糖漬處理對(duì)桂圓汁風(fēng)味改善作用研究

藍(lán)緒悅，王玲，杜沁嶺，繆婷，趙定錫，賈冬英*

（1.四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610065；2.成都巨龍生物科技股份有限公司，四川 成都 611131）

桂圓（Dimocarpus longan Lour.）又稱龍眼，為無(wú)患子科植物。桂圓果肉不單含有糖類、氨基酸、維生素C、鐵、鋅等營(yíng)養(yǎng)成分，還含有多糖、多酚、核苷等活性成分[1]，具有養(yǎng)心脾、補(bǔ)氣血、免疫調(diào)節(jié)、抗炎[2]、抗衰老[3-4]等功效。為充分利用桂圓資源，解決桂圓不耐貯藏的難題，多將其加工為桂圓干[5]、桂圓酒[6]、部分加工為桂圓醋[7]和桂圓汁[8]等產(chǎn)品。然而，桂圓汁加工中的熱殺菌處理容易造成其特征風(fēng)味物質(zhì)損失[9]，使制備的桂圓汁產(chǎn)品普遍存在滋味平淡、特色風(fēng)味不突出的問(wèn)題，從而成為制約桂圓汁加工的瓶頸難題，亟需尋找有效的解決方法。

糖漬是通過(guò)高濃度食糖溶液的高滲透壓作用降低原料水分活度，增加原料的含糖量，進(jìn)而賦予加工食品獨(dú)特的風(fēng)味[10]。目前，糖漬多用于果脯蜜餞類食品的加工，在果酒中也有少量應(yīng)用[11-12]。郭波等[13]以優(yōu)質(zhì)青梅為原料，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的蔗糖浸漬7 d后發(fā)酵，得到了酒體豐滿、口味純正的青梅果酒。然而，目前有關(guān)糖漬改善果汁風(fēng)味的研究卻鮮有報(bào)道?；诖耍疚膹膿]發(fā)性物質(zhì)和有機(jī)酸兩方面入手，研究糖漬處理對(duì)桂圓汁風(fēng)味的影響。以期為桂圓汁的風(fēng)味改善和其它特色果汁的生產(chǎn)提供理論依據(jù)和應(yīng)用參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮桂圓和白砂糖（蔗糖含量≥99.8%）：市售。

辛酸甲酯（色譜純）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；甲醇、磷酸（均為色譜純）：成都市科隆化學(xué)品有限公司；酒石酸、丁二酸、蘋(píng)果酸、抗壞血酸、草酸、檸檬酸（均為分析純）：上海泰坦科技股份有限公司。

水相濾膜：成都市科隆化學(xué)品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（QP2010Plus）、高效液相色譜儀（1260 Infinity II）：美國(guó)安捷倫公司；數(shù)控超聲波清洗器（KQ5200DB）：昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 糖漬桂圓汁的制備

新鮮桂圓洗凈瀝干后去皮去核，將所得的果肉均勻分成4份，其中3份分別加入其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%、30%和50%的白砂糖，密封后于20℃下浸漬36 h，打漿后以400目濾布過(guò)濾，得到3種糖漬桂圓汁；將剩余1份直接打漿、過(guò)濾后得到新鮮桂圓汁，以其作為對(duì)照。

1.3.2 桂圓汁中的揮發(fā)性物質(zhì)分析

采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法（headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）測(cè)定桂圓汁揮發(fā)性成分[14]。樣品前處理：將3 mL桂圓汁加入頂空瓶中，加入5 μL 0.05 mg/mL辛酸甲酯溶液作為內(nèi)標(biāo)，選取50/30μmDVB/CAR/PDMS萃取頭，于50℃下萃取40min，迅速插入氣相色譜儀進(jìn)樣口，于270℃解吸2 min后取出。

色譜條件：載氣為氦氣，流速為5.0 mL/min。氣相升溫程序?yàn)?0℃保持5 min，以5℃/min升溫至150℃，繼續(xù)以10℃/min升溫至280℃，保持2 min。

