不同干燥方式對駿棗中香氣成分的影響

郭雅娟 范軍剛 李建珍

摘要：駿棗營養(yǎng)豐富，富含碳水化合物、維生素、氨基酸、礦物質(zhì)元素及多酚、萜烯、皂苷和環(huán)磷酸鳥苷等活性物質(zhì)，具有提高免疫力、抗氧化、抗衰老和抗腫瘤等生物活性功效。目前大部分駿棗以干品的形式銷售，通過干燥的方式來延長駿棗的貯藏期。然而不同干燥方式對駿棗中香氣成分的影響不同，傳統(tǒng)自然干燥和烘烤方式逐漸被現(xiàn)代干燥技術(shù)取代。不同干燥方式對駿棗中香氣成分的影響較明顯，但不同干燥方式對駿棗中香氣成分的影響的報道并不充分。該研究基于此，采用氣相色譜、傳感器電子鼻和快速氣相色譜電子鼻對真空干燥、紅外干燥、熱泵干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和壓差閃蒸干燥制作的駿棗片中的香氣成分進行分析。結(jié)果表明，熱泵干燥、紅外干燥、真空干燥和熱風(fēng)干燥的駿棗片的香氣成分較接近；真空冷凍干燥的駿棗片的香氣成分與其他幾種干燥方式的駿棗片的香氣成分差異明顯。

關(guān)鍵詞：駿棗；不同干燥方式；香氣成分；氣相色譜；電子鼻技術(shù)

中圖分類號：TS201.1 ?????文獻標(biāo)志碼：A ????文章編號：1000-9973（2024）04-0173-05

Effects of Different Drying Methods on Aroma Components in

Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao

GUO Ya-juan1， FAN Jun-gang2*， LI Jian-zhen1

（1.Department of Light Chemical Technology， Shanxi Railway Vocational and Technical

College， Taiyuan 030013， China; 2.School of Chemistry and Materials Science，

Shanxi Normal University， Taiyuan 030013， China）

Abstract： Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao is rich in nutrients， including carbohydrates， vitamins， amino acids， mineral elements as well as active substances such as polyphenols， terpenes， saponins and cyclic guanosine monophosphate. It has bioactive effects such as improving immunity， anti-oxidation， anti-aging and anti-tumor. At present， most of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are sold in the form of dried products， and the storage period of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao is extented by drying. However， different drying methods have different effects on the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao. The traditional natural drying and baking methods of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are gradually replaced by modern drying technology. The effects of different drying methods on the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are obvious， but the reports on the effects of different drying methods on the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are not sufficient. Based on this， in this study， gas chromatography， sensing electronic nose and fast gas chromatography electronic nose are used to analyze the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao. crisps produced by vacuum drying， infrared drying， heat pump drying， hot air drying， vacuum freeze drying and differential pressure flash drying. The results show that Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao. crisps dried by heat pump

收稿日期：2023-10-12

基金項目：2021年山西省高等學(xué)?？萍紕?chuàng)新項目（2021L607）

作者簡介：郭雅娟（1983—），女，副教授，博士，研究方向：食品香氣成分分析檢測。

*通信作者：范軍剛（1977—），男，實驗師，博士，研究方向：食品加工。

drying， infrared drying， vacuum drying and hot air drying have similar aroma components; the aroma components of jujube crisps dried by vacuum freeze drying are significantly different from those of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao crisps dried by other drying methods.

