孫鈺清，孔凡玉，吳繼紅，龐雪莉,*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，山東 青島 266 101；2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100048）

甜瓜作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]，其中，中國的甜瓜產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的40%[2]。甜瓜因其對土壤和氣候有較好的適應(yīng)，且具有豐富的營養(yǎng)成分和宜人的風(fēng)味特征而備受種植戶和消費(fèi)者的青睞[3]。然而甜瓜多種植在南北疆偏遠(yuǎn)地區(qū)，運(yùn)距長，外加甜瓜水分含量大且低酸高糖，易造成腐爛和變質(zhì)等現(xiàn)象[4]，嚴(yán)重制約了甜瓜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，亟需對甜瓜進(jìn)行深加工。

熱處理技術(shù)，如高溫瞬時(shí)殺菌技術(shù)，因其可以提高食品安全性和延長貨架期而廣泛應(yīng)用于果蔬等農(nóng)產(chǎn)品加工中；但甜瓜作為熱敏性水果的典型代表，超過58 ℃會產(chǎn)生明顯的揮發(fā)性異味，香氣劣變嚴(yán)重[5-6]。實(shí)驗(yàn)室前期通過稀釋嗅聞技術(shù)、計(jì)算香氣活性值、異味模擬體系重組和缺失實(shí)驗(yàn)等感官組學(xué)技術(shù)對熱處理甜瓜汁異味貢獻(xiàn)組分進(jìn)行了精確解析驗(yàn)證，明確了熱處理甜瓜汁的12 種關(guān)鍵異味貢獻(xiàn)組分，分別為硫醚類化合物二甲基硫醚、二甲基三硫醚、二甲基二硫醚、三甲硫基丙醛、甲硫醇，及一些小分子醛酮化合物包括乙醛、2-甲基丙醛、異戊醛、2-甲基丁醛、庚醛和2,3-丁二酮、2,3-戊二酮[7-9]。

甜瓜的熱異味現(xiàn)象已經(jīng)嚴(yán)重影響了其深加工的發(fā)展和自身營養(yǎng)及商品價(jià)值的體現(xiàn)，因此，對甜瓜進(jìn)行異味控制措施的研究意義重大。然而現(xiàn)有相關(guān)研究多是對甜瓜熱處理異味的定性描述或僅僅是對揮發(fā)物的分析[10-12]，關(guān)于異味成分的控制措施鮮有報(bào)道。僅有少數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道，以兒茶素為代表的天然多酚可以有效抑制牛奶、豆乳熱處理過程中異味物質(zhì)的形成[13-15]，鑒于食品基質(zhì)的不同，多酚對熱處理甜瓜汁中揮發(fā)性異味是否同樣可以有效抑制以及抑制的效果如何等問題尚需系統(tǒng)深入研究。本研究以上述12 種關(guān)鍵揮發(fā)性異味組分為主要目標(biāo)化合物，通過添加5 種多酚化合物——兒茶素、染料木黃酮、黃豆苷元、海藻多酚、鄰苯三酚，以無多酚添加的熱處理甜瓜汁為對照（CK），綜合利用感官評價(jià)和儀器分析并結(jié)合統(tǒng)計(jì)方法，比較不同多酚的異味抑制作用效果，研究不同種類多酚添加前后熱處理甜瓜汁中主要異味物質(zhì)種類、濃度的變化和作用特點(diǎn)，以尋求抑制異味的最佳多酚化合物，為設(shè)計(jì)更有效的多酚類異味抑制劑提供借鑒和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

86號品種的厚皮網(wǎng)紋甜瓜購于新疆吐魯番地區(qū)，空運(yùn)抵達(dá)后洗凈去皮去種，切塊，液氮冷凍，混勻后采用鋁塑復(fù)合薄膜袋密封包裝，于－80 ℃保藏備用。

2-甲基-3-庚酮、二甲基硫醚（dimethyl sulfide-D6，D6-DMS）、甲醇（色譜純） 德國Sigma-Aldrich公司；兒茶素（純度99%）、染料木黃酮（純度99%）、黃豆苷元（純度98%）、鄰苯三酚（純度99.8%）、海藻多酚（純度95%） 北京百靈威科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

