程 赞，毛红艳，赵晓燕✉，于 明，刘红开，张晓伟，王 萌

（1. 济南大学 烹饪学院，山东 济南 250022；
2. 新疆农业科学院 粮食作物研究所，新疆 乌鲁木齐 830091；
3. 新疆农科院粮作所科技开发服务公司，新疆 乌鲁木齐 830091）

馕是新疆维吾尔民族日常生活中一种具有代表性的主食，是当地少数民族饮食文化中尤为关键的支点和支柱[1]。与其他传统面饼制品相比，馕拥有独特的地域特色和营养价值[2]。

馕制品的种类多样，多半取决于其用料、形状、味道、厚薄度等因素[1]。制品的主要用料基本相同，包括小麦粉、水、盐、酵母和食用油，而其辅料比较广泛，如芝麻、白糖、牛奶、鸡蛋等。在馕制作的过程中，各类主料的选择都会对成品的口感和风味产生或多或少的影响，例如水可以影响面团的软硬度从而影响成品形态；
酵母是面团发酵的关键配料，食盐的多少会对酵母性能的发挥产生影响，同时还会决定馕制品的味道；
食用油可以改变成品色泽，使之更有食欲，同时还有增香和提升口感的作用[3]。

目前制馕的手段有机器制馕和馕坑烤馕两种。前者兴起时间不长，产品较为标准的机械化自动制馕设备生产规模尚未形成；
后者是传统的制馕工艺，即利用土坯或砖砌的馕坑，采用柴火或炭火烤制成熟[1]，其缺点主要有：（1）温度与卫生难以控制，不易形成标准化生产且容易造成食品污染；
（2）操作有难度及存在一定的安全性隐患；
（3）制馕速度慢、效率低，人工消耗大，不易大量生产。

而馕在制作的过程中，其营养成分及风味物质在高温的作用下，也将发生变化，主要包括：一是馕中的脂类物质在温度达到其沸点时，浓郁香味的挥发性物质就会产生；
二是馕中糖类物质及蛋白质与糖之间也会发生焦糖化和美拉德反应，使馕的表皮呈现光亮、金黄、韧脆，并出现特殊的风味；
三是馕坯中的蛋白质发生了变性，使馕的内部组织变的柔软有弹性，改善口感。馕的最终呈味结果及口感取决于各成分的综合作用。其中，蛋白质经过降解变成低分子肽和氨基酸等小分子，如甜味肽、咸味肽、鲜味肽、色氨酸、甘氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等。该类分子与味觉感受体发生接触，刺激大脑的味觉中枢产生滋味。不同的小分子肽和氨基酸造就了丰富的味感，在馕的呈味中贡献最大。

目前，对馕的制作工艺研究报道较多，而对电烤箱烤制馕的品质及风味的研究尚鲜见报道[2-3]。而电烤箱与传统炭火工艺有所差异，可能会对馕的营养成分及风味造成一定的影响。本文详细研究了电烤箱烤制馕的营养特性、风味物质的变化，并与市售馕的品质进行对比，以期为烤箱烤制馕的营养品质与风味性质的提高提供借鉴作用。

1.1 材料与试剂

中裕原味小麦粉：滨州中裕食品有限公司；
鲁花压榨葵花油：山东鲁花集团有限公司；
安琪高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；
天然深井盐：山东省盐业集团有限公司；
市售馕：济南市民族大街市场新疆馕店。

1.2 仪器与设备

电子分析天平（FA/JA）：上海佑科仪器仪表有限公司；
冷冻干燥机（Scientz-12ND）：宁波新芝生物科技有限公司；
陶瓷纤维马弗炉（SX3-4-10X）：天津津立仪器设备科技发展有限公司；
氨基酸分析仪（L8500A）：日本日立科技有限公司；
气质联用仪（SCIONSQ -456 –GC）：美国Bruker公司；
傅立叶红外光谱（Pekin-Elmer Model GX）：英国珀金埃尔默公司。

