馬璐瑤，林海峰，王 喆，殷軍藝

（南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江西 南昌 330047）

秋葵（Abelmoschus esculentus(Linn.) Moench），學(xué)名咖啡黃葵，為錦葵科植物的根、葉、花或種子，亦稱黃秋葵、越南芝麻（湖南）、羊角豆（廣東）等[1]，民間也稱“洋辣椒”，性喜溫暖，具有生長周期短、耐干熱的生長特點[2-3]。秋葵果實風(fēng)味獨特，營養(yǎng)豐富，含有氨基酸、蛋白質(zhì)、黃酮、多糖、維生素和礦物質(zhì)等成分[4]。

秋葵果實含有獨特的風(fēng)味物質(zhì)，主要為甲硫醚等化合物。徐康[5]將秋葵果實勻漿后采用固相微萃取法檢測風(fēng)味物質(zhì)，主要為甲硫醚、2-甲基呋喃、3-甲基丁醇、2-乙基-5-甲基四氫呋喃、四氫吡喃甲醇、1-己醇、反-2-任烯醛、肉豆蔻醛8 種成分，且在不同時期具有一定的差異。沈麗英等[6]采用二氯甲烷提取秋葵果實及干物質(zhì)中的風(fēng)味物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)主要包括醛類、酸類、酯類、醇類、酚類、酮類和雜環(huán)類風(fēng)味物質(zhì)，新鮮秋葵果實中醇類物質(zhì)比例最大，干燥后酸類物質(zhì)比例較大。

新鮮果蔬營養(yǎng)豐富、含水量高，但不容易保存，因此常采用干燥技術(shù)延長其貨架期，但是其品質(zhì)與風(fēng)味在此過程中容易受到影響。如經(jīng)熱風(fēng)干燥處理后，葛根全粉香氣成分中的醛類和酮類化合物含量有所增加[7]，荔枝中糠醛化合物含量也有所增加[8]，這可能與期間發(fā)生了Maillard反應(yīng)有關(guān)；慈菇風(fēng)味物質(zhì)中醇類物質(zhì)減少、醛類物質(zhì)增加、醚類物質(zhì)也有增加，但是熱風(fēng)干燥對其影響較小[9]。冷凍干燥可促進(jìn)風(fēng)味物質(zhì)3-羥基-2-丁酮的生成[7]，也可更大程度地保留風(fēng)味物質(zhì)[10]，經(jīng)冷凍干燥處理的香蕉風(fēng)味物質(zhì)以酯類和酮類為主[11]。

秋葵食用具有季節(jié)性，常于高溫季節(jié)采摘，由于其果實含水量較高，短時間內(nèi)會發(fā)生品質(zhì)的改變[12-13]。為延長秋葵果實的食用期限，一般采用凍干、曬干等方式對其進(jìn)行脫水處理，但會對其品質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)等造成一定影響。雖然對秋葵鮮果的風(fēng)味物質(zhì)有相關(guān)報道，但缺乏干燥方式對秋葵果實風(fēng)味物質(zhì)的研究。本實驗以秋葵果實為研究對象，采用不同干燥方式對其鮮果進(jìn)行處理，利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，探討其風(fēng)味成分的變化，以期為選擇不同的秋葵干燥處理方式提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

秋葵，2018年8月購于江西省萍鄉(xiāng)市福田鎮(zhèn)。

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（色譜純，純度≥98%） 上海源葉生物科技有限公司；C7～C30飽和烷烴 美國Sigma-Aldrich公司；其他化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭美國色譜科公司；GC-MS 7890A-5976C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Aglient公司；Varioskan Flash多功能酶標(biāo)儀美國Thermo Fisher Scientific公司；12 L立式冷凍干燥機(jī)美國Labconco公司；DSH-50A-1水分測定儀 上海佑科儀器儀表有限公司；SX2-4-10-II型電阻爐、KSW 4D-11電阻爐溫度控制器 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；AL104電子分析天平 上海梅特勒-托利多儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 果實生長指標(biāo)、總糖含量、蛋白質(zhì)含量及脂肪含量測定

隨機(jī)選取不同生長時期的果實20 個，分別測定果實的長度、寬度和鮮質(zhì)量并計算果形指數(shù)。

將新鮮果實凍干后采用苯酚-硫酸法測定總糖含量[14]，采用K9860全自動凱氏定氮儀測定蛋白質(zhì)含量，采用GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》測定脂肪含量。

