長波紫外造成貨架椪柑汁揮發(fā)性風(fēng)味組分的變化

李貴節(jié)，程玉嬌，譚祥，易若琨，王珺，敖翔，余波，張萬超

（1.重慶第二師范學(xué)院重慶市功能性食品協(xié)同創(chuàng)新中心，重慶 400067）（2.西南大學(xué)柑桔研究所，重慶 400712）（3.四川省丹橙現(xiàn)代果業(yè)有限公司，四川眉山 620299）（4.重慶市藥物種植研究所，重慶 408435）

寬皮柑橘（Citrus reticulataBlanco）是一類果皮寬松易剝且風(fēng)味獨(dú)特的柑橘品種，主要分布在我國及東亞、南亞等地區(qū)。我國寬皮柑橘產(chǎn)量占全球近70%，以椪柑和溫州蜜柑為主栽品種[1]。寬皮柑橘在我國有著傳統(tǒng)的鮮食習(xí)慣，少量加工成罐頭、果醬和蜜餞等產(chǎn)品。隨著國內(nèi)寬皮柑橘鮮食市場的飽和，加之雜柑新品種的不斷選育、推廣和品種退化等因素，市場將在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)處于品種更替和結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)期。開發(fā)傳統(tǒng)鮮食品種的高品質(zhì)果汁加工生產(chǎn)，既可滿足消費(fèi)者的隨飲需求，還能消化過剩產(chǎn)能、保障果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益，對實(shí)現(xiàn)我國寬皮柑橘產(chǎn)業(yè)升級具有重要的意義。已有研究表明，椪柑具有良好的加工制汁適宜性[2]。

非濃縮還原（not from concentrate，NFC）汁是當(dāng)前市場上品質(zhì)最好的果汁形式，僅對優(yōu)選的果實(shí)原料作榨汁、精制和巴氏滅菌等處理，不作任何添加、濃縮和稀釋，從而保持果汁新鮮的色澤、風(fēng)味和營養(yǎng)品質(zhì)[3]。作為快消飲品，NFC果汁常在室外貨架、自動(dòng)販賣機(jī)以及戶外智能零售終端售賣，不可避免地受到日光尤其是其中紫外線的影響。長波紫外線（ultraviolet-A，UVA）是指波長320～420 nm、穿透力強(qiáng)的紫外波段。UVA能夠透過常用的塑料和玻璃包裝材質(zhì)，與內(nèi)容物發(fā)生光化學(xué)作用，從而影響果汁維生素C含量、色澤等品質(zhì)[4]，尤以風(fēng)味感官品質(zhì)最為顯著[5]。Grant-Preece等[6]報(bào)道，瓶裝葡萄酒在紫外燈照射下產(chǎn)生明顯的“日照”異味。Perez-Cacho等[7]發(fā)現(xiàn)，暴露于光照下的橙汁會(huì)產(chǎn)生蒸煮異味。

風(fēng)味是衡量柑橘果汁品質(zhì)的重要指標(biāo)。近年來對寬皮柑橘風(fēng)味的研究逐漸深入。Xiao等[8]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用在5種寬皮柑橘汁中檢測到49種揮發(fā)性組分，其中壬醛、己醛、芳樟醇等物質(zhì)對果汁整體風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)。Feng等[9]發(fā)現(xiàn)芳樟醇、辛醛、α-蒎烯、d-檸檬烯和(E,E)-2,4-癸二烯醛是寬皮柑橘汁區(qū)別于橙汁風(fēng)味的關(guān)鍵組分。我們近期采用氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)合脈沖火焰光度檢測器在新鮮寬皮柑橘汁中檢出4種具有特殊不良?xì)馕秾傩缘膿]發(fā)性硫化物（volatile sulfur compounds，VSCs），即羰基硫、硫化氫、二甲硫醚和二硫化碳，證實(shí)了具有低濃度、低嗅覺閾值、化學(xué)性質(zhì)活潑的VSCs是影響寬皮柑橘果汁風(fēng)味的異味組分[10]。

