不同干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉香氣成分的影響研究

肖尚月,郜海燕,*,陳杭君,房祥軍,徐孝方,黎云龍

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210012;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所,農(nóng)業(yè)部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州 310021;3.浙江豐島食品有限公司,浙江新昌 312500)

?

不同干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉香氣成分的影響研究

肖尚月1,2,郜海燕1,2,*,陳杭君2,房祥軍2,徐孝方3,黎云龍3

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210012;2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所,農(nóng)業(yè)部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江杭州 310021;3.浙江豐島食品有限公司,浙江新昌 312500)

以新鮮藍(lán)莓為原料,運(yùn)用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究了熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空冷凍干燥和微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥4種干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉香氣成分的影響。結(jié)果表明,藍(lán)莓鮮樣的香氣成分以醇類和醛類為主,分別占總香氣成分的 26.42%和 45.96%。與藍(lán)莓鮮樣相比,熱風(fēng)干燥全粉香氣成分損失最多;真空冷凍干燥全粉醛類物質(zhì)保留較少,其峰面積為2.22×107AU;微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥全粉酮類物質(zhì)損失較大,其峰面積為7.96×106AU;真空干燥全粉對(duì)醇類、醛類和酮類物質(zhì)有更好的保留效果,其峰面積分別為7.83×107、7.24×107、4.83×107AU。綜合香氣成分和色澤考慮,真空干燥優(yōu)于其它三種干燥方式,為藍(lán)莓全粉加工方法的優(yōu)選提供理論參考。

干燥方式,藍(lán)莓全粉,香氣物質(zhì),固相微萃取,氣相色譜-質(zhì)譜

藍(lán)莓,屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vaccinium)[1],其富含多種活性成分,具有多種生理活性功能,營(yíng)養(yǎng)豐富,且具有獨(dú)特的香氣,備受消費(fèi)者的青睞[2]。但鮮食藍(lán)莓具有易腐爛、易變質(zhì)等缺點(diǎn),保質(zhì)期相對(duì)較短。干燥是一種常見延長(zhǎng)果蔬保質(zhì)期的有效方式,可降低物料水分活度并抑制微生物生長(zhǎng)和酶的活性[3]。目前常見干燥方式[4]包括熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥、中短波紅外干燥、真空干燥和變溫壓差膨化干燥等,現(xiàn)研究主要集中于干燥工藝對(duì)干制品品質(zhì)的影響[5-6],而對(duì)于藍(lán)莓全粉香氣成分的影響研究鮮有報(bào)道。

香氣是評(píng)價(jià)果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)[7],對(duì)于具有獨(dú)特香氣的果蔬,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是構(gòu)成其干制品特征風(fēng)味的要素,而在干制過(guò)程中易出現(xiàn)香氣成分的損失和變化[8]。因此對(duì)果蔬原料及其制品的香氣物質(zhì)進(jìn)行分析具有重要意義?；诠滔辔⑤腿〉臍赓|(zhì)聯(lián)用法(solid phase micro-extraction-gas chromatographic-mass spectrometric,SPME-GC-MS)對(duì)香氣物質(zhì)的檢測(cè)具有較高的精度和良好的重現(xiàn)性[9]。已有報(bào)道,李煥榮等[10]發(fā)現(xiàn)干制方式對(duì)干棗香氣成分的種類和含量影響較大。陳瑞娟等[11]發(fā)現(xiàn)冷凍干燥能最大程度保留鮮胡蘿卜的香氣成分;而Feng和Tang[12]發(fā)現(xiàn)“Elliott”藍(lán)莓因長(zhǎng)時(shí)間冷凍干燥致使一些香氣物質(zhì)完全損失;吳瓊等人[13]發(fā)現(xiàn)真空干燥能較好保留和增加葛根的香氣。本研究在前期確定的工藝基礎(chǔ)上,采用SPME結(jié)合GC-MS的方法,對(duì)藍(lán)莓鮮樣和不同干燥方式藍(lán)莓全粉的香氣物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)與分析,比較熱風(fēng)干燥、真空干燥、真空冷凍干燥、微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥這4種干燥方法對(duì)藍(lán)莓香氣物質(zhì)的影響,為藍(lán)莓全粉加工方法的優(yōu)選和藍(lán)莓香氣物質(zhì)的跟蹤檢測(cè)提供技術(shù)支持和理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藍(lán)莓 品種為粉藍(lán),果實(shí)為八九成熟度,可溶性固形物含量為11.5%,總酸含量為1.07%。采自浙江新昌藍(lán)莓種植基地,采摘當(dāng)天用保鮮車運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,4 ℃貯藏備用。

