山药是一种常见的药食同源植物，我国主要分布在四川、河南、湖南、贵州等地^[1]，其地下肥大的肉质块茎富含淀粉、氨基酸、蛋白质等营养成分和皂甙、尿囊素、多酚、胆甾醇、麦角甾醇等多种功能成分，具有增强免疫力、健脾养胃、固肾益精等功效^[2]，使其具有良好的市场前景和发展潜力。目前，山药在加工方面主要用来制作山药粉、山药饮品、山药饼干、山药脆片等^[3]，而对油炸类山药产品的研究开发相对较少。与直接油炸相比，对山药进行挂糊处理能够使其在获得金黄酥脆外壳的同时，有效地缓解原料在高温环境下的物质交换，减少内部水分的渗出和营养成分的流失，阻止外部油脂的渗入^[4]。通常选水淀粉作为酥炸糊的原料，然而水粉糊的粘度较低，导致挂糊效果较差，不适合用于挂糊产品的批量化生产^[5]。魔芋中的魔芋葡甘露聚糖（Konjac glucomannan，KGM）是一种水胶体膳食纤维，含量一般为60%~90%^[6]，具有良好的吸水性、稳定性、成膜性、增稠性和乳化性^[7]，将魔芋粉与淀粉进行复配可以弥补天然淀粉的不足，改变淀粉的物化特性^[8]。尽管魔芋粉已应用于面条、馒头、面包、饼干、酸乳、香肠、果冻及其他快餐类食品中^[9]，但在挂糊油炸食品中添加魔芋粉的研究较为缺乏。为此，本文旨在探究魔芋粉对油炸挂糊山药条的糊料、食用品质以及风味特性的影响，以期为油炸挂糊山药条的开发提供参考依据，推进高效农业的发展。

1.   材料与方法

1.1   材料与仪器

通用雪花小麦粉　金沙河（河北）面业集团有限公司；马铃薯淀粉　新乡良润全谷物食品有限公司；复配膨松剂　安琪酵母股份有限公司；铁棍山药　河南温县；魔芋粉　湖北强森魔芋科技有限公司；石油醚（分析纯）　成都金山化学试剂有限公司。

SR-68便携式电脑色差仪　深圳市三恩时科技有限公司；BSA623S精密天平　赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；LHS-121A水分测定仪　上海仪昕科学仪器有限公司；SOX606脂肪测定仪　海能未来技术集团股份有限公司；NDJ-8S数显粘度计　河北信采科技开发有限公司；HC-3018R高速冷冻离心机　安徽中科中佳科学仪器有限公司；GCMS-QP2020型气相色谱-质谱联用仪　日本岛津公司；WJ-800油炸锅　裕源电器有限公司。

1.2   实验方法

1.2.1   油炸挂糊山药条制作工艺流程及操作要点

工艺流程如图1所示。

图  1  油炸挂糊山药条制作工艺流程

Figure  1.  Production process flow chart of deep-fried battered yam sticks

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糊料配方：以100%为基准单位，小麦面粉17%、马铃薯淀粉22%、魔芋粉0.3%、泡打粉0.3%、水51%。

操作要点：山药洗净削皮切成6 cm×1 cm×1 cm的条形，洗去表面粘液并沥干水分，逐块投入到混合均匀的糊料中，确保山药条与糊料充分接触，取出沥3~5 s，待糊不成股滴下。根据预实验结果，将挂好糊的山药条即时投入预热至170 ℃的菜籽油中炸制9 min（油炸过程中每隔约30 s翻动一次，使山药条受热均匀），沥油捞出放置。

1.2.2   糊料品质测定

1.2.2.1   挂糊率的测定

参考崔莹莹^[5]的方法并进行修改，精准称量山药条与糊料的质量，然后将山药条浸入糊料中，确保山药条与糊料充分接触，取出沥3~5 s，待糊不成股滴下后，称取糊料的质量，每组样品平行测定3次。挂糊率根据公式（1）计算：

式中：m₀为挂糊前山药条的质量，g；m₁为挂糊前糊料质量，g；m₂为挂糊后糊料质量，g。

1.2.2.2   凝沉性的测定

参考高群玉等^[10]的方法进行适当修改，移取12 mL糊料于20 mL具塞刻度试管中，于室温下静置24 h后，记录上清液体积，每组样品平行测定3次。凝沉性根据公式（2）计算：

式中：V₁为析出的上清液的体积，mL；V₂为刻度管中糊料的总体积，mL。

1.2.2.3   析水率的测定

参考李慧等^[11]的方法进行适当修改，移取20 mL糊料于50 mL离心管中，在15 ℃、5000 r/min下离心20 min，离心结束后，将析出的水倒出，再次称重。每组样品平行测定3次。析水率根据公式（3）计算：

式中：Y₁为糊液离心前质量，g；Y₂为糊液离心后质量，g。

1.2.2.4   粘度的测定

取100 mL混合均匀的糊料，在室温条件下利用粘度计测定粘度，测定参数：转子为1号，转速为3 r/min，每组样品平行测定3次。

1.2.3   油炸挂糊山药条品质的测定

1.2.3.1   含水率的测定

将油炸挂糊山药条的整体和芯体分别切成粉末状，精准称取2.0 g置于自动水分测定仪中，每组样品平行测定3次。

1.2.3.2   含油率的测定

总油：参照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》。

芯体油：去除油炸挂糊山药条的糊皮，将芯体切成粉末状后，参照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》。

