備長炭輔助干燥對原果風(fēng)味芒果脯色澤和香氣成分的影響

李建強 羅朝丹 任二芳 黃燕婷 馮春梅 羅小杰 韋勇 李文墨

摘要：【目的】研究備長炭輔助干燥對芒果脯色澤和香氣成分的影響，探索能有效保持芒果脯原果風(fēng)味及色澤、延緩貯藏過程褐變的無硫或低硫烘干新技術(shù)，從而提升原果風(fēng)味果脯品質(zhì)，為實現(xiàn)果脯行業(yè)安全生產(chǎn)提供技術(shù)支撐?！痉椒ā坎捎脗溟L炭輔助間歇回軟二次變溫干燥技術(shù)對芒果加工品種玉芒進行干燥，設(shè)空白干燥組（未使用備長炭）和4個備長炭輔助干燥組（使用量分別為200、400、600和800 g），分析備長炭輔助干燥對干燥時間和色澤的影響，并運用氣相離子遷移質(zhì)譜（GC-IMS）測定干燥前后芒果樣品揮發(fā)性成分的變化?！窘Y(jié)果】與空白干燥組相比，使用量為200～800 g的備長炭輔助干燥可將芒果片干燥時間縮短28.57%。芒果干燥前后色澤無顯著差異（P>0.05，下同）；37 ℃貯藏7 d后各備長炭輔助干燥組的芒果片與鮮果的亮度（L*值）、紅度（a*值）、黃度（b*值）和色澤飽和度（C值）均無顯著差異，37 ℃貯藏14 d后，200和400 g備長炭輔助干燥組樣品開始出現(xiàn)褐變，而600和800 g備長炭輔助干燥組樣品色澤無顯著變化，且揮發(fā)性物質(zhì)與鮮果的揮發(fā)性物質(zhì)相似度較高。與鮮果相比，600和800 g備長炭干燥組樣品酮類物質(zhì)占比分別減少13.30%和11.08%，醇類物質(zhì)占比分別增加5.00%和2.78%，酯類物質(zhì)分別減少6.67%和11.11%，醛類物質(zhì)分別增加3.33%和減少5.56%，原有揮發(fā)性成分保留率分別為41.67%和75.00%。600 g備長炭干燥組樣品新生成丁烷-2-酮、2-己烯醇、（E）-2-己烯醛、2-甲基吡嗪和苯酚5種成分，成分新增率為41.67%；800 g備長炭干燥組樣品新生成呋喃酮、丁烷-2-酮、1-辛烯-3-醇、2-己烯醇、（E）-2-己烯醛、α-蒎烯、1，8-桉葉素、2-甲基吡嗪和苯酚9種成分，成分新增率達75.00%?！窘Y(jié)論】綜合考慮芒果脯品質(zhì)和成本，認為600～800 g備長炭輔助間歇回軟二次變溫干燥工藝效果較優(yōu)，可更大程度地保留芒果的原果風(fēng)味和色澤，同時豐富芒果脯的風(fēng)味物質(zhì)組成。

關(guān)鍵詞：芒果脯；備長炭；間歇回軟二次變溫干燥；揮發(fā)性成分；色澤

中圖分類號：S667.709.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2023）02-0376-11

Abstract：【Objective】To study the effects of binchotan-assisted drying on color and aroma components of preserved mango， and explore a new drying technology without sulfur or with low sulfur which could effectively maintain the flavor and color of preserved fruit and delay browning during storage，so as to improve the quality of preserved fruit with original flavor and provide technique support for preserved fruits production. 【Method】Yumang，a variety of mango was dried by the binchotan-assisted intermittent softening and temperature-changing drying process，five groups were set as follow：control group （dried without binchotan ） and experimental groups dried with 200， 400， 600 and 800 g binchotan， respectively. The effects of this binchotan-assisted drying process on drying time and the color of mango were analyzed，and the changes in volatile components of mango were measured by gas chromatography-ion mobility spectrometry （GC-IMS）. 【Result】 Compared with blank control， the drying time was shortened by 28.57%，and no significant difference in color of mango occurred while dried with 200 g to 800 g binchotan （P>0.05，the same below）. After 7 d of accelerated storage at 37 ℃，the values of brightness （L* value）， redness （a* value）， yellowness （b* value） and color saturation （C value） of mango slices in all groups and fresh fruits were not significantly different，after 14 d of storage at 37 ℃，mango samples dried with 200 and 400 g of binchotan began to show browning，the color of mango samples dried with 600 and 800 g of binchotan had no significant change within 14 d of the accelerated storage，and the volatile components were highly similar to that of fresh mango. Compared with fresh mango，the proportion of ketones in mango samples dried with 600 and 800 g of binchotan decreased by 13.30% and 11.08% respectively，the proportion of alcohols increased by 5.00% and 2.78%，esters decreased by 6.67% and 11.11%，aldehydes increased by 3.33% and decreased by 5.56%，respectively； the retention rates of original volatile components were 41.67% and 75.00% respectively. Five new components，butane-2-one，2-hexenol，（E）-2-hexenal，2-methylpyrazine and phenol，were generated，and the addition rate of components was 41.67% in mango samples dried with 600 g of binchotan； and nine new components，furanone，butane-2-one，1-octene-3-alcohol，2-hexenol，（E）-2-hexenal，α-pinene，1，8-cineole，2-methylpyrazine，phenol were generated，and the addition rate of components was 75.00% after drying with 800 g of binchotan. 【Conclusion】In views of cost and quality，when the amount of binchotan is 600-800 g，the drying efficacy of binchotan-assisted intermittent softening and temperature-changing drying process is superior，which can retain the original fruit flavor and color of mango to a greater extent and enrich the aroma substance composition of preserved mango.

