电脑桌面
添加文秘网到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

红枣片热风干制过程中特征香气活性化合物的确定及表征

栏目:毕业论文发布:2022-11-02浏览:2461下载275次收藏

闫新焕,谭梦男,孟晓萌,潘少香,刘雪梅,郑晓冬,白瑞亮,宋 烨

(中华全国供销合作总社济南果品研究院,山东 济南 250014)

红枣是中国传统特色果品之一,在中国新疆、陕西、山东、河南、河北等地广泛种植。因其富含多糖、vc、多酚等功能成分,营养保健价值极高,深受消费者的喜爱。近40年来,中国红枣种植面积和产量持续增长,2020年红枣种植面积已高达3000余万亩,产量1 800万 t,占全球总产量的98%。但随着产量的快速增长,红枣的价格大幅降低,2018年仅为2011年高位的1/8。因此提高产品附加值的深加工正在成为解决这一困境和延长产业链的必要途径。红枣加工产品主要有枣片、蜜枣、枣泥、枣醋、枣饮料、口服液等。据调查,红枣通过精深加工利润可提高20%~30%。随着人们饮食倾向的多样化及营养需求的全面化,具有可普遍接受的即食化、休闲化、无核化及香气丰富浓郁的红枣片应运而生,正在越来越受欢迎,且枣片加工的品种限制较少,还可以由破头、裂果等感官不合格果加工制成,以实现最大的经济效益,市场潜力巨大。

红枣片作为一种近几年来流行的加工产品,食用方便、营养丰富,对原料枣利用率高,既丰富了红枣系列产品的种类,为消费者提供了一种新的产品,又提高了红枣的附加值,具有很好的经济效益和十分广阔的应用前景。目前红枣片多以自然晾干的枣(含水量约30%)为原料,经清洗、去核、切片,并通过不同的干燥技术制得。目前除直接晾晒外,工业上主要利用热风干燥、真空冷冻干燥、压差闪蒸干燥、红外干燥、脉动式气体射流冲击干燥和热泵干燥的手段制备红枣片。热风干燥作为传统的干燥方式易于操作且成本低廉,在有氧和高温条件下氨基酸和糖发生美拉德反应,可以赋予食物带有甜蜜焦糖般的气味,是红枣片在加工过程中最常使用的干制方式。经过热风干制的红枣片会产生类似于烤面包或咖啡但又独具特征的香气,比如焦糖香、烤甜香等,在一定程度上有利于红枣片良好风味的产生。但在实际工业生产中,若加工不当,枣片会出现枣香和焦糖香的丧失,甚至产生焦糊味甚至酸味、苦味等劣变异味,严重影响产品品质。

目前,国内外对红枣片的研究多关注在不同干制方式的技术能耗、外观品质,营养成分的保留上。gao qinghan等研究了在4 种干燥处理(日晒、烘炉、微波和冻干)后糖、有机酸、-生育酚、-胡萝卜素、酚类成分、总酚含量和抗氧化能力的变化。abdelhafidh等以新鲜红枣果实为原料,研究对流干燥、真空微波干燥、对流预干燥、真空微波联合干燥、冷冻干燥等不同染色方法对红枣干主要品质参数(化学成分、抗氧化能力、感官品质)的影响。由于红枣含糖量大都在60%以上,高温干制成红枣片时会发生美拉德反应,产生独特浓郁的风味。红枣片的风味成分主要产生于后熟及干制过程中,风味物质是评价其产品品质的重要指标,其感官特征取决于风味成分的种类、数量、感觉阈值及各成分间的相互协调作用。近年来,关于干制红枣香气成分的研究已有相关报道,chen qingqin等采用顶空固相微萃取-气相色谱-嗅闻-质谱(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-olfactometryspectrometry,hs-spme-gc-o-ms)联用仪对10 个不同品种的红枣进行了挥发性成分分析。wang hui等比较了液液萃取、同时蒸馏萃取、超流体溶剂萃取和顶空固相微萃取提取枣挥发性化合物的区别。xiao zuobing等采用气相色谱-嗅觉法和气味活性值法研究了干制红枣中主要气味活性物质。陈恺等比较了不同干燥条件对新疆哈密枣香气物质的影响。结果表明干制条件对红枣的香气成分的种类和含量均有较大影响,并能进一步影响红枣的品质,但未明确加工过程中形成的特征性风味物质及风味物质的活度值并对不同感官特征的贡献。因此,确定并表征红枣片在干制过程中形成的特征香气化合物并明确这些香气活性化合物的感官贡献是这项研究的新视角。

