牛云蔚，肖作兵，郭佳琳，吳旻玲，張　晶，徐漢峰

（上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院香料香精技術(shù)與工程學(xué)院，上海201418）

橙汁香氣物質(zhì)及其風(fēng)味在儲(chǔ)藏過(guò)程中的變化規(guī)律研究

牛云蔚，肖作兵*，郭佳琳，吳旻玲，張晶，徐漢峰

（上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院香料香精技術(shù)與工程學(xué)院，上海201418）

分析研究了橙汁在儲(chǔ)藏過(guò)程中香氣成分變化及其對(duì)橙汁風(fēng)味的影響。采用頂空固相微萃取、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)橙汁香氣成分進(jìn)行提取與分析，并結(jié)合感官評(píng)定確定橙汁風(fēng)味變化。結(jié)果表明：從橙汁中共鑒定出58種香氣成分，包括醇類(lèi)、酯類(lèi)、萜烯烴類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)和羧酸類(lèi)等物質(zhì)，其中主要香氣化合物為檸檬烯、己醛、芳樟醇、檜烯、β-月桂烯、松油醇、癸醛、丁酸乙酯、瓦倫西亞橘烯、辛醛和圓柚酮等物質(zhì)。揭示了橙汁在貯藏過(guò)程中主要風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律，即隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其主要香氣成分含量呈下降趨勢(shì)，風(fēng)味品質(zhì)也隨之變差。

橙汁，香氣成分，頂空固相萃?。⊿PME），氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS），感官評(píng)定

橙汁含有豐富的維生素C、一定量的檸檬酸以及葉酸、VB、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能增加機(jī)體抵抗力，降低血中膽固醇。橙汁一直是全球最重要的果汁，其銷(xiāo)量占全球果汁貿(mào)易量的一半以上[1]。橙汁中含有較多的香氣成分是其廣受消費(fèi)者歡迎的原因之一，所以，橙汁中香氣成分的數(shù)量和質(zhì)量也是判斷橙汁品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[2]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的一些學(xué)者對(duì)果汁中的香氣成分進(jìn)行了初步分析。劉春之[3]研究了柑橘類(lèi)果汁的質(zhì)量損失方程及貨架期預(yù)測(cè)模型。張敏[4]以感官分析技術(shù)對(duì)橙汁飲料的香氣進(jìn)行了評(píng)價(jià)。曹少謙等[5]通過(guò)血橙原汁成分分析，對(duì)血橙原汁低溫貯藏過(guò)程中與品質(zhì)相關(guān)的幾項(xiàng)指標(biāo)的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，探討了低溫貯藏對(duì)血橙果汁品質(zhì)的影響。鐘瑞敏[6]探討了崗稔果加工過(guò)程中風(fēng)味成分的變化特性，并采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）分別對(duì)其鮮果與果汁的芳香物質(zhì)進(jìn)行比較測(cè)定。潘見(jiàn)等[7]采用固相微萃取方法對(duì)不同壓力超高壓處理的鮮榨橙汁中的香氣成分進(jìn)行富集，并利用GC-MS技術(shù)進(jìn)行了分析。周樂(lè)群等[8]利用固相微萃取和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（SPME-GC-MS）分析了楊梅果汁中蒸煮味、腐敗味和發(fā)酵味，再分別通過(guò)殺菌工藝和添加其他成分改善了果汁風(fēng)味。韓素芳等[9]通過(guò)SPME-GC-MS技術(shù)測(cè)定了百里香果香氣并得到了最佳萃取條件。Bazemore等[10]采用Carboxen/PDMS萃取頭對(duì)鮮榨汁與過(guò)度加熱的橙汁的香氣成分進(jìn)行了分析。Moshonas和Shaw[11]在瓦倫西亞橙汁中確定了24種揮發(fā)性成分，此研究是采用動(dòng)態(tài)頂空進(jìn)樣和氣質(zhì)聯(lián)用量化了16種揮發(fā)性化合物。然而，對(duì)不同貯藏期橙汁中的香氣變化規(guī)律及風(fēng)味變化的研究并不多見(jiàn)。