Key words： preserved mango； binchotan； intermittent softening and temperature-changing drying； volatile composition； color

Foundation items： National Modern Agricultural Industrial Technology System Guangxi Innovation Team （nycytxgxcxtd-2021-06-03）； The Central Guidance on Local Science and Technology Development Foundation（Guike ZY20111007）；Basic Scientific Research Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences （Guinongke 2021YT144，Guinongke 2021ZX07）

0 引言

【研究意義】芒果產(chǎn)業(yè)是我國重點發(fā)展的熱帶水果產(chǎn)業(yè)之一（劉韞滔等，2020），但由于芒果具有含水量高、酶活性強、香味不易保留等特性而導(dǎo)致加工困難。目前，最受歡迎的芒果加工制品為果脯果干類（劉璇等，2013）。干燥是果脯果干類產(chǎn)品加工關(guān)鍵工序之一，干燥溫度過低則干燥時間長、耗能大，溫度過高則易導(dǎo)致?lián)]發(fā)性成分的變化和損失（姜唯唯等，2012；姚隆洋，2020），且易發(fā)生美拉德反應(yīng)引起褐變而影響色澤。因此，對干燥工藝的把控，是減少果脯果干類產(chǎn)品色澤破壞和風(fēng)味流失的關(guān)鍵。探索芒果脯的備長炭輔助干燥技術(shù)，對有效保持芒果干產(chǎn)品原果風(fēng)味和色澤，以及延緩貯藏過程中褐變的發(fā)生均具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】目前果蔬常見的干燥方式有熱風(fēng)干燥、遠紅外干燥、真空干燥、微波干燥、冷凍干燥及上述幾種干燥方式結(jié)合的組合干燥（劉佳和袁越錦，2013）。熱風(fēng)干燥具有投資少、操作簡單、成本低、維修方便等優(yōu)點，在果脯生產(chǎn)行業(yè)應(yīng)用廣泛，但其干燥時間長、溫度高，在干燥過程中會因物料內(nèi)外部干燥速率不一致而導(dǎo)致物料表面硬化，干燥后產(chǎn)品品質(zhì)下降嚴重，且不適合熱敏性物料的干燥（于蒙杰等，2013）。潘瑩瑛（2013）對比研究熱風(fēng)干燥與遠紅外真空組合干燥、微波熱風(fēng)組合干燥和真空冷凍組合干燥對芒果脯品質(zhì)的影響，結(jié)果表明真空冷凍干燥下的果脯色澤優(yōu)于遠紅外真空干燥，其次為微波熱風(fēng)組合干燥，最后為熱風(fēng)干燥。羅彩連等（2015）對芒果高溫熱泵間歇干燥特性進行研究，結(jié)果表明55 ℃干燥溫度下，熱泵間歇干燥的水分比下降速度及干燥速率均高于連續(xù)干燥，干燥時間顯著縮短。張強等（2020）采用微波與熱風(fēng)聯(lián)合干燥芒果脯，以芒果脯品質(zhì)的感官評價為考察指標，確定最優(yōu)干燥工藝條件參數(shù)：微波功率395 W、熱風(fēng)溫度55 ℃。干燥方式對芒果色澤和香氣成分的變化具有重要影響。劉淑君等（2022）研究芒果果肉熱風(fēng)干燥過程的褐變機制，結(jié)果表明果肉亮度（L*值）和黃度（b*值）在干燥過程中大幅降低，色澤由明黃色變?yōu)辄S褐色，果肉色澤變暗的主要原因是抗壞血酸褐變、多酚酶促褐變和美拉德反應(yīng)。目前檢測到的芒果香氣物質(zhì)有300多種（Pino et al.，2005；Pino and Mesa，2006），包括單萜類、倍半萜、酯、醛、酮、醇、酸、脂肪烴類及芳香族化合物等（左俊等，2008；劉傳和和劉巖，2016），其中以蒎烯、檸檬烯、蒈烯等為代表的萜烯類物質(zhì)是芒果中含量較高的香氣成分（Ma et al.，2018；Shimizu et al.，2021）。賴必輝（2012）研究表明，烷烴類物質(zhì)在熱風(fēng)干燥過程中變化不明顯，但酮類化合物完全損失；微波真空干燥后，酯類化合物總含量增加，一些萜烯類成分完全損失；真空冷凍干燥條件下，萜烯類物質(zhì)損失嚴重；變溫壓差膨化干燥芒果中萜烯類化合物種類最多，含量最高。劉璇等（2013）研究發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)干燥處理后芒果中萜烯類物質(zhì)損失較大，產(chǎn)生較多酯類、醛類和烷烴類，微波真空干燥處理造成萜烯類和醇類物質(zhì)減少，真空冷凍干燥處理后萜烯類物質(zhì)損失最大，烷烴類物質(zhì)增加最多?！颈狙芯壳腥朦c】目前針對具有濃郁香氣的鮮食果蔬干制品研究多集中于工藝優(yōu)化，而對干制果品香氣的研究較少；針對芒果脯干燥工藝優(yōu)化主要通過干燥前處理［真空預(yù)處理（宋璐瑤和劉東紅，2021）、滲透脫水預(yù)處理和超聲輔助預(yù)處理（姚隆洋，2020）］、改變干燥時間和干燥溫度等參數(shù)，以及采用多種干燥方式組合干燥等進行，但鮮見關(guān)于干燥輔助劑使用對芒果脯干燥效果影響的研究報道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以芒果加工品種玉芒為原料，采用間歇回軟二次變溫干燥技術(shù)對芒果肉進行干燥，并添加干燥輔助劑備長炭，分析備長炭輔助干燥對芒果脯色澤和香氣成分的影響，選擇最佳的備長炭添加量，從而縮短芒果脯干燥時間和提升原果風(fēng)味果脯品質(zhì)，為實現(xiàn)果脯行業(yè)安全生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

