鱿鱼松夹心酥的制作工艺及焙烤过程中的风味变化研究

    祁立波 尚珊 傅宝尚 敖晓林 粟薇 温成荣 张延杰

    

    

    

    摘要:以鱿鱼丝为夹心原料,开发了一种新型鱿鱼松夹心酥烘焙产品.采用单因素试验和正交试验,结合色泽、硬度和感官评价,研究不同添加量的白砂糖、棕榈油和蛋液对鱿鱼松夹心酥酥皮品质的影响,并采用真空辅助风味蒸发-固相微萃取联用技术,结合电子鼻检测鱿鱼松夹心酥在焙烤过程中的风味物质变化.结果表明:以低筋面粉质量为100%计,鱿鱼松夹心酥酥皮的最佳配方为白砂糖添加量10%,棕榈油添加量35%,蛋液添加量25%,照此配方制作的鱿鱼松夹心酥具有良好的色泽和质构品质;鱿鱼松夹心酥的质量和硬度在焙烤过程中随着水分含量的减少呈下降趋势;共鉴定出65种易挥发的风味物质,其中醇类13种,醛类16种,酮类7种,杂环类6种,其余23种;醇类、醛类、酮类为鱿鱼松夹心酥焙烤过程中生成的主要的风味物质,随着焙烤时间的增加,醇类物质含量逐渐下降,醛类物质含量呈先上升后下降的趋势,酮类物质含量变化较小.

    Abstract:Anovelbakingproductcalledcrispycakewithshreddedsquidstuffingwasdevelopedbyusingsquidasstuffingmaterial.Usingsinglefactorandorthogonalexperiment,combiningwithcolor,hardnessandsensoryevaluation,theeffectofdifferentsubstitutionofwhitegranulatedsugar,palmoilandeggliquidoncrispylayerqualitywasstudiedandflavorcomponentchangesduringbakingprocesswasstudiedbyvacuumassistedflavorevaporation\|solidphasemicroextraction(VAFE\|SPME)withelectronicnose.Theresultsshowedthatwhenlowglutenflourcontentwascountedas100%,thecrispylayercomposedof10%sugar,35%palmoiland25%eggliquidcouldcontributetotheoptimalrecipewithfinetextureandcolor.Thequalityandhardnessdeclinedalongwiththedecreaseofwatercontentduringbaking.Atotalof65volatileflavorcompoundswereidentifiedduringthebakingprocessincludingthirteenkindsofalcohols,sixteenkindsofaldehydes,sevenkindsofketones,sixkindsofheterocycliccompoundsandtwenty\|threekindsofothers.Alcoholsandaldehydeswerethemainflavorcompoundsduringbaking.Withtheincreaseofbakingtime,thetotalcontentofalcoholsdeclinedgradually,aldehydesincreasedfirstandthendeclinedandthecontentofketoneschangedslightly.

    關键词:鱿鱼松夹心酥;烘焙食品;色泽;硬度;风味物质

    Keywords:crispycakewithshreddedsquidstuffing;bakedgoods;color;hardness;flavorcompound

    0前言

    高蛋白低脂肪的头足类动物鱿鱼是一种具有良好风味的水产品资源[1-2].鱿鱼具有多种功效,食用鱿鱼可以降低血液中的胆固醇,并且能缓解疲劳、恢复视力、改善肝脏功能;鱿鱼中还富含牛磺酸和DHA,EPA等多不饱和脂肪酸,有预防和治疗动脉粥样硬化等作用[3].因此,将鱿鱼应用于功能性食品的开发具有较好的发展前景[4].

    风味是烘焙食品品质的重要指标之一,因此需要对挥发性风味物质进行鉴定和定量分析.气相色谱质谱联用(GC\|MS)是目前常用的分析手段,以此为基础用于提取分析挥发性成分的方法主要有:动态顶空技术与气质联用,同时蒸馏萃取技术SDE与气质联用,固相微萃取技术SPME与气质联用,溶剂辅助蒸发萃取SAFE与气质联用.其中,多种提取技术与气质联用的顶空固相微萃取(动态顶空技术)与气质联用(HS\|SPME\|GC\|MS)被广泛应用于挥发性成分的萃取与分析[5].但食品组分复杂,包括油脂、蛋白、碳水化合物等复杂基质,这些食品基质有可能干扰SPME方法对于挥发性风味物质的萃取,进而影响风味化合物GC\|MS分析的灵敏度和重复性[6].

