世界上栗属植物有7 个种,广泛分布于北半球温带的广阔地域[1]。亚洲分布4 个种,其中我国有3 个。我国板栗分布广泛,蕴含着丰富的遗传多样性,具有良好的抗逆性,是板栗品质改良的潜在资源。我国的野生板栗主要分布于秦岭北麓、云贵高原、长江流域及大别山地区[2]。秦岭北麓主要分布于甘肃陇南和陕西南部秦岭山脉、四川青川等地。甘肃省陇南市的康县、徽县、两当县地处秦岭西延部分是我国板栗自然分布的最西端。康县当地板栗多为野生,果实个头小,产量低且不稳[3]。当地板栗的加工方式主要以传统的糖炒为主,产品单一。
板栗的常见加工方法包括蒸煮、糖炒和烘烤等。近年来通过将蒸煮和烘烤这两种技术巧妙地融合,诞生了一种创新食品加工技术——蒸烤技术。这种技术多用于蔬菜和肉类的加工中,国内外应用于板栗加工的报道较少[4‐5]。鉴于此,本研究采用康县的野生板栗作为研究对象,探讨蒸煮和蒸烤结合的加工方法对板栗感官品质的影响。通过单因素和响应面试验,确定制作蒸烤即食野生板栗的最佳工艺条件,并对其质构特性和风味进行检测分析,以期为生产优质的蒸烤即食板栗提供参考,也为康县野生板栗产品的多样化开发开辟新的思路。
野生板栗:2023 年9 月采摘于甘肃省康县,于-4 ℃冷库中保存。
TS‐5000Z 电子舌:日本INSENT 公司;PEN3 电子鼻:德国默克公司;JO‐E‐T61 六层触摸板万能蒸烤一体机:英联斯特(广州)餐饮设备有限公司;板栗划口机:河北科技师范学院机械设计制造及自动化实验室自制;TA‐XT Plus 质构仪:英国STableMicro Systems 有限公司;7890A 5975C 气相色谱质谱联用仪:美国Agi‐lent 公司;S‐LD175 搅拌器:九阳股份有限公司。
1.2.1 蒸烤即食野生板栗的制作方法
挑选颜色干净、外观呈红褐色、光泽油亮、无病虫害的新鲜成熟板栗2 000 g 放入板栗划口机入口槽内,把表皮划开1~2 cm 小口,然后用清水反复清洗2~3 遍,沥干水备用。将蒸烤一体机进行自动清洗8~10 min,将沥干水备用的板栗均匀平铺在4 个烤盘中,放入预热好的蒸烤一体机内,选择蒸烤模式,调整好时间、温度后关上箱门,进行蒸烤。
1.2.2 单因素试验设计
以蒸煮时间25 min、烘烤温度170 ℃、烘烤时间25 min 为固定条件,以感官评分为评价指标,分别考察蒸煮时间(10、15、20、25、30、35、40 min)、烘烤温度(100、130、150、170、190、210、230 ℃)、烘烤时间(10、15、20、25、30、35、40 min)对蒸烤即食野生板栗品质的影响。
1.2.3 Box‐Behnken 试验设计
根据单因素试验结果,采用Box‐Behnken 试验设计,研究各因素对感官评分的影响,确定蒸烤野生板栗的最佳加工条件。以各影响因素蒸煮时间(A)、烘烤温度(B)、烘烤时间(C)为自变量,以感官评分响应值,利用Design‐Expert 10.0.1 软件进行响应面优化试验设计,以确定蒸烤即食野生板栗的最佳加工工艺,其因素水平见表1。
表1 试验因素和水平
Table1 Factors and levels of test
水平-1 0 1因素A 蒸煮时间/min 30 35 40 B 烘烤温度/℃100 130 150 C 烘烤时间/min 10 15 20
1.2.4 质构特性的测定
选取蒸烤后的板栗进行质构特性测定,选用A/CKB 型探头,测前速率2.00 mm/s、测中速率1.00 mm/s、测后速率1.00 mm/s、压缩程度50%、时间间隔3 s、压缩次数2 次,下行距离为板栗仁厚度的50%。每组样品分别进行10 次平行试验,结果取平均值。
1.2.5 感官品质评定
选拔10 位具备培训背景及食品感官评价经验的人士(5 位男性和5 位女性),具体感官评分标准见表2。
表2 感官评分标准
Table2 Sensory evaluation criteria