DHG-9079A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;DZF-6050型真空干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;Free Zone凍干機(jī) 美國(guó)Labconco公司;G70F20CN3L-C2(C0)型微波爐 廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司;HGB500組織搗碎機(jī) 美國(guó)Waring公司;德國(guó)IKAM20研磨機(jī) 艾卡(廣州)儀器設(shè)備有限公司;HB43-S鹵素水分測(cè)定儀 Mettlr Toledo公司;Finnigan Trace GC Ultra Trace DSQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Thermo公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 藍(lán)莓全粉的制備 分選出大小整齊相對(duì)一致的藍(lán)莓果實(shí),清洗瀝干,均勻平鋪于培養(yǎng)皿(120 mm×120 mm)內(nèi)。在不同干燥方式下進(jìn)行干燥,各干燥方式的干燥條件參考許晴晴[5]和郭宏璇[14-16]等方法,并在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上確定。熱風(fēng)干燥:溫度60 ℃,干燥時(shí)間約16 h;真空干燥:溫度60 ℃,真空度0.09 MPa,干燥時(shí)間約24 h。真空冷凍干燥:-40 ℃預(yù)凍3 h,冷阱溫度 -82 ℃,壓強(qiáng)0.01 kPa,auto模式自動(dòng)解析和干燥約36 h。微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥:第一階段60 ℃熱風(fēng)干燥約13 h;第二階段微波干燥質(zhì)量比功率2 W/g,間歇式干燥,微波5 min,間歇2 min,共計(jì)20 min;通過(guò)以上干燥方式干燥后物料的水分含量控制在安全水分含量?jī)?nèi),均在8%以下。將干燥后的藍(lán)莓置于研磨機(jī)中打粉備用。

1.2.2 藍(lán)莓全粉理化特性測(cè)定 得率參照薛志成的方法[17],藍(lán)莓全粉得率以干燥前藍(lán)莓果實(shí)重量與干燥后全粉重量計(jì)算,公式如下:Y(%)=D/W×100,其中Y為得率,D為干粉質(zhì)量,單位為g,W為藍(lán)莓果實(shí)質(zhì)量,單位為g。水分含量測(cè)定運(yùn)用HB43-S鹵素水分測(cè)定儀,選擇適宜carrot powder模式,按照要求加入適量藍(lán)莓全粉,運(yùn)行方法直至終點(diǎn)后讀取數(shù)值。色澤參照國(guó)際照明委員會(huì)對(duì)物體顏色測(cè)定建立的可見光譜的顏色空間標(biāo)準(zhǔn)最常用的Lab色彩空間測(cè)定[18],采用CR-400手持色差儀測(cè)定L*、a*和b*值。