本实验采用气相色谱-嗅觉法结合感官分析和偏最小二乘回归(partial least squares regression,plsr)分析以红枣作为对照表征了红枣片干制过程中产生的丰富的特征香气活性化合物及组成,研究干制时间对其香气活性化合物和感官品质的影响,构建不同干制时间下红枣片的典型风味轮廓,以期明确香气活性化合物与典型感官特征(焦糖香、烤甜香、焦糊味及焦苦味)之间的相关性,进一步揭示红枣片加工过程中典型异味-焦糊味和焦苦味化合物的来源及转化途径,研究结果将对工业化生产红枣片形成良好风味特征并改良产品品质具有重要的指导意义。

1 材料与方法1.1 材料与试剂

红枣为新疆枣业有限公司生产的普通市售灰枣,含水量21.0%,总糖69.91%(水、糖含量分别按gb 5009.3—2016《食品中水分的测定》和gb/t 10782—2021《蜜饯质量通则》测定)。

2-辛醇、c~c正构烷烃混合物(均为色谱级)美国sigma-aldrich 公司;氟化钠(分析级,纯度≥99%) 上海中药化学试剂有限公司;氯化钠(分析级,纯度≥99%) 天津市科密欧化学试剂有限公司;色谱级用水由美国米利波尔公司的milli-q水净化系统制备。

1.2 仪器与设备

bg2-240电热鼓风干燥箱 上海博讯实验有限公司医疗设备厂;fw100高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司;ks-1053破壁料理机 广州市祁和电器有限公司;50/30 μm dvb/car/pdms固相微萃取头 美国supelco公司;trace1300-isq gc-ms联用仪、tg-wax极性柱石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm) 美国thermos公司;trace1300-odp3 gc-o仪 德国gerstel公司;电子分析天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 红枣片样品预处理

实验前,将约10 kg的红枣去核、切成3 mm薄片,放入电热干燥箱中烘烤。干燥温度为120 ℃,此温度有利于发生美拉德和焦糖化反应产生丰富的香气。通过控制干燥时间(0、10、20、30、40、50、60 min),在120 ℃条件下制备出7 种典型风味的红枣片,编号分别为b1、b2、b3、b4、b5、b6、b7。每个样品分为两部分,一半用于感官评价,另一半由高速万能粉碎机研磨成粉末进行香气化合物分析。取研磨后枣粉样品100 g放入破壁料理机中,加入320 g去离子水、48 g 20%氯化钠溶液、32 g 1%氟化钠溶液打浆制成500 g待测样品,备用。

1.3.2 挥发性化合物提取

称取5.00 g待测样品于20 ml顶空瓶中,加入32.88 μg/ml的2-辛醇20 μl作为内标,将顶空瓶加盖密封后,在40 ℃、450 r/min条件下孵热5 min后,将已老化的50/30 μm dvb/car/pdms萃取头(300 ℃老化1 h)插入顶空瓶,40 ℃顶空萃取40 min,再将萃取头插入gc进样口,热解吸5 min,注入进样端。

1.3.3 挥发性化合物的测定

gc-ms条件:tg-wax色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);程序升温模式:起始温度为40 ℃,保持3 min,以8 ℃/min升温速率升至180 ℃,保持3 min,再以10 ℃/min升温速率升至240 ℃,保持3 min,进样口温度240 ℃;以he气(纯度99.999%)为载气,流速为1.5 ml/min,不分流进样。

质谱接口温度250 ℃;离子源温度250 ℃;电子电离源;电离能量70 ev;灯丝发射电流20 μa;质量扫描范围50~450 u;全扫描模式。

1.3.4 挥发性化合物定性与定量

定性分析:利用gc-ms工作站软件xcalibur自带的nist10标准库自动检索各组分质谱数据,仅对正向检索匹配度和反向检索匹配度大于800的化合物进行探讨,结合质谱裂解规律和系列正构烷烃计算待测化合物保留指数(retention index,ri)对化合物进行定性鉴定,ri按式(1)计算:

式中:为样品保留时间/min(在正构烷烃c和c之间);t为正构烷烃c的保留时间/min;t为正构烷烃c的保留时间/min。

定量分析:使用内标法定量,以2-辛醇(32.88 μg/ml)为内标,并根据加入内标的含量从而计算样品中挥发性香气物质含量,按式(2)计算:

式中,c为物质的含量/(mg/kg);c为内标物的质量浓度/(μg/ml);为加入内标物的体积/ml,a和a分别为待测组分和内标化合物的峰面积;为称取红枣片样品质量/g;f为待测组分对内标的相对质量校正因子;本实验中各待测组分的相对校正因子均为1。

1.3.5 香气活性化合物的测定

gc-o条件与gc-ms条件中gc条件相同。毛细管柱末端以1∶1的分流比分别连接质谱检测器和odp嗅闻仪,gc-o传输线的温度为220 ℃,以防止化合物在传输管路中冷凝;嗅闻过程中防止嗅辨员鼻腔不适,在嗅闻口通入湿润的空气。

实验前对感官评价人员进行知识培训、标准品嗅闻、样品感官和gc-o上机实验等培训,挑选10 名熟悉各种香味并可对各种香味进行描述的嗅闻专业人员组成,每名嗅辨人员对样品进行嗅闻,嗅闻时间不超过40 min,且每2 次嗅闻间隔不少于30 min。嗅辨员在嗅闻过程中需对嗅闻到的气味进行描述并记录其强度。并将6 位以上嗅辨员都闻到的化合物选定为关键香气活性化合物。

1.3.6 关键香气活性化合物oav

在各种挥发性组分定量的基础上,参考文献[21]中各物质在水中的香气阈值,计算该物质的气味活度值(odor activity value,oav)。oav为挥发性化合物质量浓度与该物质嗅觉阈值的比值,通常表示呈香物质在香气中起作用的强度,oav≥1,认为该香气物质可能对食品香气的贡献和影响较大,oav<1,则表明该物质对总体香气无实质性贡献,一般情况下,认为oav越大则说明该物质对总体香气的贡献越大。因此,本研究把oav≥1作为黄瓜汁特征香气成分的判别标准,按式(3)计算:

式中:w为挥发性成分含量/(mg/kg);q为挥发性成分在水中的气味阈值/(mg/kg)。

1.3.7 感官评价

实验采用选票频率法创建红枣片香气描述词,红枣片烘焙香气描述词汇的选择从10 位专业品评人员所描述的词汇中选取,选取原则为:将10 位评论员所描述的词汇统一罗列,使评论员再次对不同样品进行感官评价,评价的描述词从以上描述词中投票选取,统计得票率在80%以上的词汇,作为评价词汇。

确定描述性词汇为:枣香味、烤甜香、焦糖香、焦糊味、焦苦味。用0~10数字刻度量化感官属性的强度,以0.5为增量,其中0表示没有,10表示非常强烈。该量表被食品风味研究人员广泛使用,直观、便于理解,此外足够广泛,可以覆盖感官属性强度的全部范围,而且它有足够的离散点区分样本之间强度的微小差异。对实验样品进行评定时,不同处理的样品随机编号,并根据编号计分,以避免知晓处理条件对打分的影响。

1.4 数据处理

2 结果与分析2.1 感官评价

感官得分见表1,并根据感官评分结果绘制雷达图,如图1所示。除枣香外干燥过程中形成的典型风味还有烤甜香、焦糖香、焦糊味和焦苦味等主要特征风味,这与崔璨等研究发现焦糊味、焦糖味是烘焙后红枣的最主要特征风味,甜味、苦味、麦芽糖香味是烘焙后红枣的次主要特征风味相一致,这些风味共同构成了烘焙后红枣的特殊气味。

图1 红枣片感官评价分析蛛网图fig.1 spider chart of sensory evaluation

表1 不同干燥方式红枣片样品感官得分table 1 sensory scores of red jujube slices as a function of drying time