為了明確UVA照射對貨架NFC椪柑汁揮發(fā)性物質(zhì)的影響及其對果汁風(fēng)味的作用，本研究采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜/脈沖火焰光度檢測聯(lián)用法對新制NFC椪柑汁、避光存放30 d果汁以及UVA光照30 d果汁作揮發(fā)物定性和半定量分析，進(jìn)而通過氣味活性值（odor activity value，OAVs）探究風(fēng)味變化的物質(zhì)基礎(chǔ)，明確UVA對貨架果汁整體風(fēng)味的劣化作用，為進(jìn)一步發(fā)展我國高品質(zhì)寬皮柑橘汁提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)研究支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑

C5-C20正構(gòu)烷烴，美國Honeywell公司；環(huán)己酮（純度99%）、甲基乙基硫醚（ethyl methyl sulfide，EMS；純度96%），上海阿拉丁公司。

1.2 儀器設(shè)備

Agilent 7890B-5977A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，配備RTX-wax色譜柱（60 m×0.25 mm，id 0.25 μm），美國安捷倫科技有限公司；5380型脈沖火焰光度檢測儀，美國OI公司；H-100-DWBIA0惠人榨汁機(jī)，上海韓惠人愛家電科技有限公司；Milli-Q超純水系統(tǒng)，德國Merck-Millpore公司；SQP十萬分之一天平，北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；固相微萃取纖維、二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（DVB/CAR/ PDMS），美國Supelco公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，上海力辰科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備和UVA照射實(shí)驗(yàn)

選取無病害、無損傷、大小和成熟度均一的椪柑果實(shí)，清洗去皮，采用壓榨機(jī)榨汁，參考我國NFC果汁標(biāo)準(zhǔn)-《非濃縮還原果汁橙汁》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CBIA 006-2019，對柑橘果汁樣品作短時(shí)巴氏滅菌處理，使中心溫度達(dá)到98 ℃并維持15 s，隨后裝入PET瓶并立即冷卻。瓶裝果汁分別暴露在UVA（360 nm，25 μW/cm2）輻照下或避光環(huán)境中（對照），于25 ℃放置30 d。

1.3.2 揮發(fā)性組分的提取和測定

將5 mL果汁樣品置于含有磁子的20 mL頂空瓶中，加入稀釋后的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)：環(huán)己酮2.5 μL（9.423 mg/mL）和甲基乙基硫醚1.5 μL（110.56 nmol/L），均勻混合后加隔墊密封。將頂空瓶置于40 ℃水浴中平衡20 min，用DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭插入頂空瓶中，萃取揮發(fā)性組分30 min。

GC-MS/PFPD測定條件，參考程玉嬌等[11]方法并略有修改。將萃取完成的固相微萃取纖維置于GC進(jìn)樣口，200 ℃解析5 min，揮發(fā)性組分經(jīng)RTX-wax色譜柱分離后進(jìn)入MS和PFPD檢測器測定。柱溫程序：初始溫度為35 ℃，保持6 min，按7 ℃/min升至203 ℃，保持10 min。載氣為氦氣，流速為1.5 mL/min。EI離子源70 eV，傳輸線溫度280 ℃。m/z掃描范圍為33～500 mAu。PFPD檢測器的溫度設(shè)置為250 ℃，PMT電壓為498 V，載氣和燃?xì)夥謩e為氦氣和氫氣。

1.3.3 定性和半定量分析

定性分析：匹配NIST11庫中MS圖譜，并比較文獻(xiàn)中的線性保留指數(shù)（linear retention index，LRI）。線性保留指數(shù)通過正構(gòu)烷烴C5-C20計(jì)算。揮發(fā)性硫組分VSCs的定性方式除上述方法外，還通過PFPD予以確認(rèn)。