指标外观栗仁颜色香气滋味反生程度感官评分标准外观整体粗糙,板栗表面光泽度差外观整体较好,板栗表面有一定的光泽度外观整体好,板栗光亮有光泽栗仁颜色呈褐色,褐变程度明显栗仁颜色呈黄褐色,表面颜色较均匀,褐变程度较低栗仁颜色呈金黄色,表面颜色均匀,无褐变板栗香气较差或有其他异味板栗香气较浓郁,无其他异味板栗香气浓郁,香甜纯正,无其他异味滋味较差,无板栗原有香味,口感较差滋味香甜,风味较纯正滋味香甜可口,板栗风味纯正,糯性好栗仁干硬,口感较差,反生程度严重栗仁稍有干硬口感,反生程度较低栗仁松软可口,反生程度低评分0~<10 10~<15 15~20 0~<10 10~<15 15~20 0~<10 10~<15 15~20 0~<10 10~<15 15~20 0~<10 10~<15 15~20
1.2.6 挥发性风味物质测定
1.2.6.1 气相色谱(gas chromatography,GC)条件
使用HP‐5 毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25µm);采用程序升温方法,初始温度设定为40 ℃,保持5 min,然后以2 ℃/min 的速率升温至70 ℃,在此温度下保持2 min,接着以3 ℃/min 的速率升温至120 ℃,在此温度下保持5 min;进样室温度设置为250 ℃;载气为He气,流速为1.4 mL/min;分流进样,分流比为5∶1。
1.2.6.2 质谱(mass spectrometry,MS)条件
电子轰击离子(electron impact source,EI)源,电子能量70 eV;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;传输线温度280 ℃;采集方式:扫描模式Scan/SIM;扫描质量范围35~550;溶剂延迟1.0 min。
1.2.6.3 萃取条件
萃取头老化温度250 ℃,老化时间300 s,插入深度20 mm,涂层伸出长度12 mm;样品放进20 mL 顶空瓶中预加热温度40 ℃,萃取温度60 ℃,萃取时间2 400 s,插入深度15 mm,涂层伸出长度12 mm,搅拌速度300 r/min,搅拌时间600 s,解吸温度270 ℃,解吸时间300 s。
1.2.6.4 关键挥发性风味的确定
根据文献[6]的研究方法,本研究使用相对气味活性值(relative odor activity value,ROAV)法来鉴定蒸烤即食野生板栗中的关键挥发性风味成分。在此方法中,将贡献最大的香气成分的ROAV 定义为100,其风味成分的相对气味活性值按下列公式计算。
式中:R 为化合物x 的相对气味活性值;Cx 为化合物x 的相对百分含量,µg/kg;Tx 为化合物x 的香气阈值,µg/kg;Tstan 及Cstan 分别为对样品风味贡献最大的化合物的香气阈值和相对百分含量,µg/kg。ROAV 大于1 说明组分为所分析样品的关键风味化合物,0.1≤ROAV<1 的组分对所测样品的总体风味具有重要修饰作用。
1.2.7 电子鼻检测
样品前处理:去除板栗的外壳,取出果肉,将果肉切分成小块。取10 g 切好的果肉样品放入100 mL 的烧杯中。使用双层保鲜膜将烧杯密封,室温下放置30 min 以达到平衡,即可进行仪器测试。
检测方法:将进样针直接插入装有样品的密封烧杯中,并使用电子鼻进行风味分析。测试参数设置为采样时间1 s/组;传感器自清洗时间80 s;传感器归零时间5 s;样品准备时间为5 s;进样流量400 mL/min;分析采样时间80 s。
1.2.8 电子舌检测
样品前处理:去除板栗的外壳,得到果肉。取30 g的果肉样品放入搅拌器中,并加入150 mL 的纯净水。使用搅拌器将果肉和水混合打碎,持续90 s,以确保样品充分混合。将混合后的样品转移到离心管中,以400 r/min 离心10 min。取上清液用于后续的测试分析。
