1、郭雅红，佟立涛，王丽丽，等.基于 GC-IMS 分析炒制温度对青稞糌粑粉挥发性风味物质的影响 J.食品工业科技，2023，44（14）：326335.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022100182GUO Yahong,TONG Litao,WANG Lili,et al.GC-IMS-Based Analysis of the Effect of Frying Temperature on Volatile FlavorSubstances in Highland Barley Tsampa FlourJ.Science and Technology of Fo
2、od Industry,2023,44(14):326335.(in Chinese withEnglish abstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022100182 分析检测 基于基于 GC-IMS 分析炒制温度对青稞糌粑粉挥发性风味物质的影响分析炒制温度对青稞糌粑粉挥发性风味物质的影响郭雅红1，佟立涛1，王丽丽1，范蓓1，杨希娟2，张烁1，孙晶1，王凤忠1,*，刘丽娅1,*（1.中国农业科学院农产品加工研究所，农业部农产品加工重点实验室，北京 100091；2.青海省农林科学院，青海西宁 810016）摘要：为明确不同炒制温度及粒色对青稞糌粑粉挥发
3、性风味物质（Volatile organic compounds，VOCs）的影响，采用气相色谱-离子迁移谱（Gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）对黑青稞芶芒紫（BHB）、白青稞昆仑-15（WHB）在不同炒制温度（160、180、200、220 和 240）下糌粑粉中 VOCs 进行分析。结果表明，受试样品中共检测出 62 种化合物，可准确识别的有 44 种有机物，包含 19 种醛类、10 种醇类、5 种酮类、5 种酯类、4 种吡嗪类和 1 种呋喃类；炒制对糌粑粉 VOCs 的组成具有显著影响，随着炒制温度的升高，醇类VOCs
4、 总量呈逐渐下降的趋势，醛类、酮类、酯类、吡嗪类、呋喃类 VOCs 则呈增加的趋势；吡嗪类、醛类和酮类是青稞糌粑粉 VOCs 的特征性和主要的风味物质，在较高温度（220、240）下炒制有利于其产生；WHB 中VOCs 随炒制温度的变化更加显著，除呋喃类 VOCs 外，其他类化合物相对变化量均高于 BHB；由主成分分析可知 BHB 和 WHB 糌粑粉风味存在显著差异，可以分为两种不同的风味类型。本研究有望为青稞糌粑粉生产技术规范的制定提供理论依据。关键词：气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS），青稞糌粑粉，青稞品种，炒制温度，挥发性风味物质(VOCs)本文网刊:中图分类号：TS210.1 文献标
5、识码：A 文章编号：10020306（2023）14032610DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2022100182GC-IMS-BasedAnalysisoftheEffectofFryingTemperatureonVolatileFlavorSubstancesinHighlandBarleyTsampaFlourGUOYahong1，TONGLitao1，WANGLili1，FANBei1，YANGXijuan2，ZHANGShuo1，SUNJing1，WANGFengzhong1,*，LIULiya1,*（1.Institute of Food Scienc
6、e and Technology,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Agro-products Processing,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Beijing 100091,China；2.Qinghai Academy of Agricultural and Forestry Sciences,Xining 810016,China）Abstract：To clarify the effects of different frying temperat
7、ures and grain colors on volatile organic compounds(VOCs)inhighland barley(HB)tsampa flour,gas chromatography-ion mobility spectrometry(GC-IMS)was used to analyze theVOCs in two types of HB with two colors,Goumangzi and Kunlun-15.The VOCs were analyzed at different fryingtemperatures(160,180,200,220
8、 and 240).The results showed that a total of 62 compounds was detected,among which44 organic compounds could be accurately identified,including 19 aldehydes,10 alcohols,5 ketones,5 esters,4 pyrazines 收稿日期：20221019 基金项目：青海省重大科技专项青稞提质增效关键技术研究与示范（2021-NK-A3）；国家重点研发专项特色粮油果蔬作物特征品质分析与特征标准研究（2021YFD1600100