    鉴于此,本文拟制作鱿鱼松夹心酥,以酥皮的硬度、色泽为指标,通过研究不同添加量的棕榈油、白砂糖和蛋液对鱿鱼松夹心酥酥皮品质的影响,结合感官评价,开发出一种新型的质构和色泽均良好的鱿鱼松夹心酥;利用SAFE的真空液氮冷凝装置来萃取和浓缩鱿鱼松夹心酥的风味化合物,将复杂样品基质转化为以水为基质的风味萃取液,采用真空辅助风味蒸发-固相微萃取联用技术(VAFE\|SPME)进行痕量风味物质的富集,结合GC\|MS对香气成分进行分析,明确鱿鱼松夹心酥的特征性香气成分,以期为鱿鱼焙烤食品的开发、标准化生产和相关产品的产业化形成提供参考.

    1材料与方法

    1.1材料与试剂

    材料:鱿鱼丝,购于大连熟食市场;惠宜低筋小麦面粉、白砂糖、鸡蛋、食用盐、小苏打,购于沃尔玛超市;棕榈油,河北金海粮油工业有限公司产;单油酸甘油酯油,辽宁科海食品化学工程有限公司产.

    试剂:2,4,6-三甲基吡啶(色谱级),北京宝希迪有限公司产;Fluka烷烃(C8—C20),昀冠(上海)生物科技有限公司产.

    1.2仪器与设备

    SCC-WE101型万能蒸烤箱,德国Rational公司产;TAXTPlus物性测试仪,英国SMS公司产;UltraScanPro型测色仪,美国Hunterlab公司产;YP6001N型电子天平,上海精密科学仪器有限公司产;AB204-N型电子分析天平,常熟市双杰测试仪器厂产;C100型真空封口机,莫迪维克包装设备(上海)有限公司产;JYLC022型料理机,九阳股份有限公司产.

    1.3样品制作方法

    馅料的制作:将鱿鱼丝放置于托盘中,自然晾干后使用拍打器将其拍打松散,再用搅拌器搅拌,即得本实验所需的鱿鱼松馅料.

    酥皮的制作:先用手持打蛋器将混合了单油酸甘油酯油的棕榈油与白砂糖打发2min,至白色发起状态;然后加入鸡蛋全液快速打发5min;加入一定量的食用盐、小苏打继续搅打2min,使其充分混匀;再加入低筋小麦面粉,手动搅拌使其充分混匀,形成酥皮面团;最后取一定质量的酥皮面团,用擀面杖擀制成5mm厚的酥皮.

    鱿鱼松夹心酥的制作:称取一定质量的馅料与饼皮,将馅料包入饼皮中,进行整型处理,将整型后的鱿鱼松夹心酥放入到烤箱中,于180℃条件下焙烤5min,焙烤结束后取出烤盘,晾凉,进行包装.

    1.4单因素试验

    在前期预实验的基础上,将焙烤条件固定为180℃,5min,单独制作酥皮部分.以酥皮的硬度和色泽为指标,以低筋面粉质量为100%计,其他原辅料按在低筋面粉中的占比进行添加,棕榈油添加量梯度为20%,25%,30%和35%,白砂糖添加量梯度为10%,20%,30%和40%,蛋液添加量梯度为15%,20%,25%和30%,确定棕榈油、白砂糖和蛋液这3个因素的正交试验水平范围.

    1.5正交试验

    在单因素试验的基础上,以酥皮的硬度和感官为评价指标,设计三因素三水平的L9(33)正交试验,优化酥皮制作的工艺条件.正交试验的因素水平见表1.

    1.6测定方法

    1.6.1硬度测定

    选择物性测试仪的HDP\|BS探头进行酥皮的硬度测定.设定硬度测定条件为:力量感元30kg,测前速度1mm/s,测中速度1mm/s,测后速度10mm/s,触发力5g,数据捕获频率200.00Hz.

