红枣芋泥配方工艺优化及风味物质检测

红枣芋泥配方工艺优化及风味物质检测

又名芋头、芋头和土芝，俗称芋头，属于天南星科。芋头原产印度或中国,在世界范围内广为栽培,但以巴西、喀麦隆栽培最盛,其次为中国、日本及太平洋群岛。我国芋头资源丰富,栽培技术也很成熟,将芋头加工成芋泥,不仅增加了现代方便食品的花色品种,也为芋头的深加工开辟了一条途径,提高芋头的附加值,对芋头产业的发展具有深远意义。芋泥爽口细腻,具有芋头独特的清香,受到群众的欢迎。但芋泥的口味过于单一,难以满足不同人群的需求,因此有必要对芋泥的风味进行调配,制备出不同的花色品种。红枣被列为五果之一,不仅风味独特,还含有蛋白质、糖类、有机酸、维生素C和多种氨基酸等丰富的营养成分。将其作为辅料加入到芋泥中不仅可以增加芋泥的风味品种还可以强化芋泥的营养,使芋泥营养更全面。芋泥是一种新型方便休闲食品,对其质量的评价目前尚无成型的标准。为了对芋泥的质量进行更好的控制,需要其达到一定理化指标和卫生指标的要求,本文初步建立了芋泥的营养评价标准。1材料和方法1.1盐、葡萄糖、蛋白、琼脂粉、牛肉膏、碱的配制红芽芋头、红枣,均购于合肥家乐福超市。柠檬酸、亚硫酸氢钠、抗坏血酸、山梨酸钾、脱氢醋酸钠、SSL、脱氢醋酸钠均为食品级;溴甲酚紫、磷酸氢二钾、美蓝、乳糖、猪胆盐、葡萄糖、蛋白胨、琼脂粉、牛肉膏、氢氧化钠均为分析纯,购于国药集团。HH-2型数显恒温水浴锅,江苏金坛市环宇科学仪器厂;FK-A型组织捣碎机,江苏金坛市金城国胜实验仪器厂;FA1104N电子分析天平,上海民桥精密科学仪器有限公司;SPX-150B型生化培养箱,上海博讯实业公司医疗厂;FS-2型可调高速分散器,金坛市科新仪器厂;75μmCAR/PDMS纤维萃取头,北京康林科技有限公司;GCMS-2010气质联用仪,日本岛津公司;WY-80封口机,广州汇利食品机械有限公司。1.2测试方法1.2.1红枣、土豆的制备(1)护色剂和乳化剂的配制原料选择→清洗→去皮→切片→护色→蒸煮→制泥→调配→包装→灭菌(80℃水浴30min)→0—4℃冷藏。其中护色剂的最佳配方为亚硫酸氢钠0.08%、抗坏血酸0.1%、柠檬酸0.5%、护色时间10min;蒸煮时间为30min。乳化剂的最佳配方为SE0.15%、GMS0.4%、SSL0.15%;复合防腐剂配比为Nisin0.007%、脱氢醋酸钠0.013%、EDTA-2Na0.007%、山梨酸钾0.02%。(2)红茶污泥的制备将购买的干红枣于常温下浸泡3h,常压蒸汽蒸煮15min后去皮去核,搅拌混匀成泥,备用。(3)调优正交试验本试验以红枣泥、白砂糖、柠檬酸及食盐为考察因素,以感官评价为指标,通过单因素预试验得到较佳添加浓度。在此基础上,选取合适的因素水平,设计四因素三水平正交试验L9(34),确定最佳的调味配方比例。各因素水平如表1所示。1.2.2测试枣、甘薯和粘土的健康卫生指标对最佳配方及工艺条件下制得的红枣芋泥中淀粉、蛋白质、脂肪、砷、铅、菌落总数、大肠菌群等指标进行检测。1.2.3检测红枣、甘薯土中蒸发味道的物质采用HS-SPME(顶空固相微萃取)法测定制得的红枣芋泥挥发性风味物质种类及含量。1.2.4红枣芋泥的理化性质测定果蔬泥制品尚无国家卫生标准。本研究制备的红枣芋泥,其重金属指标及卫生指标参考乳制品、淀粉制品及果蔬类制品的卫生标准进行质量检测,基本成分测定参照国标。1.2.5其它果蔬泥的制备由于目前市场上没有芋泥产品,所以选取市场上销售的其它果蔬泥如马铃薯泥、胡萝卜泥,与本试验条件下制备的红枣芋泥,从组织状态和口感方面进行比较。1.3分析1.3.1gc-ms分析试验采用HS-SPME(顶空固相微萃取)法对芋泥的挥发性风味物质进行萃取,并联合GC-MS进行测定分析。选择SPME手动进样手柄及75μmCAR-PDMS纤维头。萃取头第一次使用时在气相色谱进样口氮气保护下,于270℃老化2h以上,第二次使用在上述温度下老化30min,以确保脱除可能吸附的挥发性成分。老化后的萃取头在GC-MS上检测。若有极少量的萃取头固有杂质峰出现,则在样品质谱检索时候去除。在样品瓶中装入约1/3的芋泥,盖好瓶盖,将样品瓶放入50℃恒温水浴中,将老化好的萃取头插入样品瓶的上空,顶空吸附40min,用手柄使纤维头退回到针头内,拔出针头并进样,250℃下解吸2min。