1.2.3.3   色差的测定

校正色差仪之后，测定油炸挂糊山药条表皮的L^*值（由暗到亮的亮度值）、a^*值（由绿到红的红度值）、b^*值（由蓝到黄的黄度值），重复进行3次测定。

1.2.3.4   质构的测定

使用质构仪进行测定，放置样品于测试平台中心，选用TA/5探头进行测定，设置检测参数为：高度20 mm、检测速度60 mm/min，形变量70%，起始力0.375 N，两次挤压之间停顿5 s，每组样品平行测定3次。

1.2.3.5   感官评分标准

通过查阅相关文献[12−13]，并结合本实验实际情况，成立10人专业评定小组（5男5女，年龄在20~35岁之间），对油炸挂糊山药条进行感官评价，具体评分标准与细则如表1所示。

表  1  油炸挂糊山药条感官评分标准与细则

Table  1.  Sensory scoring standards and rules for deep-fried battered yam sticks

等级	外观	色泽	气味	口感
优（90~100分）	表面规整，无气泡、脱糊现象	表皮光泽饱满，呈金黄色且色泽均匀	具有山药特有的香气和浓郁协调的 油炸香味，无焦味异味	外壳酥脆、硬度适中、无油腻感， 咀嚼性好
良（80~89分）	表面规整，有个别气泡， 无脱糊现象	表皮光泽度较好，呈黄色且色泽 基本均匀	具有山药香味，略有焦糊味	酥脆性一般，不粘牙，硬度适中， 偶有油腻感，咀嚼性较好
中（70~79分）	表面较规整，有较少气泡， 轻微脱糊现象	表皮光泽度较低，呈淡黄色且色泽 基本均匀	山药香味不明显，有焦糊味	外壳酥脆性较差，较硬或较软， 油腻感较强
差（60~69分）	表面不规整，有大量气泡， 脱糊现象严重	表皮为棕褐色或白色，上色不均匀， 缺乏光泽	无山药香味，焦糊味严重	不具备酥脆性，粘牙，过硬或过软， 油腻感严重，咀嚼性很差

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1.2.3.6   模糊综合评判总分

根据油炸挂糊山药条品质评判标准，分别设定因素集和评语集。因素集$\mathrm{U}=\left\{{\mathrm{U}}_{1},{\mathrm{U}}_{2},{\mathrm{U}}_{3},{\mathrm{U}}_{4}\right\}$={外观，色泽，气味，口感}；评语集$\mathrm{V}=\left\{{\mathrm{V}}_{1},{\mathrm{V}}_{2},{\mathrm{V}}_{3},{\mathrm{V}}_{4}\right\}$={优，良，中，差}，优为90分、良为80分、中为70分、差为60分。模糊关系综合评判集${\mathrm{Y}}_{\mathrm{i}}=\mathrm{X}\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{i}}$，其中X为权重集，R为模糊矩阵。权重集的确定采用问卷调查法，请10名评价小组成员对油炸挂糊山药条的外观、色泽、气味、口感４个方面按照在感官评价中的重要性程度进行评价，重要因素得１分，次要因素得0分，自身比较得１分，确定权重集$\mathrm{X}=\left\{{\mathrm{X}}_{1},{\mathrm{X}}_{2},{\mathrm{X}}_{3},{\mathrm{X}}_{4}\right\}$，权重总和为１，权重结果见表2。得到权重系数集$=\left\{{\mathrm{X}}_{1},{\mathrm{X}}_{2},{\mathrm{X}}_{3},{\mathrm{X}}_{4}\right\}= \{0.24,0.2, 0.27,$ $0.29\}$。综合评分${\mathrm{T}}_{\mathrm{i}}={\mathrm{Y}}_{\mathrm{i}}\times \mathrm{V}$。

表  2  油炸挂糊山药条感官评价权重分布

Table  2.  Sensory evaluation weight distribution of deep-fried battered yam sticks

评价指标	评价因素				得分	权重
	外观	色泽	气味	口感
外观	10	6	4	4	24	0.24
色泽	4	10	3	3	20	0.2
气味	6	7	10	4	27	0.27
口感	6	7	6	10	29	0.29

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1.2.4   顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱

参考黎轩铭等^[14]的方法稍作修改，精准称取3.0 g样品于20 mL顶空萃取瓶中，并用硅胶隔热垫密封。将萃取器插入顶空瓶中于60 ℃下平衡10 min后，推出纤维头继续萃取30 min。萃取完成后，手动进样于气相色谱汽化室中解析5 min。

GC条件：HP-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），进样口温度250 ℃，载气（He）流速为1.0 mL/min，不分流。升温程序：初始柱温40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升温至100 ℃，保持3 min，再以10 ℃/min升温至250 ℃，保持2 min。

MS条件：EI离子源，离子源温度200 ℃，电离能量70 eV，扫描范围为30~550 m/z，接口温度250 ℃，溶剂延长时间3 min。

结果分析：将样品谱图与NIST17-1.lib质谱库进行对比，选择相似度大于80的化合物进行定性分析，采用峰面积归一法进行相对定量计算，得到样品中各化合物的相对百分比含量。

1.2.5   关键风味物质的确定

参照刘登勇等^[15]的研究方法，采用相对气味活度值（Relative odor activity value，ROAV）法对油炸挂糊山药的挥发性成分贡献度进行计算，将对挥发性成分贡献度最大的物质ROAV定义为100，其他挥发性风味物质ROAV值按式（4）进行计算：