检测条件:所有样品溶液和试剂溶液都应保持在室温下。味觉传感器的清洗和陶瓷参比电极的清洗共需222 s,平衡时间30 s,样品测量时间30 s,回味测量时间30 s。每个样品将重复测量3 次以确保结果的准确性。
采用SPSS Statistics 21.0 软件对数据结果进行显著性分析,采用Origin 2021 和Excel 软件绘图表,采用Design‐Expert 10.0.1 软件进行响应面设计分析。
不同因素对蒸烤即食野生板栗感官评分的影响如图1所示。
图1 单因素试验结果
Fig.1 Single factor test results
A.蒸煮时间;B.烘烤温度;C.烘烤时间。
由图1可知,随着蒸煮时间、烘烤时间的延长以及烘烤温度的增加,感官评分均呈现先增加后减小的趋势。当蒸煮时间、烘烤温度、烘烤时间分别达到35 min、130 ℃、15 min 时,蒸烤即食野生板栗感官评分均达到最大值,因此选择蒸煮时间30、35、40 min,烘烤温度100、130、150 ℃,烘烤时间10、15、20 min 进行后续响应面试验。
响应面试验设计及结果见表3,方差分析结果见表4。
表3 试验设计及结果
Table3 Experimental design and results
试验编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 A 蒸煮时间/min 35 40 35 35 35 30 35 30 30 30 35 35 35 40 35 40 40 B 烘烤温度/℃130 150 130 130 100 130 150 150 100 130 150 130 130 100 100 130 130 C 烘烤时间/min 15 15 15 15 10 20 20 15 15 10 10 15 15 15 20 10 20感官评分82.5 91.5 82.0 81.5 56.0 65.0 92.5 94.5 54.0 62.0 89.0 80.0 80.5 60.0 61.0 69.0 71.0
表4 方差分析结果
Table4 Results of analysis of variance
注:P<0.05 表示影响显著;P<0.01 表示影响极显著。
变异来源模型A 蒸煮时间B 烘烤温度C 烘烤时间AB AC BC A2 B2 C2残差失拟项纯误差总和平方和2 875.61 32 2 329.03 22.78 20.25 0.25 0.562 5 211.51 2.61 234.48 25.36 21.06 4.3 2 900.97自由度9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 3 4 16均方值319.51 32 2 329.03 22.78 20.25 0.25 0.562 5 211.51 2.61 234.48 3.62 7.02 1.07 F 值88.18 8.83 642.81 6.29 5.59 0.069 0.155 2 58.38 0.720 7 64.72 6.53 P 值<0.000 1 0.020 8<0.000 1 0.040 5 0.500 0 0.800 4 0.705 3 0.000 1 0.424 0<0.000 1 0.050 7
通过Design‐Expert 软件对表3和表4中的数据进行多元回归分析,得到板栗综合感官评分(Y)与蒸煮时间(A)、烘烤温度(B)以及烘烤时间(C)之间的回归方程:Y=81.3+2.00A+17.06B+1.69C-2.25AB-0.250AC-0.375BC-7.09A2+0.787B2-7.46C2。
F 值是评估检验各变量对响应值影响显著性高低的一个重要统计指标,其数值越大,表明相应变量对结果的影响越显著。由表4可知,本模型P<0.000 1,表明该模型具有统计学意义。对蒸烤板栗的感官评分得分影响大小顺序为B>A>C,即烘烤温度>蒸煮时间>烘烤时间。模型的决定系数R2 为0.991 3,R2Adj=0.98,能够解释试验98% 的响应值变异,该回归模型拟合较好,且与预测相关系数R2Pred(0.881 5)也接近。