質(zhì)譜條件：采用電子轟擊離子源，溫度為200℃。

將檢出化合物的質(zhì)譜圖與NIST14/NIST14s譜庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，取相似程度大于80%的化合物作為檢測(cè)結(jié)果。桂圓汁中的揮發(fā)性物質(zhì)含量的計(jì)算公式如下。

為分析桂圓汁關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，查閱文獻(xiàn)[15-16]獲得相應(yīng)物質(zhì)的香氣閾值，然后按照以下公式計(jì)算其香氣活性值（odor activity value，OAV）。

當(dāng)OAV≥1時(shí)，將此物質(zhì)定為桂圓汁香氣特征的關(guān)鍵風(fēng)味化合物；當(dāng)OAV＞10時(shí)，認(rèn)為其是桂圓汁香氣特征的重要風(fēng)味化合物；當(dāng)0.1≤OAV＜1.0時(shí)，則表明該物質(zhì)對(duì)桂圓汁總體風(fēng)味有重要修飾作用[17]。

1.3.3 桂圓汁中的有機(jī)酸測(cè)定

1.3.3.1 6種有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

分別準(zhǔn)確稱取一定量的草酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、丁二酸和抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)品，配制成質(zhì)量濃度為20 mg/mL儲(chǔ)備液，再分別吸取各有機(jī)酸儲(chǔ)備液配制成系列濃度梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)0.22 μm水相濾膜過(guò)濾后注入高效液相色譜儀中，按照以下條件測(cè)定不同濃度有機(jī)酸的峰面積。色譜柱為Krmoasil C18柱（250 mm×4.60 mm），流動(dòng)相為0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5+2.5（體積比）等度洗脫10 min后2 min內(nèi)讓甲醇相達(dá)到100%并平衡5 min，再將流動(dòng)相調(diào)整為0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5+2.5（體積比）的比例，平衡5 min，流速1.0 mL/min，柱溫 40℃，進(jìn)樣量 20 μL，檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm。

以有機(jī)酸濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，將其進(jìn)行線性回歸，分別得到草酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、丁二酸和抗壞血酸的線性回歸方程，即y1=16 644.4x+365.0（r2=0.999 1）、y2=606.60x+23.78（r2=0.999 2）、y3=11 391.8x+633.7（r2=0.999 1）、y4=1 237.2x+18.5（r2=0.999 2）、y5=687.6x+5.0（r2=0.9995）、y6=1119.4x+14.3（r2=0.999 4）。

1.3.3.2 桂圓汁中有機(jī)酸含量的測(cè)定

稱取5 g桂圓汁以超純水定容至25 mL，經(jīng)0.22μm水相濾膜過(guò)濾后注入高效液相色譜儀中，按照1.3.3.1條件進(jìn)行測(cè)定。將各樣品所得6種有機(jī)酸的峰面積分別代入其對(duì)應(yīng)的線性回歸方程中，計(jì)算對(duì)照（未糖漬）、10%糖漬、30%糖漬和50%糖漬桂圓汁中相應(yīng)有機(jī)酸含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)均重復(fù)3次，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用OriginPro 8.5軟件繪制圖形，采用SPSS 17.0軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 糖漬處理對(duì)桂圓汁中揮發(fā)性物質(zhì)的影響

不同白砂糖用量浸漬后所得桂圓汁中的揮發(fā)性物質(zhì)含量見(jiàn)表1。

表1 糖漬處理后桂圓汁中揮發(fā)性物質(zhì)含量Table 1 Contents of volatile compounds in longan juice by sugaring process

續(xù)表1 糖漬處理后桂圓汁中揮發(fā)性物質(zhì)含量Continue table 1 Contents of volatile compounds in longan juice by sugaring process

