郭艷峰,張延杰,歐洋鋒,夏 雨,劉 妍

(1.中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物醫(yī)藥系,廣東中山 528436; 2.咀香園健康食品(中山)有限公司,廣東中山 528437)

百香果(Passifloraedulis)為西番蓮科西番蓮屬多年生藤本植物[1],是熱帶亞熱帶地區(qū)特有的水果。百香果果汁因具有菠蘿、草莓、荔枝、檸檬等10余種水果的濃郁香味,是果汁、冰激凌、點(diǎn)心、果凍等各類產(chǎn)品增香及改善產(chǎn)品風(fēng)味口感的“果汁味精”[1-3]。百香果屬于典型的呼吸躍變型水果,極易出現(xiàn)皺縮、腐爛、發(fā)酵產(chǎn)生異味等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象,降低果實(shí)的商品價(jià)值,導(dǎo)致百香果提供的原料主要是鮮果汁。將新鮮果蔬直接加工成果蔬粉是新趨勢(shì),而百香果作為熱帶亞熱帶特有的水果,將其制備成果粉能夠很好的延長(zhǎng)百香果的供貨期,滿足非百香果種植區(qū)消費(fèi)者對(duì)百香果的需求[4]。怡人的香氣是百香果吸引消費(fèi)者和增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要因素之一,因此,對(duì)百香果果粉而言,百香果的風(fēng)味成分即香氣也是評(píng)價(jià)百香果果粉品質(zhì)的重要依據(jù)之一。

噴霧干燥和真空冷凍干燥是果粉加工中常用的方法[5-8]。噴霧干燥工藝干燥效果好,物料均勻、流散性好,但因瞬間高溫過(guò)程，物料的營(yíng)養(yǎng)成分容易被破壞[9]。真空冷凍干燥可以較好地保持食品原來(lái)的形狀,減少食品色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分的損失,所得產(chǎn)品品質(zhì)較好[10]。然而,目前關(guān)于干燥工藝對(duì)百香果果粉香氣物質(zhì)影響的研究極少,限制了百香果果粉品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定范圍及在不同性能產(chǎn)品中的合理應(yīng)用。

本研究以期通過(guò)對(duì)噴霧干燥和真空冷凍干燥制備的百香果果粉的揮發(fā)性成分進(jìn)行研究,以期為后續(xù)百香果果粉品質(zhì)控制及開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮百香果紫果1號(hào) 采自廣西省容縣;采摘成熟、無(wú)傷害的百香果,洗去表面雜質(zhì),備用。

氣相色譜-質(zhì)譜(Gas Chromatography-mass Spectrometry,GC-MS)聯(lián)用儀(7890B-5977A) 美國(guó)Agilent公司;FSH-II高速勻漿機(jī) 常州市金壇區(qū)環(huán)宇科學(xué)儀器廠;FD-1A-50真空冷凍干燥機(jī) 上海比朗儀器有限公司;LPG-5離心噴霧干燥機(jī) 常州力馬干燥工程有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 百香果果汁的制備 切開(kāi)百香果,濾掉果籽,經(jīng)勻漿機(jī)勻漿,得到鮮果汁(Original juice,OJ)。同批次鮮果分別采用真空冷凍干燥、噴霧干燥方式將百香果果汁干燥成粉。真空冷凍干燥工藝流程[9-10]:新鮮百香果→過(guò)濾→-40 ℃冷凍濃縮→冷凍干燥→磨粉→過(guò)篩→成品。噴霧干燥工藝流程[9-10]:新鮮百香果→過(guò)濾→添加麥芽糊精(百香果汁與麥芽糊精比例100∶28 g/g)→勻質(zhì)→高速離心噴霧干燥→成品。

另將真空冷凍干燥果粉復(fù)溶制得果汁(Freeze drying,FD)、噴霧干燥果粉復(fù)溶制得果汁(Spray-drying,SD)。其中鮮果汁(OJ)的總糖含量為(5.85±0.16) g/kg,總酸為(42.43±0.26) g/kg;噴霧干燥果粉復(fù)溶制得果汁總糖為(2.05±0.00) g/kg,總酸為(0.90±0.17) g/kg;真空冷凍干燥果粉復(fù)溶制得果汁總糖為(1.50±0.02) g/kg,總酸為(3.10±0.32) g/kg。

1.2.2 果汁揮發(fā)性成分的測(cè)定 固相微萃取條件:在5 mL百香果果汁中加入3 g氯化鈉,將50/30 μm的DVB/CAR/PDMS纖維頭在50 ℃下萃取20 min[11]。

1.2.3 色譜條件 色譜柱:VF-WAX MS-毛細(xì)管柱(30 mm×0.25 mm×0.5 μm);升溫程序:初溫40 ℃保持4 min,以8 ℃/min升至120 ℃,再以10 ℃/min升至235 ℃,保持5 min;進(jìn)樣口溫度230 ℃,采用不分流,載氣氦氣,流量1.0 mL/min。萃取頭在進(jìn)樣口于230 ℃下脫附3 min。

質(zhì)譜條件:電子轟擊離子源(EI);檢測(cè)器電壓350 v;離子源溫度260 ℃;接口溫度280 ℃;電子能量70 eV;掃描/秒為2.8;掃描質(zhì)量范圍:33～550 amu。