榨汁機(jī) 德國博朗公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取頭 美國Supelco公司；磁力攪拌加熱器大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；7890B-5977A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GCMS）儀 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的制備

從－80 ℃冰箱中隨機(jī)取出甜瓜樣品，放置于4 ℃冰箱過夜解凍，榨汁，200 目絹布過濾去除浮沫后待用。

1.3.2 原汁和多酚添加組果汁樣品的制備

將甜瓜汁平均分裝到6 個(gè)螺旋蓋（聚四氟乙烯密封墊）玻璃瓶中，每個(gè)玻璃瓶均加入30 mL甜瓜汁，取其中1 個(gè)樣品作CK，向另外5 個(gè)玻璃瓶中分別加入等質(zhì)量的兒茶素、染料木黃酮、黃豆苷元、鄰苯三酚和海藻多酚，質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL，充分?jǐn)嚢杌靹蚝蟠谩?/p>

1.3.3 果汁樣品的熱處理

分別取6 組不同處理的甜瓜汁（1 組為未添加多酚的新鮮甜瓜汁；5 組為各添加不同種類的多酚甜瓜汁）各8 mL，置于20 mL頂空瓶中，每組設(shè)置3 個(gè)重復(fù)，加入磁力轉(zhuǎn)子后置于帶有磁力攪拌功能的金屬浴中進(jìn)行加熱處理，磁力攪拌加熱器溫度設(shè)置為135 ℃，當(dāng)甜瓜汁溫度升至135 ℃時(shí)，開始計(jì)時(shí)，15 s后取出，冰水浴迅速冷卻并放置室溫待測[16]。

1.3.4 揮發(fā)性異味組分的固相微萃?。╯olid-phase microextraction，SPME）

取8 mL熱處理甜瓜汁于20 mL頂空瓶中，加入5 μL濃度為6.61×10－5mg/mL的2-甲基-3-庚酮和10 μL質(zhì)量濃度為4.99×10－5mg/mL的穩(wěn)定同位素D6-DMS作為內(nèi)標(biāo)，加入磁力攪拌轉(zhuǎn)子，密封、充分混勻后置于SPME加熱平臺，于溫度40 ℃、磁力攪拌轉(zhuǎn)速280 r/min條件下平衡20 min，萃取針頂空萃取20 min后插入GC-MS進(jìn)樣口熱解吸5 min。其他萃取條件同Luo Dongsheng等[10]方法。

1.3.5 GC-MS分析

GC條件：DB-5MS石英毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣（氦氣）流速1.6 mL/min，壓力12.8 psi，采用不分流進(jìn)樣模式；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持2 min，8 ℃/min升溫至260 ℃，保持10 min。

MS條件：采用全掃描模式采集信號；掃描速度1 562 u/s；電子電離源；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子轟擊能量70 eV；掃描質(zhì)量范圍m/z33～325。

1.3.6 關(guān)鍵揮發(fā)性異味組分定性

結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道對比物質(zhì)的保留指數(shù)（rentation index，RI），NIST14標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫檢索以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入（standard，Std）3 種方法對12 種目標(biāo)異味組分進(jìn)行精確定性。

1.3.7 甜瓜熱處理異味組分的精確定量

參照Pang Xueli等[17]的方法，以與熱加工果汁具有相同可溶性固形物（total soluble solid，TSS）和pH值的水溶液為模擬基質(zhì)，以甲醇為溶劑，配制7 級不同濃度梯度的異味組分混合系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取50 μL系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、5 μL質(zhì)量濃度為6.61×10－5mg/mL的2-甲基-3-庚酮和10 μL質(zhì)量濃度為4.99×10－5mg/mL的穩(wěn)定同位素D6-DMS加入8 mL模擬基質(zhì)中，充分旋渦混勻后，加入轉(zhuǎn)子，采用SPME提取以及GC-MS/選擇離子掃描模式（selected ion monitor，SIM）結(jié)合內(nèi)標(biāo)法，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線并對異味化合物進(jìn)行精確定量分析。SPME和GC條件分別與1.3.4和1.3.5節(jié)相同。用于各揮發(fā)性異味組分的特征離子（m/z）、對應(yīng)內(nèi)標(biāo)、相對校正因子以及標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)（R2）如表1所示。