    1.6.2质量测定选用电子天平对不同焙烤时间的酥皮进行称量,同时记录其质量.

    1.6.3色泽测定

    使用测色仪对酥皮正面和底面的颜色进行测定,测定模式为小孔反射.

    1.6.4感官评定

    由10名经过培训的硕士研究生进行感官评定,最终评分结果取平均值.满分为100分,酥皮感官评分标准见表2.

    1.6.5风味成分测定1)电子鼻测定方法.称取2g粉碎后的鱿鱼松夹心酥原样,放入40mL顶空瓶中,在样品表面铺上一层薄脱脂棉防止粉末进入电子鼻吸气口,加盖密封后,放入60℃恒温箱中,预热20min,待检.将电子鼻吸气口插入预热后的样品顶空瓶中进行风味成分的测定,设置测定时间为70s,使用空气清洗探头时间为40s.

    2)GC\|MS测定方法.采用VAFE\|SPME对鱿鱼松夹心酥风味成分进行萃取.将鱿鱼松夹心酥原样研磨成粉末,经称量后加入圆底烧瓶中,固定0min样品的称取质量为50g.根据焙烤过程中鱿鱼松夹心酥质量的变化趋势,将

    每个焙烤阶段的鱿鱼松夹心酥研磨成粉末后,各称取50g样品加入圆底烧瓶中.在圆底烧瓶中加入2mL去离子水,加入100μL质量浓度为50mg/L的2,4,6-三甲基吡啶作为内标,设置样品水浴温度60℃,循环水浴温度40℃,真空萃取时间20min.抽真空结束后,将VAFE萃取液用去离子水定容至5mL,取400μL定容后的萃取液,加入10mL棕色气质进样瓶中.

    GC\|MS条件参数设定:使用Agilent19091S-433HP-5MS柱子(质量分数为5%的苯甲基氧化硅,30m×250μm×0.25μm)对化合物进行分离;载气为He,恒流模式(1.5mL/min,44.058cm/s);升温程序为初始温度40℃保持2min,从2℃/min升至50℃,50℃/min升至150℃,150℃/min升至250℃;进样口和检测器温度设置为250℃;质谱扫描范围15~300m/z;离子源和四极分析器分别设置为230℃和150℃,VAFE\|SPME选择不分流进样.

    用W10N14谱库

    对风味化合物的保留指数(RI)进行定性.保留指数通过正构烷烃标品(C8—C20)在升温程序上的保留时间进行计算.

    采用内标法进行定量,以2,4,6-三甲基吡啶作为内标物,定量公式为

    组分含量=单位峰面积/内标峰面积×内标物含量

    1.7数据处理与分析

    实验数据均采用MicrosoftExcel2010软件进行统计处理,采用SPSS16.0软件进行分析处理,采用Origin8.5软件进行图片处理.

    2结果与分析

    2.1单因素试验结果

    2.1.1棕榈油添加量对酥皮品质的影响

    棕榈油可以提高酥皮的酥松程度,一般含油量较高的饼干大多酥松可口,含油量低的饼干则显得干硬.棕榈油添加量对酥皮品质的影响情况如图1所示.由图1a)可知,随着棕榈油添加量的增加,酥皮的硬度逐渐减小,酥脆感增强.这可能是因为油脂可以调节面筋的形成,影响面筋的组织结构,从而改善本文设计产品鱿鱼松夹心酥的口感和风味[7].由图1b)可知,當棕榈油的添加量为30%时,酥皮的亮度值(L*)降低,红值(b*)和黄值(a*)增高.因此,选择棕榈油的添加量为25%~35%作为正交试验水平范围.

    2.1.2蛋液添加量对酥皮品质的影响

    蛋液在烘焙食品中具有影响其起泡性、凝固性、乳化性等作用,蛋液的增加可使面皮硬度减小、面皮酥脆,但在烘焙过程中,过多的蛋液易产生难以接受的糊色[8-9].蛋液添加量对酥皮品质的影响情况如图2所示.由图2a)可知,随着蛋液添加量的增加,酥皮的硬度逐渐减小,酥脆感增强.由图2b)可知,随着蛋液添加量的增加,酥皮的亮度值(L*)持续降低,红值(b*)和黄值(a*)持续增高,酥皮的褐变程度加深.因此,选择蛋液的添加量为20%~30%作为正交试验水平范围.

