全麦食品烘焙过程对烷基间苯二酚呈味效应的影响及作用机制

The undesirable flavor and taste is a critical limiting factor for whole grain food consumption, although consumers believed their better nutrition and health benefits. These undesirable flavor and taste components are associated with the effects of food processing induced flavor formation and the interaction between flavor components and food matrix such as protein. This research will investigate the effects of baking conditions on flavor components derived from alkylresorcinols, a group of major phenolics in wheat bran using head space solid phase micro extraction gas chromatography mass spectrometry (HS-SPME-GC/MS). In addition, the interaction and further flavor release mechanism between the key volatile flavor components and protein was studied by HS-SPME-GC/MS combined with scanning electron microscopy (SEM) and analyzed by equilibrium adsorption theory. The results will provide a theoretical basis for the control of whole wheat food flavor adjustment and compensation as well as the improvement of sensory quality and manufacturing technique.

全麦食品营养组成全面丰富且满足人们对健康食物的追求，近年来在我国市场消费增长迅速。但在其烘焙加工过程中，麸皮中存在的酚酸类物质生成的风味物质及其与蛋白质相互作用释放作用对全麦食品总体感官品质产生影响，限制了其更好的推广食用。本研究以麦麸中含量较高的烷基间苯二酚成分为研究对象，借助顶空固相微萃取-气相色谱质谱（HS-SPME-GC/MS）探究其在烘焙过程中随加工条件变化引起的主要风味成分变化规律并绘制其风味轮廓。此外，借助HS-SPME-GC/MS和扫描电镜（SEM）等技术手段并结合平衡吸附理论分析，研究蛋白种类、蛋白构像及分子间相互作用力等因素对烷基间苯二酚生成关键挥发性风味成分吸附释放的影响，解析其呈味效应机制。研究成果为控制全麦食品烘焙加工过程中风味调节与补偿、感官品质提升和生产工艺改良提供理论依据。

背景：与精制面粉所制备的食品相比，全麦食品具有诸多健康功效，更能满足人们对健康食品的需求。但是，由于全麦食品较差的口感风味限制了其更好的推广食用。烷基间苯二酚（Alkylresorcinols, ARs）主要存在于谷物中，以小麦、黑麦的麸皮部分含量较多。作为麦麸中的主要酚酸类脂成分，研究ARs对于全麦食品风味、质构、安全与营养的影响有助于提升全麦食品的品质和推广食用。.主要研究内容：分析了21种我国主栽小麦品种ARs含量组成并研究其对于烘焙面包挥发性风味成分的影响。明确了ARs对小麦面包挥发性风味物质组成和含量的影响以及不同风味物质对面包整体风味的贡献程度。借助感官评价评估了ARs对面包风味轮廓和接受度的影响。此外，研究了不同蛋白对ARs生成关键挥发性风味成分吸附释放的影响。考察了ARs对面包质构特性和晚期糖基化终产物CML含量的影响，并对其健康生物活性及机制进行了解析。.重要结果：在面包中添加ARs后，共有12种挥发性化合物的浓度产生显著性差异，其中OAV > 1的挥发性化合物共5种：3-Methyl-1-butanol、Acetoin、2-Phenylethanol、2,3-Butanedione、2-Methylbutanal。适量麦麸中的ARs成分可以显著提高消费者在风味方面对面包的可接受度，并提高面包的麦芽香气、花香和黄油香气。同时，四种蛋白对ARs产生的关键风味物质的无明显吸附效应。进一步研究表明ARs能显著降低全麦面包中CML含量并具有较强的抗炎、抗氧化等生理健康活性。 .关键数据：0.3%ARs添加能显著提高面包中挥发性化合物中醇类，酮类和杂环类的总含量约25.6％，250％和317％。3-Methyl-1-butanol和2-Phenylethanol在ARs添加组中浓度可达620μg/kg和1020μg/kg，与对照相比分别提升2.3倍和3.1倍，Acetoin和2,3-Butanedione的浓度分别提高3.37和2.17倍。此外，ARs添加量为0.03％，0.1％和0.3％(w/w)的面包中，面包中CML的形成分别减少21.70％，35.11％和42.18％。.科学意义：研究成果为全麦食品烘焙加工过程中风味与安全提升提供理论依据。