胡萝卜(Daucus carota L.)是种植最多的蔬菜之一,享有“小人参”的美称,是一种受欢迎的根茎类蔬菜[1-2],其富含类胡萝卜素、酚酸类等生物活性营养成分,具有提高抗病能力、保护视力、抗氧化及延缓衰老等功效[3-4]。胡萝卜的生产和消费在近年来呈现稳步增加的趋势[5],因此有必要对其进行深加工利用。苹果梨果实酸甜、营养丰富,具有清肺止咳的功能,适用于果汁加工[6]。由于胡萝卜汁具有药腥味而不易被大众接受[7],而添加其他果蔬将其制备成复合果蔬汁可以改善风味[8]。硒是参与人体多种生物功能合成所必需的微量元素,在预防和调节多种疾病方面发挥核心作用,膳食硒在低摄入量情况下需进行补充,且其推荐摄入量为55~75 µg/d,安全上限为400 µg/d[9-10]。无机硒通过植物从土壤中富集,然后在植物体中转变为有机硒,进而流入食物链,为人体提供充足的硒[11]。硒缺乏可引起克山病和大骨节病等疾病[12]。
非浓缩还原(not from concentrate,NFC)果汁是以果蔬为主要原料,通过直接榨汁而得的100% 纯鲜果汁[13]。NFC 果蔬汁较大程度地保留了对人体有益的天然植物色素、维生素、矿物质和膳食纤维等营养物质[14],因此享有“液体果蔬”之称,是21 世纪饮料的消费热点。固相微萃取(solid-phase microertraction,SPME)与气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术是目前研究风味物质的主要方法之一,因其快速、简单等优点被广泛应用于食品中挥发性物质的检测[15-16]。
本文以富硒胡萝卜、苹果梨为原料,采用单因素试验和响应面法优化配方,开发出安全、天然、新鲜、美味的新型NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁,并采用SPMEGC-MS 技术对常温下不同贮藏期NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁产生的挥发性气味物质进行检测,探究其风味物质变化规律,监测产品在货架期期间风味形成的最佳时间,以期为富硒产品的工业生产及胡萝卜的深加工提供技术参考。
富硒胡萝卜:葫芦岛后峪生态农业科技有限公司;苹果梨、白砂糖、无水柠檬酸(均为食品级):市售;没食子酸标准品、福林酚试剂(均为分析纯):北京索莱宝生物科技有限公司;环己烷(分析纯):天津市科密欧化学试剂有限公司;浓盐酸(优级纯):国药集团化学试剂有限公司;浓硝酸(优级纯):上海安谱实验科技股份有限公司。
7890N/5975 气相色谱-质谱联用仪、Agilent 7800电感耦合等离子体质谱仪:美国Agilent 公司;5804R冷冻离心机:德国艾本德公司;UV-2700 紫外可见分光光度计:日本SHIMADZU 公司;PHS-3G 雷磁磁力搅拌酸度计:上海仪电科学仪器股份有限公司;DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器:巩义市予华仪器有限责任公司;PAL-1 手持式糖度计:ATAGO(爱拓)中国分公司。
1.3.1 NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁工艺流程
NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁的工艺流程如下。
1.3.2 操作要点
富硒胡萝卜汁的制备:挑选成熟度适中、大小适合、果皮及果肉呈鲜艳橙红色、颜色均匀的富硒胡萝卜,清洗后切成2~3 mm 厚的薄片,90 ℃漂烫2 min,打浆后经200 目纱布过滤,得到富硒胡萝卜汁,备用。
苹果梨汁的制备:将苹果梨清洗、去皮,将其切块后用0.2% 抗坏血酸钠护色,榨汁后经200 目纱布过滤,得到苹果梨汁,备用。
NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁的制备:将富硒胡萝卜汁、苹果梨汁按照3∶1(质量比)复合,取8%白砂糖、0.2% 柠檬酸溶解后,与91.8% 复合果蔬汁混合均匀;将其进行灌装,75 ℃排气10 min 后密封,然后90 ℃杀菌5 min,冷却,得到NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁。
1.3.3 NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁配方优化
1.3.3.1 单因素试验
基于前期预试验结果,以复合果蔬汁感官评分为指标,考察复合果蔬汁中富硒胡萝卜汁添加量(65%、70%、75%、80%、85%)、白砂糖添加量(6%、7%、8%、9%、10%)、柠檬酸添加量(0.16%、0.18%、0.20%、0.22%、0.24%)对感官评分的影响。