各因素交互作用对蒸烤即食野生板栗感官评分影响的响应面图见图2~图4。
图2 烘烤温度和蒸煮时间对蒸烤即食野生板栗感官评分的影响
Fig.2 Effect of the interaction between baking temperature and steaming time on the sensory score of ready‐to‐eat wild chestnuts
由图2可知,蒸煮时间与烘烤温度之间的相互作用对蒸烤即食野生板栗感官评分的影响表现为抛物面状的分布。在固定的蒸煮时间下,感官评分随着烘烤温度的提升而呈现出明显的变化。当烘烤温度固定时,感官评分随着蒸煮时间的延长而呈现上升趋势,但这种上升的波动幅度相对较小。在这种交互作用中,烘烤温度对感官评分的影响更为重要。
由图3可知,蒸煮时间和烘烤时间的变化都会导致感官评分的波动,但这种波动相对较小,并且有较好的对称性。可以观察到感官评分达到较大值。
图3 烘烤时间和蒸煮时间对蒸烤即食野生板栗感官评分的影响
Fig.3 Effect of the interaction between baking time and steaming temperature on the sensory score of ready‐to‐eat wild chestnuts
由图4可知,在烘烤温度保持不变的情况下,烘烤时间的变化会引起曲面的小幅度变化;而在烘烤时间保持不变时,烘烤温度的变化则会引起曲面的大幅度变化,这表明在交互作用中,烘烤温度的影响更为明显。
图4 烘烤时间和烘烤温度对蒸烤即食野生板栗感官评分的影响
Fig.4 Effect of the interaction between baking time and baking temperature on the sensory score of ready‐to‐eat wild chestnuts
综上所述,当蒸煮时间30 min、烘烤温度150 ℃、烘烤时间15 min 时,感官评分最高(94.5)。因此,基于响应面模型分析得出感官评分的方法对优化蒸烤工艺有效可行,蒸烤即食野生板栗的外观、栗仁颜色、香气、滋味和反生程度最佳。
2.4.1 质构特性分析
评价板栗的典型质构指标,一般选择硬度(第一次压缩时最大力值,直接反映口感的指标)、弹性(变形后恢复原始形状的速度)、胶黏性(半固体食品分解为可吞咽状态所需的力)进行探究。在最优工艺条件下,蒸烤即食野生板栗与生板栗、蒸煮板栗、烘烤板栗质构特性对比如表5所示。
表5 最佳工艺蒸烤下野生板栗质构特性
Table5 Texture characteristics of ready‐to‐eat wild chestnuts prepared under the optimal steaming and baking process
注:同列不同小写字母表示具有显著性差异(P<0.05)。
种类生板栗蒸煮板栗烘烤板栗蒸烤即食野生板栗硬度/g 23.97±1.50b 10.96±1.64c 57.12±1.14a 9.32±1.31d弹性1.86±1.31c 1.91±1.08b 3.88±3.85a 1.82±2.09d胶黏性29.61±0.07a 2.87±0.15b 2.26±0.20c 1.76±0.55d
由表5可知,蒸烤即食野生板栗硬度(9.32±1.31)g、弹性1.82±2.09 和胶黏性1.76±0.55 最低,蒸烤方式下板栗口感软糯、弹性适中;而烘烤板栗硬度最高,生板栗硬度次之。野生板栗仁的硬度和黏度会受到水分、淀粉等成分的影响,这些成分的相互作用影响咀嚼口感,黏度影响口内的黏附感。综上,蒸烤即食野生板栗具有较好的质构特性。
2.4.2 挥发性风味品质分析
