不同干制方式對(duì)紅棗風(fēng)味影響的研究進(jìn)展

賀怡，張明，馬超，宋燁，張博華，吳茂玉

1.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（煙臺(tái) 264005）；2.中華全國(guó)供銷合作總社濟(jì)南果品研究院（濟(jì)南 250014）

紅棗，又名中華大棗，被認(rèn)為是鼠李科沙棘屬中最重要的產(chǎn)果樹種。紅棗原產(chǎn)于中國(guó)黃河中下游，有4000多年歷史，廣泛分布于歐洲、東南亞和澳大利亞。紅棗營(yíng)養(yǎng)和活性成分豐富，具有養(yǎng)血安神、滋補(bǔ)脾胃、潤(rùn)膚養(yǎng)顏、增壽養(yǎng)生的保健功效。據(jù)數(shù)據(jù)表明，中國(guó)發(fā)現(xiàn)700多個(gè)棗品種[1]。中國(guó)是紅棗的最大出口國(guó)家，棗的培育面積達(dá)300萬(wàn) hm2以上，鮮棗的年產(chǎn)量達(dá)800萬(wàn) t以上。棗在秋季成熟，采收后的貨架期很短，在非控制條件下很難儲(chǔ)存3 d以上。因此，干制紅棗是延長(zhǎng)紅棗貨架期重要的保鮮方法之一。風(fēng)味是嗅覺、味覺及觸覺等產(chǎn)生一種綜合的生理感覺，由于風(fēng)味受個(gè)人及地域等特殊傾向的影響，因此國(guó)內(nèi)外研發(fā)較多的風(fēng)味檢測(cè)儀器如氣相色譜及其聯(lián)用技術(shù)、嗅聞技術(shù)、新型質(zhì)譜技術(shù)、質(zhì)構(gòu)儀等技術(shù)[2]。對(duì)風(fēng)味的感官分析主要以專業(yè)品評(píng)員的人工感官為主要手段，電子鼻、電子舌、電子眼等智能感官評(píng)價(jià)為輔。紅棗的干制方法多種多樣，單一的干制方式包括熱風(fēng)干燥、微波干燥、冷凍干燥、真空干燥等；聯(lián)合干制方式包括熱風(fēng)-微波聯(lián)合干燥、微波-冷凍聯(lián)合干燥等[3]。但不同干制方法對(duì)紅棗的品質(zhì)和風(fēng)味的影響差別很大，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)干制紅棗的風(fēng)味研究現(xiàn)況進(jìn)行論述，并從干制紅棗的嗅覺中的特征香氣、味覺中的酸甜味和苦味、觸覺中的硬度和酥脆度等方面進(jìn)行綜述，在此基礎(chǔ)上探討干制方式不同對(duì)紅棗風(fēng)味的影響，并對(duì)研究方向進(jìn)行展望，以期為相關(guān)研究提供參考。

1 干制紅棗的風(fēng)味

1.1 干制紅棗的特征香氣

干制紅棗的特征香氣形成主要是人工加熱或烘干過(guò)程中發(fā)生的美拉德反應(yīng)，紅棗中的糖類、氨基酸和羰基化合物發(fā)生一類羰氨反應(yīng)，賦予干制后的紅棗特色香味。干制紅棗中的呈香物質(zhì)主要是酸類、醛類、酯類、呋喃類、醇類、酮類和烷烴類化合物，不同的紅棗品種和處理方式都會(huì)對(duì)干制后的紅棗香氣成分產(chǎn)生影響[4]。干制過(guò)程中紅棗無(wú)氧呼吸代謝可能是香味物質(zhì)形成的重要途徑。崔璨[5]通過(guò)GC-MS法分離出經(jīng)高溫烘焙后干制紅棗的揮發(fā)性香氣的主要成分是糠醛、2-糠醇、5-甲基-2（3H）-呋喃酮、3-環(huán)戊烯-1,4-二酮、2-乙?；秽?、丁內(nèi)酯、2-呋喃酮、5-甲基-2（5H）-呋喃酮、5-甲基-2-糠醛、2-呋喃甲醇乙酸酯、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、5-羥甲基糠醛、5-乙酰基甲酯-2-糠醛。不同干燥方式下紅棗的香氣成分差異明顯，自然晾干和冷凍干燥的紅棗香氣品質(zhì)要弱于其他干制方式，熱風(fēng)干燥和微波干燥后的紅棗脂類和酮類含量較多，但熱風(fēng)干燥的烷烴類含量較少，熱處理加工方式是改善紅棗香氣的有效手段；變溫壓差膨化干燥后的紅棗，酸類、酮醛類和酯類含量較多[6]；冷凍干燥后的營(yíng)養(yǎng)成分和色香味能得到最大程度保留。