式中：C_max和T_max分别表示对油炸挂糊山药条整体风味贡献度最大物质的相对含量和阈值，C_i和T_i分别表示第i个挥发性风味物质的相对含量和阈值。

1.3   数据处理

实验结果以“平均值±标准偏差”的形式表示。采用Excel 2016统计整理数据，利用SPSS.27对数据进行显著性分析，图表中同一指标不同字母表示差异性显著（P<0.05），用Origin 2021绘图。

2.   结果与分析

2.1   魔芋粉添加量对糊料品质的影响

如图2所示，随着魔芋粉添加量的增加，糊料的粘度显著增加（P<0.05），一方面原因可能是KGM本身高粘性增加了体系粘度；另一方面，是因为KGM的水合能力强于糊料中的淀粉分子，使水分子-淀粉分子间、淀粉分子-淀粉分子内的氨键键合重新分配，强化淀粉分子链内的相互作用^[16]，引起粘度增加。挂糊率对油炸挂糊食品的品质有着非常大的影响作用，与粘度存在一定的线性关系。但当魔芋粉添加量超过0.5%时，糊料粘度急剧增加，挂糊率反而降低，这是因为糊料的粘度增加到一定程度，其流动性会受到限制，导致糊料粘附性减小。糊料的析水率可反映其持水性的强弱，析水率越低，则糊料的持水性越强^[17]。魔芋粉的加入显著降低了糊料的析水率（P<0.05），这是由于KGM是一种非离子型多糖，其结构中的羟基、羰基等具有极强的亲水性的基团，能束缚更多的水分子，从而使复合体系持水性增强^[18]。随着魔芋粉添加量的增加，糊料凝沉性逐渐降低。根据斯托克斯定律^[19]，液相粘度越大，颗粒沉降速度就越慢，从而延缓颗粒的沉降作用，减少了糊料的沉降体积，增加了糊料体系的稳定性。就糊料品质来说，魔芋粉的最佳添加量范围为0.4%~0.6%，但还需综合魔芋粉对油炸挂糊山药条品质的影响。

图  2  魔芋粉添加量对糊料品质的影响

注：不同字母表示有显著性差异（P<0.05），图3同。

Figure  2.  Effect of konjac powder addition on the quality of batter

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2.2   魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条品质的影响

2.2.1   魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条含水率和含油率的影响

魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条含水率、含油率的影响如图3所示。与对照组相比，魔芋粉能显著提高（P<0.05）油炸挂糊山药条的含水率，降低其含油率（P<0.05）。当魔芋粉添加量为0.5%时，油炸挂糊山药条的保水效果最好，整体和芯体含水量分别为50.39%、58.48%，与对照组相比，分别增加了11.85%和14.18%。当魔芋粉添加量为0.4%时，油炸挂糊山药条的整体和芯体含油率最低，分别为9.04%和3.48%，与对照组相比，分别降低6.61%和4.66%。这是因为随着魔芋粉添加量的增加，更多的糊料和KGM吸水膨胀形成的胶状物质包裹在山药条表面，油炸时形成了更加紧密厚实的外壳，从而抑制了水分的逃逸和油脂的渗入。但当魔芋粉添加量超过一定范围，油炸挂糊山药条的含水率减少、含油率有所上升。可能是由于糊料过于粘稠，导致挂糊不均匀，加速了山药内部水分的蒸发，而水分大量蒸发产生的孔洞促进了油脂渗入，并且过多的糊料包裹在山药条表面，增强了糊料对油脂的吸收。就含油率和含水率而言，魔芋粉最佳添加量范围为0.3%~0.5%。

图  3  魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条含水率、含油率的影响

Figure  3.  Effect of konjac powder addition on water and oil content of deep-fried battered yam sticks

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2.2.2   魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条色泽的影响

油炸外裹糊食品的色泽是其较为重要的一个品质指标，其好坏直接关系到消费者对油炸外裹食品的直观感受。表3显示了不同魔芋粉添加量制作的油炸挂糊山药条的表皮色度值。与对照组相比，魔芋粉的添加显著增加了油炸挂糊山药条表皮的L^*值，这是因为随着魔芋粉添加量的增加，更多的糊料包裹在山药条表面，增加了光的反射面积，从而提高了表皮亮度。a^*、b^*值的变化趋势与L^*值相似，但添加量超过0.4%时，可能是因为KGM在山药条表面形成的致密保护膜减少了氨基酸与糖的接触，从而抑制了美拉德反应的发生，导致a^*、b^*值下降。结果表明，魔芋粉最适添加范围为0.3%~0.5%，此时油炸挂糊山药条的亮度和黄度值较高，红度也稍高，整体呈现让人富有食欲的金黄色泽。

表  3  魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条色差的影响

Table  3.  Effect of konjac flour addition on colour difference of deep-fried battered yam strips

魔芋粉添加量（%）	L*	a*	b*
0	63.49±0.78c	10.82±0.19e	26.06±0.52e
0.2	66.78±0.13b	11.46±0.15cd	28.89±0.18c
0.3	69.25±0.17a	12.10±0.11b	29.89±0.17b
0.4	68.71±0.69a	12.78±0.10a	30.88±0.22a
0.5	67.02±0.63b	11.66±0.07c	28.70±0.21cd
0.6	66.38±0.11b	11.30±0.42d	28.42±0.04d
注：同列不同字母表示有显著性差异（P<0.05），表4同。

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2.2.3   魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条质构的影响