最佳蒸烤加工工艺下的野生板栗采用顶空固相微萃取‐气相色谱‐质谱联用(headspace solid phase micro‐extraction‐gas chromatography‐mass spectrometry,HS‐SPME‐GC/MS)法分析鉴定,并通过NIST05 版本图谱检索和资料分析,共检测出59 种挥发性化合物,包括酯类12 种、甲基类10 种、烷类9 种、醇类9 种、酮类4 种、醛类4 种、苯类3 种、烯烃类2 种、胺类1 种、呋喃类1 种、其它类4 种,结果见表6。
表6 最佳蒸烤工艺下野生板栗中的挥发性成分
Table6 Volatile components of ready‐to‐eat wild chestnuts prepared under the optimal steaming and baking process
注:阈值参考文献[7‐25];nd 表示未查阅到。
种类醇类酯类醛类甲基类烷类酮类烯烃类呋喃类胺类苯类其它类序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 1 2 1 1 1 2 3 1 2 3 4化合物丙炔醇1,1‐二甲基‐4a‐羟甲基十氢萘‐2‐醇1‐三癸炔‐4‐醇环己烷乙醇1,4‐甲酰基氮杂‐9‐醇2‐萘甲醇环己烷甲醇RS‐2,3‐己二醇1‐戊硫醇环丙烷羧酸‐4‐硝基苯基酯十六烷酸乙酯1,1‐二甲基乙基酯丙酸‐2‐苯乙酯碳酸‐乙基2‐丙烯基酯间苯二甲酸‐苯乙基十一二烷基酯1,2,4‐苯三甲酸1,2‐二甲酯异丙氧氨甲酸乙酯(乙氧基)‐2‐氧代丁‐3‐烯酸乙酯1H,1H‐五氟丙烯酸丙酯三甲基硅基酯邻苯二甲酸‐环己基甲基十二烷基酯苯甲醛苯乙醛3‐二‐O‐甲基β‐前‐4‐雌吡喃糖醛癸醛2‐呋喃酮‐2,5‐二氢‐3,5‐二甲基环八硅氧烷‐十六烷基甲基环六硅氧烷‐十二甲基苯甲腈‐间苯甲基庚烷‐2,5,5‐三甲基1,5‐六己二烯‐3‐炔‐2‐甲基1‐己烯‐4‐甲基1,3‐氧化硫烷‐5‐甲基4‐亚甲基‐1‐(1‐甲基乙基)4,6‐二(1,1‐二甲基乙基)‐2‐甲基苯酚丙烷‐2‐甲基2‐硝基十甲基环五硅氧烷十四烷甲基环七硅氧烷八甲基环九硅氧烷‐四硅氧烷二甲氧基甲基硅烷1,3‐二硫杂环己烷丙烷‐2‐(苯甲氧基)环丁烷4‐甲基‐6‐苯基四氢‐1,3‐恶嗪‐2‐硫酮2,4‐二甲基‐1‐戊烯‐3‐酮(5,6‐c)呋喃‐3‐酮2H 环丙基[a]萘‐2‐酮石竹烯异丁烯2‐戊基呋喃十烷‐4‐羧酸苯乙基酰胺苯甲酰苯基二硫化物1,2‐二甲氧基‐4‐(1‐丙烯基)‐苯苯并腈钒‐(η7‐环庚三烯基)1,3,5‐三嗪2,2‐二甲基‐丙基‐2,2‐二甲基丙磺酰基砜乙腈保留时间/min 5.29 27.80 31.01 31.21 31.33 31.60 32.00 34.41 5.41 31.89 34.21 4.59 4.63 4.69 5.30 5.44 11.00 11.19 32.73 33.19 34.04 8.48 13.74 32.69 22.02 15.83 31.71 25.67 33.03 4.93 14.89 17.78 23.70 32.51 30.37 21.76 20.41 29.85 32.83 32.83 2.94 10.09 10 182.00 13.76 4.52 16.78 31.38 31.94 28.35 31.52 11.54 5.33 3.06 30.04 32.32 7.83 11.20 31.20 4.85保留指数560 1 740 1 474 1 522 1 593 1 626 1 522 942 822 1 657 1 978 1 403 855 851 3 207 1 910 995 1 204 471 1 580 3 194 982 1 081 1 548 1 402 958 1 654 1 240 1 844 867 692 987 791 897 1 668 1 435 1 240 1 447 1 860 