1.3 質(zhì)譜檢索和數(shù)據(jù)處理

質(zhì)譜檢索結(jié)果是先對(duì)各樣品進(jìn)行GC-MS分析后得到總離子圖,各分離組分利用NIST-Wiley質(zhì)譜庫(kù)檢索確認(rèn)化學(xué)成分。通過(guò)Shimadzu GC-MS solution數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),采用峰面積歸一法確定相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

通過(guò)軟件分析(表1、表2),鮮汁中的揮發(fā)性物質(zhì)共鑒定出34種,包括19種酯類、2種醛類、4種醇類、4種酮類、3種烯類、1種胺類,噴霧干燥的果粉復(fù)溶果汁揮發(fā)性物質(zhì)共鑒定出21種,包括4種酯類、2種醛類、5種醇類、5種酮類、4種烯類和1種胺類。真空冷凍干燥的果粉復(fù)溶果汁揮發(fā)性物質(zhì)共鑒定出46種,包括17種酯類、9種醛類、5種醇類、4種酮類、3種烯類和1種胺類。

表1 百香果鮮汁與噴霧干燥果粉和真空冷凍干燥果粉風(fēng)味成分分析表Table 1 The analysis of flavor composition of powder spray dried,freeze dried and original juice of Passiflora edulia Sims

續(xù)表

續(xù)表

表2 百香果鮮汁與噴霧干燥果粉和真空冷凍干燥果粉揮發(fā)性化合物的種類及含量Table 2 The analysis of flavor composition of powder spray dried,freeze dried and original juice of Passiflora edulia Sims

鮮果汁、噴霧干燥果粉復(fù)溶果汁、凍干果粉復(fù)溶果汁的共有成分有乙酸乙酯、三正丙胺、2-庚酮、檸檬烯、芳樟醇、苯甲醛、己酸己酯7種,且7種成分占揮發(fā)性物質(zhì)總相對(duì)含量的比例不同,鮮汁中7種共有成分占揮發(fā)性物質(zhì)總相對(duì)含量的13.78%,噴霧干燥的果粉復(fù)溶果汁中7種共有成分占揮發(fā)性物質(zhì)總相對(duì)含量的35.96%,真空冷凍干燥的果粉復(fù)溶果汁中7種共有成分占揮發(fā)性物質(zhì)總相對(duì)含量的16.49%。7種共有揮發(fā)性成分中,鮮汁和真空冷凍干燥的果粉復(fù)溶果汁中含量最高的是乙酸乙酯,噴霧干燥的果粉復(fù)溶果汁中最高的是三正丙胺。

鮮汁、噴霧干燥果粉復(fù)溶果汁和真空冷凍干燥果粉復(fù)溶果汁中占主導(dǎo)的揮發(fā)性成分的種類和含量差異較大(表2)。鮮汁中主要的揮發(fā)性成分是酯類化合物,共有19種,占總揮發(fā)性成分的89.39%。噴霧干燥果粉占主導(dǎo)的揮發(fā)性成分是醇類(34.38%)、酮類(20.50%)、胺類(21.69%)、烯類(13.21%),酯類化合物僅占總化合物的9.16%。真空冷凍干燥果粉中主要的揮發(fā)性成分是酯類,占總揮發(fā)性成分的42.49%,與鮮汁相比,酯類化合物所占比例下降,但醛類化合物和醇類化合物的比例均提高,分別占總揮發(fā)性成分的33.80%、15.76%。袁源等[4]對(duì)百香果噴霧干燥果粉揮發(fā)性物質(zhì)分析發(fā)現(xiàn),噴霧干燥果粉比鮮汁多了呋喃酮I。本研究中,噴霧干燥百香果果粉中有5種新增成分,其中苯乙烯、3-甲基-2-丁酮、異戊醇的含量均高于2%,可能是瞬時(shí)干燥溫度不同,導(dǎo)致美拉德反應(yīng)產(chǎn)物不同。

3 結(jié)論

不同的干燥工藝對(duì)果汁風(fēng)味物質(zhì)的影響較大,鮮果汁中15種揮發(fā)性成分在噴霧干燥果粉和真空冷凍干燥果粉中未檢測(cè)到,同時(shí)產(chǎn)生了一些新的揮發(fā)性物質(zhì),使干燥后的果汁產(chǎn)生了更多的風(fēng)味變化。噴霧干燥果粉增加了5種揮發(fā)性成分,其中苯乙烯、3-甲基-2-丁酮、異戊醇的含量均高于2%。同時(shí),噴霧干燥果粉中胺類化合物的增加,導(dǎo)致噴霧干燥果粉帶略有不愉悅的味道,風(fēng)味有所改變。真空冷凍干燥果粉中檢測(cè)到12種成分是鮮汁和噴霧干燥果粉所沒(méi)有的,但這些成分的含量較低,對(duì)總體風(fēng)味的影響較小,基本能夠保持百香果原有的風(fēng)味。

本研究詳細(xì)比較了真空冷凍干燥工藝和噴霧干燥工藝對(duì)百香果果粉風(fēng)味物質(zhì)的影響,可為后續(xù)繼續(xù)深入研究百香果的深度開(kāi)發(fā)利用提供一定的研究基礎(chǔ)。然而,不同干燥工藝對(duì)果汁揮發(fā)性成分變化的機(jī)理及貯藏過(guò)程中果粉揮發(fā)性成分的動(dòng)態(tài)變化還需要作深入的探討。