半定量分析：非硫揮發(fā)物通過環(huán)己酮內(nèi)標(biāo)作半定量分析，VSCs通過甲基乙基硫醚內(nèi)標(biāo)作半定量分析。

1.3.4 氣味活性值計(jì)算

當(dāng)OAV≥1，表明該氣味組分對果汁的整體風(fēng)味具有貢獻(xiàn)[12]。

1.3.5 果汁風(fēng)味感官評定

參考程玉嬌等[13]方法并略有修改。采用GB/T 16291.2-2010和ISO 5496 AMD1-2018標(biāo)準(zhǔn)對感官評價(jià)員進(jìn)行培訓(xùn)和篩選，建立感官品評小組。評價(jià)小組由10名西南大學(xué)師生組成，包括6名女姓和4名男姓，年齡為22～38歲。評價(jià)小組在室溫25 ℃并保持空氣清新的感官評價(jià)室中對椪柑汁樣品作感官評價(jià)。將50 mL樣品置于100 mL有蓋品評杯中，并標(biāo)注3位隨機(jī)數(shù)。評價(jià)員采用7點(diǎn)打分法，對杯中果汁的風(fēng)味屬性進(jìn)行強(qiáng)度評價(jià)，1分為最弱，7分為最強(qiáng)。評價(jià)的風(fēng)味屬性包括：橘香、果香、花香、青草味、蒸煮味、藥味-試劑味、土腥味-陳腐味和硫異味。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品平行測定3次。采用化學(xué)工作站F.01.01.2317對揮發(fā)性組分進(jìn)行定性分析。方差分析（analysis of variance，ANOVA）和Duncan多重檢驗(yàn)使用SPSS 25.0完成。繪圖采用OriginPro 2021和Excel。