食品的质地特性对于消费者的口味质量感知至关重要，由表4可知，魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条的硬度、弹性、咀嚼性和胶粘性有显著的影响。随着魔芋粉添加量的增加，油炸挂糊山药条的硬度、弹性呈先增大后降低的趋势。可能是因为KGM通过空间位阻抑制了面筋蛋白中麦醇溶蛋白与麦谷蛋白的交联，从而降低了麦醇溶蛋白的“润滑”作用，使面筋网络刚硬，弹性增大^[16]，当添加量超过0.4%时，可能由于KGM形成的凝胶部分代替了面筋蛋白原有结构，降低了面筋蛋白凝胶的比例，而KGM凝胶的硬度低于面筋蛋白的凝胶硬度，所以导致KGM-面筋蛋白复合体系的硬度降低^[20]，并且KGM产生的高粘性环境会延缓分子回缩^[21]，导致弹性降低。硬度在一定程度上决定了咀嚼性的变化，通常呈正相关。随着魔芋粉添加量的增加，胶粘性呈增大的趋势变化，这可能与魔芋粉本身独特的凝胶性有关。综合质构的各项指标来看，魔芋粉最适添加范围为0.3%~0.5%。

表  4  魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条质构的影响

Table  4.  Effect of konjac powder addition on the texture of deep-fried battered yam strips

魔芋粉添加量（%）	硬度（N）	弹性（mm）	胶粘性（N）	咀嚼性（mJ）
0	65.56±0.50e	3.45±0.01d	17.10±1.94e	75.94±1.91d
0.2	75.21±1.05d	3.62±0.03c	22.27±1.36d	84.27±1.27c
0.3	85.47±2.07c	3.81±0.02b	26.27±0.53c	93.36±1.21b
0.4	95.00±1.67a	4.08±0.20a	27.80±1.43bc	100.25±0.83a
0.5	89.92±2.29b	3.63±0.06c	31.42±1.59a	92.65±2.30b
0.6	74.90±4.06d	3.52±0.07c	28.62±0.48b	91.38±0.73b

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2.2.4   魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条感官评分的影响

将10名感官评定员对6组样品的感官评价进行整理统计，对应的结果见表5。根据表5的模糊感官评价结果可以得出6组油炸挂糊山药条的综合评价模糊数学矩阵，以1号为例：R_外观=（0，0.3，0.6，0.1），R_色泽=（0，0.8，0.2，0），R_气味=（0.2，0.7，0.1，0），R_口感=（0，0.2，0.7，0.1），即得阵R₁，同理可得R₂~R₆。

表  5  油炸挂糊山药条感官品质评价各等级的人数统计表

Table  5.  Statistics of the number of people at each level of sensory quality evalution for deep-fried battered yam sticks

编号	外观					色泽					气味					口感
	优	良	中	差		优	良	中	差		优	良	中	差		优	良	中	差
1	0	3	6	1		0	8	2	0		2	7	1	0		0	2	7	1
2	4	6	0	0		3	7	0	0		3	7	0	0		3	7	0	0
3	6	4	0	0		6	4	0	0		6	4	0	0		8	2	0	0
4	7	3	0	0		5	5	0	0		5	5	0	0		6	4	0	0
5	5	5	0	0		4	6	0	0		3	7	0	0		1	8	1	0
6	2	8	0	0		2	8	0	0		2	8	0	0		0	7	2	1
注：将魔芋粉添加量为0~0.6%的样品分别编号为1~6。

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模糊关系综合评判集${\mathrm{Y}}_{\mathrm{i}}=\mathrm{X}\times {\mathrm{R}}_{\mathrm{i}}$，可得出：${\mathrm{Y}}_{1}=$ $\left(0.054，0.049，0.414，0.053\right)$，依据${\mathrm{T}}_{\mathrm{i}}={\mathrm{Y}}_{\mathrm{i}}\times \mathrm{V}$可得出最后得分，以T₁为例：${\mathrm{T}}_{1}={\mathrm{Y}}_{1}\times \mathrm{V}=(0.054，0.479，$ $0.414，0.053)\times (90，80，70，60)=75.34$，同理可得T₂~T₆。${\mathrm{T}}_{2}=82.95$，${\mathrm{T}}_{3}=86.82$，${\mathrm{T}}_{4}=85.5$，${\mathrm{T}}_{5}=82.81$，${\mathrm{T}}_{6}=80.29$。根据结果可知随着魔芋粉添加量的增加，油炸挂糊山药条的感官评分呈先增加后降低的趋势，当添加量为0.3%~0.4%时，油炸挂糊山药条整体感官评分较高。

2.3   油炸挂糊山药条各项指标相关性分析

根据Pearson相关性系数对油炸挂糊山药条的12个品质指标进行相关性分析，结果如图4所示。从图4可知，油炸挂糊山药的L^*值与a^*值（r=0.88）呈显著（P<0.05）正相关，和b^*值（r=0.96）呈极显著（P<0.01）正相关，这说明在不同魔芋粉添加条件下，油炸挂糊山药条的L^*越高，a^*和b^*值越高；硬度与咀嚼性（r=0.92）、弹性（r=0.84）呈显著（P<0.05）正相关，与整体含油率和芯体含油率呈极显著负相关（P<0.01），即油炸糊山药条硬度越大，咀嚼性越强，弹性越高，含油率越低；感官评分与L^*值（r=0.99）、b^*值（r=0.95）呈极显著（P<0.01）正相关，与a^*值、硬度、咀嚼性呈显著（P<0.05）正相关。说明感官评分主要受油炸挂糊山药条色泽和质构的影响。综上所述，油炸挂糊山药的感官品质与理化成分之间密切相关，但理化成分对感官品质影响较为复杂，并非理化成分含量越高油炸挂糊山药品质就越好。