1.3.3.2 响应面优化NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁配方
在单因素试验结果基础上确定因素影响范围,采用Box-Behnken 设计响应面试验[17],设计方案见表1。
表1 响应面试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of response surface methodology
水平-1 0 1因素A 富硒胡萝卜汁添加量/%70 75 80 B 白砂糖添加量/%7 8 9 C 柠檬酸添加量/%0.18 0.20 0.22
1.3.3.3 感官评分标准
由10 位经过专业培训且具有饮料感官评价经验的人员组成感官质量评价小组,对产品口感、香气、色泽、组织状态分别进行感官评价,所得平均分即为果蔬汁感官评分[18]。评分标准如表2 所示。
表2 感官评分标准
Table 2 Standards of sensory score
项目口感(30)香气(30)级别26~30 20~<26 1~<20 26~30 20~<26 1~<20特征描述酸甜适口,柔和细腻无粗糙感酸甜较适宜,口感较细腻酸甜度比例失调,口感粗糙胡萝卜苹果梨香气柔和、风味协调,无异味香气不柔和,无异味胡萝卜味浓郁,香气不协调,有异味
续表2 感官评分标准
Continue table 2 Standards of sensory score
项目色泽(20)组织状态(20)级别17~20 12~<17 1~<12 17~20 12~<17 1~<12特征描述橘黄色,色泽鲜艳,光泽度高浅橘黄色,有杂色色泽不佳,杂色严重,呈现棕褐色质地均匀,无分层,有少量沉淀质地较均匀,轻微分层质地不均匀,有大量沉淀且分层严重
1.3.4 理化与功能性成分含量测定
可溶性固形物(total soluble solid,TSS)含量用手持式糖度计测定;pH 值用酸度计直接测定;出汁率参照文献[19]中的方法进行测定;透光率参照文献[20]中的方法进行测定;总酚含量采用福林酚法测定[21];NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁中硒含量参考GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》中的第一法测定。
1.3.5 微生物指标测定
大肠菌群参考GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中的方法检测;菌落总数参考GB 4789.2—2022《食品安全国家标准食品微生物学检验 菌落总数测定》中的方法检测。
1.3.6 贮藏期间挥发性气味物质测定
参考Saison 等[22]的方法并稍作修改。将制备的NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁样品置于室温贮藏,分别在0、7、14、21、28 d 取样,利用SPME-GC-MS 测定NFC富硒胡萝卜复合果蔬汁中挥发性气味物质的变化。吸取5 mL 样品于萃取瓶中,放入集热式恒温加热磁力搅拌器中,于45 ℃加热15 min,然后将提前老化好的萃取头插入密封的萃取瓶中,顶空萃取30 min 后将其立即转移到GC 进样口,于250 ℃解吸5 min 后拔出,同时启动仪器采集检测数据。每个贮藏期取3 个样品,每个样品平行测定3 次。
GC 条件:色谱柱DB-WAX 毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 µm);载气为高纯He(99.999%);流速1.0 mL/min;进样口温度250 ℃;升温程序:起始柱温在40 ℃保持2 min,然后以3 ℃/min 升至120 ℃保持2 min,再以10 ℃/min 升至230 ℃保持5 min;不分流进样。
MS 条件:电子电离源:电子能量70 eV;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;质量扫描范围m/z 35~625,扫描方式为全离子扫描。
运用计算机谱库(NIST/Wiley)初步检索出匹配度大于80%的挥发性气味物质并对其进行归类分析[23],定性分析各香气成分种类;按总离子流色谱图面积归一化方法定量分析挥发性气味物质相对含量,结果以归一化面积的百分率表示。
采用Excel 2016 软件及SPSS(Version 22.0)对数据进行处理统计分析,利用Origin 2018 软件绘图。结果以平均值±标准差表示,P<0.05 表示差异显著。