1.3.2 原料處理

殺青后熱風(fēng)干燥工藝：鮮秋葵→洗凈→切成2.5 cm小段→殺青（105 ℃，15 min）→熱風(fēng)干燥（50 ℃，48 h）→粉碎→成品。

熱風(fēng)干燥工藝：鮮秋葵→洗凈→切成2.5 cm小段→熱風(fēng)干燥（50 ℃，48 h）→粉碎→成品。

自然干燥：鮮秋葵→洗凈→切成2.5 cm小段→太陽暴曬（3 d）→粉碎→成品。

冷凍干燥：鮮秋葵→洗凈→切成2.5 cm小段→預(yù)冷（-80 ℃，2 h）→冷凍干燥（-80 ℃，68 h）→粉碎→成品。

1.3.3 水分、灰分和氨基酸含量分析

水分含量：采用DSH-50A-1水分測定儀測定[15]；灰分含量：采用GB 5009.4—2016《食品中灰分的測定》分析；氨基酸含量：采用GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》分析。

1.3.4 總黃酮含量測定

參考文獻(xiàn)[16]方法，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，NaNO2-Al(NO3)3法測定總黃酮含量。

樣品溶液的制備：準(zhǔn)確稱取0.1 g干燥后樣品置于燒杯中，加入40 mL 60%乙醇溶液，于70 ℃水浴2.5 h后過濾至50 mL容量瓶中，用60%乙醇溶液洗滌燒杯和濾紙，合并濾液，冷卻至室溫后定容至刻度，搖勻待用。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立：準(zhǔn)確稱取1.00 mg蘆丁，用少量60%乙醇溶解后定容至10 mL棕色容量瓶中配制成質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL的母液。準(zhǔn)確移取0.0、0.1、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0 mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液于試管中，加水補齊至1.0 mL，得到質(zhì)量濃度分別為0、10、20、40、50、60、80、100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，移取50 μL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液加入10 μL 5%的NaNO2混勻，5 min后加入10 μL 10%的Al(NO3)3溶液混勻反應(yīng)6 min，再加入50 μL NaOH溶液反應(yīng)15 min，采用酶標(biāo)儀在波長為510 nm處測定吸光度并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品測定：取50 μL樣品溶液重復(fù)上述步驟測定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算樣品中總黃酮含量，結(jié)果以每克樣品干質(zhì)量中蘆丁當(dāng)量百分比表示。

1.3.5 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

參考文獻(xiàn)[5]的方法，稱取3 g新鮮勻漿或干燥粉末樣品放入25 mL頂空進(jìn)樣瓶中，于45 ℃加熱箱中保持30 min后，用自動固相微萃取頭萃取40 min，再解吸4 min。

色譜條件：HP-5MS色譜柱（30 m×0.250 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃；程序升溫：柱溫起始溫度35 ℃，保持2 min，以6 ℃/min升至120 ℃，以10 ℃/min上升至180 ℃，再以20 ℃/min上升至230 ℃保持5 min；柱流量1 mL/min；分流比10∶1。

質(zhì)譜條件：電子電離源；電子能量70 eV；質(zhì)量掃描范圍45～400 u。

風(fēng)味物質(zhì)保留指數(shù)（retention index，RI）測定：采用正構(gòu)烷烴（C7～C30）作為參考計算風(fēng)味化合物的RI，并按下式計算[17]：

式中：RI（x）為未知化合物的保留指數(shù)；RT（x）為未知化合物的保留時間/min；RT（n）為洗脫在未知化合物x之前的正構(gòu)烷烴保留時間/min；RT（n＋1）為洗脫在未知化合物之后的正構(gòu)烷烴的保留時間/min；n和n＋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。

1.4 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)RI文獻(xiàn)值結(jié)合NIST數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索定性分析，并運用峰面積歸一化法測得各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對含量。采用Microsoft Excel對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理。顯著性差異分析采用SPSS Statistics 22軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長時期果實生長情況、總糖含量、蛋白質(zhì)含量及脂肪含量

根據(jù)秋葵果實的生長特點，將其分為I、II、III 3 個時期，即在I期，秋葵果實種粒剛剛開始膨大，果實較小，顏色翠綠，商品價值較低；而進(jìn)入II期后，果實硬韌，顏色鮮亮，具有很高的商品價值和食用價值；而進(jìn)入III期后，果實雖然很大，但已經(jīng)出現(xiàn)了纖維化，果實變硬，失去了鮮食價值。