芒果品種為玉芒，果實為八至九成熟，購自南寧海吉星農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場。備長炭購自上海震石貿(mào)易商行；白砂糖和果葡糖漿購自南寧市越前食品添加劑有限責任公司。主要儀器設(shè)備：威爾信L3.5TB1型熱泵干燥機（廣東威而信實業(yè)有限公司）、CR-400型便攜式色彩色差儀（日本柯尼卡美能達株式會社）、FlavourSpec 1H1-0005型氣相離子遷移譜（德國G.A.S.公司）、DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實驗設(shè)備有限公司）、LRH-250-S型控溫控濕培養(yǎng)箱（韶關(guān)市泰宏醫(yī)療器械有限公司）和MF-50高精度水分測定儀（廣州市艾安得儀器有限公司）。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 原果風(fēng)味芒果脯制作工藝流程 芒果預(yù)處理（成熟芒果→清洗→去皮、削片→浸糖）→干燥→成品。

1. 2. 2 芒果預(yù)處理 取新鮮的成熟玉芒，清水洗凈、瀝干、削皮、縱向切片，厚度為1 cm，根據(jù)課題組研發(fā)的原果風(fēng)味無硫芒果脯制作工藝（馮春梅等，2015），經(jīng)護色、浸糖至38 °Brix，濾干，平鋪于物料盤上。

1. 2. 3 芒果不同干燥處理組設(shè)置 設(shè)5個干燥處理組：處理組1：空白干燥組（Control group，CG），無備長炭；處理組2：備長炭使用量為200 g（BCT200）；處理組3：備長炭使用量為400 g（BCT400）；處理組4：備長炭使用量為600 g（BCT600）；處理組5：備長炭使用量為800 g（BCT800）；以鮮果作參比標準（Fresh group，F(xiàn)G），每個處理組芒果片重量為1000 g。