1.2 干制紅棗的呈味

紅棗經(jīng)干制后不僅特征香氣變化，呈味方面也會(huì)隨干制工藝的不同較鮮棗產(chǎn)生明顯變化。干制后紅棗中的糖類、酸類的變化會(huì)影響滋味；干制過(guò)程中美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物聚集、紅棗的異常發(fā)酵產(chǎn)物等會(huì)使干棗產(chǎn)生焦糊味和苦味。紅棗中含有大量的糖類，干燥的過(guò)程中還原糖、果糖和葡萄糖的含量呈上升趨勢(shì)，這是由于干制時(shí)長(zhǎng)一定時(shí)，其中大分子不溶性碳水化合物開始分解，以保持葡萄糖和果糖的平衡。所有干燥方式下的非還原性糖，尤其蔗糖和山梨醇的含量都會(huì)降低，可溶性總糖呈下降趨勢(shì)。紅棗在不同干制方式下的維生素C含量呈總體下降的趨勢(shì)，且前期下降急劇，后期時(shí)損失減緩趨于不變。魏利清[7]研究表明干制后紅棗的含糖量與呈味沒有直接相關(guān)性；還原糖、果糖和葡萄糖與焦苦味呈顯著正相關(guān)（p＜0.05），蔗糖與焦苦味等呈顯著負(fù)相關(guān)；糖酸比與焦苦味呈負(fù)相關(guān)，與甜味呈顯著正相關(guān)（p＜0.05）；維生素C與酸味呈正相關(guān)（R=0.5）。干制紅棗的甜味及焦苦味等存在顯著的相關(guān)性，苦味、焦糊味與甜味均呈負(fù)相關(guān)，并且達(dá)到極顯著水平，而酸味與焦糊味、苦味和甜味之間的相關(guān)性不明顯。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紅棗干制過(guò)程中的生理代謝產(chǎn)物總酚、丙酮酸和乙醛等的積累與紅棗的呈味沒有顯著相關(guān)性。

1.3 干制紅棗的質(zhì)構(gòu)特性

干制紅棗的質(zhì)構(gòu)特性用來(lái)反映紅棗風(fēng)味中的觸覺，質(zhì)構(gòu)特性主要有硬度、彈性、凝聚性、膠黏性、咀嚼性、回復(fù)性等指標(biāo)，體現(xiàn)出干制后紅棗的形變所需的屈服力、細(xì)胞間結(jié)合能力以及對(duì)咀嚼過(guò)程中的持續(xù)抵抗能力等特性[8]。干制紅棗的質(zhì)構(gòu)特性較鮮棗相差較大，不同干燥方式得到的干棗質(zhì)構(gòu)特性也存在較大區(qū)別，干制方式通過(guò)改變紅棗的組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)從而影響干棗的口感，改變其風(fēng)味。鮮棗的組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)緊密，干制后細(xì)胞會(huì)發(fā)生不同程度的空腔。由于干制方式不同導(dǎo)致紅棗細(xì)胞中水分分布差異，從而影響干制紅棗的結(jié)構(gòu)發(fā)生不同變化。不同品種的紅棗之間的質(zhì)構(gòu)特性也存在差異，主要受鮮棗果肉細(xì)胞間結(jié)合能力的不同影響[9]。

