JAFC：德国慕尼黑工业大学Peter Schieberle教授团队发现软椒盐脆饼的关键香气成分

 

风味文献分享

编者按：

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2019年6月4日，德国慕尼黑工业大学Peter Schieberle教授团队在Journal of Agricultural and Food Chemistry（1区，IF：3.412）发表了题为“Characterization of the Key Aroma Compounds in the Crust of Soft Pretzels by Application of the Sensomics Concept（应用Sensomics概念表征软椒盐脆饼壳中的主要香气成分）”的研究文章，该文通过系统的研究分析了软椒盐脆饼皮的主要香气成分。该研究也为其他焙烤产品，尤其涉及到美拉德反应产品的风味研究的研究提供了借鉴思路。

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科学私享

2019.06.06

第一作者：Sebastian Schoenauer

通讯作者：Peter Schieberle

通讯单位：德国慕尼黑工业大学

DOI: 10.1021/acs.jafc.9b02601

文章概述

软椒盐脆饼具有均匀的棕色外壳颜色，并引起一种特有的香气，这与其他小型面包明显不同。关于这种独特香气的气味物质的数据几乎没有。采用香气提取物稀释分析（AEDA）新鲜烘焙的软椒盐脆饼皮中的提取物/馏出物，然后进行鉴定实验，结果显示：4-羟基-2,5-二甲基-3（2 H）- 呋喃酮（4-HDF；焦糖味）和2-乙酰基-1-吡咯啉（2-ACPY；烧烤味，爆米花味）在所鉴定的28种气味活性化合物中具有最高风味稀释（FD）因子。通过稳定同位素稀释测定（SIDA）对所有28种芳香化合物的定量和气味活性值（OAV）的计算证实了2-ACPY和4-HDF，此外，苯乙酸是椒盐卷饼香气特征的关键贡献者。与其他糕点外壳相比，结果阐明Strecker醛2-和3-甲基丁醛的低气味活性，脂质降解产物（E）-2-壬烯醛以及缺少吡嗪为椒盐脆饼皮的不同香气特征的主要原因。首次建立了面包或糕点皮香料重组物，特别是当环境空气中喷洒乙醇溶液时清楚地模仿了椒盐脆饼皮的整体气味。

背景介绍

软椒盐脆饼是一种很受欢迎的焙烤产品，特别是在德国南部，奥地利和瑞士，但在美国也非常受欢迎。此外，含水量较低的硬椒盐脆饼在许多国家当作零食消费。除了类似扭曲结的典型形状外，椒盐卷饼呈现均匀的棕色并且引出特征性香气，这明显不同于其他小面包。这种差异特别是由椒盐卷饼面团的碱液处理和在烘焙前撒上粗盐引起的。

在过去的几十年中，已经报道了许多尝试以特征化小麦和黑麦面包的挥发性化合物【1-8】。然而，只有少数研究【1,5】遵循这样的想法，即给定食物中存在的整组挥发物中只有一小部分能与周围的人类气味受体相互作用【9】。分子感官科学方法，即Sensomics，这是一种从食品中的无味挥发性成分中选择和识别这些化合物（关键食品气味物质；KFO）的参考方法，这些成分在人类大脑中的感知引起特征性香气。因此，根据定义，当以正确浓度存在时，Sensome是存在食品中能够与人类气味受体相互作用的全套生物活性挥发性分子【9】。

计算气味活性值是Sensomics方法的一部分，并且通过将该概念应用于小麦面包的外壳中的气味活性挥发物的组分，特别是之前已经确定为关键气味物质的4-羟基-2,5-二甲基-3（2H） -呋喃酮（4-HDF）和2-乙酰基-1-吡咯啉（2-ACPY）【2】，后来也在法棍面包结果得到了证实【5】。然而，研究表明，谷物类型对重要的KFOs也有影响：在黑麦面包壳中，除了4-HDF外，还有3-（甲硫基）丙醛和3-甲基丁醛也具有高OAVs，而2- ACPY却未检出这些化合物【10,11】。相比之下，在小麦面包屑中，却发现不饱和醛如（E，E）-2,4-癸二烯醛和（ E）-2-壬烯醛【12】以及酵母代谢物3-甲基丁醇和2-苯基乙醇是对整体香气有影响重要的气味物质【13】。同样在烤小麦面包中，据报道2-ACPY和4-HDF是关键的芳香化合物，其次是2-和3-甲基丁醛和2,3-丁二酮【14】。这些结果表明，酵母发酵烘焙食品生产中使用的参数和配方明显影响面包中芳香化合物形成的途径：例如，美拉德反应和Strecker降解对于产生外壳香气化合物，脂质氧化和酵母代谢，特别是Ehrlich途径在面包屑香气生成中更为重要【13,15】。