1.3 实验方法

1.3.1 馕的制作

馕制作流程如图1所示。将小麦粉、水、酵母、盐、食用油按100∶50∶1∶1∶10的质量比混合并揉制（用水量可随天气适当调整），然后将面团湿润放置在30 ℃的恒温培养箱中醒发80 min，揉面次数为2次，并将面团加工成中间薄边缘较厚形状（直径：20.2～20.7 cm；
中间厚度为：0.5～0.8 cm；
边缘厚度为：1.2～1.5 cm）的圆形馕坯，馕戳加工出纹理后，用 5%淡盐水涂刷表皮，均匀撒上芝麻，置于烤箱中，在220 ℃下烤制20 min。

美国著名教育家杜威提出，教学不应是直截了当地注入知识，而应诱导学生在活动汇总得到经验和知识。新课标倡导探究性学习，就是力图改变学生的学习方式，帮助学生领悟科学的本质，而且关注创新精神和实践能力的培养。在教学中，教师应该针对学生认知特点，创造性地组织探究活动，让学生立足书本，进行层层递进地观察、实验，收集和分析证据，在体验探究的过程中，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，激发创新意识。

图1 馕的制作流程图Fig.1 Flow chart of Naan production

1.3.2 氨基酸测定

按照 GB 5009.124《食品中氨基酸的测定》的方法使用氨基酸自动分析仪进行检测自制馕和市售馕中氨基酸的含量[4]，采用水解法处理样品，按照公式（1）计算氨基酸的含量[4]。

式中：X：氨基酸含量，g/100 g；
c：样品测定液中氨基酸含量，nmol/50 μL；
F：样品稀释倍数；
V：水解后样品定容体积；
M：氨基酸的摩尔质量，g/mol；
m：称样量，g；
109：将样品含量由纳克（ng）折算成克（g）的系数；
100：换算系数。

1.3.3 气质联用色谱（GC-MS）

样品处理：固相微萃取法，将粉碎的 2.0 g的样品置至20 mL的顶空瓶中，在60 ℃下吸附30 min，取出吸附后的萃取头，转移至色谱的进样口，然后在250 ℃下解吸3 min[8]。GC的实验参数为：采用DB-WAX石英毛细柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）色谱柱，柱流量为0.8 mL/min；
以高纯度氦气为载气；
升温方式是初温40 ℃（3 min），第一次升温以5 ℃/min 升到90 ℃，第二次升温以10 ℃/min 升到250 ℃（6 min）；
进样口的温度为250 ℃。

MS的实验参数为：EI作为离子源，其温度是200 ℃，70 eV的电压，250 ℃的色谱-质谱接口温度[5]。测定：自动进样，用GC-MS技术分析，得到全成分总离子流图（TIC），将所得的质谱数据与质谱数据库检索得到的数据进行比较，对比标准图谱鉴定每个色谱峰的化学成分，最后对色谱峰用面积归一化法进行计算。

采用固体方法即溴化钾压片法制备样品[6]，按照样品与溴化钾 1∶100研磨均匀后置于压片机中，然后在室温下进入红外光谱仪样品仓进行测试，实验条件为：扫描波数范围为4 000～400 cm‒1；
分辨率 4 cm‒1；
扫描次数为 32次。采用 Origin软件作图，分析馕的结构与其谱带的关系，并对酰胺Ⅰ带（1 600～1 700 cm‒1）馕中蛋白二级结构含量进行分析。

1.4 数据分析

实验的数据重复测定3次，数据展示为平均值±SD标准偏差，采用统计软件SPSS20.0（Inc，Chicago，IL，USA）与 Duncan检验（P<0.05）对数据进行统计分析[7]。

2.1 氨基酸分析

氨基酸不仅具有呈味特性，能与多种受体发生作用，而且是维系人体生命活动的重要物质，具有各种生理功能。利用氨基酸自动分析仪分别对小麦粉、自制馕及5种市售馕中的17种水解氨基酸的组成及含量进行测定（表1）。如表1所示，全部样品中均含有17种水解氨基酸，且自制馕的总氨基酸含量比市售的馕明显更高。通过与小麦粉进行比较，选择该小麦粉制作而成的馕，在17种氨基酸中除精氨酸、胱氨酸和谷氨酸外的氨基酸的含量均有所上升，同时氨基酸总量值相较于小麦粉更高，说明馕在热加工的过程中，氨基酸发生转化[8]。