備長炭輔助干燥組進行干燥時，將備長炭碎成1 cm2裝入空托盤，置于托盤架最底層，瀝干果肉擺放于干燥托盤，置于鋪有備長炭的托盤架上。

1. 2. 4 熱風(fēng)干燥法測定干燥時間 對不同處理組芒果樣品進行熱風(fēng)干燥，干燥溫度為60 ℃，樣品含水量測定采用紅外水分測定儀法（張慧等，2006）。將芒果鮮樣切碎，取3.0 g于快速水分測定儀中，選時間自動擋，105 ℃下測定3次，得初始含水量為84.65%。將芒果片置于干燥箱分別進行不同處理干燥，每隔1.5 h將5種干燥處理下的樣品分別取出，于105 ℃下測定3次，記錄每次測定的含水量，直至樣品含水量低于16.00%，干燥結(jié)束。

1. 2. 5 間歇回軟二次變溫干燥法制作芒果脯 采用間歇回軟二次變溫干燥法干燥芒果脯：預(yù)處理后的芒果片于45～55 ℃下烘干17～19 h后，冷卻11～13 h以回軟，再于40～50 ℃下二次烘干，烘干時間大于5 h，將5個干燥處理組的芒果脯樣品干燥至含水量為16.00%。干燥好的芒果脯用錫箔紙包緊，置于自封袋中，保存于4 ℃冰箱中備用。

1. 2. 6 色差測定

1. 2. 6. 1 干燥結(jié)束后色差測定 通過CR-400型色差儀測定干燥結(jié)束后的各組芒果脯成品色澤，每個樣品分別選取果片的近果蒂部分、果實中心部分和果皮底部進行測定，共測定5次。結(jié)果表示為L*、a*和b*，其中L*為亮度，a*為紅（+）綠（-）程度，b*代表黃度（+）和藍度（-）。干燥前后的總色差（?E）和色澤飽和度（C）計算公式（姚隆洋，2020）如下：

?E=[（L*-L0*）2+（a*-a0*）2+（b*-b0*）2]

C=[（a*）2+（b*）2]

式中，L*、a*和b*為干燥結(jié)束后芒果片的分色差，L0*、a0*和b0*為新鮮芒果片的分色差。

1. 2. 6. 2 貯藏后色差測定 參考邵平等（2014）的方法，將干燥后的各組芒果樣品置于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱，于7和14 d的9：00準時取出3包樣品，測定色差。貯藏后的樣品與芒果鮮樣的?E和C按照1.2.6.1中的公式計算，其中L*、a*和b*為貯藏相應(yīng)天數(shù)后芒果片的分色差；L0*、a0*和b0*為新鮮芒果片的分色差。

1. 2. 7 氣相離子遷移質(zhì)譜（GC-IMS）風(fēng)味成分分析 芒果樣品切碎，取2.00 g放入20 mL頂空瓶中，用磁蓋密封。

自動進樣器條件：在55 ℃孵化10 min后，抽取500 μL頂空樣品注入GC-IMS單元的加熱注射器（80 ℃）中。注入后，樣品被載氣解吸，流入GC進行分離。

GC條件：GC配有FS-SE-54（5%-苯基）（1%-乙烯基）-甲基聚硅氧烷寬孔毛細管柱，15 m×0.53 mm×1 μm（CS Chromatographie GmbH，Langerwehe，Germany）。GC中載氣流量調(diào)節(jié)程序：0～2 min（2～17 mL/min），2～5 min（17～100 mL/min），5～10 min（100 mL/min），10～20 min（100～150 mL/min）。純度為99.99%的氮氣用作載氣。

IMS條件：進樣口溫度80 ℃，檢測器溫度40 ℃，色譜柱初始溫度40 ℃，進樣口與色譜柱之間的傳輸線溫度60 ℃，色譜柱和檢測器溫度45 ℃。

1. 3 統(tǒng)計分析

采用GraphPad Prism 7.04繪圖分析，各組間的比較采用SPSS 23.0進行ANOVA單因素方差分析。GC-IMS檢測結(jié)果通過GC-IMS Library Search內(nèi)置的NIST 2014數(shù)據(jù)庫與G.A.S.公司開發(fā)的IMS遷移時間數(shù)據(jù)庫定性分析，通過Gallery Plot插件指紋圖譜對比，定量比較不同樣品間揮發(fā)性有機物差異。