然而，虽然经过碱液处理的甜点如软椒盐脆饼与其他烘焙食品的整体香气特征明显不同，但尚未提供关于软椒盐脆饼的主要香气化合物的数据。因此，本研究的目的是通过应用香气提取物稀释分析来表征椒盐脆饼皮中的关键芳香化合物，并通过计算气味活性值（浓度与气味阈值的比率）来验证数据。此外，首次通过香气重组模拟谷物产品的外皮香气。

材料和方法

椒盐脆饼

在挥发性物质分离之前，从当地的面包店获得了新鲜出炉的软椒盐脆饼干。生面团由小麦粉（550型），面包酵母，氯化钠和水，采用两步面团发制备而成。

化学试剂

参考气味物质购自商业来源：2-乙酰基-2-噻唑啉，2-氨基苯乙酮，（E，E）-2,4-癸二烯醛，3-羟基-2丁酮，3-羟基-2-甲基吡喃-2-酮，2-甲氧基苯酚，3-甲基丁醛，3-甲基丁酸，3-（甲硫基）丙醛，（E，E）-2,4-壬二烯醛，（E，Z）-2,6-壬二烯，（Z）-2-壬烯醛，苯乙醛和苯乙酸（Sigma-Aldrich，Steinheim，Germany）。2,3-丁二酮，4-羟基-2,5-二甲基-3（2H） - 呋喃和甲基丙酸（Fluka，Sigma-Aldrich Chemie，Steinheim，Germany），2-苯基乙醇（Acros Organics，Geel，比利时），2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和2-甲基丁醛（Alfa Aesar，Karlsruhe， Germany）。乙酸，丁酸，4-羟基-3-甲氧基苯甲醛，2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮（Merck，Darmstadt，Germany）和1-辛烯-3-酮（Lancaster，Muehlheim am Main，Germany）。如前所述合成2-乙酰基-1-吡咯啉，6-乙酰基-2,3,4,5-四氢吡啶和2-丙酰基-1-吡咯啉【16,17】。

液氮从Linde（慕尼黑，德国）获得，二氯甲烷（Merck，Darmstadt，Germany）在使用前重新蒸馏。

同位素标记标准

如文献中报告的方法合成以下的同位素标记内标：[ 2 H2-5 ] -2-乙酰-1-吡咯啉【11】， [ 2 H2-5 ] -6-乙酰基-2,3,4,5-四氢吡啶【16】，[ 2 H4 ] -2-乙酰基-2-噻唑啉【18】， [ 2 H3 ] -2-氨基苯乙酮【19】，[ 13 C4 ] -2,3-丁二酮【20】，[ 2 H 2 ] -丁酸【21】，[ 2 H4 ] - （E，E）-2,4-癸二烯醛【22】， [ 2 H3 ] -4-羟基-3-甲氧基苯甲醛【23】， [ 2 H3 ] -2-甲氧基苯酚【17】， [ 2 H3 ] -2-甲氧基-4-乙烯基苯酚【24】，[ 2 H 2 ] -2-甲基丁醛【22】，[ 2 H 2 ] -3-甲基丁醛【25】，[ 2 H 2 ] -3-甲基丁酸【26】， [ 2 H3 ] -3-（甲硫基）丙醛【27】，[ 2 H 2 ] - （E，E）-2,4-壬二烯醛【23】， [ 2H2 ] - （E，Z）-2,6-壬二烯醛，[ 2 H 2 ] - （Z）-2-壬烯醛和[ 2 H2-4 ] -1-辛烯-3-酮【22】， [ 13 C2 ] -phenylacetaldehyde和[ 13 C2 ] -2-苯基乙醇【28】。