2.1.1 富硒胡萝卜汁添加量对感官评分的影响
作为蔬菜食用的胡萝卜因具有不受消费者喜爱的特殊药腥味会直接影响复合果蔬汁口感[23],影响感官评分结果。富硒胡萝卜汁添加量对感官评分的影响见图1。
图1 富硒胡萝卜汁添加量对感官评分的影响
Fig.1 Effects of supplemental amount of selenium-enriched carrot juice on sensory score
由图1 可知,产品感官评分在富硒胡萝卜汁添加量为65%~85% 时,随富硒胡萝卜汁添加量的增加呈先上升后下降趋势,可能是因为富硒胡萝卜汁添加量在65%~75% 时,胡萝卜汁本身不易被接受的气味能被苹果梨汁明显改善,而富硒胡萝卜汁添加量超过75%时,直接导致整个产品的口感风味受到影响。当富硒胡萝卜汁添加量为75%、苹果梨汁添加量为25%时,NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁感官评分达到最佳,为81.44。因此,选择富硒胡萝卜汁添加量为70%、75%、80%进行后续响应面试验。
2.1.2 白砂糖添加量对感官评分的影响
白砂糖属于营养型甜味剂,在增加饮料甜度、掩盖饮料酸涩方面起重要作用;饮料糖度过高,不仅影响口感,且肥胖症、高血压及糖尿病人不适合食用[24]。白砂糖添加量对感官评分的影响见图2。
图2 白砂糖添加量对感官评分的影响
Fig.2 Effects of supplemental amount of white granulated sugar on sensory score
由图2 可知,产品感官评分在白砂糖添加量为6%~10%时,呈先上升后下降趋势。在白砂糖添加量为6%~7% 时,产品感官评分较低,甜味偏淡;白砂糖添加量为8%时,产品感官评分达到最佳,为84.33;产品感官评分在添加量8%~10% 内逐渐下降至78.86。因此,选择白砂糖添加量为7%、8%、9%进行后续响应面试验。
2.1.3 柠檬酸添加量对感官评分的影响
柠檬酸属于酸度调味剂,可降低饮料pH 值、调节饮料风味和口感[25],常应用于饮料工业中。柠檬酸添加量对感官评分的影响见图3。
图3 柠檬酸添加量对感官评分的影响
Fig.3 Effects of supplemental amount of citric acid on sensory score
由图3 可知,产品感官评分在柠檬酸添加量为0.16%~0.20%时,逐渐上升至最高分88.42,在0.20%~0.24%内逐渐下降至最低分83.92,这可能是柠檬酸过量会使产品口味偏酸、口感变差;柠檬酸添加量为0.20%时,刚好能够遮盖产品的不良风味,并在一定程度上赋予产品酸甜可口的风味,此时产品感官评分达到最佳,为88.42。因此,选择柠檬酸添加量为0.18%、0.20%、0.22%进行后续响应面试验。
2.2.1 模型建立与显著性分析
根据单因素试验结果,采用Box-Behnken 试验设计对各因素交互作用进行分析,确定NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁的最佳制备工艺。响应面试验设计及结果如表3 所示。
表3 响应面试验设计及结果
Table 3 Design and results of response surface test
编号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17因素A0 1 1 1-1 0 0 1 0 0-1 0 0 0-1-1 0 B1 0-1 1-1 0 1 0 0-1 1-1 0 0 0 0 0 C1 1 0 0 0 0-1-1 0 1 0-1 0 0 1-1 0 Y 感官评分89.88 89.23 87.96 90.11 88.07 91.97 87.31 87.12 91.89 86.89 89.21 86.71 92.54 91.92 88.37 87.11 92.14
得到NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁感官评分与各因素变量之间的二元回归方程:Y=92.09+0.21A+0.86B+0.77C+0.25AB+0.21AC+0.60BC-1.50A2-1.76B2-2.64C2。对模型进行方差分析,结果见表4。
表4 Box-Behnken 试验模型方差分析结果
Table 4 Results of Box-Behnken experimental model variance analysis
注:*表示影响显著,P<0.05;**表示影响极显著,P<0.01。