Key words： Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao; different drying methods; aroma components; gas chromatography; electronic nose technology

駿棗主產(chǎn)于黃土高原和荒漠化地區(qū)，這些地區(qū)的土壤貧瘠、氣候干旱，獨特的氣候環(huán)境使得駿棗中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)[1]。

棗醋是一種以駿棗為主要原料制成的酸性調(diào)味品，其制作過程主要是將新鮮的駿棗浸泡在水中，經(jīng)過一段時間的發(fā)酵后，獲得含有醋酸和多種有益微生物的酸性液體[2—3]，即棗醋。棗醋的顏色呈深紅色或深棕色，味道酸甜可口，具有濃郁的棗香味[4—5]，具有生津止渴、健胃消食、降血壓、降血脂、增強免疫力等功效，在傳統(tǒng)中醫(yī)和民間食療中被廣泛應(yīng)用[6—7]。棗醋被用于烹制魚肉類菜肴、涼拌蔬菜、涮羊肉等，具有增鮮和去腥的效果[8]，棗醋還被用于制作果醋飲料，是一種很好的飲料選擇。

駿棗中的香氣成分主要來自其揮發(fā)性成分，包括芳香烴類、醛類、酮類、醇類等物質(zhì)。這些物質(zhì)的形成與多種因素有關(guān)，如駿棗品種、成熟度、氣候條件、土壤環(huán)境和干燥方式等[9]。不同品種的駿棗香氣成分不同，如晉紅、雞心棗等品種的香氣較濃郁。駿棗的香氣成分與其成熟度有關(guān)[10]。駿棗的成熟度越高，其香氣成分含量越高。在適宜的氣候和土壤條件下生長的駿棗香氣成分含量更高[11]。駿棗中香氣成分的形成是一個復(fù)雜的過程，受到多種因素的影響。為了保持駿棗的香氣和品質(zhì)，需要選擇適宜的品種、成熟度和干燥方式，同時保證適宜的氣候條件和土壤環(huán)境[12—14]。

不同的干燥方式對駿棗香氣成分的影響不同，傳統(tǒng)自然干燥和烘烤的方式逐漸被現(xiàn)代干燥技術(shù)取代[15]。然而不同的干燥方式下駿棗中的香氣成分存在明顯差異，但相關(guān)的研究和報道并不充分。本研究采用氣相色譜、傳感電子鼻和快速氣相色譜電子鼻對真空干燥、紅外干燥、熱泵干燥、熱風(fēng)干燥、真空冷凍干燥和壓差閃蒸干燥制作的駿棗片中的香氣成分進行對比，以分析不同的干燥方式對駿棗中香氣成分的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

采摘大小均勻的駿棗，將采摘后的駿棗樣品清洗、擦拭并去核、切片，再對駿棗片進行干燥，之后放于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

乙醇、苯甲醇、己酸、辛酸、己醛、戊三醇、辛三醇、庚酸、己酸乙酯、苯甲酸甲酯、2-壬酮和苯乙酮。

1.2 試驗儀器

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和電子鼻。

1.3 試驗方法

1.3.1 駿棗干燥方式

分別采用熱風(fēng)干燥、熱泵干燥、紅外干燥、真空干燥、真空冷凍干燥和壓差閃蒸干燥法對駿棗進行干燥。

1.3.2 頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜分析

1.3.2.1 樣本準(zhǔn)備

采用頂空固相微萃取法對不同干燥方式的駿棗樣本進行香氣成分提取，將約20.0 g駿棗樣本用粉碎機粉碎，然后將粉碎的駿棗粉過60目篩，最后制得駿棗粉待測樣本，準(zhǔn)確稱取2 g于頂空瓶中，再對駿棗中的香氣成分進行分析。

1.3.2.2 頂空固相微萃取

將萃取頭插入頂空瓶中不斷加熱并攪拌，加熱溫度為50 ℃，攪拌速度為250 r/min，控制時間為30 min，溫度為250 ℃，解吸3 min。

1.3.2.3 氣相色譜-質(zhì)譜分析

采用氣相色譜-質(zhì)譜法對駿棗中的香氣成分進行分析，具體步驟參照楊智鵬等[16]的相關(guān)研究。

1.3.2.4 傳感器電子鼻分析

傳感器電子鼻分析步驟參照文獻[6]，根據(jù)駿棗原料自身特征，對測定技術(shù)稍作修改，每個樣本準(zhǔn)確稱取2 g放于頂空瓶中20 min。設(shè)置傳感器清洗時間為180 s，自動調(diào)零時間為10 s，樣本測定時間為1 min，每個樣本重復(fù)測定3次。

