王曉東，許先猛，郭俊花，成少寧，張?jiān)鰩?

(運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院有機(jī)食品工程系，山西運(yùn)城 044000)

蘋(píng)果香精是濃縮蘋(píng)果汁生產(chǎn)過(guò)程中蒸發(fā)、冷凝、回收蘋(píng)果汁中揮發(fā)性及半揮發(fā)性物質(zhì)得到的副產(chǎn)品［1］。濃縮蘋(píng)果汁加工過(guò)程首先將蘋(píng)果破碎，壓榨，在對(duì)濁汁進(jìn)行預(yù)濃縮時(shí)冷凝揮發(fā)出的香氣，從而回收得到蘋(píng)果香精［2］。

隨著分離檢測(cè)技術(shù)尤其是氣相色譜技術(shù)和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)蘋(píng)果香精的香氣成分進(jìn)行了大量的研究［3－10］，發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果品種和成熟度不同，蘋(píng)果揮發(fā)性成分不同，收集的蘋(píng)果香精風(fēng)味多樣。目前有研究表明，至少有300種揮發(fā)性成分已從各個(gè)品種的蘋(píng)果中鑒定出來(lái)［11］，這些成分有酯類、醇類、醛類、酮類、芳香烴類、脂肪酸、萜類和其他。通過(guò)感觀評(píng)價(jià)和定性檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)2-甲基丁酸乙酯、己醛、反-2-己烯醛都有濃郁的蘋(píng)果香味，并且反-2-己烯醛是消費(fèi)者已習(xí)慣的蘋(píng)果清香氣味［12］，決定蘋(píng)果汁的芳香，香味強(qiáng)度和芳香物含量成正相關(guān)。

由于特有的自然香氣和無(wú)可替代的安全性，天然蘋(píng)果香精很受市場(chǎng)青睞。目前蘋(píng)果濃縮汁企業(yè)利用香精回收裝置已制得200倍蘋(píng)果香精，北方安德利還申請(qǐng)了相關(guān)專利。為減少儲(chǔ)藏、運(yùn)輸成本，高濃度蘋(píng)果香精的需求越來(lái)越大，高倍濃縮香精是現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)蘋(píng)果香精的主要銷售趨勢(shì)［13］。

蘋(píng)果汁制造商制成的各種產(chǎn)品中均比蘋(píng)果鮮汁中香氣含量小，其中以濃縮蘋(píng)果汁含量最少［14］，存在蘋(píng)果香氣含量不足現(xiàn)象。為此，筆者設(shè)計(jì)將分離出的高倍蘋(píng)果香精回填到濃縮蘋(píng)果汁中，以反-2-己烯醛含量為檢測(cè)指標(biāo)，研究濃縮蘋(píng)果清汁對(duì)天然蘋(píng)果香精穩(wěn)定性有無(wú)影響，為香精回填工作提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原材料。濃縮蘋(píng)果清汁、高倍蘋(píng)果香精(反-2-己烯醛濃度1 573 mg/L)，陜西海升果業(yè)股份有限公司運(yùn)城分公司。

1.1.2 主要試劑。反-2-己烯醛標(biāo)準(zhǔn)品，美國(guó)Sigma公司;正己烷(分析純)，天津基準(zhǔn)化學(xué)試劑有限公司;蘋(píng)果酸(分析純)，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;純氦氣(純度≥99.999%)。

1.1.3 主要儀器。GC-2010氣相色譜儀，日本島津公司;HY-4調(diào)速振蕩器，金壇市富華儀器有限公司;GNP-9160隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 GC 分析方法。色譜柱型號(hào) Rtx-WAX，30 m ×0.05 mm×0.25 μm;汽化室溫度230℃;檢測(cè)器溫度250℃;進(jìn)樣方式為分流，分流比20;H2流量:40 ml/min，空氣流量400 ml/min;柱溫程序:初始溫度40℃，恒溫24 min后以10℃/min的速度升溫至200℃并保持2 min;進(jìn)樣量為1 μl。

1.2.2 萃取時(shí)間的確定。20℃下配制濃度為3%(V/V)的加香濃縮蘋(píng)果汁，充分混勻后均分為5份，每份20 ml，各加入正己烷10 ml，在調(diào)速振蕩器上分別避光振蕩萃取0、15、60、90、300 min后取上層有機(jī)相過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜后進(jìn)行GC分析，確定合理的萃取時(shí)間。

1.2.3 高倍香精穩(wěn)定性試驗(yàn)。

1.2.3.1 濃縮果汁對(duì)香精穩(wěn)定性的影響。20℃下分別配制濃度為1%、3%和5%(V/V)的加香濃縮蘋(píng)果汁，充分混勻后密閉避光保存，定時(shí)取不同濃度的加香濃縮蘋(píng)果汁各20 ml，加入正己烷10 ml后在調(diào)速振蕩器上避光振蕩萃取90 min，取上層有機(jī)相過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜后進(jìn)行GC分析。

1.2.3.2 純水對(duì)香精穩(wěn)定性的影響。20℃下分別配制濃度為1%、3%和5%(V/V)的香精水溶液，充分混勻后密閉避光保存，定時(shí)取不同濃度的香精水溶液各20 ml，加入正己烷10 ml后在調(diào)速振蕩器上避光振蕩萃取90 min，取上層有機(jī)相過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜后進(jìn)行GC分析。