实验发现干燥时间对基本口味烤甜香、焦糖香、焦苦味、焦糊味的强度有显著影响。随着干燥时间的延长,烘烤后的烤甜香和和焦糖香先增加后减少,焦苦味和焦糊味持续增加。如b1(0 min)样品烤甜香、焦糖香、焦糊味和焦苦味感官评分均最低,b4(30 min)样品烤甜香和焦糖香属性得分最高,分别为9.0和8.0,b7(60 min)样品焦苦味和焦糊味最重。这可能是由于随着干燥时间的延长,烤甜香和焦糖香等特征烘焙风味显著增高的缘由,另一方面,由于过度加热,也产生了不良风味,如典型的焦苦味和焦糊味。同时,干制红枣典型风味特征枣香味强度范围为9.5~1.0,均值为4.5,该参数在干制红枣b1(0 min)中分值最高,然后随干燥时间的延长呈现降低趋势,样品b6(50 min)和b7(60 min)得分分别为2.0和1.0,b1(0 min)样品比其他样品更常被描述为具有枣香味。雷达图也显示了b4(30 min)样品风味以焦糖香和烤甜香为主,b7(60 min)样品的总体轮廓很小,焦糊味和焦苦味突出,焦糖香和烤甜香减弱。已有研究表明,红枣片的感官风味特征是由红枣片中含有的芳香化合物的种类、相对含量、感官阈值以及芳香化合物间的相互作用决定。

2.2 挥发性化合物的评价

随着干燥温度的升高,挥发性化合物存在一定的变化,7 个枣片样品在挥发物的数量和组成上均存在显著差异。通过比较ri和质谱信息,并与之前报道的比较,共鉴定出78 个挥发性化合物,包括15 种酸、19 种酯、15 种酮、12 种醛、9 种醇、6 种烷烃和2 种其他化合物。样品中挥发性化合物的贡献不仅取决于每个化合物的含量,还取决于它们的气味阈值。根据以往的研究报道,oav>1,被认为对样品的香气有明显贡献,结果如表2所示。

表2 不同红枣片样品中风味物质比较table 2 comparison of flavor compounds in jujube slices dried for different durations

续表2

2.2.1 酯类

酯类化合物被公认为是食品中果香和花香的主要来源。酯类化合物的产生除与长链脂肪酸的热氧化分解有关外,还与食品中的醇、羧酸及酰基辅酶a在醇酰基转移酶作用下发生的酯化反应有关,同时在干制过程中不挥发性的直链酯、缬氨酸以及异亮氨酸在高温的条件下,通过相关酶解作用也可生成易挥发的直链酯。

在红枣片干燥过程中,7 个样品中共鉴定出19 种酯类,其中月桂酸甲酯、癸酸乙酯和安息香酸乙酯被认为是鲜枣中最重要的风味化合物之一。随着干燥时间的延长,大部分酯类化合物含量显著降低(<0.05),与前人研究结果一致。样品b1(0 min)中只检出14 种酯类,其中戊酸乙酯、庚酸乙酯、2-己酸乙酯、辛酸乙酯、()-9-十四烯-1-醇乙酸酯、癸酸乙酯和丙位庚内酯,这7 种芳香化合物在干燥10 min后即消失,这可能是由于热处理造成的挥发损失。枣片样品中己酸乙酯含量最大,但随着加热时间的延长呈降低趋势,如b1(0 min)为139.24 μg/kg,b6(50 min)和b7(60 min)为未检出。甲酸糠酯和(±)-3-羟基-丁内酯仅存在于样品b7(60 min)中,这表明长时间热处理导致了一些酯类化合物的形成。己酸乙酯、辛酸乙酯和-丁内酯的气味活性最强,oav均大于1。-丁内酯是构成红枣香气的主要成分,其含量随处理时间延长而降低,作为糠醛脱羧氧化产物,其含量的降低与糠醛含量的增加一致,这可能与酯合酶高温失活及与缬氨酸、异亮氨酸的美拉德反应有关。