2 單一干制方式對(duì)風(fēng)味的影響

2.1 冷凍干燥

冷凍干燥是一種典型的干燥方法，它能產(chǎn)生高質(zhì)量的產(chǎn)品。產(chǎn)品特點(diǎn)是水分非常低、良好的感官和營(yíng)養(yǎng)特性、組織疏松多孔、良好的復(fù)水能力，還能保持產(chǎn)品較好的形狀，不易發(fā)生皺縮，可以長(zhǎng)期保存。然而這是一個(gè)比較昂貴和非常緩慢的脫水過(guò)程，其固有的低干燥速率導(dǎo)致相對(duì)較低的產(chǎn)率，以及基于制冷設(shè)備和真空設(shè)備的高資本和能源成本[10]。真空冷凍干燥的紅棗鑒定出45種揮發(fā)性成分，主要為酮類、酸類和酯類，其特有的香氣成分為乙酸、己酸、2-甲基-丙酸、3-甲基-2-丁酮、乙酸乙酯、2,2,4-三甲基-己烷。其中，乙酸呈醋酸味，己酸呈現(xiàn)出汗味[11]。冷凍干燥后的紅棗殘留維生素C含量在74%～92%，并且在樣品真空微波預(yù)處理后，殘留維生素C含量高達(dá)97%[12]。凍干過(guò)程中紅棗內(nèi)的水分直接從冰晶升華，可基本保持與鮮棗一致的形狀，因此凍干紅棗的收縮性最小，產(chǎn)品硬度低。雖然凍干紅棗感官評(píng)定中其多汁性、硬度優(yōu)于其他的干燥方式，但其質(zhì)構(gòu)過(guò)于松軟，導(dǎo)致口感綿軟[13]。

2.2 熱風(fēng)干燥

熱風(fēng)干燥是最受歡迎的保存方法之一，因?yàn)槠浜?jiǎn)單和低成本[14]。然而，如果干燥條件不受控制，它可能導(dǎo)致熱敏成分分解、感官和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的損失。熱風(fēng)干燥檢出的揮發(fā)性化合物共有30種，主要為酸類和酯類，特征香氣成分包括乙酸、辛酸、乙醇、n-葵酸、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、3-甲基正丁醛、3-羥基-2-丁酮等。熱風(fēng)干燥的紅棗中維生素C的含量幾乎難以檢出，高溫耗時(shí)的干燥方法不利于鮮棗中維生素C的保留[15]。熱風(fēng)干燥后紅棗中的果糖和葡萄糖的含量明顯上高，熱風(fēng)干燥時(shí)若溫度較高，對(duì)紅棗的呈味有較大的影響，甜味較輕，苦味及酸味較濃，干制溫度適宜則焦苦味不明顯，酸甜適中，能得到良好的風(fēng)味[16]。熱風(fēng)干燥過(guò)程中，紅棗的表面溫度高于棗的內(nèi)部，因此棗內(nèi)部的水分不易向外部逸散，棗表面的水分?jǐn)U散迅速，從而導(dǎo)致棗表皮起皺，口感堅(jiān)硬的現(xiàn)象。熱風(fēng)干燥方法的松脆度相較于冷凍干燥和微波干燥低，然而硬度高于其他干燥方法[17]。