1 297 525 882 1 383 1 015 1 858 756 2 022 1 574 1 494 1 419 1 040 2 672 2 204 1 379 1 247 551 662 1 824 1 639阈值/(µg/kg)0.35 nd 0.37 0.6 nd 6 0.099 nd 0.000 5 nd 0.56 nd 0.3 nd 374 nd 2.8 nd 0.000 002 nd nd 3 0.000 6 nd 0.1 0.005 nd nd nd 0.25 nd nd nd nd 1.66 1.5 nd 5 nd nd 0.04 nd nd 165 nd nd 0.000 3 nd 0.25 3 nd nd nd nd nd 5 nd nd<67相对含量/%0.03 0.48 0.16 6.95 1.59 45.03 8.94 0.94 0.02 0.94 1.60 0.61 0.79 1.08 0.01 0.01 0.07 0.17 0.11 0.13 0.17 6.40 2.63 0.12 0.42 1.55 1.54 1.22 0.14 0.14 0.13 0.53 0.05 0.24 0.21 0.05 0.55 1.34 0.47 0.23 0.42 0.04 0.04 0.26 1.70 0.08 0.60 0.33 0.52 0.24 2.22 0.05 0.12 0.60 0.20 0.06 0.03 0.14 0.37
2.4.2.1 醇类化合物
由表6可知,在蒸烤后的野生板栗中,醇类化合物有9 种,相对含量占总香气成分的64.14%,所占比例最高。其中,2‐萘甲醇的相对含量最高,为45.03%,但其阈值较高(6µg/kg),在醇类化合物中对板栗的风味贡献较小;环己烷甲醇所占相对含量次之,为8.94%,因为其阈值最小(0.099µg/kg),在醇类化合物中对板栗风味贡献最大,为蒸烤后的野生板栗赋予了独特的苹果香、蜜香、花香和水果味香气特征;环己烷乙醇相对含量为6.95%,阈值较小(0.6µg/kg),在醇类化合物中对板栗风味贡献较大,为蒸烤板栗提供了坚果和咖啡等烘烤气味。醇类化合物是蒸烤野生板栗重要的挥发性成分,它们有助于增强酯类的香气,并赋予板栗独特的香气[7‐8]。醇类化合物的存在使得蒸烤后的野生板栗具有丰富的甜香、花香、脂肪香和水果香气。
2.4.2.2 酯类化合物
由表6可知,在蒸烤后的野生板栗中检测到12 种酯类化合物,相对含量为23.11%。在酯类中,十六烷酸乙酯、碳酸‐乙基2‐丙烯基酯和环丙烷羧酸‐4‐硝基苯基酯相对含量较高,分别为1.60%、1.08%和0.94%,其中十六烷酸乙酯的阈值较低(0.56µg/kg),在酯类化合物中对板栗风味贡献较大,主要呈现出花香、辛香和果香[9];乙酯类化合物在检测中占据主导地位,它们在果香、肉香、辛香等香精香料的制作中有着广泛的应用。在蒸烤的野生板栗中,乙酯类化合物的含量最高,因此在最佳处理模式下,蒸烤后板栗的香气,尤其是辛香和果香,更为显著。
2.4.2.3 醛类化合物
醛类的香气阈值通常也较低,由表6可知,蒸烤后野生板栗中的醛类化合物有4 种,相对含量有9.57%。其中苯甲醛的相对含量最高为6.40%,但阈值较高(3µg/kg),在醛类化合物中对板栗风味贡献较小。苯乙醛次之,相对含量为2.63%,苯乙醛的阈值最小(0.000 6µg/kg),所以苯乙醛在醛类化合物中对板栗的风味贡献最大,苯乙醛赋予了板栗特有的杏仁香、果香、焦糖香、花香和淡淡的蜂蜜味;再次是癸醛,相对含量为0.42%,阈值较小(0.1µg/kg),具有修饰作用。癸醛鲜明的青草和青瓜香气,为板栗增添了果香、花香和清香,同时还带有油脂的味道[9]。
2.4.2.4 酮类、烯烃类、苯类、呋喃类和胺类化合物