2.2.2 醛类

醛类化合物是干制果蔬中最重要的风味化合物之一。有研究报道干制红枣中主要醛类物质有苯甲醛(焦糖、杏仁风味)、反-2-辛烯醛(青草、脂肪香)和2-庚烯醛(青香、果香)和正己醛(青香)等。这几种醛类物质能够增加枣类香气浓郁度,对枣香起到关键作用,醛类物质的生成与美拉德反应以及strecker降解(氨基酸脱羧)反应有关,其中苯甲醛主要来源于苯丙氨酸代谢产生。本实验发现原枣中的巴豆醛、2-乙基丁烯醛、2-庚烯醛、(,)-2,4-己二烯醛和苯甲醛是主要醛类香气化合物,在红枣片干燥过程中消失,这可能是由于热降解和挥发损失造成。这些醛在评价员的感官描述中通常被认为是“青草味、柑橘味”,在其他研究枣香气的文献中也普遍存在。随着干燥时间的延长,样品中糠醛、5-甲基呋喃醛、5-乙酰氧甲基-2-呋喃醛和5-羟甲基糠醛的含量显著升高(<0.05)。其中糠醛和5-甲基呋喃醛的oav较高,具有明显的焦糊和焦苦味,与感官结果一致。糠醛和5-羟甲基糠醛在b7(60 min)样品中含量最高(73.85 μg/kg)和(24.57 μg/kg),而在b1(0 min)样品中不存在。5-羟甲基糠醛在除了b1(0 min)以外的样品中均存在,且含量呈不断上升趋势,作为美拉德反应和焦糖化反应的一种中间产物,已有许多研究结果表明,其在烘焙食品中主要贡献焦糖香香气,但也有研究认为5-羟甲基糠醛会产生令人不悦的气味,有焦糊味,严重影响相关产品的可接受度。在本研究中感官评价人员通过嗅闻仪感知的5-羟甲基糠醛的味道被描述为焦糊味,是干制红枣片呈现焦糊味的主要贡献组分,这可能与含量高有关,高浓度的5-羟甲基糠醛呈现了焦糊的感知味道,是枣片呈现焦糊味品质裂变的主要原因。目前较为公认的5-羟甲基糠醛的形成途径有2 种:一种是美拉德反应途径;另一种是在酸性条件下糖的直接脱水,即焦糖化反应。针对红枣片高糖基质,推测5-羟甲基糠醛产生的机理一是通过葡萄糖合成5-甲基呋喃醛;二是果糖在较高温度下会发生催化反应生成5-羟甲基糠醛,5-羟甲基糠醛又会发生反应生成糠醇,因此可通过控制反应时间及反应温度调控焦糊味的产生。

2.2.3 酸类

酸类物质的生成主要是在热干制过程中不饱和脂肪酸的热分解及热分解产物的二次反应产物。所有样品中共鉴定出15 种酸,b1(0 min)样品中均有检出,这也是该样品呈现明显酸味的主要原因。其中,丙酸、缬草酸、己酸、辛酸、反-2-十一烯酸和壬酸经加热处理后,其含量均呈现先上升后下降的趋势。4-甲基戊酸、反式-3-己烯酸、反式-2-己烯酸和正癸酸只存在于b1(0 min)样品中,该情况说明以上酸类对温度较为敏感,加热状态下存在严重的挥发或物质的转化过程。羧酸主要为乙酸,在所有样品中含量最高,b1(0 min)样品中为581.59 μg/kg,b7(60 min)样品中为258.23 μg/kg。乙酸和丁酸对酸味起到了整体促进的作用,oav 2.5~5.8和oav 1.1~2.1,是干制红枣样品中主要的香气贡献者。酸含量随干燥时间的延长而逐渐降低,与感官特征的变化趋势一致。

2.2.4 醇类

醇类物质是影响食品风味的重要化合物之一,食品中的醇类物质主要来源于干制过程中氨基酸的转化以及不饱和脂肪酸在脂肪氧化酶和醛还原酶的作用下形成的,同时脂肪酸氧化降解的二次产物在该阶段进一步氧化分解也是形成具有香味醇类物质的原因之一。李其晔等研究表明红枣在人工干制加工中生成了新的醇类物质,导致醇类化合物的相对含量有所增加。

红枣片热风干制过程中共有9 种醇类物质被检出,包括1-辛烯-3-醇、2-乙基-1-己醇、(2,3)-(+)-2,3-丁二醇、1,2-丙二醇、4-甲基-5-癸醇、糠醇、5-甲基-2-呋喃甲醇、苯甲醇、()-(-)-3-甲基-2-丁醇。糠醇和5-甲基-2-呋喃甲醇是果蔬干制过程中常见的醇类物质,是美拉德反应的典型产物。沈静等研究发现(2,3)-(+)-2,3-丁二醇、糠醇是干制红枣片中重要的醇类风味物质,这些物质是枣果在干制过程中产生的,这与本研究结果一致。