2.3 微波干燥

另一種開始流行的脫水方法是微波干燥法。與傳統(tǒng)熱風(fēng)干燥相比，微波干燥縮短干燥時(shí)間并提高干制品的最終品質(zhì)[18]。然而微波干燥最常見的問(wèn)題是食品表面的水分積聚，最大化提高干燥產(chǎn)物品質(zhì)的關(guān)鍵因素是在干燥過(guò)程中充分調(diào)整微波功率，以此避免干燥物質(zhì)的過(guò)度加熱[19]。微波干燥后紅棗中的酮類和酯類物質(zhì)較多，其余的香味物質(zhì)含量較少。微波干燥后的紅棗中的蔗糖和葡萄糖含量降低顯著，微波干燥對(duì)美拉德反應(yīng)的中間產(chǎn)物（HMF）含量沒有顯著影響，微波干燥后的紅棗苦味明顯，這種焦苦味是由于過(guò)度加熱而產(chǎn)生的，并且有很長(zhǎng)時(shí)間的余味。受紅棗特殊風(fēng)味的影響，干燥后紅棗有顯著強(qiáng)度的甜度和酸味。經(jīng)過(guò)微波干燥處理的梨棗粉中所含環(huán)磷酸鳥苷含量最高[20]。

2.4 紅外干燥

紅外干燥技術(shù)其實(shí)質(zhì)是紅外線作為一種電磁波的輻射傳熱過(guò)程，物料吸收輻射能后將其轉(zhuǎn)變?yōu)槲锪戏肿拥霓D(zhuǎn)動(dòng)能，加劇物料分子內(nèi)部震動(dòng)，因此摩擦生熱快，加快干燥速率。紅外干燥法具備的優(yōu)點(diǎn)為節(jié)能節(jié)電、高熱效率，物料內(nèi)部水分干燥迅速。物料的厚薄、輻射距離和不同中短波的溫度會(huì)影響干燥的效率及紅棗片的色澤[21]。經(jīng)紅外干燥的紅棗鑒定出38種揮發(fā)性組分，其中含量占比最多的為醛類和醇類，特有香氣成分為2-呋喃甲醇、乙醇、2,3-丁二醇、乙酸乙酯，略表甜味的乙酸乙酯可賦予紅棗濃郁的水果香氣。

2.5 變溫壓差膨化干燥

變溫壓差膨化技術(shù)是物料通過(guò)變溫壓差膨化后，體積膨脹并產(chǎn)生疏松多孔結(jié)構(gòu)的一種非油炸技術(shù)。變溫壓差膨化技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)成本較低，產(chǎn)品既復(fù)水性好、營(yíng)養(yǎng)豐富，又節(jié)能環(huán)保、安全衛(wèi)生。變溫壓差膨化后的酯類、酸類、醛類和酮類物質(zhì)較多。紅棗在變溫壓差膨化的過(guò)程中瞬間就可使水分損失大部分，此法干制后的紅棗具有一定程度的膨化效果，硬度略高于冷凍干燥[13]。通過(guò)對(duì)變溫壓差膨化干燥前后的紅棗進(jìn)行電鏡掃描，紅棗膨化干制后內(nèi)部細(xì)胞為多孔結(jié)構(gòu)，組織疏松呈海綿狀，賦予干制紅棗酥脆口感[22]。

3 聯(lián)合干制方式對(duì)風(fēng)味的影響

聯(lián)合干制的方式多樣化，如熱風(fēng)-微波聯(lián)合、熱風(fēng)-冷凍聯(lián)合、熱風(fēng)-壓力膨化、紅外-熱風(fēng)聯(lián)合、紅外-真空聯(lián)合、微波-冷凍聯(lián)合等。但聯(lián)合干燥在干制紅棗中應(yīng)用的研究較少，因此選取幾種已應(yīng)用于紅棗的聯(lián)合干燥方式進(jìn)行討論。

