促干剂对无核白饼干香气的影响

促干剂对无核白饼干香气的影响

维新省是中国干果产量最大的地区。由于其强大的生长能力、果实多、糖度高、无核等特点，无核白葡萄已成为最适合干燥的葡萄品种。这种干燥的干菜呈绿色，果肉柔软，味道甜美。无核白葡萄能够制成高品质的葡萄干,葡萄促干剂起到了重要作用。葡萄促干剂是一种用于葡萄制干的白色粉沫状化学制剂,其主要成分有氢氧化钾、碳酸钠、脂类和乳化剂等,促干剂处理破坏了无核白葡萄表皮的蜡质层和果皮的韧性,使葡萄更容易脱水。葡萄促干剂自上世纪末开发应用以来得到了广泛的推广,促干剂的使用,不但缩短了葡萄的制干时间,并提升了葡萄干的品质。目前对于促干剂的应用研究多集中在对制干等级的提升、机理、营养及矿物质等方面,但对葡萄干香气成分的影响未见报道。本研究采用顶空固相微萃取和气相色谱质谱联用技术分析了葡萄干的香气成分,以期丰富促干剂在葡萄制干方面的应用。1材料和方法1.1试剂与仪器用分析无核白葡萄采自新疆吐鲁番地区鄯善县葡萄瓜果开发研究中心实验田,葡萄可溶性固形物含量为22.0%;葡萄促干剂(专利号:ZL92102736.2)新疆惠普园艺新技术公司;氯化钠、酒石酸、NaOH、葡萄糖北京化学试剂公司,分析纯;乙醇、己酸、辛酸、庚酸、异丁酸、己醛、2-己烯醛、辛醛、壬醛、苯甲醇、苯乙醇、苯乙醛、苯甲醛Aldrich公司,纯度>99%;糠醛、5-甲基糠醛、壬酸乙酯、2-乙基-1-己醇、辛醇、α-萜品醇、里那醇、香叶醇、大马士酮和香叶基丙酮Fluka公司,纯度>99%。气相色谱与质谱联用仪(GC-MS)Agilent6890GC和5975MS,美国Agilent公司;毛细管柱HP-INNOWAX60m×0.25mm×0.25μm美国J&WScientific公司。1.2实验方法2结果与分析2.1促进剂处理对非全白干的影响2.2干警香气成分无核白葡萄干浸提液通过顶空固相微萃取技术,经气相色谱质谱联用仪检测分析,以本实验室建立的香气谱库及文献报道为筛选依据,得到43种主要的香气成分,包括7种酸类、9种醛类、4种酯类、3种呋喃类、3种酮类、7种醇类、3种吡嗪类和7种萜烯类。表1列出了43种葡萄干香气成分的名称、保留时间、保留指数、定量离子、香气值、所属类别以及香气特征描述。将各个化合物含量与该化合物感官阈值作比,得到该香气成分的香气值,表1中名称加下划线的香气成分香气值>1,表明该化合物能够被嗅到,对葡萄干风味有贡献。2.3脂肪酸自氧化反应产物葡萄干的香气主要有三个来源:新鲜葡萄果实本身的香气,如萜烯类、酯类等;不饱和脂肪酸自氧化反应的产物,如脂肪醇、脂肪醛等;美拉德反应的产物,如吡嗪类、呋喃类等。2.3.2不含脂肪酸的自氧化产品2.4化学成分分析图3为基于香气值绘制的葡萄干香气轮廓图,数值越大表示香气越突出。从图3中可以看出经促干剂处理的无核白葡萄干花香、果香、青香、蔬菜香化合物的香气值均高于对照;而对照样品的烘烤味化合物的香气值高于经促干剂处理的葡萄干。3加促干剂与对照样品质含量的比较经过促干剂处理和对照的无核白葡萄干检测到的主要香气在种类上没有差异,而在含量上存在差异。无核白葡萄干香气成分中有12种物质香气值大于1,对香气有贡献,其中7种物质含量均是加促干剂样品显著高于对照样品(p<0.05),分别是:壬醛、己醛、2-己烯醛、(E)-2庚烯醛、苯乙醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃,而2,6-二乙基吡嗪对照组显著高于加促干剂组,里那醇、大马士酮、香叶醇、己酸乙酯的含量在两种处理的样品中无显著性差异。经过促干剂处理的无核白葡萄干产生的不饱和脂肪酸自氧化产物含量增多,进而使葡萄干中的花香、果香、青香、蔬菜香增强,而对照样品由于干制进程较慢,增加了美拉德反应的时间,因而产生的烘烤味物质的含量高于经促干剂处理的葡萄干。1.2.1促干剂处理将无核白葡萄用浓度为3.5%的促干剂溶液浸渍1min,取出葡萄挂在荫房晾制成葡萄干,即为促干剂处理的葡萄干;以直接在荫房中晾制成无核白葡萄干为实验对照。干制结束后经过除梗、清洗、回软得到最终的实验样品,于-20℃保存。