 C6H7NO C9H8N2O CH4N2O C9H12N2S C2H6O2S 1.29 11.52-8.85----------16.34-2.48-3.47 13.24-1.29 8.17-2.06 7.22 0.94 21.77 6.32 2.16 4.90 2.74 120 min 21.87 31.94 6.91 26.80 5.33 12.78 12.70 4.03 7.66 11.28 9.65 5.34 9.44--4.63--12.43-1.80-3.92-2.06 2.28 6.06酯类--烷类11.74 0.47 1.94 4.09-3.15 1.67 1.19 1.45-1.35 7.07 3.36烯烃类---4.26 8.34-2.68 2.41 1.01 3.82 4.26 2.79 6.78 3.14 12.20 10.88 15.11-2.04-5.02 10.35-28.65 6.67-2.69 1.98 1.77 15.07 4.97 2.77 7.11 3.36-14.16 60 min 21.71 42.35 7.90 45.67 9.98 24.06 24.76 3.35 9.97 14.34 18.51 3.34 9.86-3.23-6.24 21.12 3.35 0.70 6.25-4.02 1.86 9.64 4.54 1.86 9.82 3.21-8.29 1.18 1.53 0.65 1.01 1.67 3.09 6.02 2.66 10.86 15.43 5.94 0.64 14.38-2.03 4.49-12.56-2.68 6.32-2.45 2.24 1.53 0.43-1.46 7.46 2.95-9.69 1.14 1.00 4.04 4.17 4.00 3.01 4.85-2.13 1.43 0.90 0.59 0.25 1.10 7.35 3.72-7.56-0.72--芳香族化合物--------------------------------27.56 26.86----3.08其他类---------------0.38--------------2.30 0.42 5.13 10.44 13.26-15.57-14.06 2.94-2.18 3.54 16.83 2.54 4.05 6.18-1.96 0.45 3.69-1.00 8.84 3.24-8.12-1.28 5.84 5.67 7.57-12.32 3.17 12.72 1.15-

图6 不同焙烤条件下挥发性成分主坐标分析
Fig.6 PCoA plot of volatile components of chickpea in different baking treatments

由表2 可以看出,同类挥发性成分的含量在不同焙烤处理条件下的差异较大。吡嗪类是鹰嘴豆中种类丰富、含量高的挥发性成分,其主要具有焦香味,含量较高的吡嗪类挥发性成分主要包括2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、3-乙基-2,5-甲基吡嗪等。吡嗪类挥发性成分的含量总体趋势表现为150 ℃焙烤30 min 或200 ℃焙烤10 min 内呈现降低趋势,后随着焙烤时间延长,呈现升高趋势,特别是200 ℃焙烤60、120 min 后,大部分吡嗪类挥发性成分的含量达到了最高值。另外,绝大部分的醛类、酮类、芳香族化合物、其他类,如糠醛、5-甲基呋喃醛、2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮、2-乙酰基呋喃、1,5-二甲基-2-甲腈-吡咯、2-乙酰基吡咯、甲酰肼等,也主要是在200 ℃焙烤60、120 min 的鹰嘴豆样品中检测出。醛类、呋喃类也主要具有烤香、糊香味。以上结果表明,高温长时间焙烤可能会过度增加鹰嘴豆焦香、糊香味,从而对风味产生不良影响。

由表2 可以看出,正己醇、1-辛烯-3-醇、正壬醇、糠醇、苯甲醇、苯乙醇等是检测出的主要醇类物质,其中,正己醇、正壬醇等在经过长时间焙烤特别是200 ℃焙烤30 min,其含量呈现明显降低趋势,而1-辛烯-3-醇、糠醇、苯乙醇等在经过特定条件焙烤特别是200 ℃焙烤60、120 min,其含量会明显增加。2-呋喃基甲醇乙酸酯、2-甲基-3-羟基-2,2,4-三甲基戊基丙酸酯、戊二酸-1-丁酯-2-异丁酸酯、己二酸二丁酯是检测出的主要酯类物质,其含量在经过特定条件焙烤后会提高。例如2-甲基-3-羟基-2,2,4-三甲基戊基丙酸酯、戊二酸-1-丁酯-2-异丁酸酯和己二酸二丁酯在150 ℃焙烤10 min后的鹰嘴豆中检测出最高含量,2-呋喃基甲醇乙酸酯在200 ℃焙烤60、120 min 的鹰嘴豆中检测出较高含量。十四烷、正十六烷、辛基环丙烷是检测出的主要烷类物质,十四烷、正十六烷含量随焙烤时间变化而波动,而辛基环丙烷主要是在150 ℃焙烤30 min 和120 min 的鹰嘴豆中检测出来;柠檬烯、西车烯是检测出的主要烯烃类物质,其中柠檬烯主要在150 ℃焙烤30 min 及以上、200 ℃焙烤10 min 及以上的鹰嘴豆中检出较高含量,其主要具有典型的植物清香味。综上结果表明,不同焙烤条件会明显改变鹰嘴豆挥发性成分组成及含量,适当焙烤可改善鹰嘴豆风味。林茂等[26]也发现不同方式烘烤后铜仁珍珠花生的挥发性风味成分的种类和含量具有一定差异,高温长时间烘烤会影响吡嗪类挥发性风味成分的形成。