由表1可知，桂圓汁中共檢測(cè)出酯類、醇類、萜烯類、醛酮類、烴類等多種揮發(fā)性物質(zhì)，且以酯類和萜烯類化合物為主，4種桂圓汁中乙酸乙酯和羅勒烯分別為酯類和萜烯類化合物的主要物質(zhì)。張義[18]采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法分析了8個(gè)不同品種桂圓汁中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)良、石硤、大果1號(hào)3種桂圓汁中酯類化合物均以乙酸乙酯為主，8種桂圓汁的萜烯類化合物中羅勒烯含量均最高，該結(jié)果與本研究結(jié)果一致。酯類物質(zhì)中，糖漬處理明顯增加了乙酸乙酯、異戊酸乙酯和水楊酸甲酯的含量，這豐富了桂圓汁的水果香和甜香[19]。新增的異丁酸乙酯和3-羥基丁酸乙酯等物質(zhì)賦予桂圓汁果香、葡萄香和酒香[20]。羅勒烯是萜烯類化合物中含量最高的物質(zhì)，糖漬處理后其含量顯著增加，在10%糖漬桂圓汁中含量達(dá)到最高，是未糖漬桂圓汁的1.8倍，豐富了桂圓汁的草香、花香和橙花油香味[21]。此外，50%糖漬處理使桂圓汁增加了萜品油烯和異長(zhǎng)葉烯類物質(zhì)，賦予桂圓汁樹(shù)脂香和木香。因此糖漬處理后桂圓汁的香味更加豐滿。

糖漬處理所得桂圓汁中揮發(fā)性物質(zhì)的種類及其含量分別見(jiàn)表2和表3。

表2 糖漬處理對(duì)桂圓汁中揮發(fā)性物質(zhì)種類的影響Table 2 Effect of sugaring process on the type of volatile compounds in longan juice

表3 糖漬處理對(duì)桂圓汁中各類揮發(fā)性物質(zhì)總含量的影響Table 3 Effect of sugaring process on totalcontent of volatile compounds in longan juice

由表3可知，3種糖漬桂圓汁中的揮發(fā)性物質(zhì)總含量與對(duì)照（未糖漬）桂圓汁相比均明顯增加，但其種類差別不大。由表2和表3可知，10%糖漬桂圓汁、30%糖漬桂圓汁、50%糖漬桂圓汁和對(duì)照桂圓汁中分別檢測(cè)出32、33、32種和31種揮發(fā)性物質(zhì)，揮發(fā)性物質(zhì)總含量分別為 1 007.05、971.95、979.49、617.89 μg/L。結(jié)果說(shuō)明糖漬處理可以較好地促進(jìn)桂圓果肉中揮發(fā)性物質(zhì)的釋放，這可能與蔗糖對(duì)桂圓果肉中某些風(fēng)味酶活性的激活有關(guān)。當(dāng)白砂糖用量為10%時(shí)，揮發(fā)性物質(zhì)的總含量達(dá)到最高。隨著白砂糖用量的增加，揮發(fā)性物質(zhì)略有降低后趨于平穩(wěn)，這可能是由于增加白砂糖用量，從而增加了果汁的黏度，抑制了揮發(fā)性物質(zhì)的釋放[22]。

由表3可知，與對(duì)照（未糖漬）桂圓汁相比，糖漬桂圓汁中的酯類、醇類、萜烯類和醛酮類化合物含量均明顯增加，烴類物質(zhì)含量降低。隨著白砂糖用量的增加，桂圓汁中的酯類、醇類和醛酮類化合物含量逐漸降低。當(dāng)白砂糖用量為10%時(shí)酯類和醇類化合物含量達(dá)到最高值；醛酮類化合物則在30%白砂糖用量時(shí)達(dá)到最大值。萜烯類化合物先降低后增加，在白砂糖用量為50%時(shí)達(dá)到最高（575.66 μg/L），占揮發(fā)性化合物總量的58.77%，較未糖漬桂圓汁增加了1.78倍，表明糖漬處理可有效提升桂圓汁的特征風(fēng)味。

2.2 糖漬處理對(duì)桂圓汁關(guān)鍵風(fēng)味成分的影響

OAV最能體現(xiàn)某種風(fēng)味物質(zhì)對(duì)整體香氣的貢獻(xiàn)程度，OAV值越大，其對(duì)總體香氣的貢獻(xiàn)則越大[23]。為進(jìn)一步了解桂圓汁中揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)，根據(jù)1.3.2中公式計(jì)算出表1中各種揮發(fā)性物質(zhì)的OAV，OAV＞1的物質(zhì)見(jiàn)表 4。