    2.1.3白砂糖添加量对酥皮品质的影响

    糖具有增加甜味、提高香味和色泽的作用,常被用于烘焙食品中.但随着白砂糖添加量的增加,面皮的褐变程度加重,产生不易被接受的焦糊色.白砂糖添加量对酥皮品质的影响情况如图3所示.由图3a)可知,当白砂糖添加量为10%时,面皮焙烤后易松散,难以保持完整,因此未测得硬度值,但是此时具有酥松的口感.随着白砂糖添加量的增加,酥皮的硬度增大,酥脆感降低,口感变差.由图3b)可知,随着白砂糖添加量的增加,酥皮的亮度值(L*)和红值(b*)降低,黄值(a*)增大.因此,选择白砂糖的添加量为10%~30%作为正交试验水平范围.

    2.2正交试验结果

    以酥皮感官评分和硬度为指标的正交试验结果分别见表3和表4.由表3可知,3个因素的最优组合为A1B2C2;由表4可知,3个因素的最优组合为A3B3C1.以感官评分和硬度为指标的方差分析结果分别见表5和表6.由表5和表6可知,当以感官评分为指标时,未发现因素显著性;但以硬度为指标进行方差分析时,发现白砂糖对酥皮硬度具有显著影响.对酥皮的酥性和成型性进行综合考虑,为使鱿鱼松夹心酥的口感达到良好的酥松效果,以硬度作为主要的考虑指标,选择C1(白砂糖添加量为10%)为最佳水平;虽然棕榈油添加量和蛋液添加量对酥皮硬度影响不显著,但为了保证酥皮包馅过程中易于成型,选择A3(棕榈油油添加量为35%)和B3(蛋液添加量为25%)为最佳水平.综上,经正交试验优化后的酥皮最佳配方为:白砂糖添加量10%,棕榈油油添加量35%,蛋液添加量25%.

    2.3焙烤过程中鱿鱼松夹心酥的质量和硬度变化

    焙烤过程中鱿鱼松夹心酥的质量和硬度变化情况如图4所示.由图4a)可知,在焙烤前5min,由于此阶段鱿鱼松夹心酥的整体温度相对较低,水分含量减少相对缓慢,从而使得鱿鱼松夹心酥的质量变化相对较小.5min之后,鱿鱼松夹心酥的整体温度与焙烤温度保持平衡,使得水分含量能够保持相对平稳的下降趋势,因而质量变化也呈下降的趋势.这与D.Fahloul等[10]的研究结果一致.由图4b)可知,随着焙烤的进行,鱿鱼松夹心酥整体的硬度逐渐减小的趋势.在5~10min时,鱿鱼松夹心酥的硬度保持不变,而15min后,鱿鱼松夹心酥的硬度下降趋势趋于平缓.这可能是因为在焙烤过程中,随着鱿鱼松夹心酥受热,水分迅速蒸发,鱿鱼松夹心酥的体积逐渐增大,其内部变得蓬松,酥脆性逐渐形成.同时,酥皮中添加的蛋液具有起泡性和乳化性,在焙烤过程中也影响了鱿鱼松夹心酥的酥松程度[11].

    2.4焙烤过程中鱿鱼松夹心酥的风味物质测定结果

    2.4.1电子鼻测定结果

    电子鼻的每一个气敏传感器对某种特定类别的气味或气体具有高度响应性并可给出响应值,可用来表示某种气味或气体的强度[12-14].1#—10#气敏传感器对应10项不同的气味或气体,分别是芳香成分、氮氧化物、芳香气味、氢气、芳香成分与烷烃类、甲烷、硫化物、乙醇、芳香成分与有机硫化物、烷烃类.