因此，為了更好的提升橙汁飲料的風(fēng)味，開(kāi)展對(duì)橙汁飲料在儲(chǔ)藏過(guò)程中香氣成分整體變化規(guī)律的研究顯得尤其重要。通過(guò)本課題的研究，有助于深入認(rèn)識(shí)橙汁的香氣系統(tǒng)差別，在加工生產(chǎn)有針對(duì)性的對(duì)香氣成分加以嚴(yán)格把控，改善橙汁飲料的整體香氣，達(dá)到提高橙汁品質(zhì)的目的，對(duì)于我國(guó)橙汁飲料加工業(yè)具有一定的理論指導(dǎo)意義。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

橙汁上海市奉賢區(qū)樂(lè)購(gòu)超市；2-辛醇、C7-C30正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭美國(guó)Supelco公司；INNOWax（60m×0.25mm×0.25μm）彈性石英毛細(xì)管色譜柱、GC 7890A-MS 5975C型氣質(zhì)譜聯(lián)用儀美國(guó)Agilent公司；

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1樣品準(zhǔn)備在4℃貯藏條件下，將7個(gè)橙汁樣品進(jìn)行編號(hào)，分別為S1～S7，其貯藏天數(shù)分別為5、9、13、15、20、24、27d（保質(zhì)期21d）。

1.2.2貯藏期風(fēng)味物質(zhì)的GC/MS分析取橙汁樣品8g置于15mL樣品萃取瓶中，加入2g NaCl和15μL濃度為262mg/L內(nèi)標(biāo)2-辛醇，立刻用PTFE/硅膠隔墊密封，置于40℃恒溫水浴平衡10min后，使用DVB/CAR/PDMS50/ 30μm三層復(fù)合萃取頭萃取，透過(guò)隔墊插入SPME萃取頭，插入深度為1cm，推出萃取頭，頂空吸附40min后，將萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，250℃解析5min。

分析條件：起始柱溫45℃保持5min，然后以5℃/min的升溫速率升溫到160℃，3℃/min的升溫速率升溫到200℃，保持2min最后以5℃/min的升溫速率升溫到230℃，保持10min。不分流進(jìn)樣。離子源溫度230℃，EI電離源，電子能量70eV，掃描范圍30～450amu。

定性分析：香氣成分經(jīng)氣相色譜分離，不同組分形成各自的色譜峰，用氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定。根據(jù)質(zhì)譜信息、NIST05a.l、WILEY7n.l標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)比對(duì)以及香氣物質(zhì)的保留指數(shù)進(jìn)行定性分析。保留指數(shù)計(jì)算公式：I=100Z+100[logt′R(X)-logt′R(z)]/ [logt′R(z+1)-logt′R(z)]，式中：t′R為校正保留時(shí)間，Z和Z+1分別為目標(biāo)化合物（X）流出前后的正構(gòu)烷烴所含碳原子的數(shù)目。

定量分析：選取內(nèi)標(biāo)物2-辛醇進(jìn)行內(nèi)標(biāo)定量分析。計(jì)算公式為：各香氣成分的含量（μg/g）=質(zhì)量校正因子×各組分的峰面積×內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量（μg）/內(nèi)標(biāo)物峰面積×樣品量（g），質(zhì)量校正因子為1。

1.2.3感官分析感官評(píng)價(jià)采用定量描述性感官評(píng)價(jià)法，選取10點(diǎn)制，0～9（0=無(wú)香氣，9=香氣強(qiáng)烈），以表1所示評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其風(fēng)味做出評(píng)定并打分。評(píng)價(jià)小組由10人組成，5男，5女，年齡在23～30歲之間。評(píng)價(jià)人員根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[10]進(jìn)行了培訓(xùn)，分別對(duì)橙汁的5種感官屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)，每個(gè)樣品重復(fù)3次。

圖1　橙汁經(jīng)HS-SPME萃取法的GC-MS總離子流量圖Fig.1　The GC-MS total ion chromatogram of orange juice obtained by HS-SPME