由表4可知，10%、30%、50%糖漬桂圓汁和對(duì)照組（未糖漬）桂圓汁中OAV≥1的揮發(fā)性物質(zhì)分別有10、9、8種和6種。其中，酯類物質(zhì)的風(fēng)味閾值普遍較低，它們對(duì)桂圓汁的風(fēng)味影響較大。乙酸乙酯、丁酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯在糖漬前后OAV均大于10，說(shuō)明該3種酯類物質(zhì)對(duì)桂圓汁風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)，且糖漬處理后其貢獻(xiàn)度增大。該3種酯類物質(zhì)主要賦予桂圓汁水果香氣。異丁酸乙酯、1-辛烯-3-醇和壬醛僅在糖漬桂圓汁中才有檢出，并且成為其關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，這可能是糖漬處理促進(jìn)了這些揮發(fā)性物質(zhì)的前體分解，從而賦予了桂圓汁奶油、蘑菇及青草的芳香[24]。羅勒烯作為桂圓汁的主要風(fēng)味物質(zhì)，在未糖漬桂圓汁中其OAV＞1，屬于桂圓汁的關(guān)鍵風(fēng)味化合物。不同用量白砂糖浸漬處理后桂圓汁中的羅勒烯OAV均大于10，其成為桂圓汁的重要風(fēng)味化合物，且在10%白砂糖處理時(shí)其貢獻(xiàn)度最高，說(shuō)明糖漬處理可增強(qiáng)桂圓汁的甜香和新鮮花香。

表4 糖漬處理對(duì)桂圓汁關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的影響Table 4 Effect of sugaring treatment on key flavor compounds in longan juice

2.3 糖漬處理對(duì)桂圓汁中有機(jī)酸含量的影響

有機(jī)酸作為果汁中主要的呈味物質(zhì)，其含量對(duì)于果汁的風(fēng)味有著較大影響[25]。糖漬處理對(duì)桂圓汁中有機(jī)酸含量的影響見(jiàn)圖1。

圖1 糖漬處理對(duì)桂圓汁中6種有機(jī)酸含量的影響Fig.1 Effect of sugaring process on contents of six kinds of organic acids in longan juice

由圖1可知，蘋(píng)果酸是桂圓汁中的主要有機(jī)酸，這和胡志群等[26]的研究結(jié)果一致。糖漬處理可明顯降低桂圓汁中蘋(píng)果酸和抗壞血酸含量，但對(duì)其他4種有機(jī)酸含量的影響不大。這可能是白砂糖的加入促進(jìn)了桂圓汁中某些利用并分解蘋(píng)果酸和抗壞血酸的微生物的繁殖，從而使其含量降低。未糖漬、10%糖漬、30%糖漬和50%糖漬桂圓汁的總酸含量分別為4.32、2.96、2.92 mg/mL和2.44 mg/mL，可見(jiàn)，糖漬桂圓汁總酸含量均低于未糖漬桂圓汁。在糖漬的基礎(chǔ)上總酸含量的降低可進(jìn)一步提高桂圓汁的糖酸比，從而使桂圓汁具有更加香甜可口的滋味。

3 結(jié)論

糖漬處理可明顯增加桂圓汁中的揮發(fā)性物質(zhì)總含量，當(dāng)白砂糖用量為10%時(shí)，所得桂圓汁的揮發(fā)性物質(zhì)總含量最高。糖漬處理產(chǎn)生了異丁酸乙酯、1-辛烯-3-醇和壬醛3種關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，賦予了桂圓汁更濃的果香和花香。此外，糖漬處理可明顯降低桂圓汁中的蘋(píng)果酸及抗壞血酸含量，使其擁有更高的糖酸比，從而進(jìn)一步增強(qiáng)桂圓汁的香甜風(fēng)味。研究結(jié)果為糖漬處理在果汁風(fēng)味改善領(lǐng)域提供了一定的理論參考，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。