3.1 微波真空冷凍干燥

微波真空冷凍干燥是指在低溫低壓下，將凍結(jié)在樣品內(nèi)部的水分直接升華，以達(dá)到干制效果。冷凍干燥由于其技術(shù)消耗成本大，在果蔬干制上的應(yīng)用受到限制，微波真空冷凍干燥技術(shù)不僅克服單一干燥的缺點(diǎn)，還能保留較好的色香味、品質(zhì)和復(fù)水性[23]。微波真空冷凍干燥后的鮮棗檢測(cè)出43種揮發(fā)性物質(zhì)，占比較多的為醇類、酸類和酮類，揮發(fā)性酸類物質(zhì)是主要的香氣成分，檢測(cè)出的5-甲基-2-呋喃甲醛具有焦香味，是干制中糖類物質(zhì)熱降解的產(chǎn)物。尚未發(fā)現(xiàn)該技術(shù)對(duì)于干制紅棗感官影響的研究，但吳翔等[24]以刺梨為試驗(yàn)對(duì)象的研究表明，微波真空冷凍干燥能較好地保留干制后刺梨的回復(fù)性、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、物理和外觀性狀。

3.2 微波真空膨化干燥

微波真空膨化干燥是利用氣體的熱壓效應(yīng)和電場(chǎng)的相變的原理，使物料內(nèi)部的水分子運(yùn)動(dòng)劇烈從而升溫后迅速汽化、壓強(qiáng)增大膨化。與單一的膨化干燥相比，微波真空膨化干燥能在不增加產(chǎn)品油脂量的同時(shí)賦予干燥后產(chǎn)品更大的孔隙度和更好的多孔性[25]。經(jīng)變溫壓差膨化干燥的紅棗鑒定出揮發(fā)性組41種分，其中含量占比最多的為酸類和酯類，特有的香氣成分為乙酸乙酯、丁位己內(nèi)脂、乙酸甲酯。揮發(fā)性酯類對(duì)干制紅棗的香氣形成具有正面影響，可呈現(xiàn)出紅棗的花果香味，其中丁位己內(nèi)脂能表現(xiàn)出果香類似于椰子油的乳脂香氣。韋強(qiáng)等[26]在甘薯微波膨化脆片工藝研究中表明，在確定適宜含水量、微波強(qiáng)度和膨化時(shí)間等指標(biāo)下的干制甘薯，口感酥脆、結(jié)構(gòu)緊密、色澤良好且膨化效果理想，并能保有甘薯的特征清香。

3.3 微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥

微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥是根據(jù)干燥的不同時(shí)期的要求，采用不同干燥方式，避免熱風(fēng)干燥耗時(shí)長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)損失嚴(yán)重和微波干燥不均勻等問(wèn)題，以保證干制品的品質(zhì)。微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥不僅能縮短干燥時(shí)間，還可以同時(shí)加熱物料的內(nèi)部和外部，提高干燥效率[27]。暫無(wú)微波熱風(fēng)干燥后紅棗香氣品質(zhì)方面的研究，張巖等[28]研究香蕉皮經(jīng)微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥后能保留香蕉不同的風(fēng)味及其他揮發(fā)性成分含量均高于新鮮香蕉。微波聯(lián)合熱風(fēng)干燥紅棗時(shí)，隨著微波功率增大，維生素C流失嚴(yán)重，但由于干燥速率快，所以較傳統(tǒng)干燥維生素C的保留率更高。

4 研究展望

對(duì)于干制紅棗風(fēng)味的研究多集中于紅棗的香氣成分分析、營(yíng)養(yǎng)成分分析及干制工藝等方面，而對(duì)于紅棗整體風(fēng)味的研究多是關(guān)于某一品種紅棗的綜合性研究，但關(guān)于不同干制工藝對(duì)紅棗整體風(fēng)味影響的研究較少，對(duì)于不同干制工藝或者聯(lián)合工藝調(diào)控紅棗的風(fēng)味還有待研究。研究表明，聯(lián)合干制方式要優(yōu)于傳統(tǒng)的單一干制方式，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)聯(lián)合干制方式在紅棗干制上的應(yīng)用研究；對(duì)于干制后紅棗的特征香氣形成機(jī)理及苦味的形成機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。研究結(jié)果對(duì)于提高干制紅棗的風(fēng)味和品質(zhì)具有重要意義，滿足消費(fèi)者對(duì)干制紅棗的更高要求。