色谱条件:色谱毛细管柱为DB-5柱(30m×0.25mm×0.25μm);起始温度40℃,保持2min,然后以10.0℃/min升到70℃,接着以5.0℃/min升到200℃,最后以15.0℃/min升到220℃,保留10min;汽化室温度250℃;载气为He,流速3.5mL/min;分流比1∶1。质谱条件:电离方式为EI,电子能量70eV,灯丝发射电流为200μA,离子源温度为200℃,接口温度为250℃,采集质量范围(m/z)33-495。试验数据处理由Xcalibur软件系统完成,未知化合物经计算机检索同时与NIST谱库相匹配,匹配度均大于80(最大值为100)的鉴定结果予以报道,但某一匹配度略小于80,通过比较予以取舍。化合物定量:采用面积归一化法计算各成分的出峰面积相对比例。1.3.2排成员包括5人本试验品尝小组由10名食品专业的固定成员(其中5男5女)组成,按表2内容逐项品尝打分。将各项评分相加,最后以10人评分的平均值作为综合评分。2结果与分析2.1各因素对芋泥感官评定结果的显著性根据1.2.1(3)的正交设计因素水平进行试验,结果如表3所示。由表3结果分析可得,红枣芋泥配方较优试验组合为C2A2B1D3,对试验进行方差分析,考察各因素对试验结果的显著性,分析结果见表4。由表4方差分析可知,四因素对芋泥感官评分影响大小依次为C>A>B>D,因素A、B、C、D对试验结果影响均显著。方差分析得出的较优方案为C2A2B1D2,与直接分析不一致,故对该组合进行验证试验,并以C2A2B1D3作为对照,结果见表5。由表5可知,方差分析得到的最佳组合感官评分值比试验对照高,因此,红枣芋泥配方的最佳组合为红枣泥10%、白砂糖3%、柠檬酸0.07%、食盐0.2%。2.2检测结果表明，红枣、土豆和粘土的健康卫生指标对制备的红枣芋泥进行分析检测,结果见表6。可以看出,红枣芋泥满足各项理化、微生物指标的要求。2.3化合物类结构的组成新鲜的红枣芋泥的风味成分经HS-SPME法萃取和GC-MS分析,在35min的运行时间内,共得到234个峰,从中检出82种化合物。在检出物质中有9种酮类,其含量最高占总量的21.67%,此外还检出14种醛类(16.28%)、9种烯萜类(14.34%)、9种酯类(13.99%)、9种烷烃类(12.36%)、9种酸类(8.29%)、12种醇类化合物(7.20%)、10种芳香族化合物(5.30%)、1种呋喃类化合物(0.56%)。由于酮类和醛类的含量最高,并且它们的阈值较低,对红枣芋泥的整体香味贡献很大。大分子量的醛、酮类因其挥发性较低,对红枣芋泥的风味贡献不大,它们对风味形成的作用在于是低分子醛类和酮类物质的前体物。酯类、醇类及芳香族化合物对红枣芋泥的香味也起着重要的作用。虽然风味物质中烷烃类的含量也较高,但是其阈值也较高,因此对芋泥的风味没有太大贡献。红枣芋泥中起主要作用的挥发性风味物质主要有:3-羟基-2-丁酮(8.05%)、2,3-丁二酮(6.89%)、乙酸乙酯(5.62%)、异长叶烯(4.42%)、壬醛(3.18%)、右旋萜二烯(2.59%)、4-甲基-2-戊酮(2.66%)、苯甲醛(2.56%)、月桂酸(2.34%)、月桂酸甲酯(2.15%)、甲苯(2.13%)、己醛(2.07%)、苯乙醛(2.01%)。2.4支持条件下的甘薯污泥培养根据相关试验结果分析、相关文献及果蔬制品、淀粉制品的卫生标准等资料,初步建立芋泥质量卫生指标,如下:(1)利用加工过程芋泥是以芋头为原料,经清洗、去皮、切片、护色、蒸煮、制泥、调配、包装和杀菌等处理,得到的类似泥状的物质,它保留了芋头几乎所有的营养成分和独特的风味。(2)必要的感受乳白色(原味)或具有风味物质的特征颜色,呈半固体泥状,均匀细腻,具有典型的芋头的清香味和风味物质的特征香气,无异味。(3)表7显示了物理和微生物指数的指标2.5发酵马铃薯调味料试验制得芋泥与市售果蔬泥的比较见表8。由表8可知,芋泥呈均匀的半固体泥状,酸甜适中,红枣味和芋头味明显,流散缓慢,组织细腻,可直或加热食用。而市场售的马铃薯泥调味料味道过浓,掩盖了马铃薯特有的风味,在低温下食用风味和口感较差;胡萝卜果泥则呈流动状态,颜色鲜亮,胡萝卜味浓郁。说明本试验制得的芋泥比市售的果蔬泥产品具有更好的风味和口感。3风味成分的变化(1)通过优化得到红枣芋泥配方为:红枣泥10%,白砂糖3%,柠檬酸0.07%,食盐0.2%。(2)对红枣芋泥的挥发性风味物质进行分析得出,由于添加了其他风味原料,挥发性的风味成分发生了较大的改变。红枣芋泥的风味物质中相对含量较高的依次为酮类、醛类、酯类、酸类和芳香族化合物。(3)