表1 小麦粉和馕中的氨基酸组成Table 1 Amino acid composition of flour and Naan g/100 g

对表1中的数据进行分析，可知市售馕的总氨基酸含量差异较大，在 8.6%～9.5%间。5号市售馕中总氨基酸含量最低，为8.6%，1号市售馕最高，为 9.5%，二者的差值为 0.9%。原因是因为多个生产厂制做馕时所选用的原材料有所区别。与此同时，所有样品中的谷氨酸的含量最高，之后是亮氨酸，其次是脯氨酸和苯丙氨酸。谷氨酸[9]是生物机体内氮代谢的基本氨基酸之一，大量存在于谷类蛋白质中，有鲜味，使烘烤成熟的馕滋味香美；
亮氨酸[10]能够调节血糖，同时可作为调味增香剂使用；
脯氨酸广泛存在于小麦细胞壁中，具甜味，起到使馕口感变香甜的作用；
苯丙氨酸属芳香族氨基酸[11]，可与糖类发生氨基-羧化反应以改善馕的香味。

2.2 风味成分分析

表2给出了样品的风味化合物，在自制和市售馕制品中共检测出16种挥发性的风味成分，醛、酮、醇、酯、苯环、杂环、有机酸、烃类及其他成分的比例为 5∶1∶3∶1∶1∶1∶1∶5[12-13]。其中有的风味物质在自制馕出现，有的在市售馕中出现，而4号市售馕检出的最多，为14种，均高于自制。在所有馕中，乙醇正己醛、邻二甲苯、环辛四烯和2,2-二甲基癸烷风味物质均检出。

对所有样品的风味物质进行了系统的分类统计，结果见表3。表中分为醛、酮等8类，这些物质在形成馕的独特风味上均起到了关键性的作用。而自制馕与市售馕相比，未能检测出酮类、酯类和有机酸三种风味成分，其原因来自自制馕没有填入洋葱、蛋类等辅助原料。

表2 馕的风味成分组成Table 2 Flavor components of Naan %

表3 馕中挥发性物质分类统计Table 3 Classification and statistics of volatile substances in Naan %

在风味物质中，异戊醛有苹果香味；
正己醛呈现青草麦芽香气；
壬醛有似橘香气味；
2-甲基丁醛具有麦芽香味；
乙酸甲酯和戊醛都具有水果香气；
3-羟基-2-丁酮散发出使人舒适的奶油香气；
所形成的乙酸乙酯散发出细腻的水果发酵芬芳，味微甜；
异戊醇属杂醇油中的一种，具备辛辣味。另外，二甲基砜和二甲基硫为洋葱的风味成分，这些硫化物使得洋葱具有特殊的风味和抗炎、促进机体新陈代谢以及预防疾病等功效。另外，3号馕样品在烤制过程中或许受馕坑烤制温度、均匀度等因素的影响，导致馕有部分焦糊，产生烟熏气味，而检测出了存在致癌风险的羰基镍。

2.3 傅里叶变换红外光谱分析

在本实验中，FTIR光谱图用于分析小麦粉及馕的纤维素、淀粉等碳水化合物、脂肪和蛋白质等基本构成的区别。3 800～3 200 cm–1（主要有羟基、胺基和烃基的伸缩振动）、1 200～1030 cm–1（主要有单键C—O的伸缩振动）、930～900 cm–1和785～755 cm–1（主要有C—H及烯烃C—H的弯曲振动）的特征峰都属于碳水化合物[12]；
1 680～1 630 cm–1（主要是C==C及C—N的伸缩振动）和1 570～1 510 cm–1（主要为N—H和C—N的伸缩振动）特征峰则属于蛋白质[13]；
2 926 cm–1（主要为C—H的伸缩振动）和1 746 cm–1（主要为C==O伸展振动）特征峰属于脂肪[17]。

对图2小麦粉和自制馕的FTIR图谱对比统计发现。从归属于碳水化合物特征峰 3 800～3 200 cm–1和 1 200～1 030 cm–1可知，小麦粉对应的峰高且宽，而自制馕对应的峰有下降趋势，意味着小麦粉中的碳水化合物含量高[18]。从归属于蛋白质的特征峰1 570～1 510 cm–1的N—H和C—N的伸缩振动吸收峰可知，小麦粉的特征峰也强于自制馕，表明小麦粉中蛋白质含量也较多[19]，而馕在高温加工过程中，因其表层发生的美拉德反应破坏了蛋白质的二级结构，进而降低了总峰的面积[18]；
脂肪对应的特征峰为2 926 cm–1，小麦粉中没有出现该峰，是因为馕在进行加工的过程中添加了植物油导致的。在1 081 cm–1特征峰归属于C—O—H弯曲振动、C—N伸缩振动或N—H伸缩振动，同时1 024 cm–1特征峰归属于C—O—C不对称伸缩振动[20]。