2　結(jié)果與分析

2.1橙汁的香氣成分分析

由表2可知利用固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法，橙汁共檢測(cè)出58種香氣成分，主要是醇類(lèi)、酯類(lèi)、萜烯烴類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)和羧酸類(lèi)，其中醇類(lèi)11種、酯類(lèi)5種、萜烯烴類(lèi)14、醛類(lèi)12種、酮類(lèi)5種、羧酸類(lèi)11種。通過(guò)對(duì)橙汁香氣成分的綜合分析可以得出，醇類(lèi)總含量在13d前隨著貯藏期的增加而逐漸降低，在第13d達(dá)到最低，為1.262μg/g。13d后其含量又明顯上升，在第24d達(dá)到最高，為1.468μg/g；酯類(lèi)、萜烯烴類(lèi)、醛類(lèi)均在第9d達(dá)到最大含量，分別為0.354、11.890、0.878μg/g，9d后其含量均明顯下降，最低含量分別為第20d的0.202μg/g、第27d的3.834、0.357μg/g；酮類(lèi)在第15d含量最高，為0.174μg/g，在第20d含量最低，為0.074μg/g；酸類(lèi)在第9d含量最高，為0.257μg/g，在第13d含量最低，為0.014μg/g。

圖2　橙汁中5種主要香氣物質(zhì)的含量變化Fig.2　Content variation of 5 mainly aroma components in orange juice

2.2貯藏過(guò)程中橙汁主要香氣物質(zhì)的變化

橙汁主要香氣物質(zhì)包括檸檬烯、己醛、芳樟醇、檜烯、β-月桂烯、癸醛、丁酸乙酯、瓦倫西亞橘烯、辛醛和圓柚酮等物質(zhì)。柑橘類(lèi)水果主要的香氣成分是單萜類(lèi)物質(zhì)和倍半萜類(lèi)物質(zhì)，其中檸檬烯是橙汁中最主要的香氣成分。由圖2可知，在4℃貯藏條件下，橙汁中檸檬烯含量9d前隨著貯藏時(shí)間的增加而逐漸增加，貯藏第9d后其含量明顯下降，由第9d的10.836μg/g下降到第27d的3.471μg/g；丁酸乙酯的含量在前13d變化不明顯，13d后其含量明顯下降，在第20d達(dá)到最低含量，為0.167μg/g；辛醛的含量在前9d明顯增加，9d后其含量下降，由第9d的0.183μg/g下降到第27d的0.085μg/g；瓦倫西亞橘烯和乙酸的含量先上升，在貯藏期的9d時(shí)到峰值，分別為0.185μg/g和0.143μg/g，隨后下降，變化趨于平緩分別穩(wěn)定在0.100～0.110μg/g和0.009～0.022μg/g范圍內(nèi)。

表2　七種橙汁樣品中香氣物質(zhì)的含量Table.2　The aroma components in 7 orange juice samples

續(xù)表

2.3橙汁中風(fēng)味物質(zhì)與風(fēng)味關(guān)系分析

對(duì)7組樣品的感官屬性進(jìn)行感官評(píng)定，結(jié)果如表3所示。

表3　橙汁感官評(píng)定結(jié)果Table.3　The sensory evaluation results of orange juice

方差分析結(jié)果中表明樣品S1的甜味、皮味屬性與其他樣品的甜味、皮味屬性之間具有顯著性差異（p＜0.05）；S7的新鮮感與其他樣品的新鮮感之間具有顯著性差異（p＜0.05）；S3的果香屬性與其他樣品果香屬性之間差異顯著（p＜0.05）；樣品S1、S5及S7在酸味和整體風(fēng)味屬性之間差異性顯著（p＜0.05）。因此，這6種感官屬性可以較好地解釋貯藏期間橙汁香氣特征的變化規(guī)律。由表3可知，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，甜味、新鮮感、果香和皮味的香氣強(qiáng)度下降，而酸味香氣強(qiáng)度上升，導(dǎo)致整體風(fēng)味降低。其中S1的甜味、果香、皮味最強(qiáng)，但酸味最弱；S2的新鮮感最強(qiáng)；S7的甜味、新鮮感、皮味感最弱，但酸味最強(qiáng)；相比較而言，S3、S4、S5的各香氣強(qiáng)度均處于中等強(qiáng)度；S1、S2整體風(fēng)味較佳，其次是S3、S4、S5，而S6、S7整體風(fēng)味明顯下降，風(fēng)味欠佳。

圖3　7種橙汁樣品風(fēng)味的主成分（PCA）分析圖Fig.3　Principal component analysis of 7 orange juice samples