[ 2 H3 ]乙酸，[ 13 C 2 ] -4-羟基-2,5-二甲基-3-（2 H） -呋喃酮，和[ 13 C 2 ] -苯乙酸购自Sigma-Aldrich公司购买。[ 13 C4 ] -3-羟基-2-丁酮获自Toronto Research Chemicals（Toronto，Canada）和来自CDN Isotopes（Pointe-Claire，Canada）的[ 2 H 7 ] - 甲基丙酸。

同位素标记化合物浓度的测定

使用辛酸甲酯作为内标测定同位素标记的标准品的浓度。在通过火焰离子化检测（FID）确定各个未标记的气味物质与辛酸甲酯的响应因子后，使用获得的FID响应因子，从辛酸甲酯和标记化合物的峰面积计算标记化合物的浓度。未标记的类似物和辛酸甲酯。通过Thermo Fisher Scientific Trace气相色谱仪（德国Dreieich）进行分析，毛细管柱为J&W Scientific FFAP（30m× 0.25mm i.d.，0.25 μm薄膜厚度）（安捷伦科技公司，Waldbronn）。

新鲜椒盐脆饼壳挥发物的分离

将新鲜椒盐脆饼皮剥除，在液氮中冷冻，并用商业搅拌器精细研磨。将外皮粉末（10g）转移到锥形瓶中并搅拌3h，悬浮在二氯甲烷（100mL）中。过滤悬浮液，再次用二氯甲烷（总体积50mL）萃取残余物。将合并的有机萃取物用硫酸钠干燥，通过溶剂辅助香气蒸发（SAFE）蒸馏分离挥发物【29】，并使用Vigreux柱（50cm×1cm）和微量蒸馏将分离的挥发物浓缩至~1mL，并用于GC-嗅觉测定。

高分辨率气相色谱-嗅觉测定法（HRGC-O）

使用Thermo Fisher Scientific Trace气相色谱仪（德国Dreieich）进行HRGC-O分析，并在两个J＆W Scientific毛细管柱上分离挥发物（安捷伦科技，Waldbronn）（各30m× 0.25mm i.d.，0.25 μm薄膜厚度）：样品（1 μ L）由冷样品直接注射管柱内方法在40℃下注入，2min后，温度以6℃/min升温至230℃（DB-FFAP）或分别至240℃（DB-5），然后保持5min。通过毛细管柱末端的Y形流出物分流器将载气氦气流（1.2mL，75kPa）分流至FID（250℃）和嗅吸口（200℃）。

香气提取物稀释分析（AEDA）

首先，由三名受过训练的专门小组成员分析和评估未稀释的馏出物，以确保检测到所有气味。然后在DB-FFAP毛细管柱上通过HRGC-O分析逐步（1：1）稀释的馏出物获得风味稀释（FD）因子。将原始馏出物和随后的稀释液注入相应的GC柱，并在每次GC运行期间评估气味活性区域。将最终稀释获得的FD因子（其中可检测到气味剂）绘制在FD色谱图中与保留指数的关系图中。

高分辨率气相色谱-质谱（HRGC-MS）

Hewlett-Packard气相色谱仪5890系列II（Waldbronn，德国）与Finnigan MAT 95 S扇形场质谱仪（德国不来梅）相连，用于在电子轰击模式下获得质谱（MS-EI; 70 eV）和使用异丁烷作为反应气体的化学电离模式（MS-CI; 115eV）。