由图6 可知,不同焙烤条件下鹰嘴豆挥发性成分存在明显差别。以上结果表明,不同焙烤条件下会明显改变鹰嘴豆挥发性成分组成,增加挥发性成分种类,从而可能改善鹰嘴豆风味。

3 结论

不同焙烤工艺对鹰嘴豆营养品质及风味影响明显,150 ℃焙烤不同时间对蛋白质、总多酚含量影响不大,而淀粉、总黄酮含量随焙烤时间变化而波动;200 ℃焙烤不同时间对淀粉、蛋白质含量影响不大,而总黄酮含量随焙烤时间延长整体呈现增加趋势;150 ℃和200 ℃焙烤30 min 以后,粗脂肪和不饱和脂肪酸的含量随焙烤时间延长呈明显降低趋势,而饱和脂肪酸的含量呈明显升高趋势。不同焙烤条件下会明显改变鹰嘴豆挥发性成分组成和含量,增加挥发性成分种类,其中,吡嗪类是鹰嘴豆中种类丰富、含量高的挥发性成分,其总体趋势表现为150 ℃焙烤30 min 或200 ℃焙烤10 min 内呈现降低趋势,随后随着焙烤时间延长呈现升高趋势,特别是200 ℃焙烤60、120 min后,大部分吡嗪类挥发性成分达到了最高值。另外,绝大部分的醛类、酮类、芳香族化合物、其他类等挥发性成分也主要是在200 ℃焙烤60、120 min 的鹰嘴豆样品中检测出来。综上表明,低温短时间焙烤可以提升鹰嘴豆营养品质和风味。本研究可为鹰嘴豆热加工及其产品开发提供一定的数据基础与理论指导。

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Effects of Baking Process on Nutritional Quality and Flavor of Chickpea

DU Yujie1,2,LIANG Haidi1,2,LUO Wei1,2*,FENG Fei3*
(1.Zhanjiang Preschool Education College,Zhanjiang 524084,Guangdong,China;2.College of Basic Education,Lingnan Normal University,Zhanjiang 524084,Guangdong,China;3.School of Cooking,Sichuan Tourism University,Chengdu 610100,Sichuan,China)

Abstract:The effects of baking treatment at 150 ℃and 200 ℃on the nutritional quality and flavor of chickpea were studied.The results showed that baking at 150 ℃did not cause obvious changes in the content of protein and total polyphenols and changed that of starch and total flavonoids,and the content of total flavonoids reached the peak of 2.29 mg/g after baking treatment at 150 ℃for 10 min.Baking at 200 ℃did not significantly change the content of starch and protein,while it obviously increased the total polyphenol content to 3.92 mg/g after 60 min treatment and the total flavonoid content over time.After chickpea was baked at 150 ℃and 200 ℃for 30-120 min,the content of crude fat,oleic acid(C18∶1),and linoleic acid(C18∶2)decreased,while that of palmitic acid(C16∶0)and stearic acid(C18∶0)increased.A total of 222 volatile compounds were detected by comprehensive two-dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry(GC-GCTOFMS).Baking at different conditions changed the profiles and content of volatile compounds and increased the number of volatile compounds.Pyrazines were the most abundant volatile components of chickpea,with the content first declining after baking at 150 ℃for 30 min or at 200 ℃for 10 min and then increasing over the baking time.In conclusion,baking treatment affected the nutritional quality and flavor of chickpea,and lowtemperature short-time baking improved the nutritional quality and flavor of chickpea.

Key words:baking;chickpea;polyphenol;unsaturated fatty acids;nutritional quality;flavor substance

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2024.12.008

基金项目:广东省普通高校特色创新类项目(2021KTSCX322、2022KTSCX350);2024 年度湛江幼儿师范专科学校科学研究项目(ZY24PYTD05)

作者简介:杜玉杰(1982—),女(汉),副教授,硕士研究生,研究方向:生物化学与食品加工。

*通信作者:罗威(1978—),男(汉),副教授,研究方向:食品质量安全与功能性食品开发;冯飞(1981—),男,副教授,研究方向:食品加工与安全。

引文格式:

杜玉杰,梁海娣,罗威,等.焙烤工艺对鹰嘴豆营养品质及风味的影响[J].食品研究与开发,2024,45(12):50-58.

DU Yujie,LIANG Haidi,LUO Wei,et al.Effects of Baking Process on Nutritional Quality and Flavor of Chickpea[J].Food Research and Development,2024,45(12):50-58.

加工编辑:张岩蔚

收稿日期:2022-08-05