表1 熱處理甜瓜汁揮發(fā)性異味組分特征離子Table 1 Characteristic ions of off-odors in thermally processed muskmelon juuiiccee

1.3.8 感官評價(jià)

為驗(yàn)證比較不同多酚對揮發(fā)性異味組分的抑制效果，由17 名具有感官評價(jià)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員組成感官評價(jià)小組，年齡介于20～40 歲之間。采用感官分析中的排序檢測法，依據(jù)GB/T 12315—2008《感官分析方法學(xué)》[18]，對5 種不同多酚添加組熱處理果汁和熱處理原汁共6 組果汁樣品的異味強(qiáng)度按照由低到高進(jìn)行排序，并參照Eisinga等[19]方法對排序結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。首先，采用Friedman檢驗(yàn)這種非參數(shù)分析統(tǒng)計(jì)方法利用秩和和秩次檢驗(yàn)所有處理組間是否存在顯著性整體差異，然后通過臨界值r（I,α）對存在顯著性整體差異的樣品進(jìn)行多重比較和分組，以確定不同多酚添加組與CK組以及不同多酚添加組間差異的顯著性。

其中Friedman檢驗(yàn)的計(jì)算公式如下：

式中：P為樣品數(shù)，J為品評人員數(shù)，R1、R2......RP為每種樣品的秩和。

r（I,α）計(jì)算公式如下：

式中：I=1, 2, 3, ...P；α為顯著性水平。q（I,α）值可查相應(yīng)的表。

1.3.9 5 種多酚對12 種異味組分的抑制率比較

為直接比較不同種類多酚添加對熱處理后甜瓜汁中12 種揮發(fā)性異味組分的抑制效果，計(jì)算抑制率。不同多酚對各異味組分的抑制率計(jì)算公式如下：

式中：I為抑制率/%；Cck為直接熱處理甜瓜汁中揮發(fā)性異味組分的濃度；Cit為添加多酚熱處理后的甜瓜汁中揮發(fā)性異味組分的濃度。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS軟件、Friedman檢驗(yàn)及多重比較分析感官評價(jià)相關(guān)數(shù)據(jù)；通過SPSS軟件、OriginLab OriginPro 2017作圖、SIMCA-P13.0軟件對儀器分析相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行正交偏最小二乘-判別分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 多酚添加組熱處理甜瓜汁與CK熱處理原汁的感官分析

如表2所示，得到P=6，J=17，R1=44，R2=49，R3=51，R4=64，R5=68，R6=81，帶入式（1）計(jì)算F值為13.27，大于自由度為P－1=5時(shí)顯著性為0.05的c2分布臨界值（11.07），表明6 個(gè)不同處理果汁樣品間有顯著性整體差異，且不同樣品的異味強(qiáng)度排序?yàn)閮翰杷靥砑咏M＜海藻多酚添加組＜黃豆苷元添加組＜鄰苯三酚添加組＜染料木黃酮添加組＜熱處理原汁。

表2 異味強(qiáng)度排序法中不同處理熱加工甜瓜汁樣品的秩和和秩次Table 2 Rank sum and rank order of thermally processed melon juice samples with and without added polyphenols in off-odor intensity ranking method

表3 不同處理熱加工甜瓜汁異味強(qiáng)度多重比較Table 3 Multiple comparisons of odor intensity of thermally processed muskmelon juices with and without added polyphenols

6 個(gè)不同處理熱加工果汁樣品異味強(qiáng)度分組檢驗(yàn)結(jié)果如表3所示。由差異顯著性統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，按照異味強(qiáng)度，可將所有果汁樣品分為3 組，其中兒茶素添加組、海藻多酚添加組和黃豆苷元添加組同處于一組，異味強(qiáng)度最低；鄰苯三酚添加組和染料木黃酮添加組同處于一組，異味強(qiáng)度次之，熱處理原汁單獨(dú)為一組，異味強(qiáng)度最高；兒茶素、海藻多酚和黃豆苷元均能顯著降低熱加工甜瓜汁中的異味強(qiáng)度（P＜0.05）。