通过稳定同位素稀释分析（SIDA）定量挥发物

将研磨的样品掺入各自的标记标准品，并使用不同量的椒盐脆饼皮（1-100g）以获得适当浓度的各个目标化合物。进一步的后处理程序与上述用于GC-O的样品相同。

对于定量，使用三种不同的仪器。

方法A（用于较高浓度的化合物）：通过与Varian 220离子阱质谱仪（Darmstadt, Germany）耦合的Varian 431气相色谱仪对乙酸，丁酸，甲基丙酸，3-甲基丁酸，3-羟基-2-丁酮，2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮，3-羟基-2-甲基吡喃-2-酮进行定量分析。在J＆W Scientific DB-FFAP上进行分离柱（30m× 0.25mm，0.25 μ M）（Folsom，USA）使用以上给出的GC-O的温度程序

方法B（用于需要与其他共洗脱峰分离的化合物）：使用Agilent 6890N气相色谱仪（Waldbronn，Germany）结合飞行时间质谱仪（GC × GC-TOF / MS），通过二维气相色谱法定量苯乙醛，2-苯基乙醇，4-羟基-2,5-二甲基-3（2H） - 呋喃酮，苯乙酸和4-羟基-3-甲氧基苯甲醛。用于分离J＆W Scientific毛细管柱DB-FFAP（30 m×0.25mm内径，0.25 μ M）被用作第一柱; 第二柱是在Agilent DB-17MS（2m×0.18mm内径，0.18 μ M）。通过CTC Analytics Combi PAL自动进样器（Zwingen，Switzerland）进行样品注射，并通过Leco Pegasus 4飞行时间质谱仪（St. Joseph，USA）进行测量。

方法C（用于与其他组分共洗脱并在MS-CI中显示显着分子离子的化合物）：使用与Varian CP 3800气相色谱仪和Varian Saturn 2000离子阱质谱仪（Darmstadt，Germany）偶联的Thermo Quest Trace 2000系列气相色谱仪（Egelsbach，Germany），通过二维气相色谱法定量剩余的气味物质。对于挥发性分离，将J＆W Scientific DB-FFAP柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）（Folsom，USA）的流出物通过冷阱引导至J＆W Scientific DB-5毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）（Folsom，USA），质谱仪使用甲醇作为反应气体以化学电离模式操作。

对于任何方法，响应因子（RF）是从未标记化合物和标记化合物的混合物获得的数据计算的，比例为5：1,3：1,1：1,1：3,1：5和峰值使用各个质量片段的区域（表1）。使用响应因子和添加的内标物的量，从内标的峰面积计算化合物的浓度。

鼻腔气味阈值的确定

首先通过GC-O检查参考气味物质的纯度【30】。然后，制备乙醇储备液，将0.1mL储备液加入到无味淀粉产生50倍的预期的气味阈值更高的浓度。然后将该样品用淀粉逐步稀释（3：1）。使用17名成员的感官小组通过强制选择方法确定气味阈值。用最稀释的样品开始评估。

香气轮廓分析

17名参加过每周感官训练的受过训练的小组成员参加了椒盐卷饼香气轮廓分析。2-乙酰基-1-吡咯啉（爆米花味），4-羟基-2,5-二甲基-3（2H） - 呋喃酮（焦糖味）的水溶液，（E，E））-2,4-十二烯醛（脂肪味），苯乙酸（蜂蜜味），2,3-丁二酮（黄油）和3-甲基丁酸（汗味）作为参考，提供浓度比各自气味高50倍阈值。椒盐卷饼粉末的香气属性的强度按照从0.5（不可感知）到3（强烈可感知）的等级以0.5单位的间隔排序。样品放在在Teflon容器中。将小组成员给出评级平均并绘制蜘蛛网图。

香气重组和遗漏实验

将OAV> 1的所有22种香气化合物溶解在乙醇储备溶液中，然后将其用于无味淀粉。注意乙醇含量总是低于淀粉中的检测阈值。在不同的品评中，专门小组成员确定了香气重组中的单一属性的强度以及新鲜椒盐脆饼的外壳粉末中的强度。在第三次品评中，评估两个样品的总体香气特征的相似性。在遗漏实验中，将缺乏一种具有高OAV的气味物质的重组物与完全重组物的整体香气轮廓进行比较。