1.2.3 固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)條件 參考張春雨[7]和陳燕[19]等方法,略有改動(dòng)。采用頂空固相微萃取法(headspace solid-phase micro-extraction,HS-SPME)。將藍(lán)莓鮮果置于組織搗碎機(jī)中勻漿,稱取藍(lán)莓勻漿2.5 g和藍(lán)莓全粉3.5 g于20 mL萃取瓶中,插入經(jīng)老化的萃取頭(DVB/CAR/PDMS,50/30 μm),50 ℃恒溫水浴條件下頂空萃取30 min后氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)進(jìn)樣,解析時(shí)間為5 min。1.2.4 氣質(zhì)聯(lián)用(gas chromatographic-mass spectrometric,GC-MS)條件 GC-MS檢測(cè)條件參考程煥[20]與劉莎莎[21]的方法并略有改動(dòng)。色譜條件:色譜柱DB-5(30 m×250 μm×0.25 μm)。柱箱采用升溫程序:40 ℃保持2 min,以5 ℃/min升至160 ℃,保持1 min,以10 ℃/min 升至250 ℃,保持4 min,進(jìn)樣口溫度250 ℃;不分流方式進(jìn)樣。質(zhì)譜條件:采用全掃描模式(scan mode)采集信號(hào),電子轟擊(EI)離子源;電子能量:70 eV;離子源溫度:230 ℃;接口溫度280 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃,質(zhì)量掃描范圍45.0～350.0 amu;掃描頻率:4.58/s。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,用LSD多重比較進(jìn)行差異顯著性分析(p<0.05)。

藍(lán)莓香氣成分的定性利用GC-MS工作站軟件Xcalibur自帶NIST標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)自動(dòng)檢索各組分質(zhì)譜數(shù)據(jù),結(jié)合質(zhì)譜裂解規(guī)律確定其化學(xué)成分,僅對(duì)能予以定性的物質(zhì)(SI和RSI值大于800)進(jìn)行探討;定量以峰面積表示某對(duì)應(yīng)化合物物質(zhì)的量。通過(guò) Excel 2003進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總處理,通過(guò)Unscrambler 9.7軟件對(duì)藍(lán)莓鮮樣和藍(lán)莓全粉的香氣組分含量進(jìn)行主成分分析(PCA)。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉物理特性的影響

表1 4種干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉物理特性的影響Table 1 Effect of four drying methods on the physical properties of blueberry powder

注:同一行字母相同表示在LSD多重比較檢驗(yàn)法檢驗(yàn)α=0.05水平上差異不顯著,表2同。

表2 4種干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉色澤的影響Table 2 Effect of four dryng methods on the color of blueberry powder

由表1可知,藍(lán)莓果粉的得率和水分含量由大到小依次為:真空干燥>熱風(fēng)干燥>微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥>真空冷凍干燥,4種干燥方式所得藍(lán)莓全粉水分含量有顯著差別,真空干燥和熱風(fēng)干燥的全粉得率分別為16.22%和15.83%,兩者差異不顯著。由于真空冷凍干燥脫水較完全,水分含量和得率均較低。

表3 不同干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉主要香氣成分的影響Table 3 Relative contents on the main aroma components of blueberry powder by different drying methods

續(xù)表

注:“ND”表示未檢出;“-”表示未查到。

表4 藍(lán)莓鮮樣和藍(lán)莓全粉中不同種類香氣成分含量及種類數(shù)量的比較Table 4 Comparison of relative contents of different types of aroma components in fresh blueberry and blueberry powders

2.2 4種干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉色澤的影響

由表2可知,干燥后的藍(lán)莓全粉的亮度(L*值)較新鮮藍(lán)莓亮度均有顯著提高(p<0.05),真空冷凍干燥的藍(lán)莓果粉L*值最高(即亮度最高),可能由于較低的干燥溫度對(duì)藍(lán)莓中的花色苷等呈色物質(zhì)破壞較小,能夠較好地保持藍(lán)莓原有的色澤。真空干燥的藍(lán)莓果粉次之,微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥后的藍(lán)莓果粉L*值最低,a*值、b*值最低,由于聯(lián)合干燥過(guò)程的微波處理時(shí)微波能分布不均勻,可能導(dǎo)致藍(lán)莓果粉發(fā)生局部邊緣焦化,色澤加深。熱風(fēng)干燥和熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥藍(lán)莓果粉的a*值均顯著小于(p<0.05)真空冷凍干燥,可能是在加熱過(guò)程中的酶褐變、氧化型褐變以及花色苷降解導(dǎo)致a*值下降。綜合考慮,真空冷凍干燥和真空干燥有利于藍(lán)莓全粉色澤的保持。