图  4  油炸挂糊山药条各项指标的相关性分析

Figure  4.  Correlation analysis of the indexes of deep-fried battered yam strips

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2.4   魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条挥发性风味物质的影响

2.4.1   挥发性风味物质整体分析

如图5所示，HS-SPME-GC-MS共检测出141种挥发性物质，包括醛类21种、烃类72种、醇类22种、杂环化合物18种、醚类1种、酸类2种、酮类2种和酯类3种。对照组与添加量为0、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%的样品中分别检测出68种、74种、80种、75种、69种和68种挥发性化合物，其均含有的风味物质有27种，烃类、醛类、醇类和杂环化合物是主要的挥发性风味物质。由图5（a）可知，烃类、醛类、醇类和杂环类物质是油炸挂糊山药条中的主要挥发性物质。由图5（b）可知，对照组和0.4%组的醛类化合物相对含量较高，分别为67.67%和63.52%；而在魔芋粉添加量为0.3%和0.4%的样品中，醇类化合物相对含量较高，分别为7.51%和7.26%；另外，魔芋粉添加量为0.2%和0.3%的样品中，杂环类化合物的含量较高，分别为11.83%和13.21%。这些结果表明，在糊料中加入魔芋粉，能明显改善油炸挂糊山药条的风味物质结构，提高其风味丰富度。

图  5  魔芋粉添加量对油炸挂糊山药条风味物质种类（a）及相对含量（b）的影响

Figure  5.  Effect of konjac powder addition on the account (a) and relative content (b) of flavour substances in deep-fried battered yam strips

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2.4.2   各类挥发性成分比较分析

油炸食品中醛类化合物主要来源于脂质的氧化、Strecker降解和氨基酸的热降解反应^[22]。醛类气味阈值较低，是油炸食品主要的气味成分，支链且含量较高的小分子醛类对油炸食品风味贡献较大。由表6可知，6组样品中共有的醛类化合物有13种，其中壬醛相对含量较高，可赋予食物强烈的油脂气息，魔芋粉的加入降低了油炸挂糊山药条中壬醛的相对含量，减少了油腻感；（E,E）-2,4-癸二烯醛由亚油酸和花生四稀酸氧化降解产生^[23]，是油脂和油炸食品中重要的呈香物质之一，可赋予坚果、油脂味；由亚油酸氧化中间体降解生成的己醛，具有脂香、青香、苹果香；由油酸氧化产生的葵醛具有柑橘类气味^[24]。（E）-2-癸烯醛是脂质氧化过程中的重要产物，在食品的热加工过程中，它会继续氧化形成碳链较短的挥发性物质，如辛醇、1-辛烯-3-醇、（E）-2-壬烯-1-醇等^[23]，由表6可知，（E）-2-癸烯醛的相对含量，随着魔芋粉添加量的增加而增加，这可能是样品中醇类物质增加的主要原因。新检出庚醛、（E）-4-壬烯醛、（Z）-9-十四碳烯醛、2-十三（碳）烯醛，可能是魔芋粉中的香气成分，增加了油炸挂糊山药条的青香、果香。

表  6  不同魔芋粉添加量下炸制的挂糊山药条中挥发性成分及相对含量

Table  6.  Volatile components and their relative content in deep-fried battered yam strips with different amounts of konjac powder added