2 結(jié)果與討論

2.1 貨架椪柑汁揮發(fā)性物質(zhì)的定性分析

表1 照射前、避光存放和UVA照射30 d椪柑汁中揮發(fā)性物質(zhì)的組成和含量 Table 1 Composition and content of volatiles in Ponkan juices before radiation, dark-deposited, and UVA irradiated for 30 days No Rt/min 化合物 中文名 LRI 定性方法 濃度/(μg/L) 計(jì)算值 參考值 0 d 避光30 d UVA 30 d 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7.4 hydrogen sulfide 硫化氫 536 528 LRI, PFPD 0.10±0.01a 0.02±0.00b 0.01±0.00c 8.2 methanethiol 甲硫醇 668 675 LRI, PFPD 0.44±0.04c 1.28±0.10b 1.80±0.16a 8.3 acetaldehyde 乙醛 703 698 LRI, MS 69.87±2.44a 19.68±0.09c 39.85±4.99b 8.6 carbon disulfide 二硫化碳 721 721 LRI, PFPD - - 0.11±0.01 8.8 dimethyl sulfide 甲硫醚 736 734 LRI, MS, PFPD 3.34±0.32c 9.22±0.71b 14.32±1.10a 10.0 acetone 丙酮 814 823 LRI, MS 8.05±1.42c 30.38±4.11b 195.31±76.43a 11.8 ethyl acetate 乙酸乙酯 877 890 LRI, MS 387.62±2.58a 322.87±9.70b 313.28±45.36b 13.0 ethanol 乙醇 923 933 LRI, MS 1413.25±87.86b 1544.92±57.87a 1449.63±145.47b 13.7 ethyl propanoate 丙酸乙酯 949 950 LRI, MS 62.02±6.89a 49.36±1.71b 36.71±11.37c 10 14.0 ethyl isobutyrate 異丁酸乙酯 958 962 LRI, MS 11.01±0.36a 5.53±0.05b - 11 14.2 2-pentanone 2-戊酮 968 964 LRI, MS - 10.85±0.63 - 12 15.6 α-pinene α-蒎烯 1019 1023 LRI, MS 556.50±50.07b 658.86±65.88a 704.93±32.33a 13 15.7 α-Thujene α-側(cè)柏烯 1024 1026 LRI, MS 125.93±11.62a 69.92±5.70b 63.06±10.49b 14 15.9 2-methyl-3-Buten-2-ol 2-甲基-3-丁烯-2-醇 1031 - MS - - 97.07±22.57 15 16.1 toluene 甲苯 1037 1036 LRI, MS 9.85±0.43c 14.10±0.94b 1419.17±103.40a 16 16.3 isopropyl butanoate 丁酸異丙酯 1045 1050 LRI, MS - 10.33±0.23a 9.92±1.81a 17 16.4 ethyl 2-methylbutanoate 2-甲基丁酸乙酯 1048 1050 LRI, MS 17.17±2.49 - - 18 16.8 camphene 莰烯 1064 1068 LRI, MS 15.77±1.86a 6.38±0.57b 7.95±1.36b 19 17.1 hexanal 正己醛 1077 1078 LRI, MS 53.94±9.59a 16.46±0.86b 76.08±39.14a 20 17.5 isobutanol 異丁醇 1092 1097 LRI, MS - 87.26±4.21 - 21 17.8 β-pinene β-蒎烯 1105 1109 LRI, MS 387.82±29.62a 359.26±27.74ab 334.04±33.49b 22 18.3 3-Penten-2-one 3-戊烯-2-酮 1126 - MS - - 21.63±5.70 23 19.1 β-myrcene β-月桂烯 1160 1161 LRI, MS 1624.58±68.77b 2282.02±230.10a 2090.37±141.78a 24 19.2 α-phellandrene α-水芹烯 1165 1167 LRI, MS 75.70±65.6c 124.12±3.92a 105.03±10.22b 25 19.7 α-terpinene α-萜品烯 1182 1178 LRI, MS 303.00±31.6b 405.57±19.25a 230.29±56.82c 26 20.4 d-limonene d-檸檬烯 1215 1197 LRI, MS 35829.49±2300.48b 42130.83±1753.23a 43437.57±2230.38a 27 20.6 β-phellandrene β-水芹烯 1220 1210 LRI, MS 369.07±38.45b 407.12±17.32a 389.61±34.3a 28 20.9 ocimene 羅勒烯 1236 1235 LRI, MS - 11.32±0.74b 25.95±6.31a 29 21.3 γ-terpinene γ-松油烯 1255 1245 LRI, MS 5899.10±553.39b 7392.00±277.6a 7531.20±426.73a 30 21.8 p-cymene 對傘花烴 1278 1273 LRI, MS 581.66±41.94c 786.86±20.31b 1264.20±216.49a 31 22.1 terpinolene 萜品油烯 1291 1284 LRI, MS 483.25±59.08b 633.97±5.45a 645.32±52.43a 32 22.3 cyclopentanol 環(huán)戊醇 1300 1304 LRI, MS 5284.77±113.08 - -

