張瑞廷,徐 佳, 許 建
(1. 漯河食品職業(yè)學(xué)院,河南 漯河 462000;2. 新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 園林科技分院,新疆 昌吉 831100)
哈密瓜屬于熱敏性瓜果,在加熱處理過程中其香氣成分的變化一直是食品風(fēng)味研究者的關(guān)注焦點(diǎn)[1-2]。研究哈密瓜汁在加熱過程中特征香氣成分的變化規(guī)律,對(duì)于哈密瓜汁品質(zhì)評(píng)價(jià)及其加工工藝的改進(jìn)具有重要意義。陳計(jì)巒等人[3]對(duì)熱處理前后的哈密瓜汁中的可溶性固形物、pH 值及顏色等指標(biāo)進(jìn)行研究,探討了熱處理方式對(duì)哈密瓜汁風(fēng)味改變的規(guī)律。
固相微萃?。⊿PME) 方法結(jié)合氣相色譜- 質(zhì)譜儀(GC- MS) 應(yīng)用于哈密瓜汁香氣成分的研究相對(duì)較少,馬永昆等人[4]采用SPME 方法對(duì)不同成熟度金皇后甜瓜汁的香氣成分進(jìn)行分析,得到了45 種成熟金皇后甜瓜的揮發(fā)成分,結(jié)果表明,采用固相微萃取檢測(cè)出的不同成熟度甜瓜的香氣與感官評(píng)定的結(jié)果相符。固相微萃取技術(shù)(SPME) 在食品風(fēng)味物質(zhì)研究中的重要作用愈發(fā)凸顯,因其測(cè)定誤差小、前處理過程不需要有機(jī)溶劑、操作方便省時(shí)等優(yōu)點(diǎn),而且將樣品采集、成分的萃取及濃縮一體化,與氣相色譜質(zhì)譜儀聯(lián)用后廣泛應(yīng)用于各種食品的香氣成分分析檢測(cè)中。
食品風(fēng)味物質(zhì)中的揮發(fā)性成分提取方法目前有超臨界萃取法、液液萃取法、吹掃捕集法、蒸汽蒸餾法、SPME 法等[5],采用固相微萃取(SPME) 方法對(duì)不同加熱溫度的哈密瓜汁中的香氣成分進(jìn)行系統(tǒng)分析和鑒定,比較不同加熱溫度下哈密瓜汁香氣成分的變化規(guī)律,為哈密瓜汁加工生產(chǎn)企業(yè)提供參考。
伽師瓜,采自新疆吐魯番地區(qū),選取個(gè)頭大小一致的果實(shí),將果肉榨汁備用;氯化鈉(分析純),國(guó)藥集團(tuán)提供;1- 辛醇(色譜純),上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司提供。
手動(dòng)SPME 進(jìn)樣器,美國(guó)Supelco 公司產(chǎn)品;固相萃取頭(聚二甲基硅氧烷/ 二乙烯基苯/ 碳分子篩,PDMS/DVB/CAR),上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司產(chǎn)品;氣相色譜- 質(zhì)譜連用儀(7890A- 5975C),美國(guó)Agilent 公司產(chǎn)品;恒溫水浴鍋,上海力辰儀器科技有限公司產(chǎn)品;榨汁機(jī),浙江蘇泊爾股份有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 揮發(fā)性成分提取及測(cè)定
將哈密瓜榨汁后,分別取50 mL 于密閉橡膠塞瓶中,置于恒溫水浴鍋中靜置30 min,水溫分別為60,70,80,90 ℃。各吸取10 mL 加熱過的瓜汁放入頂空瓶中,加入2.5 g 分析純氯化鈉和內(nèi)標(biāo)1- 辛醇,內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度為59.5 mg/L,加蓋蓋好,振蕩使其溶解。用老化好的萃取頭插入頂空部分,推出纖維頭,與瓜汁液面保持0.5 cm 距離,萃取30 min,用于氣質(zhì)聯(lián)用(GC- MS) 分析。
1.3.2 檢測(cè)條件及參數(shù)
(1) 色譜條件。進(jìn)樣口溫度250 ℃,不分流進(jìn)樣;升溫程序:36 ℃保持3 min,12 ℃/min 升到60 ℃,然后以6 ℃/min 升到140 ℃,再以20 ℃/min升到240 ℃,保持8 min;以氦氣為載氣,柱流速3 mL/min;色譜柱選用HP- 5 毛細(xì)管柱(25 m×0.2 mm,0.11 μm)。
(2) 質(zhì)譜條件。電子電離(EI) 離子源,電離能量70 eV;質(zhì)譜接口溫度為250 ℃,離子源溫度為220 ℃,掃描方式選用Scan 模式,離子碎片掃描范圍為40~500 m/z。
1.3.3 定性與定量分析
(1) 定性。對(duì)樣品進(jìn)行GC-MS 分析后,對(duì)采集到的質(zhì)譜圖通過NIST05 標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行檢索和自動(dòng)解析。