方差来源模型A B C AB AC BC A2 B2 C2残差失拟项误差总和平方和70.11 0.34 5.92 4.68 0.26 0.18 1.43 9.44 13.00 29.28 0.35 0.060 0.29 70.46自由度9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 3 4 16均方7.79 0.34 5.92 4.68 0.26 0.18 1.43 9.44 13.00 29.28 0.050 0.020 0.072 F 值156.53 6.92 118.89 94.07 5.12 3.63 28.69 189.66 261.25 588.42 0.28 P 值<0.000 1 0.033 9<0.000 1<0.000 1 0.058 0 0.098 5 0.001 1<0.000 1<0.000 1<0.000 1 0.839 4显著性***************
由表4 可知,该模型极显著(P<0.000 1)、失拟项不显著(P=0.839 4>0.05)、判定系数R2=0.995 1,R2Adj=0.988 7,表明该模型能较好地反映各因素对NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁感官评分的影响且该模型的拟合程度较好,可用于NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁感官评分的理论推测和分析。由F 值可知,各影响因素的主次顺序为B>C>A,结果表明,一次项B、C 对NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁感官评分具有极显著影响(P<0.01),A对NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁感官评分具有显著影响(P<0.05);交互项BC 影响极显著(P<0.01),其他因素间交互作用影响不显著(P>0.05);二次项A2、B2、C2对NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁感官评分具有极显著影响(P<0.01)。
2.2.2 响应面交互作用分析
响应面反映各因素与响应值间的关系以及各因素的交互作用。等高线形状为椭圆形,交互作用显著;等高线形状为圆形,交互作用不显著[26]。各因素交互作用的响应面和等高线见图4~图6。
图4 富硒胡萝卜汁添加量与白砂糖添加量对感官评分的影响
Fig.4 Effects of supplemental amount of selenium-enriched carrot juice and white granulated sugar on sensory scores
图5 富硒胡萝卜汁添加量与柠檬酸添加量对感官评分的影响
Fig.5 Effects of supplemental amount of selenium-enriched carrot juice and citric acid on sensory scores
图6 柠檬酸添加量与白砂糖添加量对感官评分的影响
Fig.6 Effects of supplemental amount of citric acid and white granulated sugar on sensory score
由图4~图6 可知,白砂糖添加量与柠檬酸添加量等高线表现出更加明显的椭圆趋势,因此白砂糖添加量与柠檬酸添加量对感官评分影响更加显著,这与表4 的方差分析结果一致。响应曲面均开口向下,表明响应面有极大值,最优配方在试验范围内。
应用Design-Expert 8.0.6 软件对回归方程进行分析,得到最优工艺为富硒胡萝卜汁添加量75.56%、白砂糖添加量8.28%、柠檬酸添加量0.2%,感官评分预测值为92.29。根据实际情况优化为白砂糖添加量8%、柠檬酸添加量0.2%、复合果蔬汁添加量91.8%,其中,复合果蔬汁中的富硒胡萝卜汁添加量为75%、苹果梨汁添加量为25%(3∶1,质量比)。该配方经验证后感官评分均值为92.88,与预测值接近,说明响应面优化模型所得工艺条件参数准确可行。
2.3.1 指标测定结果分析
TSS 含量和pH 值是衡量果汁贮藏品质的重要指标,适当的TSS 含量和pH 值可赋予果汁酸甜适宜的风味;透光率是衡量果汁体系中浑浊程度的指标,透光率越高则果汁越澄清[11]。NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁理化指标与功能性成分含量见表5。
表5 理化指标与功能性成分含量
Table 5 Content of physicochemical indexes and functional components