續(xù)表1 No Rt/min 化合物 中文名 LRI 定性方法 濃度/(μg/L) 計(jì)算值 參考值 0 d 避光30 d UVA 30 d 33 22.6 prenol 異戊烯醇 1313 1316 LRI, MS - 52.14±3.27a 57.56±4.78a 34 22.9 2,2,6-trimethylcyclohexanone 2,2,6-三甲基環(huán)己酮 1330 1329 LRI, MS - 9.45±0.24b 16.21±1.31a 35 23.1 methylheptenone 甲基庚烯酮 1338 1339 LRI, MS 29.65±3.10c 33.43±0.76b 45.35±1.11a 36 23.2 1-hexanol 1-己醇 1344 1351 LRI, MS 34.76±3.69c 93.47±5.11a 38.34±5.63b 37 23.5 (E)-3-hexen-1-ol (E)-3-己烯-1-醇 1356 1371 LRI, MS - - 6.60±0.70 38 23.9 (Z)-3-hexen-1-ol (Z)-3-己烯-1-醇 1377 1384 LRI, MS 61.55±7.04a 35.66±3.31b 35.09±8.29b 39 24.3 nonanal 壬醛 1396 1397 LRI, MS 30.12±0.44c 78.21±13.33b 88.11±24.69a 40 24.6 furfural 糠醛 1410 1410 LRI, MS 23.82±0.49 - - 41 25.0 acetic acid 乙酸 1434 1447 LRI, MS - 252.56±40.56 - 42 25.8 1-octen-3-ol 1-辛烯-3-醇 1448 1448 LRI, MS 42.51±3.19 - - 43 26.2 dehydrocampfor 脫氫樟腦 1496 - MS - 43.70±1.46b 57.11±3.07a 44 26.3 decanal 癸醛 1502 1493 LRI, MS 1.71±0.35b - 8.56±4.82a 45 26.9 linalool 芳樟醇 1530 1542 LRI, MS 3070.11±78.23a 2365.36±104.99b 2057.70±242.27c 46 27.1 1-octanol 1-辛醇 1548 1554 LRI, MS 115.30±4.32a 39.13±0.49c 72.60±9.89b 47 27.8 isopulegol 異胡薄荷醇 1585 - MS - 15.50±1.14b 19.52±0.91a 48 28.0 fenchol 小茴香醇 1589 - MS 37.76±1.37c 132.10±4.07b 161.61±14.85a 49 28.2 terpinen-4-ol 4-萜烯醇 1614 1606 LRI, MS 2801.98±77.58b 2858.57±30.18b 3156.32±69.82a 50 28.6 β-terpineol β-松油醇 1634 - MS 279.66±10.23c 385.7±3.61b 598.68±26.65a 51 29.0 benzeneacetaldehyde 苯乙醛 1655 1675 LRI, MS - - 87.08±26.33 52 29.1 citronellyl acetate 香茅醇乙酸酯 1656 1672 LRI, MS - 13.16±5.36b 32.33±13.79a 53 29.3 (E)-p-2,8-menthadien-1-ol 反式-對-2,8-薄荷二烯-1-醇 1669 1664 LRI, MS - 20.10±5.52b 50.19±19.04a 54 29.6 1,8-menthadien-4-ol 1,8-薄荷二烯-4-醇 1690 - MS - 61.95±2.26b 171.12±68.93a 55 29.7 α-terpineol α-萜品醇 1700 1692 LRI, MS 1211.30±65.59c 2141.64±5.99b 2910.29±327.82a 56 30.6 citronellol 香茅醇 1757 1764 LRI, MS 574.15±35.23b 417.98±13.73c 639.65±49.60a 57 30.7 (-)-cis-Isopiperitenol (-)-順式異薄荷烯醇 1764 - MS - 52.45±4.65b 105.41±25.84a 58 31.3 nerol 橙花醇 1795 1793 LRI, MS 50.31±6.64a 47.82±0.47b 37.01±6.01c 59 31.5 perillaldehyde (-)-紫蘇醛 1811 1810 LRI, MS 131.45±11.9a - 73.61±4.51b 60 31.8 hexanoic acid 己酸 1828 1840 LRI, MS - 18.23±9.16 - 61 31.9 trans-carveol 反式香芹醇 1833 1825 LRI, MS 46.88±2.57c 61.96±14.08b 89.02±12.42a 62 32.4 cis-carveol 順式香芹醇 1859 1852 LRI, MS 68.78±3.67a 29.71±0.07c 47.06±5.25b 注：LRI值由正構(gòu)烷烴C5-C20計(jì)算，參考值查自風(fēng)味物質(zhì)數(shù)據(jù)庫https://www.vcfonline.nl/VcfCompoundSearch.cfm和http://www.odour.org.uk/index.htmL；a,b,c：同一化合物在不同樣品中含量的顯著性差異（p<0.05）；-：未檢出或濃度低于內(nèi)標(biāo)定量限。