(2) 定量。采用峰面積歸一方法,計(jì)算各物質(zhì)的相對(duì)含量。
按照上述試驗(yàn)操作步驟與方法,測(cè)定不同溫度條件下哈密瓜汁揮發(fā)性成分的總離子流圖。
不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發(fā)性物質(zhì)總離子圖見圖1。
經(jīng)加熱處理的哈密瓜汁,通過固相微萃取聯(lián)合GC- MS 分析,最終得到以下結(jié)果。由表1 可見,共檢測(cè)出57 種有機(jī)物,且不同的加熱溫度下,揮發(fā)性物質(zhì)成分與相對(duì)含量發(fā)生了一定變化。共同檢測(cè)出的揮發(fā)性成分有沉香醇、棕櫚酸、油酸、1- 甲基-3 - 壬基- 茚、油酸已酯等5 類物質(zhì)。哈密瓜為典型的熱敏性果實(shí),加熱后原有的特征風(fēng)味轉(zhuǎn)變?yōu)槟瞎衔?,試?yàn)中采用感官評(píng)價(jià),認(rèn)為在80 ℃及以下溫度,哈密瓜的特征風(fēng)味尚有保留,但加熱溫度至90 ℃時(shí),則完全失去哈密瓜的特征風(fēng)味。
對(duì)比80,90 ℃這2 個(gè)溫度下的揮發(fā)性物質(zhì)及相對(duì)含量變化可以發(fā)現(xiàn),80 ℃條件下具有的某些特征性物質(zhì)當(dāng)加熱溫度達(dá)到90 ℃時(shí),會(huì)大量減少或檢測(cè)不出。特別是有水果氣息的苯甲酸乙酯、有果香味的2 - 戊基呋喃、有強(qiáng)烈新鮮甜瓜香氣的甜瓜醛、有香脂味的二氫月桂烯等物質(zhì)的損失,與哈密瓜汁的風(fēng)味變化具有密切關(guān)系。
不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量見表1,不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對(duì)含量見表2。
表1 不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量
(接表1)
表2 不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對(duì)含量
由表2 可見,哈密瓜汁中的揮發(fā)性成分主要有醛類、醇類、酸類、酮類、酯類、烯烴、烷烴等幾類物質(zhì)[6]。其中,酯類物質(zhì)作為重要的呈味物質(zhì),在不同加熱溫度中的相對(duì)比例分別為29.44%,77.22%,46.10%,58.55% (溫度由低到高),在揮發(fā)性物質(zhì)總成分中占有優(yōu)勢(shì)比例。
利用固相微萃取技術(shù)與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀技術(shù)測(cè)定不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發(fā)性成分,在60,70,80,90 ℃分別鑒定出24,23,30,27 種成分。
哈密瓜汁加工過程中最佳加熱溫度為不超過80 ℃,且不同的加熱處理溫度下,共同檢測(cè)出的揮發(fā)性成分有沉香醇、棕櫚酸、油酸、1 - 甲基- 3 -壬基- 茚、油酸乙酯等5 類物質(zhì)。賈凱等人[7]采用頂空固相微萃?。℉S- SPME) 方法研究哈密瓜汁中揮發(fā)性芳香成分(VFC),分析出哈密瓜中主要的VFC為乙酸乙酯、乙酸丙酯、2 - 甲基丙酸乙酯、丁酸乙酯、2- 甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯和壬醛等。試驗(yàn)檢測(cè)出的芳香成分結(jié)果與賈凱等人[7]的研究結(jié)果相比,主要的揮發(fā)性成分基本一致。在測(cè)定不同溫度下哈密瓜汁揮發(fā)性成分中酯類占主要成分,其中70 ℃時(shí)相對(duì)含量達(dá)到77.22%,隨著溫度升高,相對(duì)含量明顯降低;烯烴類的相對(duì)含量在80 ℃時(shí)最高,達(dá)到37.11%。
在80 ℃及以下溫度,哈密瓜的特征風(fēng)味尚有保留,但加熱溫度達(dá)到90 ℃時(shí),則完全失去哈密瓜的特殊風(fēng)味。當(dāng)加熱溫度至90 ℃時(shí),水果氣息的苯甲酸乙酯、果香味的2- 戊基呋喃、強(qiáng)烈新鮮甜瓜香氣的甜瓜醛、香脂味的二氫月桂烯等物質(zhì)大量損失,使哈密瓜汁失去了其特有的風(fēng)味[8]。