然而,b1(0 min)样品中没有检测到这2 种化合物。糠醇在b7(60 min)样品中的含量为73.42 μg/kg,显著高于其他样品,这可能由于长时间的干燥导致美拉德反应产物的积累。与此同时,b1(0 min)样品中检测到的主要为1-辛烯-3-醇和2-乙基己醇,其中1-辛烯-3-醇含量高达5.69 μg/kg。1-辛烯-3-醇是所有醇中唯一oav大于1的醇,说明1-辛烯-3-醇对干制红枣的独特的枣香风味有重要贡献。由于该化合物随着干燥时间的延长而减少,可能导致枣香特征风味的逸散。

2.2.5 酮类

酮类物质为枣片加热过程中美拉德反应、strecker降解和脂肪热氧化及热降解产物的二次反应产物,其生成与加热方式、热反应时间以及反应温度有直接关系。在干燥过程中共鉴定出15 个酮类化合物,其中呋喃酮和吡喃酮为主要化合物,呋喃酮和吡喃酮通常是由羰基化合物和氨基化合物的脂质过氧化和美拉德反应产生的,它们对食品的香气分布有重要的影响。

b1(0 min)检出的酮类物质只有1 种,除4-环戊烯-1,3-二酮外,在原枣片中没有检测到其他酮类物质,说明大部分酮类物质是由热处理工艺后形成的。随着加热时间的延长,枣片中检出的酮类物质不断增多,b7(60 min)枣片样品中检出酮类物质最多,为15 种。新生成物质中,2(5)-呋喃酮、甲基环戊烯醇酮及2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮作为枣片加热过程中特征香气成分,其含量与加热时间呈正相关。其中2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮是枣片烘干过程中生成的主要苦味物质,它主要通过还原糖和氨基酸的美拉德反应生成。oav大于1的酮类化合物共7 个,分别为2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、4-环戊烯-1,3-二酮、4-羟基-2,5-二甲基-3(2)-呋喃酮、3-羟基-2-甲基-4-吡喃-4-酮、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮和5-甲基-2(5)-呋喃酮。其中,2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、4-环戊烯-1,3-二酮是由不饱和脂质的氧化降解或由美拉德反应形成的,可以贡献食品烘焙过程中典型的焦糖味。4-羟基-2,5-二甲基-3(2)-呋喃酮、3-羟基-2-甲基-4-吡喃-4-酮、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮和5-甲基-2(5)-呋喃酮表现出明显的焦糊味,是红枣随着加热时间的延长呈现焦糊味的主要贡献物质,这与其他学者的研究结果一致。

2.3 枣片感官评价和香气化合物的相关性分析

为研究枣片挥发性成分与感官数据的相关性,采用plsr法(包括pls1法和pls2法)对表1中oav大于1的18 种关键挥发性化合物进行处理。矩阵代表红枣片的香气活性物质,矩阵代表红枣片的一个或多个感官属性。在plsr2模型中提取了2 个主成分,解释了变量中98%的交叉验证方差和变量中93%的交叉验证方差。如图2所示,内椭圆和外椭圆分别表示被解释方差的50%和100%。5 个感官属性、7 个样品和大部分挥发性化合物被放置在内外椭圆之间,分别为0.5和1.0,表明plsr模型可以很好地解释它们,充分说明了oav大于1的18 种挥发性化合物对5 个感官描述的一个或多个特性有显著影响。