由表6可知,在蒸烤后的野生板栗中,酮类、烯烃类、苯类、呋喃类和胺类化合物的种类相对较少。酮类化合物有4 种,相对含量为2.71%。4‐甲基‐6‐苯基四氢‐1,3‐恶嗪‐2‐硫酮在酮类化合物中相对含量最高为1.70%。酮类化合物通常是由美拉德反应或醛类氧化反应产生的,它们呈现出清香、奶香和果香[10‐11]。板栗中的酮类化合物主要是在烘烤过程中,由于温度的升高,不饱和脂肪酸在热氧化或分解的过程中,以及氨基酸分解时,会产生一系列化合物。这些化合物具有稳定性强和香气持久的特点,通常呈现出水果、花卉和柑橘类的香气特征,能有效增强产品的香气品质[12‐13]。
烯烃类化合物有2 种,相对含量0.76%,其中石竹烯占比最高为0.52%,阈值最小(0.25µg/kg)它具有独特的辛香、木香和丁香香气;异丁烯相对含量占比为0.24%,阈值较大(3µg/kg)。烯烃类化合物主要来源于脂肪酸烷氧基的裂解,且它们的嗅觉阈值较低[14]。
苯类化合物有3 种,相对含量0.92%,野生板栗蒸烤加工中1,2‐二甲氧基‐4‐(1‐丙烯基)‐苯的相对含量最高,占比为0.60%。苯类化合物由于其独特的结构通常带有香甜味,对板栗的整体风味有贡献[15]。
呋喃类化合物在蒸烤板栗中有1 种,即2‐戊基呋喃,相对含量2.22%。呋喃类化合物大多带有焦糊味、坚果香、杏仁香、甜香、奶油香、杏仁香、甜香、坚果香、饼干香和烤杏仁香等[16‐17]。
胺类化合物相对含量较低,可能源于美拉德反应以及氨基酸的热降解[18],可能会带来部分鱼腥味。
2.4.2.5 其它类化合物
除醇类、醛类和酯类等化合物外,还有一些对板栗贡献比较大的成分,如2,2‐二甲基‐丙基‐2,2‐二甲基丙磺酰基砜、乙腈等。其中,乙腈、钒‐(η7‐环庚三烯基)、2,2‐二甲基‐丙基‐2,2‐二甲基丙磺酰基砜这几种化合物是坚果中天然存在的香气成分。在坚果烘烤过程中,含氮和氧的杂环化合物普遍存在,且它们通常具有较低的感官检测阈值。这些化合物能够强烈地呈现出坚果烘烤的香气和焦糖的香味,是构成烘烤坚果风味的关键化合物[19]。此外,当某些苯酚类化合物的浓度较高时,可为蒸烤板栗提供类似于药物的香气[20]。所有这些化合物的相互作用共同塑造了蒸烤野生板栗的独特风味。
2.4.3 ROAV 鉴定关键性风味化合物
为进一步识别蒸烤板栗的关键性风味化合物,进行了ROAV 分析,结果见表7。
表7 野生板栗蒸烤后关键性风味化合物相对气味活性值
Table7 Relative odor activity values of main flavor and aroma components of wild chestnuts after steaming and baking
注:气味特征描述参考文献[10‐25]。
序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12化合物环己烷乙醇2‐萘甲醇环己烷甲醇1‐戊硫醇十六烷酸乙酯丙酸‐2‐苯乙酯苯甲醛苯乙醛癸醛2‐呋喃酮‐2,5‐二氢‐3,5‐二甲基二甲氧基甲基硅烷(5,6‐c)呋喃‐3‐酮阈值/(µg/kg)0.6 6 0.099 0.000 5 0.56 0.3 3 0.000 6 1 0.005 0.04 0.000 3 ROAV 11.583 7.505 90.303 40 2.857 2.633 3 2.133 3 100 1.15 100 10.5 100气味特质描述坚果和咖啡等烘烤气味杏仁,果香,焦糖味类似面包的焦糖样香气强烈的玫瑰橙子香气,并伴有油脂气味花香洋槐花香,蜂蜜香,花香苦杏仁、焦糖味草木香、花香可可香、花香有较弱的蜂蜜及麝香样香气青草味,油脂味谷香味,青豆味
由表7可知,板栗样品中筛选出了12 种ROAV大于1 的关键香气成分,包括4 个醇类化合物、3 个醛类化合物、2 个酯类化合物、2 个呋喃酮类化合物和1 个烷类化合物。苯乙醛、2‐呋喃酮‐2,5‐二氢‐3,5‐二甲基和(5,6‐c)呋喃‐3‐酮的ROAV 最高为100。环己烷甲醇的ROAV 次之,为90.303,然后是1‐戊硫醇,ROAV 为40,环己烷乙醇ROAV 为11.583,二甲氧基甲基硅烷ROAV 为10.5,它们的ROVA 均较大。