表 1 不同生長時期果實生長情況（n=20）Table 1 Fruit traits at different growth stages (n= 20)

如表1所示，隨著秋葵果實的不斷發(fā)育，其長度、寬度和鮮質(zhì)量均顯著增加。在生長前期，果實縱徑迅速增加，橫徑增長速度較為緩慢，而在發(fā)育后期增長趨勢則相反，果實鮮質(zhì)量在后期增長快速。果形指數(shù)是果實縱徑與橫徑的比值，是商品果實的質(zhì)量指標(biāo)之一，縱徑與橫徑比值越大，果形指數(shù)增加越為明顯[5]，在生長時期為I～I(xiàn)I時，果形指數(shù)增幅較大（11.78%），而到III期時，增幅變?。?.55%）。

表 2 不同生長時期果實總糖含量、蛋白質(zhì)含量及脂肪含量（n= 3）Table 2 Contents of total sugar, protein and fat at different growth stages (n= 3)%

如表2所示，各時期的總糖、蛋白質(zhì)和脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為25%～40%、14%～16%和1%～3%。隨著果實的不斷發(fā)育，總糖和蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸減少，其中II～I(xiàn)II期顯著降低，降幅分別為20.34%和4.02%；脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)在I～I(xiàn)I期顯著增加40.57%后迅速下降，III期時質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.48%。

2.2 干燥方式對秋葵各生長時期果實灰分含量的影響

圖 1 干燥方式對各生長時期果實灰分含量的影響（n=3）Fig. 1 Effects of different drying methods on ash content of okra fruit harvested at different growth stages (n = 3)

由圖1可知，各個時期的秋葵灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)處于5%～8%，干燥方式對其有一定的影響，在I期和III期中，熱風(fēng)干燥處理組灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，分別為（7.59±0.45）%、（7.21±0.37）%，顯著高于冷凍干燥處理組，與其他干燥方式處理組的灰分含量差異不顯著；在II期中，殺青后熱風(fēng)干燥組顯著高于其他3 種干燥方式處理組。冷凍干燥后的秋葵中灰分含量相對較低。

2.3 干燥方式對秋葵各生長時期果實水分含量的影響

圖 2 干燥方式對各生長時期果實水分含量的影響（n=3）Fig. 2 Effects of different drying methods on moisture content of okra fruit harvested at different growth stages (n = 3)

如圖2所示，不同時期經(jīng)4 種干燥方式處理后水分含量相似，其中熱風(fēng)干燥處理組水分含量最低，其次為殺青后熱風(fēng)干燥組，經(jīng)自然干燥和冷凍干燥處理后的樣品水分含量較高。

2.4 干燥方式對秋葵果實各生長時期果實總黃酮含量的影響

圖 3 干燥方式對各生長時期果實總黃酮含量的影響Fig. 3 Effects of different drying methods on the content of total flavonoids in okra fruit harvested at different growth stages

由圖3可知，在I期，經(jīng)殺青后熱風(fēng)干燥處理的秋葵果實總黃酮含量顯著低于其他3 種干燥方式，可能是高溫處理會對黃酮類物質(zhì)造成破壞[18-20]。在II期，自然干燥處理后的樣品中總黃酮含量最低，且顯著低于冷凍干燥處理。在III期，冷凍干燥處理后的秋葵果實總黃酮含量最高，但不具有顯著性。

2.5 干燥方式對秋葵果實各生長時期氨基酸含量的影響

表3～5為采用殺青后熱風(fēng)干燥、熱風(fēng)干燥、自然干燥和冷凍干燥對3 個時期果實中氨基酸含量的影響。結(jié)果表明，經(jīng)干燥處理后，各個時期均可檢測出16 種氨基酸，其中必需氨基酸7 種，半必需氨基酸2 種，非必需氨基酸7 種。經(jīng)干燥后氨基酸含量均很低，總含量處于9～11 mg/100 g之間，天冬氨酸、谷氨酸和丙氨酸為主要氨基酸，Li Wen等[21]研究認(rèn)為這幾種氨基酸為蘑菇特征風(fēng)味的非揮發(fā)性味覺成分，具有一定程度的鮮味特征，賦予了干燥秋葵果實的獨特風(fēng)味。不同生長時期氨基酸組成基本相似，且隨著生長時期的延長，不同干燥方式處理過后樣品的氨基酸總量大體呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。