采用頂空固相微萃取分別對初始巴氏滅菌果汁（0 d）、滅菌后避光存放30 d果汁和UVA照射30 d果汁中的揮發(fā)性組分進(jìn)行萃取濃縮，經(jīng)60 m長wax柱分離，再通過并聯(lián)MS和PFPD檢測。以照射30 d椪柑汁為例，其揮發(fā)性組分的MS總離子流和揮發(fā)性硫化物VSCs的PFPD色譜圖如圖1所示。由于VSCs含量極低，MS僅能檢出甲硫醚，因此需配合硫檢測器PFPD以實(shí)現(xiàn)對揮發(fā)性物質(zhì)的全面檢測。采集圖1中各峰質(zhì)譜信息并與NIST11庫匹配，分析硫檢測器信號，同時(shí)計(jì)算各物質(zhì)LRI并與文獻(xiàn)值比較，對3個(gè)樣品中揮發(fā)性組分進(jìn)行準(zhǔn)確定性分析，結(jié)果如表1所示。共檢出62種揮發(fā)性物質(zhì)，包括醇類（23種）、萜烯類（14種）、醛類（7種）、酯類（6種）、酮類（5種）、VSCs（4種）及其它（3種）物質(zhì)。有研究報(bào)道[14]，芳樟醇、α-萜品醇、4-萜烯醇、壬醛、癸醛、香芹酮、檸檬烯、α-蒎烯是寬皮柑橘汁中最為重要的風(fēng)味物質(zhì)。由于寬皮柑桔汁品種的差異，香芹酮未在本研究中檢出，而上述研究提及的其余7種風(fēng)味物質(zhì)均在椪柑果汁中檢測到。0 d、避光30 d和UVA照射30 d椪柑汁中分別檢測到43、51和53種物質(zhì)，表明貨架存放過程中產(chǎn)生了新的揮發(fā)性成分，非避光環(huán)境下生成物質(zhì)更多。其中，環(huán)戊醇、1-辛烯-3-醇、2-甲基丁酸乙酯和糠醛只在新鮮NFC椪柑汁中檢出；而二硫化碳、2-甲基-3-丁烯-2-醇、(E)-3-己烯-1-醇、3-戊烯-2-酮和苯乙醛只在UVA照射果汁中檢出。

2.2 果汁揮發(fā)性物質(zhì)的含量差異

采用內(nèi)標(biāo)EMS和環(huán)己酮對3類樣品中的62種揮發(fā)性物質(zhì)做半定量分析，結(jié)果如表1所示。其中，VSCs的定量原始數(shù)據(jù)為摩爾濃度（nmol/L），為表格的一致性換算為質(zhì)量體積濃度（μg/L）。總體而言，0 d果汁中揮發(fā)物總量最低（約62.25 mg/L），避光30 d略高（約66.82 mg/L），UVA照射30 d最高（約71.39 mg/L），該趨勢與定性鑒定物質(zhì)數(shù)量差異一致。3個(gè)果汁中百分含量最高的揮發(fā)物均為d-檸檬烯、γ-松油烯、4-萜烯醇、芳樟醇、β-月桂烯、α-萜品醇和乙醇，共占3類樣品總含量的83%、91%和88%。4-萜烯醇和α-萜品醇常被認(rèn)為是貯藏或貨架期間果汁品質(zhì)劣變的標(biāo)記物[15]，本研究發(fā)現(xiàn)UVA顯著加速了椪柑汁中4-萜烯醇（0 d→避光30 d：2801.98 μg/L→2858.57 μg/L；0 d→UVA 30 d：2801.98 μg/L→3156.32 μg/L）和α-萜品醇（0 d→避光30 d：1211.30 μg/L→2141.64 μg/L；0 d→UVA 30 d：1211.30 μg/L→2910.29 μg/L）在貨架期的升高速率，證實(shí)了UVA照射引發(fā)了椪柑汁品質(zhì)的劣化。