图2 小麦粉及馕红外图谱Fig.2 Infrared spectrums of flour and Naan

对图2自制馕和市售馕的FTIR图谱进行比较分析，可知自制馕与不同市售馕的 FTIR特征吸收峰位置无显著差异，但在吸收峰的强度有所差异。通过峰强度的比较，发现自制馕所含有的碳水化合物、蛋白质、脂肪含量比市售的偏小。其原因大致是因为实验室自制馕的制作工艺中仅仅使用了些许基本原料，但市售馕需考虑更多的经济因素。为了满足消费者的需求，市售馕往往会选择多种辅料（如奶类、蛋、糖、洋葱等）进行添加，以此来改善馕制品风味与口感，由此将造成样品的红外吸收强度有所区别。

通过 FTIR的二阶导数对馕中蛋白二级结构进行定量分析。在图谱中确定蛋白的子峰峰位，进行拟合曲线，得到蛋白二级结构各个子峰的面积，子峰面积在二级结构所占比例即为其含量二。表4展示了不同馕在酰胺Ⅰ带中的二级结构百分含量。

表4 小麦粉及馕的酰胺Ⅰ带频率Table 4 The frequency of amide I band of flour and Naan %

由表4可知，小麦粉、自制馕和市售馕中蛋白的二级结构α-螺旋、β-折叠、无序结构和β-转角结构的百分含量有一定的差异。所有样品中蛋白质二级结构中以 β-折叠和 β-转角含量为主，α-螺旋与无规则卷曲结构含量较少。面团经过热处理后，发现蛋白质二级结构中β-折叠和β-转角含量显著上升，其中自制馕中β-折叠增加的最少，而β-转角增加的最多；
α-螺旋与无规则卷曲含量显著下降（P<0.05），意味着馕中蛋白质刚性的增加和柔性的减弱，其中自制馕与2号市售馕的α-螺旋的降低无显著性差异，且降幅最大，自制馕与1号市售馕的无规则卷曲的降低无显著性差异，且降幅最大[21]。由此可以推测，馕的加工方法可以影响其品质。此外，馕中蛋白二级结构含量出现差异性的原因可能也与市售馕添加了多种辅料相关，而蛋白质二级结构的变化也将引起馕的口感变化，品质也将有所差异[22]。

本文主要研究电烤箱烤制馕的品质与挥发性物质，同时与市售馕进行比较。从氨基酸含量来看，馕中均包含17种氨基酸，同时市售馕含量普遍低于电烤箱自制馕，其中对馕风味构成影响的亮氨酸、脯氨和苯丙氨酸的含量也是电烤箱自制馕中含量较高，证明电烤箱自制馕的风味口感更丰富，营养价值更高。通过气质联用仪对风味成分的分析，发现自制和市售馕样品中可以检测16种挥发性成分，其中酮类、酯类和有机酸风味物质在自制馕中未发现。自制和市售馕样品中特征吸收峰位相对一致，但峰的强度有差异。在不同的馕中，因其加工方式不同，蛋白的二级构含量变化也不同，其中自制馕中β-折叠增加的最少，而β-转角增加的最多；
α-螺旋与无规则卷曲含量显著下降，表示馕中蛋白质刚性的增加和柔性的减弱，从而使馕的品质也有所差异。综合来看，传统制馕是在馕坑里烤制成熟的，在操作时存在诸多不便和安全隐患。而采用电烤箱制馕来改进馕的生产工艺，可以对温度进行控制，更大程度的保留氨基酸，避免有害物质和不良气味产生，尽可能的保留馕的风味品质，口感更加有韧劲。但在电烤箱馕的自制过程中仅采用了基本原料，未加入牛奶、鸡蛋、糖、洋葱等辅料，导致风味成分下降。可以充分考虑将市售馕原料配方与电烤箱烤制结合，在温度可控的情况下生产出品质好风味佳的新疆馕。

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