物质名称	相对含量（%）						阈值 （μg/kg）[31]
	0	0.2%	0.3%	0.4%	0.5%	0.6%
十二碳-4-炔	0.68	−	0.26	0.51	−	0.63	N
3-乙基-1,4-己二烯	−	0.32	0.71	0.67	0.87	1.01	N
3-乙基-2-甲基-1,3-己二烯	2.22	−	−	0.25		0.77	N
3-乙基-2-甲基-1-庚烯	1.49	−	1.5	1.1	1.33	−	N
（2Z）-3-甲基-2-十一烯	0.18	−	−	−	0.22	−	N
（Z）-6-十二烯	0.09	−	0.15	−	0.11	−	N
（Z）-9-甲基-5-十一烯	−	−	0.32	−	−	−	N
2-甲基-1-十五碳烯	0.25	0.35	0.34	0.33	0.36	0.26	N
（E）-5-十二烯	0.14	−	−	−	−	−	N
1-十四烯	−	−	−	0.11	−	−	N
1-十一烯	0.18	−	−	−	−	−	N
1-十八烯	−	0.17	0.16	−	0.12	−	N
β-蒎烯	−	−	−	−	−	0.15	N
（-）-α-荜澄茄油烯	0.04	−	0.04	0.06	0.04	0.08	N
（-）-α-蒎烯	−	0.28	0.16	0.18	−	−	N
反式石竹烯	−	2.01	0.56	0.60	−	−	N
β-石竹烯	−	0.78	0.16	−	−	−	N
反式-β-金合欢烯	−	0.03	−	−	−	−	N
α-石竹烯	−	0.66	0.45	0.26	−	0.33	160
α-蒎烯	−	0.19	−	−	−	−	6
Δ-杜松烯	−	1.11	−	−	−	−	N
丙位依兰烯	−	0.17	0.33	0.97	−	−	N
卡丁二烯	−	0.06	−	−	−	−	N
阿比塔-7,13-二烯	−	−	0.35	−	−	−	N
烯炔烃类（24种）	5.27（9种）	6.13（12种）	5.49（14种）	5.04（11种）	3.05（7种）	3.23（7种）
烷烃类（48种）	21.26（28种）	24.62（24种）	18.52（28种）	16.45（22种）	30.98（27种）	27.35（28种）
总烃（72种）	26.53（37种）	30.75（36种）	24.01（42种）	21.49（33种）	34.03（34种）	30.58（35种）
癸醛	0.55	0.47	0.54	0.42	0.63	0.53	0.1
苯甲醛	0.33	0.83	0.66	0.11	−	−	41.7
正辛醛	4.90	4.33	4.90	5.98	2.76	2.29	0.7
正壬醛	20.69	15.91	14.91	18.5	19.75	17.68	1
正庚醛	−	0.25	−	0.38	−	−	10
（E）-2-庚烯醛	1.32	2.17	1.45	1.44	0.86	0.54	750
（E）-2-壬烯醛	2.88	0.98	0.94	1.55	2.72	2.36	0.065
（E）-4-癸烯醛	0.37	−	−	0.98	−	0.93	10
（E）-2-癸烯醛	3.98	4.39	4.52	6.72	9.03	10.08	0.4
（E,E）-2,4-庚二烯醛	5.50	6.33	7.07	5.81	3.12	4.89	30
苯乙醛	1.90	3.42	3.01	1.54	0.64	0.83	0.72
E-2-辛烯醛	1.84	1.18	1.68	1.74	1.58	1.00	4
（E）-4-壬烯醛	−	−	−	−	0.13	−	N
（E,E）-2,4-壬二烯醛	5.79	4.85	3.01	3.65	4.03	4.71	0.06
（4E）-4-十一烯醛	2.65	−	−	1.00	0.51	0.61	N
正己醛	1.84	1.18	1.68	1.24	1.58	1.14	4.5
（E,E）-2,4-癸二烯醛	6.43	5.72	6.77	6.27	4.36	5.35	0.07
2-十一烯醛	6.78	−	1.97	4.48	4.79	5.04	N
肉豆蔻醛	0.10	0.45	0.46	0.51	0.63	0.53	60
（Z）-9-十四碳烯醛	−	0.42	0.20	−	−	−	N
2-十三（碳）烯醛	−	0.33	1.20	1.15	1.51	1.14	N
总醛（21种）	67.85（17种）	53.21（17种）	54.97（17种）	63.52（19种）	58.63（17种）	59.65（17种）
正辛醇	0.69	0.57	0.60	0.64	0.92	1.03	54
十三醇	−	−	−	0.23	0.10	−	N
十四醇	−	−	0.17	0.16	0.17	0.31	N
十六醇	−	−	−	−	−	0.33	N
（+）-雪松醇	0.08	−	−	−	−	−	N
4-乙基环己醇	0.33	−	−	0.22	−	−	N
5-乙基-3-壬醇	−	−	−	−	−	0.13	N
3-亚甲基环戊烷甲醇	0.06	−	−	−	−	−	N
1-辛烯-3-醇	0.52	0.72	0.99	1.08	0.92	0.73	2
戊醇	−	1.02	2.14	2.44	1.25	1.08	0.67
2,4-二甲基环己醇	−	0.22	0.21	0.21	0.27	−	N
2-壬烯-1-醇	−	−	−	−	0.11	−	N
2-辛基十二醇	−	−	−	−	0.15	−	N
2-己基十二烷-1-醇	−	−	−	−	−	0.04	N
反-2-辛烯-1-醇	−	0.13	−	−	−	0.20	N
2-异丙基-5-甲基-1-庚醇	−	−	−	−	0.53	−	N
2-己基-1-癸醇	−	−	−	0.11	0.08	0.21	N
2-丁基-1-辛醇	−	−	−	−	0.38	−	N
环辛醇	−	−	0.09	−	−	−	N
月桂醇	0.11	0.18	0.44	0.22	0.10	−	66
芳樟醇	−	0.83	2.83	1.95	1.16	0.98	2.4
2-辛基癸烷-1-醇	−	−	0.04	−	0.10	0.12	N
总醇（22种）	1.79（6种）	3.67（7种）	7.51（9种）	7.26（10种）	5.92（14种）	5.16（11种）
2-戊基呋喃	2.00	2.31	2.82	2.11	−	1.14	4.8
2-己基呋喃	0.13	−	1.60	−	−	−	N
2,3-二甲基-5-（3-甲基丁基）吡嗪	−	0.07	−	−	−	−	N
2-异戊基-3,6-二甲基吡嗪	−	−	0.05	−	−	−	N
2-甲基-6-[（E）-丙烯基]吡嗪	−	0.47	−	−	−	−	N
2,5-二甲基吡嗪	−	0.75	0.31	0.28	−	−	20
2-乙基-6-甲基吡嗪	−	1.32	1.01	1.00	−	−	N
3-乙基-2-甲基吡嗪	−	1.66	−	1.42	−	−	N
2-乙烯基-6-甲基吡嗪	−	1.06	2.02	−	−	−	N
3-乙基-2,5-二甲基吡嗪	0.78	3.61	2.54	1.60	−	−	1
2-乙基-3,5-二甲基吡嗪	−	0.17	0.47	0.45	0.42	−	0.25
2,6-二乙基吡嗪	−	0.16	−	0.08	−	−	N
3,5-二乙基-2-甲基吡嗪	−	0.25	−	−	−	−	N
2-乙基吡嗪	−	−	1.10	0.09	−	−	N
2-异丁基-3-甲基吡嗪	−	−	0.17	−	−	−	N
2,3-二甲基-5-乙基吡嗪	−	−	−	0.31	0.32	−	N
N-（2-氰乙基）咪唑	−	−	−	−	−	1.14	N
4-二甲氨基吡啶	−	−	1.12	0.09	−	−	N
总杂环化合物（18种）	2.91（3种）	11.83（11种）	13.21（11种）	7.43（10种）	1.06（2种）	2.28（2种）
2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯	0.09	−	−	−	−	−	N
邻苯二甲酸二异丁酯	0.04	0.22	−	0.03	0.08	0.74	N
甲酸乙酯	−	−	−	0.02	−	−	N
总酯（3种）	0.13（2种）	0.22（1种）	−	0.05（2种）	0.08（1种）	0.74（1种）	N
2-氨基-5-甲基苯甲酸	0.64	0.28	0.30	0.25	0.28	1.07	300
1,2-苯二甲酸	−	−	−	−	−	0.54	N
总酸（2种）	0.64（1种）	0.28（1种）	0.30（1种）	0.25（1种）	0.28（1种）	1.71（2种）
1,13十四碳二烯-3-酮	0.20	−	−	−	−	−	N
3-二十烷酮	−	0.04	−	−	−	−	N
总酮（2种）	0.20（1种）	0.04（1种）	−	−	−	−
缩水甘油基十二醚	0.22	−	−	−	−	−	N
总醚（1种）	0.22（1种）	−	−	−	−	−
注：烷烃类化合物具有较高的嗅觉阈值对油炸挂糊山药条的风味的贡献很小，此表中省略对其的罗列；−表示为未检出，N为未查出，表7同。