2‐呋喃酮‐2,5‐二氢‐3,5‐二甲基有较弱的蜂蜜及麝香样香气;(5,6‐c)呋喃‐3‐酮具有谷香味与青豆味,它们为蒸烤板栗赋予淡淡的谷物清甜香。环己烷甲醇和2‐萘甲醇、环己烷乙醇、苯甲醛都具有类似面包的焦糖样香气,为蒸烤板栗贡献了板栗特殊的烘烤坚果气味。苯乙醛和十六烷酸乙酯、丙酸‐2‐苯乙酯、癸醛都具有花香、木香、洋槐花香、草木花香等香气,为蒸烤板栗提供了诱人的花香和草木香。1‐戊硫醇、二甲氧基甲基硅烷气味相近具有果香,青草香味其中1‐戊硫醇具有强烈的玫瑰橙子香气,为蒸烤板栗增添了诱人的果香。
2.4.4 电子鼻分析
蒸烤野生板栗的电子鼻气味雷达图如图5所示。
图5 蒸烤野生板栗的电子鼻气味雷达图
Fig.5 Odor radar image of electronic nose for wild chestnuts after steaming and baking
由图5可知,电子鼻的多个传感器对板栗样品显示出明显的响应,特别是传感器W1W 和W2W 的响应值显著高于其他传感器。在蒸烤板栗中,W2W、W1W和W1S 传感器的响应值较高,分别检测对应有机硫化物、硫化物和氮氧化物[18]。另一方面,W1C、W3C 和W5C 传感器对芳香化合物敏感,而W6S 传感器则对烃类化合物的响应更敏感。蒸烤处理后的板栗在W1C、W3S、W3C、W5C 传感器上的响应值普遍较低,这表明对应的挥发性成分的含量较低。在W1C 和W5C 传感器上,对芳香化合物的响应值最低,低于其他传感器。W1W 传感器对蒸烤野生板栗的响应值最高,W2W 传感器次之。这表明蒸烤后板栗的主要挥发性气味成分包括氮氧化物、有机硫化物、醛醇化物以及甲基类化合物,这些成分对板栗的香气特征产生了显著影响。综上所述,蒸烤后板栗的香气在W1W、W2W和W1S 传感器上的响应值最为显著,表明板栗对这些传感器检测的硫化物、芳香类和醛类物质的响应尤为敏感。
2.4.5 电子舌分析
电子舌包含6 个传感器,通过这些传感器对蒸烤即食野生板栗的响应值,绘制的雷达图谱见图6,电子舌试验数据结果如表8所示。
图6 蒸烤即食野生板栗电子舌的滋味雷达图
Fig.6 Taste radar image of electronic tongue for wild chestnuts after steaming and baking
表8 板栗的电子舌试验数据结果
Table8 Experimental data of electronic tongue for chestnuts
测试指标无味点均值酸味-13-33.94苦味0 2.03涩味0-8.32苦味回味0-1.02涩味回味0-0.56鲜味0 12.87丰富性0 1.73咸味-6-4.86甜味0 1.26
由表8可知,以参比溶液的输出为零点,除了酸味和咸味,其他指标的无味点均为0,因此将大于无味点的味觉项目作为评价对象。由于基准液中含有少量的酸和盐,酸味和咸味的无味点分别为-13 和-6。由图6 和表8可知,蒸烤即食野生板栗的酸味值远低于无味点,同时板栗的涩味、涩味回味和苦味回味也都低于无味点,即板栗没有酸味、涩味、涩味回味和苦味回味。除此之外,其他味觉指标都是板栗的有效味觉指标,其中丰富性、鲜味和甜味3 个指标的响应值都超过了无味点,是野生板栗蒸烤后主要的味觉特征。特别是鲜味和甜味尤为突出,回韵悠长,给人一种持久的鲜甜口感,为板栗赋予了独特的风味。
野生板栗的最佳蒸烤方式为蒸煮时间30 min、烘烤温度150 ℃、烘烤时间15 min,在此条件下蒸烤板栗的外观、栗仁颜色、香气、滋味最佳、质构特性最好。挥发性化合物丰富,共计59 种,其中关键性风味化合物12 种,为蒸烤野生板栗贡献了板栗独特的香甜气味。电子舌分析结果显示,蒸烤板栗鲜味和甜味突出,回味悠长。
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