分析不同處理樣品間各物質(zhì)的濃度差異顯著性，結(jié)果顯示：α-萜品醇、甲苯、對傘花烴、β-松油醇、甲硫醇和甲硫醚等21個(gè)揮發(fā)物濃度顯著性升高（0 d<避光30 d避光30 d>UVA 30 d，p<0.05）。已有文獻(xiàn)就光照對果汁揮發(fā)性組分和香氣物質(zhì)的影響研究較少。Bacigalupi等[17]研究發(fā)現(xiàn)，紫外光照對貯藏橙汁中的d-檸檬烯、α-蒎烯和β-月桂烯含量有顯著影響，產(chǎn)生具有香菜味和薄荷味的揮發(fā)性成分。本研究未觀察到萜烯類成分的類似變化。吳敏[18]研究了荔枝汁在不同貯藏條件下的香氣成分變化情況，發(fā)現(xiàn)25 ℃避光和紫外照射環(huán)境中，芳樟醇和橙花醇含量均降低，α-萜品醇含量增高，且紫外線對上述變化起了加速作用，該結(jié)果與本研究相似。尚未有UV對寬皮柑桔汁揮發(fā)性硫化物含量影響的報(bào)道。

2.3 UVA照射過程中揮發(fā)性硫化物摩爾濃度的變化

揮發(fā)性有機(jī)硫化物具有不穩(wěn)定性，僅知其光照前后的濃度無法準(zhǔn)確把握UVA對椪柑汁硫異味的影響規(guī)律。因此，本研究對檢出的4個(gè)VSCs在UVA處理第5、10、15、20和25 d的含量做跟蹤檢測，同時(shí)以避光存放果汁為對照，結(jié)果如圖2所示。圖中縱坐標(biāo)為VSCs的摩爾濃度（nmol/L），并作截?cái)嗵幚硪愿逦仫@示低濃度VSCs的變化情況。對比UVA和避光變化曲線可知：紫外照射加速了甲硫醚生成反應(yīng)的啟動(dòng)速率，避光組曲線可視作UVA組曲線向后平推5～10 d而成，且兩組的累積濃度均隨時(shí)間推移不斷增高，30 d后UVA照射組約提高了4倍，避光組提高了近3倍。性質(zhì)活潑的甲硫醇在UVA照射下濃度加速上升，10 d到達(dá)峰值（66.64 nmol/L），而后逐漸下降并在第25 d后趨于穩(wěn)定（約38 nmol/L）；在避光條件下甲硫醇濃度呈現(xiàn)出勻速緩慢上升的特征，30 d后從9.31 nmol/L增加至26.71 nmol/L。H2S極易揮發(fā)，其濃度隨貨架存放時(shí)間不斷降低且受UVA的影響并不明顯，30 d后避光組（0.59 nmol/L）僅略高于UVA組（0.46 nmol/L）。二硫化碳在UVA照射條件下基本保持穩(wěn)定，約1.4～1.6 nmol/L。甲硫氨酸、S-甲基甲硫氨酸等是產(chǎn)生VSCs的前體物質(zhì)[19]，UVA導(dǎo)致果汁中各VSC隨光照時(shí)間的不同變化可能與前體物質(zhì)的性質(zhì)和含量相關(guān)，有待進(jìn)一步研究闡明。果汁中還含有核黃素等光敏成分，有報(bào)道顯示，葡萄酒和牛奶中的甲硫氨酸在光敏化的核黃素介導(dǎo)下發(fā)生氧化反應(yīng)，生成甲硫基丙醛、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚[20]。椪柑汁經(jīng)UVA照射過程中是否有類似機(jī)理的反應(yīng)，也有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