结果和讨论

在预备的感官评价中，比较了棕色外皮粉末和软椒盐脆饼的白色碎屑粉末（图1）的香气特征，数据清楚地表明，只有外壳引起椒盐脆饼的独特香气，而面包屑显示一种相当温和的气味。接下来，在盲法三角试验中，将椒盐脆饼的外皮粉末分别与小麦或黑麦面包皮的整体香气进行比较。在这两个实验中，17名小组成员中有17名能够将椒盐脆饼皮与两种面包皮区分开来。因此，证实椒盐脆饼皮的香气特征是独特的，并且特别是与小麦面包皮不同，尽管所用的面团成分非常相似。

▲图1 本研究中软式椒盐脆饼

关键香气化合物的鉴定

为了从椒盐脆饼皮中分离挥发性疏水性组分，将其切碎，冷冻，在液氮中研磨，最后用二氯甲烷萃取。通过SAFE蒸馏将挥发性组分与挥发性组分分离，并将得到的馏出物用于气相色谱-嗅觉测定法（GC-O），然后进行香气提取物稀释分析（AEDA）。检测到总共28个气味活性区域，其FD因子为2至4096，其中具有焦糖状气味的化合物 24 ，其次是具有爆米花，类似爆米花的化合物 6 和气味物质 25。具有丁香般的香气显示出最高的风味稀释因子（图2）。FD色谱图与通过火焰离子化检测获得的色谱图（FID;左侧）的比较证实了在香气分析中的常见观察结果，即大部分峰值体积未对香气有贡献。例如，随着一些大峰的洗脱，专门小组成员没有检测到气味。为了确定气味印象，将质谱（MS-EI和MS-CI）的化合物，气味属性和保留指数与内部数据库中的数据进行比较。然后通过分析相应的参考化学品，也基于相同的气味属性，确认软件建议的结构。两个重要的组可以根据类似的气味属性进行分类（图3）：一组是爆米花和腐臭的化合物2-乙酰基-1-吡咯啉（6），2-丙酰基-1-吡咯啉（7） ，6-乙酰基-2,3,4,5-四氢吡啶（12）和2-乙酰基-2-噻唑啉（18）（图3A）。第二组由三种类似焦糖的气味剂2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮组成（20），3-羟基-2-甲基吡喃-2-酮（23）和4-羟基-2,5-二甲基-3（2H）-呋喃酮（24 ;图3B）。此外，用高FD因子鉴定2-甲氧基-4-乙烯基苯酚（25），2-苯基乙醇和丁酸（14 ;表2）。

▲图2 从脆椒盐脆饼皮中获得的香气馏分的火焰离子色谱和风味稀释（FD）色谱图

▲图3 软椒盐脆饼中两种重要的气味类别的结构：（A）爆米花状，烧烤气味的化合物和（B）焦糖状气味化合物。

一些不饱和醛，例如10，13，17和19（表2）在总的关键香气化合物中表现出低FD因子。通常认为这些化合物是面壳脂质氧化期间形成，例如通过面包酵母中存在的酶脂氧合酶。为了解释它们在面壳中的发生，Onishi等人【31报道，形成在面包屑中挥发物可以转移到面包壳包和反之亦然。然而，在面包卷和其他糕点中，在椒盐卷饼中，面包皮与面包屑之间的距离非常小。此外，与面包卷相比，椒盐卷饼中面包皮与面包屑的比例显着更高。

关键香气化合物的定量和气味活性值（OAV）的计算

为了更好地了解气味物质对椒盐脆饼香气的贡献，通过稳定同位素稀释测定（SIDA）对所有28种气味活性化合物进行定量。最高浓度确定为乙酸（40400 μg/kg），3-羟基-2-丁酮（17400 μg/kg），3-羟基-2- methylpyran -2-酮（麦芽酚; 5770 μg/kg），甲基丙酸（3250  μg/kg），3-甲基丁酸（2800  μg/kg），4-羟基-2,5-二甲基-3-（2 H ） -呋喃酮（2440  μg/kg），和2-苯基乙醇（1000  μg/kg）（表3）。然而， 2-乙酰-1-吡咯啉（3.50 μg/kg），6-乙酰基-2,3,4,5-四氢吡啶（3.22  μg/kg），（E ，E ）-2- ，4， -壬二烯醛（2.69  μg/kg），（Z）-2-壬烯醛（2.07 μ克/千克），2-乙酰基-2-噻唑啉（1.90  μg/kg），（E，Z）-2,6-壬二烯醛（1.46  μg/kg），和2-丙酰基-1-吡咯啉（1.24  μg/kg）表现出低含量（表3）。