2.2 多酚添加組熱處理甜瓜汁與CK熱處理原汁中關(guān)鍵異味組分的OPLS-DA

為了直觀評價(jià)添加不同種類多酚的熱處理甜瓜汁與無添加熱處理甜瓜汁（CK）之間的整體差異，通過OPLS-DA建模分析了不同熱處理果汁樣品中異味組分構(gòu)成變化，并利用得分圖（圖1A）和載荷圖（圖1B）進(jìn)一步明確了異味構(gòu)成差異組分。從圖1A可以看出，添加黃豆苷元、海藻多酚及鄰苯三酚熱處理的甜瓜汁樣品均位于CK所在的第1象限周圍且所處象限均有交叉，差異較??；其次是添加染料木黃酮熱處理的甜瓜汁樣品，雖與CK處理組相距較遠(yuǎn)，但2 組均位于坐標(biāo)的右側(cè)；相反，添加兒茶素后熱處理的甜瓜汁與CK在異味組分構(gòu)成上具有較大差異。由此可知，相比其他多酚處理，兒茶素的添加對異味組分的構(gòu)成以及濃度有較大程度的影響。此外，結(jié)合圖1B可以發(fā)現(xiàn)，兒茶素添加組只有乙醛出現(xiàn)，說明兒茶素的添加在一定程度上抑制了其他11 種熱異味組分，而對乙醛則沒有起到抑制作用。海藻多酚添加組與二甲基三硫醚、甲硫醇等異味組分均位于第2象限偏右區(qū)域，說明海藻多酚的添加對其沒有抑制效果。鄰苯三酚添加組與2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、3-甲硫基丙醛等異味組分同位于第4象限偏左區(qū)域，說明鄰苯三酚的添加對這些物質(zhì)沒有抑制效果。黃豆苷元添加組與異戊醛、2,3-丁二酮、3-甲硫基丙醛同位于第4象限偏上區(qū)域，則說明黃豆苷元的添加對這些物質(zhì)沒有抑制效果。通過OPLS-DA可知，樣本之間差異顯著，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但這種模型分析只能判斷添加多酚后的熱處理甜瓜汁與CK異味組分構(gòu)成的整體差異，無法準(zhǔn)確解析量化多酚添加對每種異味組分的抑制效果，因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)從“抑制濃度”和“抑制異味種類”2 個(gè)尺度，對不同多酚的異味抑制效果進(jìn)行定量分析。

圖1 熱處理后多酚處理組甜瓜汁與熱處理原汁中異味組分的OPLLSS--DDAAFig. 1 OPLS-DA of off-odors in thermally processed muskmelon juices with and without added polyphenols

2.3 多酚添加對熱處理甜瓜汁中關(guān)鍵異味組分抑制效果的定量評價(jià)

2.3.1 兒茶素添加對關(guān)鍵異味組分構(gòu)成的影響

圖2 熱處理兒茶素添加組甜瓜汁和熱處理原汁中關(guān)鍵熱異味組分的質(zhì)量濃度變化Fig. 2 Concentrations of off- flavor markers in thermally processed muskmelon juices with and without added catechin

由圖2可知，兒茶素添加組中11 種異味組分（甲硫醇、二甲基硫醚、2-甲基丙醛、2,3-丁二酮、異戊醛、2-甲基丁醛、2,3-戊二酮、二甲基二硫醚、庚醛、3-甲硫基丙醛、二甲基三硫醚）質(zhì)量濃度降低，表明兒茶素對其有抑制作用；其中，對2-甲基丙醛、異戊醛、2-甲基丁醛、3-甲硫基丙醛、二甲基三硫醚具有顯著抑制作用（P＜0.05），對二甲基二硫醚具有極顯著抑制作用（P＜0.01）。2-甲基丙醛和2-甲基丁醛均可以通過α-氨基酸與羰基化合物的美拉德反應(yīng)產(chǎn)生，推測兒茶素的添加在一定程度上通過結(jié)合前體物或中間產(chǎn)物阻礙了這2 種物質(zhì)的生成途徑[20-21]；異戊醛的前體物質(zhì)是丙氨酸，推測兒茶素的添加抑制了丙氨酸的降解。但兒茶素的添加對乙醛沒有抑制作用，有文獻(xiàn)報(bào)道乙醛是亮氨酸通過Strecker降解產(chǎn)生[22]，推測可能是兒茶素的添加產(chǎn)生了某種中間產(chǎn)物參與促進(jìn)了乙醛的生成。