1.2.2气味分离提取将25g葡萄干中加入20mL蒸馏水,浸泡过夜,打浆,离心,取上清液。1.2.3psms/car/dvb萃取葡萄干香气萃取方法参照张明霞等的研究。取5mL澄清葡萄干提取液于15mL进样瓶,加入NaCl1.0g和磁力转子,拧紧瓶盖后置于磁力搅拌加热台上,于40℃加热并搅拌30min,再用已活化的PSMS/CAR/DVB萃取头吸附30min。每个样品重复萃取2次。1.2.4进样口温度葡萄干香气检测GC-MS条件参照张明霞等的研究。载气为He(99.99%),恒流1mL/min;进样口温度250℃,采用不分流模式;柱温起始温度40℃保持5min,以3℃/min升温至200℃,保持5min;质谱接口温度280℃,离子源温度230℃,电离方式EI,离子能量70ev,质量扫描范围20~350u。1.2.5保留指数的测定根据解出的质谱图和标准品以及NIST05标准谱库对比,通过饱和烷烃的出峰时间计算每个挥发性组分的保留指数,与标样保留指数和文献收录的相同柱条件下测得的保留指数比较,将定性结果依靠可信度强弱分类并详细记录。定量方法采用外标法。根据葡萄干中各香气成分的典型浓度范围,将各香气标准品溶于模式溶液,进行梯度稀释,配成不同浓度的标准溶液。为了准确定量,在全离子扫描色谱图(TIC)里提取每个香气成分的特征离子的峰面积,与内标(4-甲基-2-戊醇)峰面积的面积比作为定量依据,外标法计算香气成分的含量。1.2.6挥发性香气成分gc/ms分析采用SPSS17.0软件中的T-检验进行加促干剂处理的样品和对照样品之间香气成分显著性差异分析(p<0.05)。图1为经促干剂处理的无核白葡萄干挥发性香气成分GC/MS总离子流色谱图,图2为对照样品挥发性香气成分GC/MS总离子流色谱图。图1和图2中用数字标出无核白葡萄干的43种主要香气成分,数字对应的化合物名称如表1所示。从两图对比分析可以看出,经促干剂处理的无核白葡萄干与对照样品在主要的香气成分种类上基本相同。2.3.1种促干剂对金葡萄果实自身香气量的影响萜烯类、酯类等香气成分来源于成熟的葡萄果实,随着葡萄的干制进程,这些成分的含量会受到一定的影响。如表2所示,具有花香和果香的脱氢芳樟醇、香叶基丙酮的含量其促干剂处理的样品显著高于对照。在酯类香气中,对照较好地保留了乙酸乙酯的含量。醇类香气中具有玫瑰香气的苯乙醇和酮类香气中带有油脂气味的乙偶姻,促干剂处理组显著低于对照。但是香气值>1的成分在两处理组之间无显著差异。这是由于经过促干剂处理的葡萄干制速度快,特别是干燥的前期,而葡萄果实自身香气的挥发主要发生在干制的初始阶段,这类香气可能会随着干制初始阶段水分的快速散失而挥发,而造成葡萄果实自身的香气总体上在对照中的含量较高。葡萄干中富含多种脂肪酸,包括亚油酸、亚麻酸、油酸,强烈的日光照射和长时间的风干,加快了自由基的进程,加快了葡萄干的不饱和脂肪酸的自氧化途径,长链脂肪酸氧化分解成为脂肪醇、脂肪醛、脂肪酸类挥发性成分。从表3可以看出,经促干剂处理的无核白葡萄干自氧化产生的香气成分显著高于对照。酸类香气中促干剂处理的无核白葡萄干的酸类挥发性成分均高于对照。醛类香气成分,除了辛醛以外,促干剂处理的样品中的醛类挥发性成分均显著高于对照,其中己醛、壬醛、2-己烯醛、(E)-2-庚烯醛、苯乙醛香气值大于1,赋予葡萄干青香、果香和辛香。醇类香气成分中,己醇、1-辛醇、2-辛烯-1-醇以及1-辛烯-3-醇的含量均是在加促干剂样品中显著高于对照,其中具有蘑菇香和青香的1-辛烯-3-醇香气值大于1。酮类中的香气成分,6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮的促干剂组显著高于对照。此外,呋喃类中的2-戊基呋喃是不饱和脂肪酸自氧化的产物,在促干剂组显著高于对照组,其香气值大于1,赋予葡萄干青香和果香。这可能是由于促干剂处理的葡萄破坏了果皮结构,使葡萄过度失水进而破坏了细胞区域化,使细胞内的酶激活并释放出来,促进了不饱和脂肪酸自氧化途径的进行。2.3.3-乙基吡嗪,2,5-二甲基-3-3-乙基吡嗪的含量葡萄富含多种还原糖和氨基酸成分,葡萄干制过程中满足美拉德反应的条件,而产生吡嗪类香气和呋喃类香气。表4的吡嗪类