不同枣片样品的感官异同主要是由其芳香活性化合物的组成、含量和香气活性值引起。丁酸、乙酸、1-辛烯-3-醇、正己醛及壬醛等物质在b1(0 min)样品中含量最高,极大限度的保留了枣样品的酸甜特性,与枣香味呈现明显的正相关,随着干燥时间的延长,枣香味逐渐减弱,丁酸、乙酸、1-辛烯-3-醇、正己醛及壬醛等物质香气活度值也逐渐降低至未检出。糠醛、糠醇、5-甲基-2-呋喃甲醇是烘干枣片中常见香气物质,主要由己糖脱水氧化而成,具有较低的香气阈值,能够赋予枣片焦香风味。2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮是美拉德反应烯醇化产物,具有较强的苦味,容易分解为酚类及呋喃酮类物质,是烘干枣片中苦味物质的主要来源。从图2可以看出,部分香气物质与枣片中焦苦味、焦糊味的相关性较大。其中,糠醛、5-甲基呋喃醛、3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮、2-乙酰基呋喃及5-甲基-2(5)-呋喃酮与枣片的焦苦味、焦糊味特征呈正相关,这与李河的研究结果一致。-戊内酯、2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮及4-环戊烯-1,3-二酮与枣片中焦香味呈正相关。3-羟基-2-丁酮具有酸奶香味,而-己内酯与游离脂肪酸的受热化学变化有关能够赋予枣片甜香味。从图2可以看出,-己内酯、2,3-丁二酮和3-羟基-2-丁酮则可能与枣片中烤甜香呈正相关,也可能有利于枣片整体香气质量的提升。

图2 基于plsr2所有样品的活性风味物质(ova>1)和感官数据相关性分析图fig.2 correlation loading plot between aroma-active compounds with oav >1 (x-matrix) and sensory data (y-matrix) of all samples determined by plsr2

为了进一步明确每个关键香气活性化合物对感官属性的具体贡献,进行plsr1回归分析(图3)。从plsr1的预测模型中可以看出,枣香味的感官属性与正己醛、壬醛、乙酸、丁酸呈正相关(图3a)。其中乙酸和壬醛对枣香味有显著的正向影响。同样,2,3-丁二酮和3-羟基-2-丁酮与烤甜香感官属性呈正相关(图3b)。此外,焦糖香感官属性与-丁内酯、4-环戊烯-1,3-二酮和4-羟基-2,5-二甲基-3(2)-呋喃酮呈显著正相关(图3c)。此外,2-乙酰基呋喃和5-甲基-2(5)-呋喃酮、糠醛与焦苦味属性呈正相关(图3d),这类物质与食物的褐变及香气的形成均有关。同时,5-甲基呋喃醛与焦糊味属性也表现出较强的相关性(图3e)。3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮和2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮对焦苦味和焦糊味有显著的正影响。这一结果与之前的感官评价结果一致,即样品中焦香味和烤甜香风味先快速增加后下降。与此同时,焦苦味和焦糊味明显增加,尤其是b6(50 min)和b7(60 min)样品。感官数据分析结果与oav大于1在红枣片中检测到的18 种关键挥发性化合物具有较好的一致性。

图3 关键香气活性化合物对不同感官属性贡献图fig.3 contribution of key aroma-active compounds to sensory attributes determined by plsr1

3 结论

采用gc-ms联用结合嗅闻技术研究热风干燥对红枣片中香气活性成分的影响。本研究通过感官分析和plsr揭示红枣片感官特性与香气活性化合物之间关系的研究。7 个枣片样品中共分离鉴定和定量了78 种挥发性化合物,其中18 种化合物oav大于1,为主要香气贡献物质。感官分析结果表明,焦糖香、烤甜香、焦苦味、焦糊味是红枣片热风干燥的主要感官品质特性。plsr分析表明,乙酸和壬醛是干制红枣中较强的气味活性物质,是枣香味典型代表物质。2,3-丁二酮和3-羟基-2-丁酮与烤甜属性呈显著正相关,-丁内酯、4-环戊烯-1,3-二酮和4-羟基-2,5-二甲基-3(2)-呋喃酮具有强烈的焦糖味。焦苦味的主要来源为5-甲基呋喃醛、5-甲基-2(5)-呋喃酮,焦糊味的主要来源为5-羟甲基糠醛。3-羟基-2-甲基-4-吡喃-4-酮和2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4-吡喃-4-酮同时作用了焦糊和焦苦味。目前正在通过重组和遗漏实验研究各种气味对红枣片基质整体香气贡献的确定结论,进一步研究香气特征化合物的产生机理和途径,以及香气与周围食物基质的相互作用。

红枣片热风干制过程中特征香气活性化合物的确定及表征

点击下载
分享:
热门文章
    热门标签
    确认删除?
    QQ
    • QQ点击这里给我发消息
    回到顶部