2 結(jié)果與分析

2. 1 備長炭輔助干燥對芒果干燥時間的影響

不同干燥處理的干燥曲線如圖1所示，每隔1.5 h測定1次含水量，空白干燥組的芒果樣品含水量達16.00%以下所需干燥時間為10.5 h（含水量為15.25%），而添加200、400、600和800 g備長炭進行輔助干燥的芒果樣品含水量在干燥7.5 h后均達16.00%以下（含水量分別為16.00%、15.37%、14.30%和13.93%），干燥時間縮短28.57%以上。備長炭輔助干燥的前6 h內(nèi)，芒果片含水量急劇下降，干燥6 h后，含水量變化趨于平緩。

2. 2 備長炭輔助干燥對芒果脯色澤的影響

不同使用量備長炭輔助干燥處理下的芒果脯色澤鮮亮均勻，且37 ℃恒溫貯藏14 d內(nèi)無流糖和明顯褐變現(xiàn)象（圖2）。由表1和表2可知，不同使用量備長炭輔助干燥處理下的芒果片及貯藏7 d后的芒果脯與鮮果的亮度（L*值）、紅度（a*值）、黃度（b*值）和色澤飽和度（C值）均無顯著差異（P>0.05，下同），37 ℃恒溫貯藏14 d后，空白干燥組及200和400 g備長炭輔助干燥組樣品的b*值和C值較鮮果顯著降低（P<0.05，下同），芒果脯色澤變化趨向于偏離黃色，色澤飽和度下降，表明此時開始出現(xiàn)褐變；而600和800 g備長炭輔助干燥組的色澤參數(shù)與鮮果無顯著差異，2組的b*值和C值顯著高于空白干燥組。

2. 3 備長炭輔助干燥對芒果脯香氣成分的影響

2. 3. 1 不同使用量備長炭輔助干燥處理下芒果脯GC-IMS圖譜比較 如圖3所示，漂移時間7.9 s處為RIP峰，峰兩側(cè)每個點表示一種揮發(fā)性有機物質(zhì)，顏色深淺表示物質(zhì)含量高低，紅色越深，表示物質(zhì)濃度越大；6種芒果片樣品揮發(fā)性組分采用GC-IMS技術(shù)分離效果較好，且樣品間特征風(fēng)味物質(zhì)種類和含量差異明顯。

2. 3. 2 不同使用量備長炭輔助干燥處理下芒果脯揮發(fā)性物質(zhì)定性分析 通過NIST 2014數(shù)據(jù)庫定性分析，由于該數(shù)據(jù)庫不斷完善中，可定性的不同芒果樣品中主要揮發(fā)性成分含單體（M）及二聚體（D）物質(zhì)共38種，將圖4中相應(yīng)編號的揮發(fā)性成分列于表3。為了更全面直觀地對比不同樣品間揮發(fā)性成分的差異，每個樣品測定3次，采用Gallery Plot插件，選取譜圖中所有待分析峰，自動生成指紋圖譜。如圖5所示，每一行代表一個芒果樣品中選取的全部信號峰，每一列代表同一揮發(fā)性有機物在不同芒果樣品中的信號峰。圖中顏色深淺反映揮發(fā)性成分含量差異，有一部分揮發(fā)性化合物由于具有較高濃度等原因，會形成單體和二聚體等不同形式。

由表4可知，芒果鮮樣中主要揮發(fā)性成分有酮類物質(zhì)4種（2，3-戊二酮、環(huán)己酮、2-庚酮和苯乙酮），醇類物質(zhì)3種［（Z）-3-己烯-1-醇、苯乙醇和芳樟醇］，醛類物質(zhì)2種（戊醛和己醛）、酯類物質(zhì)2種（乙酸異戊酯和丙酸乙酯）、烯烴類物質(zhì)1種（檸檬烯）。芒果鮮樣中最主要的揮發(fā)性成分為酮類物質(zhì)，占比33.30%，其次為醇類物質(zhì)，占比25.00%，醛類和酯類物質(zhì)均占比16.67%，萜烯類物質(zhì)占比8.33%（圖6）。芳樟醇、丙酸乙酯和戊醛為干燥前后各組芒果樣品的共有成分。與鮮樣相比，空白干燥組的芒果樣品中酮類和醇類物質(zhì)減少，占比均為14.29%，醛類和酯類物質(zhì)增加，占比分別為42.86%和28.58%。600和800 g備長炭輔助干燥組的芒果樣品中上述4種成分占比變化較小，酮類物質(zhì)分別為20.00%和22.22%，醇類物質(zhì)分別為30.00%和27.78%，醛類物質(zhì)分別為20.00%和11.11%，酯類物質(zhì)分別為10.00%和5.56%；與鮮果相比，600和800 g備長炭干燥組芒果樣品酮類物質(zhì)占比分別減少13.30%和11.08%，醇類物質(zhì)占比分別增加5.00%和2.78%，酯類物質(zhì)占比分別減少6.67%和11.11%，醛類物質(zhì)分別增加3.33%和減少5.56%。