2.3.2 黃豆苷元添加對關(guān)鍵異味組分構(gòu)成的影響

由圖3可知，相比CK組，添加黃豆苷元組中異味組分質(zhì)量濃度降低的有甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、庚醛、二甲基三硫醚5 種化合物；含硫化合物中甲硫醇可通過蛋氨酸或者蛋氨酸亞砜自動熱氧化降解生成[23]，二甲基硫醚則是S-甲基蛋氨酸熱處理過程中的降解產(chǎn)物，二甲基二硫醚和二甲基三硫醚主要由蛋氨酸產(chǎn)生[24]，這些異味組分的質(zhì)量濃度降低可能由于多酚的添加抑制了前體物質(zhì)的降解或結(jié)合了中間產(chǎn)物從而阻斷了異味生成途徑。但黃豆苷元的添加對乙醛、2-甲基丙醛、異戊醛、2-甲基丁醛沒有抑制作用，這4 類小分子醛類化合物均可以由美拉德反應(yīng)產(chǎn)生，推測在加熱過程中黃豆苷元沒有結(jié)合這4 種異味組分生成的中間產(chǎn)物或者其自身降解產(chǎn)物可作為異味物質(zhì)生成的中間產(chǎn)物，最終導(dǎo)致這4 種醛類化合物濃度的增加。同樣2 種酮類化合物的濃度也沒有降低，有文獻(xiàn)報(bào)道具有較低閾值的2,3-丁二酮可源于以下3 種途徑：1）硫胺素?zé)峤到鈁25]；2）谷胱甘肽和葡萄糖反應(yīng)生成的呋喃酮進(jìn)一步氧化分解[26]；3）D-葡萄糖和L-丙氨酸的美拉德反應(yīng)[27]，黃豆苷元的添加可能促進(jìn)了甜瓜汁中硫胺素的降解或葡萄糖與氨基酸的反應(yīng)，也可能是以上3 種途徑共同參與造成了2,3-丁二酮濃度的增加。

圖3 熱處理黃豆苷元添加組甜瓜汁和熱處理原汁中關(guān)鍵熱異味組分的質(zhì)量濃度變化Fig. 3 Concentrations of off- flavor markers in thermally processed muskmelon juices with and without added daidzein

2.3.3 海藻多酚添加對關(guān)鍵異味組分構(gòu)成的影響

圖4 熱處理海藻多酚添加組甜瓜汁和熱處理原汁中關(guān)鍵熱異味組分的質(zhì)量濃度變化Fig. 4 Concentrations of off- flavor markers in thermally processed muskmelon juices with and without added phlorotannins

由圖4可知，添加海藻多酚樣品中2-甲基丙醛、異戊醛、2-甲基丁醛、庚醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、3-甲硫基丙醛質(zhì)量濃度降低。其中二甲基二硫醚的質(zhì)量濃度顯著降低（P＜0.05），二甲基二硫醚主要由蛋氨酸產(chǎn)生[24]，其濃度降低可能由于多酚的添加阻礙了前體物質(zhì)的降解[28]。二甲基硫醚則是S-甲基蛋氨酸熱處理過程中的降解產(chǎn)物[24]。添加海藻多酚的熱處理甜瓜汁中二甲基三硫醚濃度比CK高；二甲基三硫醚的生成途徑主要是部分二甲基三硫醚可通過甲硫氨酸產(chǎn)生的甲硫醇氧化降解產(chǎn)生；蛋白質(zhì)的Strecker降解起次要作用[29]。由此可推測海藻多酚的添加可能促進(jìn)了甲硫醇的氧化降解，致使二甲基三硫醚含量的增加。

2.3.4 鄰苯三酚添加對熱處理甜瓜汁中關(guān)鍵異味組分構(gòu)成的影響

圖5 熱處理鄰苯三酚添加組甜瓜汁和熱處理原汁中關(guān)鍵熱異味組分的質(zhì)量濃度變化Fig. 5 Concentrations of off- flavor markers in thermally processed muskmelon juices with and without added pyrogallol