2.3 藍(lán)莓香氣物質(zhì)分析

對(duì)鮮藍(lán)莓和不同干燥方式的藍(lán)莓全粉香氣成分進(jìn)行分析,香氣物質(zhì)的確定及對(duì)每種物質(zhì)的香氣描述參考Russell等[9,20-28]進(jìn)行確定,結(jié)果見表3。依據(jù)香氣物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將香氣物質(zhì)進(jìn)行分類:醇類、醛類、酮類、酯類、萜烯類及酸類,分別統(tǒng)計(jì)不同類別香氣物質(zhì)含量,分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表4。

2.3.1 藍(lán)莓鮮樣香氣物質(zhì)分析 從表3和表4中可以看出,鮮藍(lán)莓的主要香氣成分是醛類和醇類,其峰面積分別為1.03×109和5.86×108AU,分別占總香氣物質(zhì)的45.96%和26.42%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究中檢測(cè)到藍(lán)莓香氣的主要成分為(E)-2-己烯醛,正己醛,芳樟醇和香葉醇等[23-24,27]的結(jié)果一致。其中醛類含量最多,藍(lán)莓鮮果中醛類香氣物質(zhì)主要為(E)-2-己烯醛和正己醛,其峰面積分別為6.76×108、2.53×108AU,(E)-2-己烯醛具有濃郁刺鼻的青草香氣[24],正己醛呈現(xiàn)青鮮氣息和水果香[22-24];另外,(E,E)-2,4-己二烯醛,峰面積為8.82×107AU,具有葉香,油脂香和青鮮氣息[24]。醇類物質(zhì)主要可以呈現(xiàn)清香,果香、花香、似藍(lán)莓香和柑橘類香[9,24],芳樟醇具有濃郁的草香和花香[24]是藍(lán)莓重要的呈味物質(zhì)[21],其峰面積為3.42×108AU;其次,香葉醇、桉葉油醇、α-松油醇等物質(zhì)的存在使藍(lán)莓還具有了果香和植物香等[22],極大地豐富了藍(lán)莓的香氣特點(diǎn)。此外,萜烯類物質(zhì)主要為石竹烯,具有辛香、木香、柑橘香和丁香香氣[15],其總峰面積為9.23×107AU;酮類物質(zhì)也提供了藍(lán)莓的草香、花香和果香,其峰面積為1.12×108AU,其中香葉基丙酮,具有青香、果香、清淡的花香[9],其峰面積為3.11×107AU;甲基庚烯酮具有濃郁的果香、草香和檸檬草的香氣[23],其峰面積為3.09×107AU。酯類物質(zhì)具有特殊的甜香、醚香,對(duì)藍(lán)莓香氣成分的形成也起到關(guān)鍵作用[19]。上述成分呈現(xiàn)出似藍(lán)莓香、松油香、葉香、花香、木香、水果香、甜香等香氣,呈現(xiàn)青鮮氣息,混合構(gòu)成藍(lán)莓特有的香味[24]。

2.3.2 熱風(fēng)干燥藍(lán)莓 經(jīng)熱風(fēng)干燥后,香氣物質(zhì)中醇類物質(zhì)總峰面積為3.78×106AU,其中鮮樣特有的芳樟醇、香葉醇和桉葉油醇完全損失,α-松油醇有嚴(yán)重?fù)p失。由此可見,長(zhǎng)時(shí)間的熱風(fēng)干燥不利于鮮樣部分特征香氣的保持。較鮮樣和其他干燥方式,熱風(fēng)干燥增加了2-十六烷醇,峰面積由 0.22×106AU增加至為1.65×106AU。醛類化合物(3種)總峰面積為1.25×107AU,其中具有甜香、柑橘香[9]的癸醛有一定損失,但增加了糠醛,其是抗壞血酸在熱、氧條件下降解生成的低分子醛類物質(zhì),具有清新或者花香味和杏仁氣味[9],對(duì)醛類物質(zhì)的增加起主要作用[28]。在干燥過(guò)程中容易發(fā)生還原糖和氨基酸的美拉德反應(yīng),是糠醛及其衍生物產(chǎn)生的主要原因。除了具有果香、植物香[23]的β-紫羅蘭酮,酮類化合物完全損失,這可能是在降解反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)以另一途徑與果品組分結(jié)合,但由于結(jié)合較強(qiáng)且沒(méi)有足夠的蒸汽壓使這類物質(zhì)形成產(chǎn)品的特征風(fēng)味[9]。酯類化合物中內(nèi)酯類物質(zhì)的產(chǎn)生可能是物料中脂類熱氧化的結(jié)果。此外,熱風(fēng)干燥新生成了其他3種干燥方式?jīng)]有的正丁酸,具有刺激性氣味,峰面積為8.33×106AU,影響了藍(lán)莓果粉的風(fēng)味。