如表4所示，與鮮樣相比，空白干燥組芒果樣品中原有揮發(fā)性成分保留率為33.33%，新增揮發(fā)性成分有丁醛、丙醛和乙酸異丙酯3種。200～800 g備長炭輔助干燥組的芒果樣品中，原有揮發(fā)性成分保留率為33.33%～75.00%，成分新增率為33.33%～116.67%，新增揮發(fā)性成分共21種。其中，600 g備長炭干燥組的樣品原有揮發(fā)性成分保留率為41.67%，新生成丁烷-2-酮、2-己烯醇、（E）-2-己烯醛、2-甲基吡嗪和苯酚5種成分，成分新增率為41.67%；800 g備長炭干燥組原有揮發(fā)性成分保留率為75.00%，新生成呋喃酮、丁烷-2-酮、1-辛烯-3-醇、2-己烯醇、（E）-2-己烯醛、α-蒎烯、1，8-桉葉素、2-甲基吡嗪和苯酚9種成分，成分新增率達75.00%。

由此可知，備長炭的使用有助于減少干燥過程中芒果主要揮發(fā)性成分的破壞和散失，從而較大程度地保留芒果的原果風(fēng)味；同時促使芒果樣品中新成分的生成，可能豐富了芒果脯的風(fēng)味物質(zhì)組成。

2. 3. 3 不同使用量備長炭輔助干燥處理下芒果脯揮發(fā)性物質(zhì)聚類分析 由圖7可知，無備長炭干燥的芒果脯歸為一類，200和400 g備長炭輔助干燥的芒果脯歸為一類，600和800 g備長炭輔助干燥的芒果脯與芒果鮮果歸為一類。表明600和800 g備長炭輔助間歇回軟二次變溫干燥的芒果脯與芒果鮮果揮發(fā)性物質(zhì)相似度較高。

3 討論

芒果果實獨特的芳香氣味和明亮的色澤是其感官品質(zhì)的重要體現(xiàn)，干燥是果脯果干類產(chǎn)品加工關(guān)鍵工序之一，對干燥工藝的把控，是減少果脯果干類產(chǎn)品色澤破壞和風(fēng)味流失的關(guān)鍵。本研究分析不同使用量備長炭對芒果主要加工品種玉芒干燥時間和色澤的影響，并運用GC-IMS測定干燥前后玉芒揮發(fā)性成分的變化，結(jié)果表明，備長炭輔助間歇回軟二次變溫干燥技術(shù)有利于芒果干燥，且備長炭使用量600～800 g的干燥處理組效果最佳，可更大程度地保留芒果的原果色澤和風(fēng)味。與空白干燥組相比，200～800 g備長炭輔助干燥組的芒果片含水量降至16.00%所需時間減少3 h，干燥時間縮短28.57%。備長炭是馬木堅木經(jīng)1200 ℃高溫炭化后所成的木炭，其重量輕、微細孔眾多、吸附力強、負離子含量豐富、可釋放遠紅外線（駱祥偉，2017），具備作為輔助干燥劑的特性。備長炭中具有的無數(shù)個2～3 μm細孔，與空氣接觸后可吸收空氣中的水分，達到除濕、調(diào)節(jié)溫度和輔助干燥的效果，因此能加速芒果片的干燥。