由圖5可知，添加鄰苯三酚樣品中異味組分濃度降低的有甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、庚醛。鄰苯三酚的添加對2,3-丁二酮和2,3-戊二酮均沒有抑制作用。含硫化合物3-甲硫基丙醛、二甲基三硫醚的質(zhì)量濃度均高于CK組，3-甲硫基丙醛可以蛋氨酸為前體通過一系列生物化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生[30]或蛋氨酸亞砜自動熱氧化降解產(chǎn)生[31]，因此推測鄰苯三酚的添加對這2 種生成途徑均起到了促進(jìn)作用。

2.3.5 染料木黃酮添加對關(guān)鍵異味組分構(gòu)成的影響

圖6 熱處理染料木黃酮添加組甜瓜汁和熱處理原汁中關(guān)鍵熱異味組分的質(zhì)量濃度變化Fig. 6 Concentrations of off- flavor markers in thermally processed muskmelon juices with and without added genistein

由圖6可知，添加染料木黃酮后對甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、庚醛的質(zhì)量濃度有抑制作用。對乙醛、2-甲基丙醛、異戊醛、2-甲基丁醛沒有抑制作用，推測在熱處理過程中染料木黃酮的添加對這4 種異味組分的前體物質(zhì)亮氨酸、纈氨酸、丙氨酸、異亮氨酸降解沒有抑制作用。此外含硫化合物3-甲硫基丙醛、二甲基三硫醚質(zhì)量濃度均高于CK，這與鄰苯三酚添加后對異味的抑制效果一致。

2.4 5 種多酚對12 種關(guān)鍵異味組分的抑制作用比較

圖7 不同多酚對熱處理甜瓜汁中關(guān)鍵異味組分的作用效果Fig. 7 Inhibition effect of different polyphenols on off-odors in thermally processed melon juice

由圖7可知，除乙醛外，其他11 種異味組分均可被5 種多酚化合物中的一種或多種抑制；此外，兒茶素、黃豆苷元、海藻多酚、鄰苯三酚、染料木黃酮添加組中可被抑制的異味組分?jǐn)?shù)量分別是11、5、10、4、4 種。對2-甲基丙醛、異戊醛、2-甲基丁醛這3 種醛類物質(zhì)具有最佳抑制效果的多酚是兒茶素，抑制率分別為64.20%、60.77%、62.46%。對庚醛表現(xiàn)出最佳抑制效果的多酚為黃豆苷元，抑制率可達(dá)17.9%，其次為海藻多酚14.94%。對于2 種酮類化合物2,3-丁二酮和2,3-戊二酮而言，兒茶素對其抑制率最高，分別為55.20%、70.26%，其次是海藻多酚；值得指出的是，5 種多酚處理中僅有這2 種多酚對這2 種酮類化合物有抑制作用。對于含硫化合物中甲硫醇、二甲基二硫醚、3-甲硫基丙醛和二甲基三硫醚，兒茶素抑制率最高，分別達(dá)30.05%、78.66%、46.75%、69.06%；黃豆苷元對二甲基硫醚的抑制效果最佳，達(dá)21.16%。鄰苯三酚和染料木黃酮在抑制異味組分的數(shù)量上是一致的，但就甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚的抑制率而言，染料木黃酮均高于鄰苯三酚。綜合不同多酚抑制異味組分種類數(shù)量和異味濃度抑制率可以看出，兒茶素對熱處理甜瓜汁的抑制效果最佳，其次是海藻多酚、黃豆苷元、染料木黃酮和鄰苯三酚。此外，從抑制異味的種類互補(bǔ)層面看，兒茶素與黃豆苷元可以作為最佳多酚組合用于熱處理甜瓜汁中異味抑制效果的深入研究中。

3 討 論

在添加5 種多酚的甜瓜汁中均檢測到乙醛含量增大，乙醛作為一種重要的斯特勒克醛，可通過亮氨酸美拉德反應(yīng)產(chǎn)生[31-32]；多酚的添加可能在一定程度上促進(jìn)了亮氨酸的降解。實(shí)驗(yàn)中其他4 種醛類化合物中2-甲基丙醛、異戊醛、2-甲基丁醛、3-甲硫基丙醛的前體物質(zhì)分別為纈氨酸、丙氨酸、異亮氨酸和蛋氨酸，不同多酚種類對這4 種異味組分的抑制效果不同，兒茶素和海藻多酚均表現(xiàn)為抑制作用，黃豆苷元、鄰苯三酚和染料木黃酮均為促進(jìn)作用，可能是由于不同結(jié)構(gòu)的氨基酸，美拉德反應(yīng)的中間產(chǎn)物也不同，多酚對不同產(chǎn)物的作用結(jié)果也不同。