2.3.3 真空干燥 藍(lán)莓經(jīng)真空干燥后,醇類物質(zhì)(5種)總峰面積為7.83×107AU,相比其他三種干燥方式,鮮樣中特有的芳樟醇、α-松油醇保持較高水平,且產(chǎn)生了一種芳香性物質(zhì)糠醇,具有清新或者花香味[28],峰面積為9.44×106AU。醛類物質(zhì)總峰面積為7.24×107AU,較其他三種干燥方式最多,可能是由于一定的真空度使物料中香氣前體物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化,促成了風(fēng)味物質(zhì)的生成[11]。但是,鮮樣中特有的(E)-2-己烯醛和(E,E)-2,4-己二烯醛完全損失,青草香氣較低,而癸醛增加,峰面積由2.46×106AU增加至為2.21×107AU,增加了濃郁的甜香、柑橘香[9];并生成各種特殊醛類,如新生成了4-十八碳烯醛和糠醛,其峰面積分別為1.01×107、3.39×107AU。相比其他三種干燥方式,萜烯類物質(zhì)含量和種類明顯減少,可能是因?yàn)閱屋苹虮栋胼苹衔镌诟稍镞^(guò)程中受到溫度、真空度等因素的影響發(fā)生化學(xué)反應(yīng)[15]。酮類化合物(3種)總峰面積為4.83×107AU,較其他干燥方式最高,主要新增了2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮(DMHF),俗名菠蘿酮,峰面積為4.61×107AU,具有濃郁焦糖香味,具有清香的菠蘿、草莓香味[9]?？啡?、2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮和糠醇是構(gòu)成真空干燥藍(lán)莓全粉復(fù)雜風(fēng)味的主要成分。

2.3.4 真空冷凍干燥 藍(lán)莓經(jīng)真空冷凍干燥后,相比鮮樣,特有的正己醇、香葉醇、桉葉油醇完全損失,但醇類(4種)化合物中芳樟醇含量保持較高水平,總峰面積為7.45×107AU,新增加了3-呋喃甲醇,峰面積分別為8.06×106AU。醛類化合物(2種)總峰面積為2.22×107AU,鮮樣中特有的(E)-2-己烯醛和(E,E)-2,4-己二烯醛完全損失,其中正己醛含量在四種干燥方式中最高,相比鮮樣增加了癸醛,增加了濃郁的果香和甜香[9]。酮類化合物(2種)總峰面積為2.97×107AU,2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮的峰面積為2.89×107AU,僅次于真空干燥。酯類化合物中具有果香和花香的N-苯基香豆甲酯完全損失,生成了香葉基異戊酸酯,峰面積為7.91×106AU。萜烯類化合物(2種)總峰面積為4.63×107AU,較鮮樣相比,環(huán)氧石竹烯完全損失,石竹烯含量保持在較高水平,峰面積為4.03×107AU。較其他干燥方式,真空冷凍干燥溫度低,理論上應(yīng)不易導(dǎo)致風(fēng)味化合物發(fā)生變化,但是由于干燥時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致物料在真空低溫狀態(tài)下放置較長(zhǎng)時(shí)間,可能會(huì)引發(fā)部分化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致物料中原有的特征香氣物質(zhì)的損失,并產(chǎn)生其他新的香氣組分[9]。