色澤是表征感官品質(zhì)的重要參數(shù)之一，芒果加工過程中通常會因酶促褐變和非酶促褐變兩大過程而影響色澤（Kumar and Sagr，2014；Abano，2016）。劉淑君等（2022）對凱特芒果肉褐變機制的研究表明，其熱風(fēng)干燥過程中色澤由明黃色變?yōu)辄S褐色，色差值ΔE持續(xù)升高；在干燥前半程，果肉色澤變暗主要是抗壞血酸褐變和多酚酶促褐變造成，干燥中后期使果肉顏色持續(xù)加深的主體褐變反應(yīng)則是美拉德反應(yīng)。多酚氧化酶和過氧化物酶是2種最主要的褐變相關(guān)酶（周丹等，2014；李志謙等，2021），傳統(tǒng)的果脯加工常使用焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉等水溶性硫化物，直接作用于酶本身或與反應(yīng)中生成的醌類物質(zhì)結(jié)合形成無色物質(zhì)來抑制酶促褐變（魏敏，2011），但硫化物的使用存在破壞營養(yǎng)物質(zhì)、二氧化硫殘留等問題。因美拉德反應(yīng)產(chǎn)生黑色復(fù)雜絡(luò)合物，是非酶褐變的主要原因；此外，果蔬內(nèi)部所含的糖類物質(zhì)在受到外界加熱時，溫度超過糖類物質(zhì)熔點而發(fā)生焦糖化作用，從而形成黑褐色的色素物質(zhì)，也是非酶褐變的一種，對溫度進行調(diào)節(jié)能對非酶褐變進行控制（焦丹，2017）。本研究結(jié)果表明，備長炭輔助干燥能延緩干燥過程中及干燥后芒果片的褐變，備長炭處理組的芒果樣品干燥前后色澤無顯著差異；37 ℃貯藏14 d后，空白干燥組及200和400 g備長炭輔助干燥組芒果樣品的b*值和C值較鮮果顯著降低，表明樣品開始出現(xiàn)褐變，而600和800 g備長炭輔助干燥樣品的L*值、a*值、b*值和C值均無顯著變化，表明能延緩芒果樣品的褐變。本研究采用的間歇回軟二次變溫干燥工藝，避免長時間高溫對芒果原有色澤的破壞，輔助干燥劑備長炭的加入進一步縮短樣品的受熱時間，同時利用其可釋放遠紅外線的特性，保證物料在干燥過程中受熱均勻，從而有效緩解芒果片因局部溫度過高發(fā)生非酶褐變而造成品質(zhì)下降的問題；此外，備長炭含有豐富的高活性負離子（芬多精），具有很強的氧化還原作用，能破壞細菌的細胞膜及減緩細胞原生質(zhì)活性酶活性，從而有效減輕干燥過程中芒果因多酚氧化酶等酶促反應(yīng)導(dǎo)致的褐變，不僅有效保持果脯中芒果的原色，還有助于保持貯藏過程中色澤的穩(wěn)定性。

芒果香味由酯類、萜烯類、酮類、醛類及非萜烯類的其他烴類等協(xié)同作用產(chǎn)生（Pino et al.，2005）。研究認為對果實濃郁香味起主要貢獻的是酯類等果香型香氣物質(zhì)，成熟芒果果實的特征香氣成分是C2～C6乙酯類（唐會周等，2010）。本研究中，芒果鮮樣和不同干燥方式芒果樣品中均含有乙酯類成分丙酸乙酯，且總體而言酯類成分在干燥過程中相對含量變化較小。本研究對市場主流加工芒果品種玉芒干燥前后的香氣成分進行檢測，發(fā)現(xiàn)萜烯類成分蒎烯和檸檬烯的存在，萜烯類成分占比為8%～22%，與前人研究結(jié)果中芒果主要香氣成分為以蒎烯、檸檬烯、蒈烯、羅勒烯、長松針烯等為代表的萜烯類物質(zhì)（Ma et al.，2018；Shimizu et al.，2021）有所差異，其主要以象牙芒、金穗芒、桂熱120和臺農(nóng)芒等為研究對象，并通過氣相—質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）對其香氣成分進行檢測，芒果品種和檢測方法的不同可能是造成結(jié)果差異的原因。本研究玉芒鮮果中主要檢出的揮發(fā)性成分為酮類（占比33.30%）和醇類（占比25.00%）。醇類物質(zhì)主要呈現(xiàn)清香和青鮮香氣（賴必輝，2012），3-己烯-1-醇有青草味道（Gholap and Bandyopadhyay，2010），苯乙醇則具有玫瑰花香氣（陳玉蓉等，2016）；酮類物質(zhì)苯乙酮具有山楂的香氣，2，3-戊二酮具有奶油、焦糖香氣，并帶有堅果底香（周立華等，2017），庚酮類有特別的香蕉香氣，在香蕉中檢出（陳紅香等，2003；韋莉萍等，2020）。