为了对香气活性化合物对整体香气的重要性进行排序，基于淀粉的气味阈值计算气味活性值（OAV）以更好地模拟椒盐卷饼基质。28种芳香活性化合物中有22种显示OAV高于1（表4）。其中，最高的OAV测定为苯乙酸（1200），其次是3-甲基丁酸（510），2-乙酰基-1-吡咯啉（480），4-羟基-2,5-二甲基-3（2H） - 呋喃酮（190）和2,3-丁二酮（140）。在本研究中显示出最高OAV的苯乙酸以前没有报道为面包皮的香气化合物。4-羟基-3-甲氧基苯甲醛（62），6-乙酰基-2,3,4,5-四氢吡啶（60），3-（甲硫基）丙醛（46），1-辛烯-3-酮（38），苯乙醛（38），2-丙酰基 -吡咯啉（29），2-甲氧基-4-乙烯基苯酚（22），甲基丙酸（17），（E，E）-2,4-癸二烯醛（16）和乙酸（13）显示出稍低的OAV。由于参比化合物的纯度不足，无法确定淀粉中3-羟基-2-丁酮的OAV，因此，水中590 μg / L 的阈值用于计算OAV（29） 。由于2,3-丁二酮分别在水（1.0μg/ L）和淀粉（1.2μg/ kg）中显示几乎相同的气味阈值，因此该假设也可能对羟基酮有效。

28种气味活性化合物中有6种在淀粉中没有达到其气味阈值，即2-和3-甲基丁醛，（E，E）-2,4-壬二烯醛，2-乙酰基-2-噻唑啉，2-羟基 - 3-甲基-2-环戊烯-1-酮和2-甲氧基苯酚。在先前关于异亮氨酸降解机理的研究中，软椒盐脆饼中报道了更高量的342μg/ kg 2-甲基丁醛【15】。因此，可以假定，2- methybutanal的主要部分存在于饼干碎屑。

香气模拟和遗漏实验

为了检查是否确定了所有相关的气味物质以及所鉴定的香气化合物的混合物是否能够模拟软椒盐脆饼皮的气味，制备了香气重组物。对于重组物，将所有22种OAV> 1的化合物（表4）掺入无味淀粉基质中。使用它是因为即使用溶剂彻底萃取也不可能使外壳粉完全脱味。通过由新鲜的椒盐脆饼皮和香气重组物中的17位小组成员组成的小组来评估气味强度如爆米花状，焦糖状，脂肪状，蜂蜜状，黄油味和汗味的强度（图4）。在两个样品中，爆米花样和脂肪被认为是最强烈的气味属性，其次是黄油，焦糖样和汗味。有趣的是，尽管苯乙酸具有较高的OAV，但蜂蜜般的气味印象仍然很弱。通常，在重组中，所有六种气味品质都比椒盐脆饼皮中的要弱一些。可能是淀粉与椒盐卷饼基质不完全匹配，从而导致加标气味物质释放不同。椒盐脆饼（melanoidins）表面上的棕色成分也可能对气味释放/结合产生影响。但是，通过喷雾瓶将重组物的乙醇溶液喷雾到环境空气中可以产生非常好的椒盐卷饼香气印象。