2.3.5 微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥 藍(lán)莓經(jīng)微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥后,其香氣物質(zhì)中醇類化合物總峰面積為3.43×107AU,藍(lán)莓鮮樣的特征香氣成分有一定損失,新增了糠醇,含量?jī)H低于真空干燥。醛類化合物(4種)總峰面積為5.85×107AU,其中,生成的糠醛含量最多,其峰面積為3.69×107AU。酯類化合物總峰面積為8.69×106AU,高于其他 3 種干燥方式,這主要是由于微波及一定的溫度能夠促使物料中的香氣前體物質(zhì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,有利于酯類化合物的生成[9]。相比鮮樣,萜烯化合物含量有一定損失,總峰面積為5.06×106AU,其中石竹烯完全損失,可能是由于微波作用,物料中一些烯類化合物遭到破壞,轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。因此,微波-熱風(fēng)干燥能夠促進(jìn)部分香氣組分物質(zhì)的增多與轉(zhuǎn)化,同時(shí)也可能由于微波加熱條件下高溫化學(xué)反應(yīng)不充分,會(huì)弱化香氣成分的形成。

圖1 藍(lán)莓鮮樣和藍(lán)莓全粉中香氣成分的PCA分析圖Fig.1 The principal components analysis(PCA)plot of aroma components in fresh blueberry and blueberry powders

2.4 對(duì)藍(lán)莓鮮樣和不同干燥方式藍(lán)莓全粉的PCA分析

對(duì)GC-MS采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析,主成分得分圖以散點(diǎn)圖為基礎(chǔ),每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)樣品,點(diǎn)之間的距離代表樣品之間特征差異的大小。從圖1中可看出,主成分1(PC1)和主成分2(PC2)的累積方差貢獻(xiàn)率為80%,這說(shuō)明PC1和PC2已經(jīng)包含了絕大部分信息量,能夠反映樣品的整體信息,可將藍(lán)莓鮮樣和不同干燥方式藍(lán)莓全粉在PCA圖中區(qū)分開來(lái)。其中,鮮藍(lán)莓和藍(lán)莓全粉的區(qū)別比較大,干制方式對(duì)藍(lán)莓香氣成分的種類和含量影響較大;藍(lán)莓全粉的真空干燥和真空冷凍干燥方式區(qū)別度比較小,說(shuō)明采用這兩種干燥方式的藍(lán)莓全粉香氣成分比較接近,都含有較高的醇類物質(zhì),其中芳樟醇是最主要的香氣成分。

3 結(jié)論

本研究運(yùn)用SPME-GC-MS分析了不同干燥方式對(duì)藍(lán)莓全粉香氣成分的影響。采用GC-MS方法,結(jié)合PCA可以看出,鮮藍(lán)莓和4種藍(lán)莓全粉香氣物質(zhì)存在較大的差異,鮮藍(lán)莓主體香氣成分為醇類和醛類,其中芳樟醇、香葉醇、α-松油醇、(E)-2-己烯醛、正己醛和(E,E)-2,4-己二烯醛是主要成分。與藍(lán)莓鮮樣相比,熱風(fēng)干燥全粉特征香氣成分損失最多,微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥全粉酮類物質(zhì)損失較大。相比熱風(fēng)干燥和熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥,真空冷凍干燥和真空干燥對(duì)于藍(lán)莓中醇類化合物有更好的保留效果,并且有利于藍(lán)莓全粉色澤的保持。由于真空冷凍干燥對(duì)藍(lán)莓中醛類物質(zhì)會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失,而真空干燥對(duì)藍(lán)莓全粉的醇類和醛類物質(zhì)能最大程度的保存,且生成和轉(zhuǎn)化較多酮類物質(zhì)促進(jìn)全粉風(fēng)味的形成,因此綜合香氣成分和色澤考慮,真空干燥優(yōu)于其它三種干燥方式。特征香氣組分鑒定是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,本實(shí)驗(yàn)主要對(duì)藍(lán)莓全粉的香氣物質(zhì)進(jìn)行了初步分析鑒定,有關(guān)不同干燥方式制備的藍(lán)莓全粉特征香氣以及形成機(jī)理有待進(jìn)一步深入研究,為藍(lán)莓全粉開辟更為合適的加工與干燥方式,為藍(lán)莓全粉加工方法的優(yōu)選和藍(lán)莓香氣物質(zhì)的跟蹤檢測(cè)提供技術(shù)支持和理論參考。

[1]Rodarte-castrejon A D,Eichholz I,Rohn S,et al. Phenolic profile and antioxidant activity of highbush blueberry(VacciniumcorymbosumL.)during fruit maturation and ripening[J]. Food Chemistry,2008,109(3):564-572.