目前，針對干燥方式對芒果香氣成分影響的研究較少。本研究中，與鮮樣相比，空白干燥處理下酮類物質(zhì)減少19.10%，與賴必輝（2012）研究發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)干燥過程中酮類化合物完全損失的結(jié)論相符，表明酮類物質(zhì)在熱風(fēng)干燥條件下易損耗、保留率低。通過聚類分析發(fā)現(xiàn)600和800 g備長炭輔助間歇回軟二次變溫干燥的芒果脯與芒果鮮果揮發(fā)性物質(zhì)相似度較高，成分分析結(jié)果表明酮類物質(zhì)占比分別減少13.30%和11.08%，表明備長炭的使用有利于酮類物質(zhì)的保留。此外，600和800 g備長炭干燥處理組醇類物質(zhì)占比分別增加5.00%和2.78%，酯類物質(zhì)占比分別減少6.67%和11.11%，醛類物質(zhì)占比分別增加3.33%和減少5.56%，與劉璇等（2013）研究發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)干燥處理后芒果中萜烯類物質(zhì)損失較大，產(chǎn)生較多酯類、醛類和烷烴類的結(jié)果有所不同。醛類物質(zhì)的生成與美拉德反應(yīng)及Strecker降解（氨基酸脫羧）反應(yīng)有關(guān)（閆新煥等，2022），酯類化合物的產(chǎn)生不僅與長鏈脂肪酸的熱氧化分解有關(guān)，還與食品中的醇、羧酸及酰基輔酶A在醇?；D(zhuǎn)移酶作用下發(fā)生的酯化反應(yīng)有關(guān)（沈靜等，2017），醇類物質(zhì)主要來源于氨基酸的轉(zhuǎn)化及不飽和脂肪酸在脂肪氧化酶和醛還原酶的作用，同時脂肪酸氧化降解的二次產(chǎn)物在該階段進一步氧化分解也是形成具有香味醇類物質(zhì)的原因之一。本研究中，空白干燥組醇類物質(zhì)占比減少，醛類和酯類物質(zhì)增加，而600和800 g備長炭干燥處理組醇類物質(zhì)增加，表明備長炭可能有利于醇類物質(zhì)的保留或醇類物質(zhì)的生成轉(zhuǎn)化過程。

一般認為，炭類具有吸附揮發(fā)性物質(zhì)的作用。本研究結(jié)果表明，600 g備長炭干燥組的芒果樣品中原有揮發(fā)性成分保留率為41.67%，新增了酮類、醇類、醛類、酚類和雜環(huán)類物質(zhì)各1種，成分新增率為41.67%，800 g備長炭干燥組的芒果樣品中原有揮發(fā)性成分保留率為75.00%，且保留了鮮果的代表性香氣成分檸檬烯、丙酸乙酯等，新生成了酮類、醇類和萜烯類物質(zhì)各2種，醛類、酚類和雜環(huán)類物質(zhì)各1種，成分新增率為75.00%，原有及新增香氣成分均較空白干燥組多。干燥過程中芒果香氣成分的變化過程包含了原有香氣成分的保留、轉(zhuǎn)化或損失，以及新香氣成分的生成、轉(zhuǎn)化或損失，由于備長炭具有可釋放遠紅外線的特性，使干燥過程中物料受熱均勻，從而有效避免芒果片因局部溫度過高導(dǎo)致的熱敏性香氣成分（包括原有香氣成分與新增香氣成分）破壞和損失；因此與空白干燥組相比，備長炭輔助干燥組更大程度地呈現(xiàn)了芒果的原有香氣與新增香氣。目前國內(nèi)外對備長炭的研究較少，對備長炭影響風(fēng)味物質(zhì)形成的機理有待更深入研究。此外，其他木炭類如活性炭也具有比表面積大、微孔發(fā)達、化學(xué)穩(wěn)定性好、方便再生等特點，已有研究報道采用活性炭對茉莉花香進行吸附，香氣最高吸附率為13.96%（葉秋萍等，2014），采用適量的活性炭處理白酒時，其高分子脂肪酸含量下降較多，而特征香氣物質(zhì)己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯等損失?。◤埫飨嫉?，2010）。因此，以活性炭等木炭類作為輔助干燥劑用于芒果脯加工的可行性有待進一步探討，以使本研究結(jié)果具有更廣泛的適用性。

4 結(jié)論

采用備長炭輔助間歇回軟二次變溫干燥技術(shù)對玉芒進行干燥，能明顯縮短干燥時間，有效保持芒果原果色澤，且有助于保持貯藏過程中芒果色澤的穩(wěn)定性，延緩褐變，減少干燥過程中芒果片主要香氣成分的散失和破壞。以600～800 g備長炭使用量的效果較優(yōu)，能更大程度地保留芒果的原果風(fēng)味，同時豐富芒果脯的風(fēng)味物質(zhì)組成，對芒果脯生產(chǎn)的提質(zhì)增效具有重要作用。

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（責任編輯 羅 麗）