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醇类物质通常是由多不饱和脂肪酸的氧化降解、甲基酮及醛类还原以及氨基酸降解所产生^[25]。与对照组相比，样品中检出了14种新的醇类物质，其中，芳樟醇是魔芋粉的香气成分^[26]，其相对含量随着魔芋添加量的增加而增加，增加了样品的花香、柑橘香。1-辛烯-3-醇是油炸食品中典型的挥发性风味物质，具有浓郁的蘑菇香气和较低的气味阈值^[24]，魔芋粉的加入提高了油炸挂糊山药条中1-辛烯-3-醇的相对含量。

杂环类化合物主要源于美拉德反应，是油炸食品中存在的痕量理想香气物质，对风味具有辅助修饰作用^[27]。与对照组相比，样品中总共检出了15种新的杂环类化合物，其中的2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪能赋予油炸挂糊山药条烘烤香、焦糖味、坚果味及甜香。2-戊基呋喃是典型的呋喃类挥发性风味物质，具有豆香、果香及类似蔬菜的气味，随着魔芋粉添加量的增加样品中的2-戊基呋喃也呈增加趋势。但当魔芋粉添加量超过0.4%时，样品中总杂环化合物的含量随之降低，可能是因为高浓度的魔芋粉抑制了油炸过程中的美拉德反应。

烃类风味物质通过不饱和脂肪酸的氧化分解、自由基间反应产生，其风味阈值较高，对食品风味的影响较小，但其对挥发性物质有累加或协同的作用^[28]。与对照组相比，新检测出的α-蒎烯是魔芋粉的香气成分其相对含量随魔芋粉的增加而增加，增添了样品的松香味。并且魔芋粉的加入提高了油炸挂糊山药条中烃类物质的数量，可能是因为烃类物质的沸点相对较低，且与炸制温度接近^[29]，魔芋粉的加入增加了糊料的粘性，使其更容易附着在材料表面，形成了一层保护层，减少了油炸过程中烃类物质的挥发。

羧酸可以由脂质氧化或氧化产物的二次分解产生，对油炸风味的贡献很小^[24]。油炸过程产生的挥发性酮类物质，可以通过饱和脂肪酸热氧化直接生成，也可以通过不饱和脂肪酸氧化分解产生的烯、醇和醛通过氧化间接生成^[30]。当魔芋粉添加量超过0.2%时，样品中未检测出酮类物质，表明魔芋粉会抑制了油炸挂糊山药条中酮类风味物质生成，但其感觉阈值较高，对风味的贡献较小。魔芋精粉具有一种令人不愉快特殊腥臭味，其主要是三甲胺作用的结果^[26]，但在油炸挂糊山药条中并未检测出，可能是由于三甲胺受热极易挥发的原因。

2.4.3   挥发性风味物质特征挥发性成分分析

使用气味活度值法计算样品中特征挥发性成分的ROAV值，并进一步研究其关键风味物质，一般当ROAV≥1时，该挥发性组分对总体风味物质起主要作用，且ROAV值越大，说明该化合物对样品的风味贡献作用越显著，当0.1≤ROAV<1时，该物质对样品总体风味起到修饰作用^[32]。对共鉴定出的141种挥发性风味物质进行ROAV分析，结果如表7所示。从表7可知，对照组与魔芋粉添加量为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的样品中分别检测出9种、10种、13种、11种、12种、9种关键风味物质（ROAV≥1），而对风味起到修饰作用的化合物（0.1≤ROAV<1）分别检测出5种、7种、6种、8种、6种和8种。随着魔芋粉添加量的增加，正辛醛、正壬醛、癸醛、（E）-2-癸烯醛和1-辛烯-3-醇的ROAV值逐渐增大，表明添加魔芋粉有助于提升油脂香、青草香、坚果香、蘑菇香和果香等气味在油炸挂糊山药条风味中的贡献。

表  7  不同魔芋粉添加量下油炸挂糊山药条中挥发性物质的ROAV值及气味

Table  7.  ROAV values and odor of volatile substances in fried battered yam strips with different amounts of konjac powder added