1.2.3.3 蘋(píng)果酸對(duì)香精穩(wěn)定性的影響。20℃下分別配制濃度為1%、3%和5%(V/V)的香精蘋(píng)果酸水溶液，充分混勻后密閉避光保存，定時(shí)取不同濃度的香精酸水溶液各20 ml，加入正己烷10 ml后在調(diào)速振蕩器上避光振蕩萃取90 min，取上層有機(jī)相過(guò)0.45 μm有機(jī)濾膜后進(jìn)行GC分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取時(shí)間的確定 天然蘋(píng)果香精中的大部分香氣成分如反-2-己烯醛等微溶或不溶于水，溶于乙醇等有機(jī)溶劑，所以選取與水極性相差很大，與水溶液能明顯分層的正己烷為香精成分的萃取劑。

由圖1可以得知，隨萃取時(shí)間延長(zhǎng)，萃取液中反-2-己烯醛的濃度在逐漸上升，萃取15、60、90、300 min后萃取液中的反-2-己烯醛的濃度分別為 42.7、72.5、90.3 和 93.5 mg/L，考慮到萃取時(shí)間為90～300 min時(shí)，被萃取物在兩相之間達(dá)到平衡，反-2-己烯醛濃度提高不明顯，為節(jié)省時(shí)間，提高工作效率，選取90 min作為萃取時(shí)長(zhǎng)。

2.2 高倍香精穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 濃縮果汁對(duì)高倍香精穩(wěn)定性的影響。定時(shí)對(duì)加香果汁中的香精成分進(jìn)行萃取，結(jié)果如表1所示。由表1中可以看出，隨時(shí)間延長(zhǎng)不同濃度的加香果汁中的反-2-己烯醛的濃度整體基本呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，最初的10 h變化的幅度較大，在0 h不同濃度(1%、3%、5%)加香果汁萃取液中反-2-己烯醛濃度分別為28.6、96.2 和 154.1 mg/kg，10 h 后即下降為 20.3、65.2 和 93.1 mg/L。反-2-己烯醛濃度隨時(shí)間延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)說(shuō)明濃縮蘋(píng)果汁中有成分對(duì)香精中反-2-己烯醛的穩(wěn)定性存在影響。

表1 濃縮果汁對(duì)高倍香精穩(wěn)定性的影響

2.2.2 水對(duì)香精穩(wěn)定性影響。濃縮蘋(píng)果清汁的主要成分為可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖等)、水和少量有機(jī)酸，先考慮水對(duì)反-2-己烯醛穩(wěn)定性的影響。定時(shí)對(duì)加香水溶液中的香精成分進(jìn)行萃取，結(jié)果如表2所示。由表2中可以看出，隨時(shí)間延長(zhǎng)不同濃度的加香水溶液中的反-2-己烯醛的濃度變化不大，說(shuō)明純水對(duì)反-2-己烯醛的穩(wěn)定性影響很小。

表2 水對(duì)高倍香精穩(wěn)定性影響

2.2.3 蘋(píng)果酸對(duì)香精穩(wěn)定性影響。定時(shí)對(duì)香精蘋(píng)果酸溶液中的香精成分進(jìn)行萃取，結(jié)果如表3所示。由表3中可以看出，隨時(shí)間延長(zhǎng)不同濃度的加香蘋(píng)果酸溶液中的反-2-己烯醛的濃度同樣整體基本呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明濃縮蘋(píng)果汁對(duì)香精穩(wěn)定性的影響很大程度上源于里面酸性成分的影響。分析原因可能與反-2-己烯醛特殊的結(jié)構(gòu)有關(guān)。如圖2所示，反-2-己烯醛屬于α，β-不飽和醛，由于碳碳雙鍵和碳氧雙鍵共軛，使得反-2-己烯醛與共軛二烯類似，可以與酸性物質(zhì)發(fā)生1，2-加成和1，4-親電加成，且一般只進(jìn)行1，4-加成，其加成產(chǎn)物具有不穩(wěn)定的烯醇結(jié)構(gòu)，經(jīng)重排得到其他化合物［15］。而且與濃縮蘋(píng)果汁直接影響對(duì)比，單純的蘋(píng)果酸引起反-2-己烯醛的濃度變化更大，這可能與失去濃縮果汁中糖類物質(zhì)的保護(hù)，反-2-己烯醛直接與酸性物質(zhì)接觸有關(guān)。

表3 蘋(píng)果酸對(duì)高倍香精穩(wěn)定性的影響

3 結(jié)論與討論

確定了最佳的萃取時(shí)間，設(shè)計(jì)濃縮果汁對(duì)香精穩(wěn)定性影響試驗(yàn)，結(jié)果顯示，隨時(shí)間延長(zhǎng)不同濃度的加香果汁中的反-2-己烯醛的濃度整體基本呈下降趨勢(shì)。說(shuō)明濃縮蘋(píng)果汁中有成分對(duì)香精中反-2-己烯醛的穩(wěn)定性存在影響。

設(shè)計(jì)水對(duì)反-2-己烯醛穩(wěn)定性的影響試驗(yàn)，結(jié)果表明，隨時(shí)間延長(zhǎng)不同濃度的加香水溶液中的反-2-己烯醛的濃度變化不大，說(shuō)明純水對(duì)反-2-己烯醛的穩(wěn)定性影響很小。

設(shè)計(jì)蘋(píng)果酸對(duì)反-2-己烯醛穩(wěn)定性的影響試驗(yàn)，結(jié)果表明，隨時(shí)間延長(zhǎng)不同濃度的加香蘋(píng)果酸溶液中的反-2-己烯醛的濃度基本呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明濃縮蘋(píng)果汁對(duì)香精穩(wěn)定性的影響很大程度源于里面酸性成分的影響，可能與反-2-己烯醛自身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。

下一步將安排脫色脫酸濃縮蘋(píng)果汁的香精回填試驗(yàn)。

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