1.3.2.5 快速電子鼻分析

每個樣本稱取2 g放入萃取瓶中，在50 ℃條件下萃取20 min，控制進樣量為2 000 μL，溫度為200 ℃，流速為1 mL/min，每個樣本重復(fù)測定3次。

2 結(jié)果和討論

2.1 不同干燥方式對駿棗香氣成分分析

2.1.1 氣相色譜-質(zhì)譜分析

不同干燥方式下駿棗香氣成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析結(jié)果見表1。

由表1可知，在原樣駿棗片中檢測出16種香氣成分，熱風(fēng)干燥方式駿棗片中檢測出15種香氣成分、熱泵干燥方式駿棗片中檢測出15種香氣成分、紅外干燥方式駿棗片中檢測出15種香氣成分、真空干燥方式駿棗片中檢測出15種香氣成分、真空冷凍干燥方式駿棗片中檢測出16種香氣成分、壓差閃蒸干燥方式駿棗片中檢測出25種香氣成分。干制駿棗中檢測出醛類、酯類、酮類、酸類和醇類等香氣成分，其中酸類化合物是干制駿棗樣的主要香氣成分，約占干制駿棗樣香氣成分的90%。

不同干燥方式下駿棗中的香氣成分種類和含量存在明顯差異，真空冷凍干燥的駿棗中總酸含量最高，為987.48 μg/kg，包括乙酸（489.2±11.3） μg/kg、丙酸（21.32±1.58） μg/kg、丁酸（53.68±1.47） μg/kg、甲基丁酸（53.21±2.37） μg/kg、戊酸（55.47±2.68） μg/kg、庚酸（55.57±4.18） μg/kg、己酸（202.6±4.78）?μg/kg等。壓差閃蒸干燥制得的駿棗樣本中的香氣成分種類和含量最多，有25種，其中醇類、醛類、酯類和酮類均高于其他干燥方式。

熱風(fēng)干燥是目前用于干燥食品最常見的方法，熱風(fēng)干燥與熱泵干燥的駿棗片香氣成分種類一樣，可能是由于兩種加工方式較接近。

通過紅外干燥的駿棗片樣本中的乙酸（189.1±8.1） μg/kg、丙酸（8.45±0.89） μg/kg、丁酸（13.76±1.23） μg/kg、己酸（68.24±4.79） μg/kg和戊酸（17.89±1.76） μg/kg，較其他干燥方式低。

2.1.2 聚類分析

聚類分析法是一種分析樣本之間相似性的方法，能夠確定樣本之間的相似程度。通過聚類分析得到的氣相色譜-質(zhì)譜分析結(jié)果來確定不同干燥方式下駿棗中香氣成分之間的差異。不同駿棗樣本中揮發(fā)性香氣成分的樹狀圖見圖1。原樣駿棗片、熱泵干燥和紅外干燥的駿棗片聚類在一起，說明這幾種干燥方式的駿棗片中香氣成分較接近。

壓差閃蒸干燥的駿棗片和真空冷凍干燥的駿棗片單獨為兩個支系，說明這兩種加工方式獲得的駿棗片中的香氣成分與其他幾種加工方式明顯不同。

2.2 傳感器電子鼻分析

利用傳感器電子鼻對6種不同加工方式的駿棗片和原樣駿棗片中香氣成分進行分析，結(jié)果見圖2和圖3。

由圖2和圖3可知，在主成分分析中，第一主成分和第二主成分貢獻率之和為99.8%；在線性判別分析中，第一主成分和第二主成分貢獻率之和為84.87%；兩種分析方法的主要成分貢獻率之和均超過了80%，說明采用傳感器電子鼻可以很好地解釋不同加工方式駿棗片中香氣成分的相似度。6種不同干燥方式的駿棗片和原樣駿棗片能夠被主成分分析和線性判別分析很好地區(qū)分開。熱風(fēng)干燥樣本和原樣駿棗片接近，說明它們具有相似的香氣成分；其他5種干燥方式的駿棗片距離原樣駿棗片不一致，說明不同干燥方式下駿棗片中的香氣成分存在差異。