為了進(jìn)一步確認(rèn)感官分析結(jié)果與風(fēng)味化合物數(shù)據(jù)的相關(guān)性，對(duì)兩者進(jìn)行PCA分析。如圖3所示，主成分1和2反映了樣品的大部分信息，丁酸乙酯、壬醛、辛醛、瓦倫西亞橘烯等物質(zhì)與果香的相關(guān)性較好，它們對(duì)橙汁果香香氣都具有重要貢獻(xiàn)；萜烯烴類(lèi)和醛類(lèi)都是橙汁中含量較多的物質(zhì)，其含量的降低是影響橙汁新鮮感、自然感的主要原因，其中檸檬烯、癸醛、蒎烯等物質(zhì)與新鮮感的相關(guān)性較好；壬醇、松油烯等物質(zhì)與皮味的相關(guān)性較好，其中圓柚酮是體現(xiàn)皮精油和果香香氣的主要香氣成分，圓柚酮具有圓柚、柑橘、橙子的氣味，并帶有甜的果皮、木香香韻[12]；除了一些特征香氣外，橙汁在貯藏的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一些異味物質(zhì)而影響橙汁的品質(zhì)，其中松油醇是主要的異味物質(zhì)，它們是檸檬烯或芳樟醇的降解產(chǎn)物[13]；橙汁在貯藏過(guò)程中，羧酸類(lèi)物質(zhì)的種類(lèi)不斷增加，由開(kāi)始的5種增加到最后的7種，其中十六酸、十八酸、壬酸、十八烯酸等物質(zhì)與酸味的相關(guān)性較好，這不僅導(dǎo)致了橙汁酸味風(fēng)味的增強(qiáng)還破壞了橙汁整體香氣的均衡協(xié)調(diào)，最后產(chǎn)生酸敗氣味，影響橙汁風(fēng)味品質(zhì)。

3　結(jié)論

采用SPME-GC-MS檢測(cè)方法對(duì)橙汁中香氣物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析研究，共鑒定出58種揮發(fā)性成分；包括醇類(lèi)11種、酯類(lèi)5種、萜烯烴類(lèi)14、醛類(lèi)12種、酮類(lèi)5種、羧酸類(lèi)11種。其中主要香氣化合物為檸檬烯、己醛、芳樟醇、檜烯、β-月桂烯、松油醇、癸醛、丁酸乙酯、瓦倫西亞橘烯、辛醛和圓柚酮等物質(zhì)。通過(guò)感官評(píng)定，得到7組不同貯藏期橙汁樣品的不同感官屬性（甜味、酸味、新鮮感、果香、皮味、整體風(fēng)味）之間的差異性，揭示了橙汁在貯藏過(guò)程中主要風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律，即隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，其主要香氣成分含量呈下降趨勢(shì)，風(fēng)味品質(zhì)越來(lái)越差。通過(guò)本課題的研究，對(duì)進(jìn)一步改善橙汁的香氣，提高橙汁品質(zhì)，具有一定的理論指導(dǎo)意義。

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Rhythmic research on compositional transformation of aromatics and flavor in the storage process of orangeade

NIU Yun-wei，XIAO Zuo-bing*，GUO Jia-lin，WU Min-ling，ZHANG Jing，XU Han-feng
（School of Perfume and Aroma Technology，Shanghai Institute of Technology，Shanghai 201418，China）

This report focused on a transformational rhythmics analysis in the Aromatics and flavor during the storage process of orange juice.The extraction and analysis process on aroma compounds was to adopt techniques of SPME-GC-MS，assisted by sensory evaluation.58 aroma compounds were identified，including alcohols，esters，terpene，hydrocarbon，aldehydes，ketones，carboxylicacids，etc.Themainvolatileflavorcompounds were made up of Limonene，Caproaldehyde，Linalool，Sabinene，β-myrcene，Alpha-Terpineol，Decanal，Ethyl butyrate，Valencene，Octanal and nootkatone，etc.The experiments revealed the rhythmic during its storage process，indicating the longer the juice was stored，aromatics would decrease，which then lead to drops in quality.

orange juice；aroma compounds；SPME；GC-MS；sensory evaluation

TS255.44

A

1002-0306（2015）04-0305-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.04.058

2014－05－26

牛云蔚（1981-），男，博士，副研究員，主要從事香料香精、食品風(fēng)味化學(xué)領(lǐng)域方面的研究。

肖作兵（1965-），男，博士，教授，主要從事香料香精、食品風(fēng)味化學(xué)領(lǐng)域方面的研究。

國(guó)家青年自然科學(xué)基金（21306114）；國(guó)家十二五支撐計(jì)劃（2011BAD23）；上海香料香精工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目（12DZ2251400）；國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（21476140）。