[2]Rimando,A. M.,Kalt,W.,et al. Resveratrol,pterostilbene,and piceatannol in vaccinium berries[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2004,52(15):4713-4719.

[3]邵春霖,孟憲軍,畢金峰,等. 不同干燥方式對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2013,39(11):109-113.

[4]Sagar V R,Suresh K P. Recent advances in drying and dehydration of fruits and vegetables:a review.[J]. Journal of Food Science and Technology,2010,47(1):15-26.

[5]許晴晴,陳杭君,郜海燕,等. 真空冷凍和熱風(fēng)干燥對(duì)藍(lán)莓品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué),2014,35(5):64-68.

[6]Michalska A,Wojdyo A,Lech K,et al. Physicochemical properties of whole fruit plum powders obtained using different drying technologies[J]. Food Chemistry,2016,207:223-232.

[7]張春雨,李亞?wèn)|,趙爽,等. 高叢越橘(Vaccinium.corymbosomL.)果實(shí)采后香氣成分分析[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(2):221-226.

[8]Torres J D,Chiralt A,Escriche I. Development of volatile fraction of fresh cut osmotically treated mango during cold storage[J]. Food Chemistry,2012,130(4):921-927.

[9]劉璇,賴必輝,畢金峰,等. 不同干燥方式芒果脆片香氣成分分析[J]. 食品科學(xué),2013,34(22):179-184.

[10]李煥榮,徐曉偉,許淼. 干制方式對(duì)紅棗部分營(yíng)養(yǎng)成分和香氣成分的影響[J]. 食品科學(xué),2008,29(10):330-333.

[11]陳瑞娟,畢金峰,陳芹芹,等. 不同干燥方式對(duì)胡蘿卜粉香氣成分的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2013,39(9):70-76.

[12]Feng H,Tang J,Mattinson D S,et al. microwave and spouted bed drying of frozen blueberries:the effect of drying and pretreatment methods on physical properties and retention of flavor volatiles[J]. Journal of Food Processing & Preservation,2000,23(23):463-479.

[13]吳瓊,劉奕,吳慶園,等. 不同干燥方式對(duì)葛根全粉抗氧化性能和香氣成分的影響[J]. 食品科學(xué),2016. http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20160715.0915.018.html.

[14]郭弘璇. 藍(lán)莓熱風(fēng)干燥工藝及干燥產(chǎn)品糖類化合物研究[D]. 北京：北京林業(yè)大學(xué),2014.

[15]陳瑞娟,畢金峰,陳芹芹,等. 干燥方式對(duì)胡蘿卜超微粉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào),2015,15(1):250-256.

[16]劉小丹,張淑娟,賀虎蘭,等. 紅棗微波-熱風(fēng)聯(lián)合干燥特性及對(duì)其品質(zhì)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2012,28(24):280-286.

[17]解紅霞. 楊梅全粉干燥工藝及貯藏性質(zhì)的研究[D]. 齊魯工業(yè)大學(xué),2015.

[18]Bhusari S N,Muzaffar K,Kumar P. Effect of carrier agents on physical and microstructural properties of spray dried tamarind pulp powder[J]. Powder Technology,2014,266(266):354-364.

[19]陳燕,孫曉紅,孫國(guó)偉,等. 頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜分析藍(lán)莓粗提物中的揮發(fā)性成分[J]. 食品工業(yè)科技,2013,34(20):78-81.