表 3 干燥方式對I期果實氨基酸含量的影響（n=3）Table 3 Effects of different drying methods on the contents of amino acids in okra fruit harvested at growth stage I (n= 3)

由表3可知，I期果實經(jīng)自然干燥后總氨基酸含量最高為10.98 mg/100 g，必需氨基酸含量為3.58 mg/100 g。4 種干燥方式處理后，谷氨酸含量均最高，其次為天冬氨酸。自然干燥樣品中的谷氨酸和天冬氨酸含量顯著高于其他3 種干燥方式（P＜0.05），經(jīng)殺青后處理含量最低。殺青后熱風(fēng)干燥處理后的丙氨酸含量最高且具有顯著性（P＜0.05），而自然干燥組含量最低。

由表4可知，II期果實經(jīng)自然干燥后總氨基酸含量最高為10.25 mg/100 g，必需氨基酸含量為3.38 mg/100 g。經(jīng)4 種干燥方式處理后，谷氨酸含量均最高，其次為天冬氨酸。自然干燥樣品中的天冬氨酸和谷氨酸含量最高，分別為1.66 mg/100 g和2.46 mg/100 g，經(jīng)殺青后處理含量最低。殺青后熱風(fēng)干燥處理后的丙氨酸含量最高，而自然干燥組含量最低。

表 4 干燥方式對II期果實氨基酸含量的影響（n=3）Table 4 Effects of different drying methods on the contents of amino acids in okra fruit harvested at growth stage II (n= 3)

表 5 干燥方式對III期果實氨基酸含量的影響（n=3）Table 5 Effects of different drying methods on the contents of amino acids in okra fruit harvested at growth stage III (n= 3)

由表5可知，III期果實經(jīng)殺青后熱風(fēng)干燥后總氨基酸含量最高為9.54 mg/100 g，必需氨基酸含量為3.17 mg/100 g。經(jīng)4 種干燥方式處理后，谷氨酸含量均最高，其次為天冬氨酸。自然干燥樣品中的天冬氨酸含量最高為2.09 mg/100 g。熱風(fēng)干燥和冷凍干燥樣品中谷氨酸含量最高但不具有顯著性差異，殺青后熱風(fēng)干燥處理樣品的丙氨酸含量最高。

2.6 干燥方式對各時期秋葵果實揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

表 6 干燥方式對I期秋葵果實揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響Table 6 Effects of different drying methods on volatile substances in okra fruit harvested at growth stage I

在I期（表6），新鮮秋葵中檢測出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)較少，其中相對含量較高的為二甲基硫醚，為主要揮發(fā)性物質(zhì)，有海洋般特殊氣味[22]，相對含量為20.105%。經(jīng)4 種干燥方式處理后，秋葵果實的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類增多，且各種物質(zhì)含量也有不同程度的增減。經(jīng)殺青后熱風(fēng)干燥處理后共檢測出24 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，醇類物質(zhì)總相對含量最高，為32.424%，其中2,3-丁二醇相對含量最高，其具有黏稠、微甜的氣味，且具有焦糊味[23]；其次為醛類物質(zhì)和酮類物質(zhì)，總相對含量分別為11.686%和9.490%。經(jīng)熱風(fēng)干燥處理后共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)28 種，其中醛類物質(zhì)總相對含量最高，為30.200%，己醛相對含量高達(dá)23.894%，其具有蘋果和青草香氣[24]，二甲基硫醚相對于新鮮樣品含量也有所增加。對自然干燥處理后的秋葵，其主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為醇類化合物，種類有7 種，總相對含量為20.105%，其中相對含量最高的為1-辛烯-3-醇（13.920%，又稱蘑菇醇），具有鈴蘭香氣，為蘑菇特征呈香物質(zhì)[25-26]，也有研究表明它可能是與氣味有關(guān)的微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物[27]；冷凍干燥處理檢測出醇類2 種，總相對含量為3.446%，醛類4 種總相對含量為10.139%，烴類5 種，相對含量為3.874%，酯類7 種，相對含量為9.193%，酮類1 種，相對含量為0.267%，其中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為二甲基硫醚（11.365%）和己醛（8.584%）。

表 7 干燥方式對II期秋葵果實揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響Table 7 Effects of different drying methods on volatile substances in okra fruit harvested at growth stage II