由圖3可知，真空干燥、真空冷凍干燥和壓差閃蒸干燥的駿棗片距離較近，說明這3種加工方式的駿棗片中具有相似的風(fēng)味成分；熱泵干燥和紅外干燥的駿棗片距離原樣駿棗片較遠，說明這兩種干燥方式的駿棗片改變原樣駿棗片中的香氣成分較多。傳感器電子鼻的主成分分析和線性判別分析結(jié)果相似，說明傳感器電子鼻能夠很好地表征不同干燥駿棗樣品中的香氣特征。

2.3 快速氣相色譜電子鼻分析

快速氣相色譜的主成分分析和判別因子分析結(jié)果見圖4和圖5。檢測結(jié)果與傳感器電子鼻分析結(jié)果相似，快速氣相色譜結(jié)果以二維圖形式表示。橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)相比較，分布更加廣泛，差異更加明顯。在主成分分析中，第一主成分和第二主成分貢獻率之和為96.541%；在線性判別分析中，第一主成分和第二主成分貢獻率之和為90.272%。

由圖4可知，不同干燥方式的駿棗片樣本能夠被清晰和有效地區(qū)分。6種不同干燥方式的駿棗片與原樣駿棗片的距離較遠，說明不同干燥方式對駿棗片香氣成分的影響不同。熱風(fēng)干燥、真空干燥、紅外干燥、熱泵干燥和壓差閃蒸干燥均位于第二象限，它們彼此之間相距較近，香氣成分也較接近。真空冷凍干燥的駿棗片和其他方式干燥的駿棗片樣本距離較遠，說明真空冷凍干燥的駿棗片樣本和其他樣本的香氣差異較明顯。

由圖5可知，原樣駿棗片和其他6種方式干燥的駿棗片距離較遠，分析到的結(jié)果與圖4中結(jié)果一致。

3 小結(jié)

傳感器電子鼻、快速電子鼻和氣相色譜-質(zhì)譜分析結(jié)果表明，不同的干燥方式對駿棗中香氣成分的影響不同。通過氣相色譜-質(zhì)譜和快速電子鼻分析6種不同干燥方式的駿棗片和原樣駿棗片中的香氣成分，研究結(jié)果表明，熱泵干燥、紅外干燥、真空干燥和熱風(fēng)干燥的駿棗片香氣成分較接近?？焖匐娮颖欠治鼋Y(jié)果表明，采用真空冷凍干燥的駿棗片香氣成分與其他干燥方式的駿棗片香氣成分差異明顯。

在原樣駿棗片中檢測出16種香氣成分，熱風(fēng)干燥方式檢測出15種香氣成分，熱泵干燥方式檢測出15種香氣成分，紅外干燥方式檢測出15種香氣成分，真空干燥方式檢測出15種香氣成分，真空冷凍干燥方式檢測出16種香氣成分，壓差閃蒸干燥方式檢測出25種香氣成分。干制駿棗中檢測出醇類、酸類、醛類、酯類和酮類，酸類為干制駿棗中主要的香氣成分，占干制駿棗香氣成分的90%左右。

通過快速電子鼻和傳感器電子鼻分析，可以將不同干燥方式的駿棗樣本區(qū)分開。雖然傳感器電子鼻、快速電子鼻和氣相色譜-質(zhì)譜3種分析方法得到的駿棗中的香氣成分存在一定程度差異，但結(jié)合3種干燥方式，能夠有效分析不同干燥方式的駿棗片之間的特征香味成分差異。

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