熱處理的甜瓜汁中含硫化合物二甲基硫醚可由S-甲基蛋氨酸、蛋氨酸、二甲基亞砜和二甲基磺酸丙酯轉(zhuǎn)化生成[33]；二甲基二硫醚和二甲基三硫醚在熱處理過程中主要經(jīng)過蛋氨酸的美拉德反應(yīng)途徑產(chǎn)生，此外還可通過S-甲基半胱氨酸亞砜、甲硫醇和3-甲硫基丙醛經(jīng)熱降解或氧化等反應(yīng)形成[27,33-34]。3-甲硫基丙醛同樣可由蛋氨酸在美拉德反應(yīng)過程中形成，并且反應(yīng)的中間產(chǎn)物是甲硫醇[35]。不同多酚添加后甜瓜基質(zhì)組分構(gòu)成和性質(zhì)發(fā)生變化，含硫化合物的生成途徑較為復(fù)雜，在一定程度上導(dǎo)致不同種類多酚添加對含硫化合物的影響均有不同，抑制效果也大不相同。黃豆苷元、鄰苯三酚和染料木黃酮的添加對3-甲硫基丙醛的濃度沒有抑制效果，推測可能是在熱處理過程中它們的加入一定程度上促進(jìn)了蛋氨酸的降解。甲硫醇質(zhì)量濃度降低也可能由于其部分作為蛋氨酸反應(yīng)的中間產(chǎn)物，而二甲基二硫醚和二甲基三硫醚的生成僅有一小部分來源于蛋氨酸，添加多酚改變了基質(zhì)環(huán)境也導(dǎo)致這2 種硫醚化合物的其他生成途徑受到黃豆苷元的抑制，發(fā)生質(zhì)量濃度降低的現(xiàn)象。

與CK相比，添加多酚的熱處理甜瓜汁中異味組分均發(fā)生了不同程度的質(zhì)量濃度變化。兒茶素對12 種關(guān)鍵異味組分的抑制效果和抑制數(shù)量優(yōu)于其他4 種多酚，但兒茶素對二甲基硫醚和庚醛的抑制率較低，而黃豆苷元對這兩種異味組分的抑制率最大，因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中可以將這兩種多酚結(jié)合，實(shí)現(xiàn)抑制作用上的互補(bǔ)。5 種多酚的添加對乙醛并沒有抑制效果，可以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中在多酚安全添加范圍內(nèi)增加濃度研究對乙醛濃度的作用效果。此外，在今后的研究中還可以嘗試更多的抑制劑種類，如生物酶類、VC及其他物理抑制手段，從而尋求對揮發(fā)性異味組分具有更佳抑制效果的綜合抑制措施。

本研究綜合利用感官評價(jià)和儀器分析并結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析方法，比較評價(jià)了不同多酚對熱加工甜瓜汁異味的抑制作用和作用特征。感官評價(jià)和儀器分析結(jié)果相一致，均表明0.1 mg/mL的兒茶素、染料木黃酮、黃豆苷元、海藻多酚及鄰苯三酚處理能夠不同程度地抑制熱處理甜瓜汁異味的生成；不同多酚處理組中異味強(qiáng)度順序?yàn)閮翰杷靥砑咏M＜海藻多酚添加組＜黃豆苷元添加組＜染料木黃酮添加組＜鄰苯三酚添加組，且兒茶素、海藻多酚、黃豆苷元均具有明顯的異味抑制效果；研究還發(fā)現(xiàn)兒茶素和黃豆苷元可作為抑制異味的最佳組合；本研究采用的GC-MS結(jié)合OPLS-DA方法能夠?yàn)檠芯坎煌喾訉崽幚硖鸸现愇队绊懙亩ㄐ远啃Чu價(jià)提供了有力支撐，研究結(jié)果能為甜瓜的深加工綜合利用以及其他熱敏性果蔬熱處理異味問題的攻克提供重要的理論借鑒和指導(dǎo)。