續(xù)表7

在II期（表7），新鮮秋葵果實的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為二甲基硫醚（9.704%），以及具有強烈的脂肪和奶油香氣的3-羥基-2-丁酮（19.945%）[28]；經(jīng)殺青后熱風(fēng)干燥處理，二甲基硫醚相對含量（11.598%）有所升高，3-羥基-2-丁酮相對含量（6.692%）下降，4-甲基吡嗪為主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，相對含量為11.808%，吡嗪類化合物具有濃厚的堅果、巧克力及烘烤香味[29-31]；經(jīng)熱風(fēng)干燥處理后主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為己醛（26.488%）和二甲基硫醚（27.332%）；經(jīng)自然干燥處理后檢測出醇類9 種，總相對含量為22.091%，醛類4 種，總相對含量為21.109%，其中己醛相對含量最高為15.535%，其次為1-辛烯-3-醇為13.291%；冷凍干燥檢測出醛類5 種，總相對含量為15.370%，酯類3 種總相對含量為5.239%，其中二甲基硫醚、乙酸和己醛為主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

在III期（表8），經(jīng)殺青后熱風(fēng)干燥處理后共檢測出24 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為二甲基硫醚（19.621%）、2,3-丁二醇（23.871%）和4-甲基吡嗪（17.888%）；經(jīng)熱風(fēng)干燥處理后進(jìn)行檢測，其中醛類物質(zhì)和烷烴類物質(zhì)總相對含量較高，分別為24.485%和10.882%；經(jīng)自然干燥處理后檢測出醛類5 種，總相對含量為18.956%；經(jīng)冷凍干燥處理后檢測出14 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中醇類2 種、醛類4 種、酮類1 種、烷烴2 種、酯類2 種。

表 8 干燥方式對III期秋葵果實揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響Table 8 Effects of different drying methods on volatile substances in okra fruit harvested at growth stage III

3 結(jié) 論

不同生長時期新鮮秋葵果實生長指標(biāo)具有顯著差異，其凍干后總糖、蛋白質(zhì)及脂肪含量隨著果實的生長發(fā)育具有降低趨勢。新鮮秋葵果實具有獨特香氣，但由于其不易貯存，常進(jìn)行干燥處理。本實驗研究不同生長時期的新鮮秋葵果實分別進(jìn)行殺青后熱風(fēng)干燥處理、熱風(fēng)干燥處理、自然干燥處理和冷凍干燥處理對其品質(zhì)及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響。發(fā)現(xiàn)經(jīng)干燥后，其水分、灰分、黃酮及氨基酸含量等存在不同程度的差異，經(jīng)熱風(fēng)干燥和殺青后熱風(fēng)干燥處理后含水量更低，比較利于干物質(zhì)的保存；冷凍干燥處理后，灰分含量相對較低，黃酮物質(zhì)也相對更好的保留。

不同生長時期新鮮秋葵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成基本相似，但它們的相對含量因受到果實成熟度等因素的影響而具有一定差異，其中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為二甲基硫醚，具有海洋般特殊氣味，其相對含量在III期最高。徐康[5]對黃秋葵果實風(fēng)味物質(zhì)分析，得出不同采收時期的果實風(fēng)味物質(zhì)主要成分基本相同，但相對含量差異較大。

對秋葵果實進(jìn)行4 種不同干燥方式處理后，主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有不同程度的增減，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類增多，主要包括醛類、酮類、醇類、烴類和其他物質(zhì)等。對比4 種干燥方式，二甲基硫醚的相對含量仍占有很大比例。殺青后熱風(fēng)干燥后醇類物質(zhì)和醛類物質(zhì)含量增加，主要有黏稠、微甜氣味的2,3-丁二醇和具有蘋果、青草香的己醛，且由于殺青溫度較高促使了吡嗪化合物的生成[32]，具有濃厚的堅果、巧克力香味。熱風(fēng)干燥由于提供了合適的低溫及充足的氧氣，可促進(jìn)果實脂肪的氧化降解產(chǎn)生更多醛類化合物，同時醇類化合物相對含量減少，這與文獻(xiàn)報道的熱風(fēng)干燥可使醇類化合物減少醛類化合物增多相似[33]。冷凍干燥后主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為二甲基硫醚和己醛。綜上所述，經(jīng)4 種不同干燥方式處理后，新鮮秋葵果實的主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)都有所保留，同時在此基礎(chǔ)上出現(xiàn)其他不同的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，這些物質(zhì)不同的比例賦予不同干燥方式所得秋葵果實特殊香氣。