[20]程煥,陳健樂(lè),林雯雯,等. SPME-GC/MS聯(lián)用測(cè)定不同品種楊梅中揮發(fā)性成分[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào),2014,14(9):263-270.

[21]劉莎莎,張寶善,孫肖園,等. 紅棗香味物質(zhì)的主成分分析[J]. 食品工業(yè)科技,2015(20):72-76.

[22]何余勤,胡榮鎖,張海德,等. 基于電子鼻技術(shù)檢測(cè)不同焙烤程度咖啡的特征性香氣[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015,31(18):247-255.

[23]周立華,牟德華,李艷. 7種小漿果香氣物質(zhì)的GC-MS檢測(cè)與主成分分析[J]. 食品科學(xué),2017(2):184-190.

[24]Xiaofen Du,Russell Rouseff. Aroma active volatiles in four southern highbush blueberry cultivars determined by gas chromatography-olfactometry(GC-O)and gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)[J]. J Agric Food Chem,2014,62:4537-4543.

[25]畢金峰,于靜靜,丁媛媛,等. 固相微萃取GC-MS法測(cè)定不同干燥方式下棗產(chǎn)品的芳香成分[J]. 現(xiàn)代食品科技,2011,27(3):354-360.

[26]康明麗,潘思軼,范剛,等. HS-SPME-GC-MS法測(cè)定不同成熟度蜜柑果汁揮發(fā)性成分[J]. 食品工業(yè)科技,2014,35(19):326-330.

[27]Horvat R J,Senter S D. Comparison of the volatileconstituents from rabbiteye blueberries(Vacciniumashei)during ripening[J]. Food Sci,1985,50:429-431.

[28]呂姍,凌敏,董浩爽,等. 烘干溫度對(duì)大棗香氣成分及理化指標(biāo)的影響[J]. 食品科學(xué),2017(2):139-145.

Effect of different drying methods on aroma composition of blueberry powder

XIAO Shang-yue1,2,GAO Hai-yan1,2,*,CHEN Hang-jun2,FANG Xiang-jun2,XU Xiao-fang3,LI Yun-long3

(1.College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210012,China;2.Key Laboratory of Fruits and Vegetables Postharvest and Processing Technology Research of Zhejiang Province,Food Science Institute,Key Laboratory of Post-Harvest Handling of fruits,Ministry of Agriculture,Zhejiang Academy of Agricultural Science,Hangzhou 310021,China;3. Zhejiang Fomdas Food Co.,Ltd.,Xinchang 312500,China)

Effects of drying methods(hot air drying,vacuum drying,vacuum freeze drying,and combined microwave-hot-air drying)on the aroma compositions of blueberry powder were studied by using solid-phase micro extraction(SPME)and gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). Results showed that the main aroma components of fresh blueberry sample were alcohols and aldehydes,and the contents were 26.42% and 45.96%,respectively. Compared with fresh blueberry,the contents of some characteristic aroma compounds were significantly reduced by hot air drying. The reduction of aldehydes by vacuum freeze drying treatment was most significant,the content was only 2.22×107AU. Ketone was significantly reduced by combined microwave-hot-air drying,the content was 7.96×106AU. While vacuum drying retained the alcohol,aldehyde and ketone components in fresh blueberry much better,the contents were 7.83×107,7.24×107,4.83×107AU,respectively. Considering the retention effect on color and aroma compositions,vacuum drying method was selected as the relatively suitable method,which providing theoretical reference for the optimization of blueberry powder processing.

drying methods;blueberry;aroma compositions;solid phase micro-extraction;gas chromatography- mass spectrometry

2017-01-13

肖尚月(1992-)，女，研究生，研究方向：食品物流保鮮與質(zhì)量控制，E-mail:charlenexiao0518@163.com。

*通訊作者:郜海燕(1958-)，女，博士，研究員，主要從事食品物流保鮮與質(zhì)量控制方面的研究，E-mail:spsghy@163.com。

國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201303073)；浙江省重大科技專項(xiàng)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目(2014C02024)。

TS201.2

A

1002-0306(2017)11-0082-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.11.007