    根据传感器的响应程度绘制出鱿鱼松夹心酥焙烤过程中电子鼻测定结果的雷达图如图5所示.由图5可知,在焙烤过程中,每个时间段风味物质都具有一定变化.在焙烤0min时,8#气敏传感器响应值最大,表明此时醇类物质较多,且其对焙烤0min的鱿鱼松夹心酥的整体风味贡献较大;焙烤5min后,8#气敏传感器响应值在整体轮廓中变小,10#气敏传感器响应值较为突出,表明鱿鱼松夹心酥经过焙烤加热后,烷烃类物质开始生成,而醇类物质逐渐减少;焙烤10min后,3#,5#,7#气敏传感器响应值增大,表明此时可能生成了芳香物质、硫化物,改变了鱿鱼松夹心酥的整体风味轮廓;焙烤15min后,9#气敏传感器响应值增大,表明此时可能生成了芳香物质和有机硫化物;焙烤20min后,1#和9#气敏传感器响应值变小,表明此时可能是芳香气味在焙烤中挥发所导致.

    2.4.2GC\|MS测定结果

    焙烤过程中挥发性风味物质的变化趋势如图6所示.由图6可知,鱿鱼松夹心酥焙烤过程中的风味物质主要以醇类、醛类为主.随着焙烤时间的增加,醇类物质含量逐渐降低,醛类物质含量呈先上升后下降的趋势,酮类物质含量变化较小;在0min时未检测到杂环类物质,随着焙烤时间的增加,杂环类物质含量上升;其他类物质的含量随着焙烤时间的增加呈波动上升的趋势.

    焙烤过程中挥发性风味物质经VAFE\|SPME萃取和GC\|MS测定,定性、定量分析的结果见表7.由表7可知,焙烤过程中,在鱿鱼松夹心酥中共检测到65种易挥发的风味物质,其中,醇类物质13种,醛类物质16种,酮类物质7种,杂环类物质6种.从鱿鱼松夹心酥焙烤第15min开始,逐渐产生了吡嗪类物质,包括6-二甲基-吡嗪,三甲基吡嗪,3-乙基-2,5-二甲基吡嗪等.吡嗪由于拥有较低的阈值,通常被认为是食品中重要的风味物質[16],被描述为“坚果、烤香味、烤土豆味”,产生于焙烤过程中,也被称之为“美拉德香气化合物”.吡嗪的形成主要通过Strecker降解反应和羰氨反应[17].鱿鱼松夹心酥的面皮中加入了鸡蛋,鸡蛋含有大量氨基酸[18],焙烤第20min时,检测出鱿鱼松夹心酥中含有糠醛.糠醛能在高含糖量食物的焙烤过程中形成,使其产生烤香、焦香类焙烤风味[15].A.A.Lami等[19]在饼干焙烤过程中发现,E,E-2,4-癸二烯醛和壬醛是主要的醛类.在鱿鱼松夹心酥焙烤过程中,E,E-2,4-癸二烯醛随着脂质降解而增加,对鱿鱼松夹心酥提供了重要的油脂风味;壬醛在焙烤过程中先下降后上升又下降,而壬醛存在于鱿鱼中[20],在焙烤初始阶段,其可能因为挥发而导致含量减少,继而又通过脂质氧化作用而回升,最后由于在焙烤过程中与面团蛋白质进一步发生反应而使得其含量下降[21-26].

    3結论

    本文所研制的鱿鱼松夹心酥将海鲜与面点相结合,获得一种营养丰富、口感纯正的酥饼;同时,对制作工艺的优化和焙烤过程中的风味变化进行了研究.结果表明:以低筋面粉质量为100%计,鱿鱼松夹心酥酥皮的最佳配方为白砂糖添加量10%,棕榈油油添加量35%,蛋液添加量25%,在此配方下制作出的鱿鱼松夹心酥具有良好的色泽和质构品质;鱿鱼松夹心酥在焙烤过程中,质量和硬度随着水分含量的减少呈下降的趋势;从鱿鱼松夹心酥中共鉴定出65种易挥发的风味物质,其中醇类13种,醛类16种,酮类7种,杂环类6种,其余23种;醇类、醛类、酮类为鱿鱼松夹心酥焙烤过程中主要的风味物质,随着焙烤时间的增加,醇类物质总量逐渐下降,醛类物质含量呈现先上升后下降的趋势,酮类物质含量变化较小.本研究为基于海洋资源的烘焙食品的开发与加工提供了创新之路,也为业内掌握酥饼焙烤过程中风味物质的变化规律提供了参考.

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