9、-403）。作者简介：郭雅红（1997），女，硕士研究生，研究方向：粮油食品加工，E-mail：。*通信作者：王凤忠（1972），男，博士，研究员，研究方向：功能食品与生物活性物质，E-mail：。刘丽娅（1982），女，博士，副研究员，研究方向：食品营养与健康，食品胶体与界面化学，E-mail：。第 44 卷 第 14 期食品工业科技Vol.44 No.142023 年 7 月Science and Technology of Food IndustryJul.2023 and 1 furan.Frying had a significant effect on the compositio
10、n of VOCs in tsampa flour,with the increase of fryingtemperature,the total amount of alcohol VOCs tended to decrease gradually,while aldehydes,ketones,esters,pyrazines andfurans VOCs tended to increase.Pyrazines,aldehydes and ketones were the characteristic and main flavor substances of HBtsampa flo
11、ur,and frying at higher temperature(220,240)was favorable to their production.The variation of VOCs withfrying temperature was more significant in WHB,except for furan VOCs,the relative changes of other compounds werehigher than those in BHB.The principal component analysis showed that there were si
12、gnificant differences in the flavor ofBHB and WHB tsampa flour,which could be classified into two different flavor types.This study was expected to provide atheoretical basis for the development of technical specifications for the production of highland barley tsampa flour.Key words：gas chromatograp
13、hy-ion mobility spectrometry (GC-IMS)；highland barley tsampa flour；highland barleyvarieties；frying temperature；volatile flavor substances(VOCs)青稞（Highland barley，HB）作为高原特有的粮食作物具有“三高两低”的营养成分优势，含有多酚1、黄酮、-葡聚糖24等多种功能性成分，具有极高的生理活性价值，因此被食品科学界学者广泛关注47。青稞传统食品糌粑是由青稞全籽粒炒制后磨粉而得到的一种具有地方特色的全谷物食品，极大的保留了青稞中的营养成分，具
14、有极高的营养价值。炒制是青稞糌粑制作的重要环节，可极大改善青稞的风味、色泽以及加工特性89。杨希娟10探究了炒制温度对青稞糌粑粉糊化度和色度的影响，随着炒制温度的升高，糌粑粉的糊化度逐渐升高色度L*值逐渐下降，当温度达到 120 时，糊化度达到最大值。而适中的淀粉糊化度是获得淀粉质食品期望质量（适口性、消化性等）的必要条件。张文刚等11对 10 个不同品种青稞炒制后挥发性风味成分进行鉴定研究，同时比较了昆仑-15 炒制前后风味物质的变化情况，发现炒制前后挥发性成分种类和相对含量存在明显差异，炒制后香气种类更加丰富。张垚等12在同一温度下不同炒制时间对青稞糌粑的挥发性风味成分进行鉴定研究，明确了
15、 105 炒制时的最适时间。目前青稞糌粑已实现工业化生产，但相关研究主要集中在糌粑加工工艺及产品质量控制和糌粑粉炒制时间及炒制前后挥发性风味物质的变化，然而，炒制温度对青稞糌粑粉挥发性风味化合物组成以及变化趋势的影响有待进一步研究。气相色谱-离子迁移率光谱（gas chromatogra-phy-ion mobility spectrometry，GC-IMS）是一种将气相色谱技术与离子迁移谱技术相结合的新兴的检测技术。采用 GC-IMS 技术进行检测样品不需要前处理，这最大程度的保留了样品本身的风味物质，简化了分析过程，可实现快速检测，且其灵敏度更高，检测限更低13。规避了电子鼻（E-nos
16、e）、气相色谱-质谱（GC-MS）、气相色谱-嗅闻-质谱联用仪（GC-O-MS）等传统检测检测方法耗时长、预处理方式复杂以及灵敏度较低的弊端1315。这种技术目前已经应用于多种食品风味物质鉴别，特征性风味物质筛选等研究，但很少用于快速分析青稞糌粑的挥发性风味化合物从而调控糌粑加工参数。本研究选用青海和西藏两地高产品种黑青稞芶芒紫和白青稞昆仑 15 号为实验材料，芶芒紫是西藏地区制作糌粑最常用的青稞品种，而昆仑 15 号是青海省的大宗品种，这两种青稞具有一定的地域代表性。采用 GC-IMS 法分析青稞在不同炒制温度下主要的挥发性风味物质组成情况和变化，明确不同温度对青稞糌粑风味特性的影响，为青稞糌粑加工以及青稞烘烤食品的研究与开发提供理论依据，对促进青稞糌粑加工技术的科学化、规范化发展具有重要意义。1材料与方法 1.1材料与仪器黑青稞芶芒紫（BHB）产地西藏，2021 年由西藏农学院提供 4 下储藏；白青稞昆仑 15 号（WHB）产地青海，2021 年由青海省农林科学院提供 4 下储藏；石油醚、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、亚甲基蓝指示剂、氢氧化钠、乙醇国药集团化学试剂北京有限公司；甲基红