▲图4 （A）软椒盐脆饼皮和（B）淀粉中香气重组物的香气轮廓。

与其他烘焙食品的外壳的结果比较

将椒盐卷饼皮中鉴定的气味物质与之前对小麦面包皮的研究进行比较表明，所鉴定的大多数化合物也是小麦面包皮香气的贡献者。特别是烤香，爆米花和焦糖样化合物2-乙酰基-1-吡咯啉和4-羟基-2,5-二甲基-3（2H） - 呋喃酮是谷类烘焙食品中的典型气味物质，并且以前有过据报道，它是小麦和黑麦面包皮以及爆米花中的主要气味物质【2,11,17】。然而，在先前的研究中，没有计算出气味活性值。通过将本研究中使用的淀粉中的气味阈值应用于先前报道的定量结果（表5），基于发表的法式面包皮5和烤小麦面包的数据可以计算类似的OAV【14】 。在软椒盐脆饼干中，4-HDF的浓度与其他糕点相比处于相似的范围，但2-ACPY的OAV降低了2-5倍（表5）。之前的研究表明，在烘焙食品的外壳中，2-ACPY是由酵母中存在的氨基酸鸟氨酸与碳水化合物降解产生的α - 二酮反应形成的（图5）【32】。因此，椒盐脆饼皮中较低的浓度可能是由于椒盐卷饼配方中使用的酵母量较低。在先前对烤小麦面包的研究中很好地证实了小麦面包生产中使用的面包酵母量对ACPY量的影响【2】。下面将讨论较低量的2-ACPY的另一个建议。

▲图5 通过1-吡咯啉作为瞬时中间体从鸟氨酸开始形成2-乙酰基-1-吡咯啉。

尽管在椒盐脆饼皮中2-ACPY计算的OAV较低，但它对整体香气的影响可能受到以下影响：Strecker醛，如相比于其它类型的面包的结壳【2,5】，3-甲基丁醛或3-（甲硫基）丙醛在椒盐脆饼皮中仅显示低浓度：例如，2-和3-甲基丁醛总量和小麦面包皮，棍式面包壳或烤麦面包总是> 1000 μg/kg，而在椒盐饼干外壳仅为18 μg / kg，其低于气味阈值。众所周知，Strecker醛是由碳水化合物裂解形成的α-二酮引发的游离氨基酸降解形成的。但是，认为在烘焙过程中在椒盐卷饼面团表面存在的碱性条件下，将发生例如α-二酮与游离氨基酸或氢氧根离子的反应之间的竞争（图6）。后者优选与糖降解产物反应，例如在苄酸重排和α-二酮裂解反应中导致例如形成乙酸（图6）。

▲图6 在热处理过程中，在碱性条件下，在椒盐卷饼面团的表面上1-脱氧酮与氨基酸或羟基离子的可能反应途径。

有趣的是，据报道，在椒盐脆饼蒸馏物的GC-O期间，没有发现吡嗪，其特别是黑麦面包皮的香气【10】。 这与“抑制的”Strecker降解非常一致，因为吡嗪是由Strecker反应的第一步产生的两个氨基酮（图6）的组合形成的【33】。 因此，椒盐脆饼壳中2-ACPY的较低浓度也受到Strecker反应的抑制的影响，Strecker反应也是产生1-吡咯啉所必需的，1-吡咯啉是2-ACPY形成中的瞬时中间体（图5）。

在椒盐脆饼皮中存在的相对高浓度的另一种气味物质是2-甲氧基-4-乙烯基苯酚（390 μg/ kg），已知其通过阿魏酸的热降解产生【34】。显然，碱性处理面团表面导致小麦粉中存在的阿魏酸和阿拉伯木聚糖之间的酯键裂解，从而提供更高浓度的该前体（图7）。 最后，应该提到脂质降解产物，例如脂肪气味不饱和醛，在椒盐脆饼皮中也不足（表5）。

▲图 7 阿魏酸木聚糖裂解阿魏酸酯并通过游离阿魏酸的脱羧形成2-甲氧基-4-乙烯基苯酚。

因为从文献结果中来看，整体香气特征取决于混合物中气味活性化合物的比例，甚至五种成分的混合物也不能被人类区分【35】，椒盐脆饼皮或小麦中的气味物质的不同定量混合物是整体香气轮廓不同的原因。

总之，数据清楚地证明，小面包的技术处理（例如软椒盐脆饼）是影响烘焙食品整体香气特征的另一种方法。

【说明】

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④、建议查看原文，体味作者的原滋原味。