化合物名称	阈值（μg/kg）	气味描述	ROAV
			0	0.2%	0.3%	0.4%	0.5%	0.6%
（E）-2-壬烯醛	0.065	绿色、清香	45.91	18.45	14.95	26.62	62.3	46.25
（E）-4-癸烯醛	10	柑橘香、青香	0.04	−	−	0.11	−	0.12
苯乙醛	0.72	风信子香味，水果甜香气	2.73	5.81	4.32	2.39	1.32	1.47
正辛醛	0.7	坚果、可可	7.25	7.57	7.24	9.54	5.87	4.17
正壬醛	1	强烈的油脂气味和甜橙气息	21.44	19.47	15.42	20.65	29.40	22.52
苯甲醛	41.7	樱桃或杏仁味	0.01	0.02	0.02	−	−	−
E-2-辛烯醛	4	脂肪和肉类香气，并有黄瓜和鸡肉香味	0.48	0.36	0.43	0.49	0.59	0.32
（E,E）-2,4-庚二烯醛	30	青香、鸡肉香	0.19	0.26	0.24	0.22	0.15	0.21
（E,E）-2,4-壬二烯醛	0.06	酯香、花香	100	98.92	51.87	67.92	100	100
（E,E）-2,4-癸二烯醛	0.07	坚果油脂味	95.19	100	100	100	92.73	97.36
癸醛	0.1	柑橘味、油脂香	5.7	5.75	5.58	4.69	9.38	6.75
（E）-2-癸烯醛	0.4	似甜橙香气，略带油脂、花香及青香	10.31	13.43	11.68	18.76	33.61	32.1
正己醛	4.5	脂香、青香、苹果香	0.42	0.32	0.39	0.31	0.52	0.32
正庚醛	10	烤香、豆奶味	−	0.03	−	0.04	−	−
肉豆蔻醛	0.06	油脂气息，略带柑橘和鸢尾似香气	<0.01	<0.01	<0.01	<0.01	0.02	0.01
1-辛烯-3-醇	2	蘑菇香、青香	0.27	0.44	0.51	0.60	0.69	0.47
正辛醇	54	酯香、柑橘香、玫瑰香	0.01	0.01	0.01	0.01	0.03	0.03
月桂醇	66	脂香、柑橘香	1.42	2.75	5.69	3.07	1.86	−
芳樟醇	2.4	花香、柑橘香	−	0.42	1.22	0.91	0.72	0.52
戊醇	0.67	脂香、甜香	−	1.86	3.3	4.07	2.78	2.05
α-蒎烯	6	松酯香	−	0.07	0.12	0.12	0.22	0.22
2,5-二甲基吡嗪	20	脂香、巧克力香	−	0.05	0.02	0.02	−	−
2-乙基-3,5-二甲基吡嗪	0.25	坚果味	−	0.83	1.94	2.01	2.50	−
3-乙基-2,5-二甲基吡嗪	1	烤坚果、马铃薯	−	0.81	4.42	2.73	1.79	−
2-戊基呋喃	4.8	豆香、果香	0.43	−	0.61	0.49	−	0.31
注：气味描述通过perflavory网站（http://www.perflavory.com）查询得出。

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2.4.4   挥发性风味物质主成分分析

对6组样品中ROAV≥1的13种关键风味物质进行主成分分析，如图6所示，PC1和PC2的方差贡献率分别为54.7%和27.7%，两者累计贡献率为83%。图中6组样品分布在不同区域，表明样品之间的挥发性物质组成有较大差异，其中添加量为0.2%样品分布于第四象限，主要挥发性风味物质为（E,E）-2,4-癸二烯醛、苯乙醛、正辛醛，其坚果、油脂味、蘑菇香味较为突出。添加量为0.3%和0.4%的样品分布于第一象限，其挥发性风味组成较为相似，主要为月桂醇、芳樟醇、戊醇、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪，其坚果味、脂香和花果香较为突出。添加量为0.5%的样品位于第二象限，主要风味贡献物质为正壬醛、癸醛、（E）-2-癸烯醛、（E）-2-壬烯醛，其油脂、青草、果香和花香味较为突出。魔芋粉添加量为0.6%的样品与原始风味接近，主要成分是（E,E）-2,4-壬二烯醛，其脂香和花香味较明显。

图  6  不同魔芋粉添加量下油炸挂糊山药条主成分分析

注：A~F分别代表添加0、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%魔芋粉的油炸挂糊山药条。

Figure  6.  Principal component analysis of deep-fried battered yam strips under different konjac powder additions

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3.   结论

随着魔芋粉添加量的增加，糊料的持水性、稳定性以及挂糊率显著提高（P<0.05）。当魔芋粉添加范围为0.3%~0.5%时，油炸挂糊山药条整体硬度适中，内芯柔软，油腻感减弱，并呈现出让人富有食欲的金黄色泽，且当添加量为0.3%时，其感官评分值最高，表现出良好的食用品质。HS-SPME-GC-MS结果表明，魔芋粉添加量超过0.4%时，油炸挂糊山药条的挥发性风味物质总数量呈下降趋势。结合PCA分析可知，添加量为0.3%和0.4%的油炸挂糊山药条，挥发性风味组成较为相似，主要为月桂醇、芳樟醇、戊醇、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪，其坚果味、脂香和花果香较为突出。综合油炸挂糊山药条的食用品质、感官评分和风味特性，魔芋粉的最适添加量为0.3%。本研究可为科学利用魔芋粉改善油炸挂糊山药条的食品品质与其风味、研发新型挂糊制品提供理论基础。