2.4 UVA對椪柑汁氣味活性物質(zhì)及風(fēng)味感官的影響

從表1中選取30 d處理后UVA照射與避光存放濃度有顯著性差異的揮發(fā)性物質(zhì)共45種，分別計(jì)算其濃度與嗅覺閾值的比值，得出各物質(zhì)的氣味活性值。OAV≥1表明該風(fēng)味物質(zhì)對果汁樣品的整體風(fēng)味具有貢獻(xiàn)作用。如某物質(zhì)在0 d、避光30 d和UVA照射30 d樣品中存在濃度顯著性差異，但3類樣品的OAV均小于1，則該物質(zhì)濃度變化對不同樣品整體風(fēng)味并未產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)，應(yīng)予以剔除。經(jīng)整理，椪柑汁風(fēng)味受UVA影響所涉及的氣味活性物質(zhì)共22種，如表2所示，包括6個(gè)醛類、6個(gè)醇類、4個(gè)烴類、3個(gè)VSCs、2個(gè)酯類以及1個(gè)酮類物質(zhì)。2.2節(jié)所示果汁中含量最高的7種揮發(fā)性成分只有2個(gè)物質(zhì)的濃度變化對果汁風(fēng)味有顯著影響，分別是芳樟醇和4-萜烯醇；但因其嗅覺閾值的巨大差異，前者影響強(qiáng)度（以O(shè)AV計(jì)）遠(yuǎn)高于后者。VSCs嗅覺閾值普遍很低，因而其在低濃度的微小變化也能造成很大的氣味貢獻(xiàn)，如甲硫醚等。從氣味屬性來看，共有橘香、果香、花香、青草味和不良風(fēng)味等5類屬性受UVA照射影響，分別對應(yīng)于2、3、3、3和11個(gè)物質(zhì)的OAV變化。橘香強(qiáng)度0 d<避光30 d

表2 照射前、避光和UVA照射30 d椪柑汁中揮發(fā)性風(fēng)味活性物質(zhì)的氣味強(qiáng)度Table 2 Characteristic aroma identification and flavor intensity among three Ponkan juice samples

進(jìn)一步通過感官評價(jià)對整體風(fēng)味差異作進(jìn)一步驗(yàn)證，各處理樣品的風(fēng)味輪廓如圖3所示。3類樣品在橘香上的評分差異不大；果香和花香上0 d果汁顯著高于其它樣品，但避光和UVA照射果汁差異不明顯，這可能是由于果汁中未發(fā)生顯著變化的揮發(fā)性物質(zhì)擁有較高的花香和果香背景，從而掩蓋了變化導(dǎo)致的細(xì)微感官差異；青草味方面，UVA照射果汁遠(yuǎn)高于避光和0 d果汁，呈現(xiàn)尖利的生青味和不協(xié)調(diào)感；不良風(fēng)味方面，在硫異味、土腥味-陳腐味、藥味-試劑味和蒸煮味評分上，均為UVA照射30 d>避光30 d>0 d，除藥味-試劑味外，UVA照射果汁在其余不良屬性上均與避光果汁存在顯著性差異。感官評價(jià)結(jié)果與OAV體現(xiàn)的氣味強(qiáng)度差異基本相符。

3 結(jié)論

采用UVA照射NFC椪柑汁30 d以模擬戶外常溫貨架存放條件，利用HS-SPME結(jié)合GC-MS/PFPD方法分析其揮發(fā)性物質(zhì)的組成和含量，比較其與避光放置30 d和貨架初期（0 d）果汁的差異。3類樣品分別含53、51和43種揮發(fā)性成分，共計(jì)62種，其中45種物質(zhì)在UVA照射樣品和避光樣品中有顯著的含量差異。利用氣味活性值（OAV≥1）從這些差異物質(zhì)中篩選出對果汁風(fēng)味屬性變化有貢獻(xiàn)的成分，共計(jì)22種，包括醛、醇、揮發(fā)性硫化物、酯等6大類，涉及橘香、果香、花香、青草味和不良風(fēng)味共5類氣味屬性。UVA照射降低了花香味、顯著提高了青草味和不良風(fēng)味的氣味強(qiáng)度，感官評價(jià)結(jié)果與之基本相符。VSCs是不良風(fēng)味的重要貢獻(xiàn)物質(zhì)，其中甲硫醚受UVA照射加速生成。研究表明，UVA照射是貨架期NFC椪柑汁風(fēng)味品質(zhì)劣變的重要因素，在果汁產(chǎn)品包裝、貨架存放和售賣等產(chǎn)銷環(huán)節(jié)應(yīng)予以充分考慮和消除。