TSS 含量/%11.60±0.00 pH 值3.81±0.06透光率/%92.10±0.64硒含量/(µg/kg)57.90±0.46总酚含量/(mg/L)50.71±0.09苹果梨出汁率/%79.43±0.32
由表5 可知,硒含量为57.90 µg/kg,达到日均摄入量范围[3],能补充一定的硒摄取量,本产品与目前市场上其他产品相比属富硒功能产品,可作为保健品的补充品;苹果梨出汁率为79.43%,能较大程度地将原料利用完全;透光率为92.10%,说明该产品有较高的澄清度。
2.3.2 微生物测定结果分析
本产品菌落总数小于10 CFU/mL,大肠菌群未检出,产品微生物含量符合GB 7101—2022《食品安全国家标准 饮料》限量要求(菌落总数限量为104 CFU/mL,大肠菌群限量为10 CFU/mL)。
采用SPME-GC-MS 技术对不同贮藏期NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁产生的挥发性气味物质进行检测,根据质谱分析和谱图检索,部分挥发性气味物质的保留时间和相对含量结果见表6。
表6 不同贮藏期NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁产生的挥发性气味物质含量变化
Table 6 Changes in the contents of volatile odor substances produced by selenium-enriched carrot composite fruit and vegetable juice during different storage periods
类别萜烯类(28 种)芳香族(14 种)醇类(6 种)序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6挥发性气味物质α-水芹烯α-蒎烯蒎烯左旋-α-蒎烯3-亚甲基-6-(1-甲基乙基)环己烯左旋-β-蒎烯β-蒎烯2,6-二甲基-2,4,6-辛三烯α-萜品烯右旋萜二烯罗勒烯(Z)-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯萜品烯萜品油烯2,5-二甲基苯乙烯2-甲基-1-苯丙烯(-)-4-萜品醇4-萜烯醇萜品醇1-石竹烯α-柏木烯(+)-α-长叶蒎烯β-律草烯氧化石竹烯反式角鲨烯1-十九烯1-二十二烯甲苯间二甲苯乙烯基苯间异丙基甲苯邻异丙基甲苯p-伞花烃4-乙烯基间二甲苯异丙烯基甲苯草蒿脑2-甲氧基-4-甲基-1-(1-甲基乙基)苯茴香脑苯基醚1,4-二乙基苯1,2,4,5-四甲苯正戊醇正己醇1-辛烯-3-醇正辛醇2-(4-甲基-3-环己烯基)-2-丙醇愈创木醇保留时间/min 9.345 9.602 9.603 9.620 11.420 11.577 12.282 12.397 13.491 14.080 15.015 15.020 15.034 15.507 16.798 17.084 17.089 21.399 21.400 22.145 32.185 32.702 34.516 35.235 36.082 42.995 44.550 45.908 3.915 7.043 7.881 13.787 13.873 13.876 17.075 17.090 22.306 23.748 26.408 31.506 34.518 34.519 4.052 7.179 11.944 16.333 22.143 33.495相对含量/%0 d 0.23 0.60 0.78 0.67-0.79 1.54-1.07 2.46 0.55 0.52-7.43 3.31- --1.03-30.92---0.72 1.84 0.13-1.00 0.41 1.62-2.80 2.45 0.22--0.09------ ----7 d--0.68 0.49 0.14 0.57 0.69-1.02 2.52-0.30 0.39 5.05 2.62- -1.28 1.39-28.76--0.15 0.86--0.27----4.22 5.24 0.13---0.74-0.34 0.30-1.31----14 d--0.48- --0.54-0.83 2.05--0.32 3.54 1.89-0.14 1.09 1.38-22.98---0.79-- ----0.19 4.69 6.79-0.13 0.29 0.09 1.16----- --0.10-21 d--0.50 1.10-1.03 0.63 0.73 0.93 2.36-0.35 0.44 3.19 1.43 0.13-1.27-0.26 23.09 0.40 0.45-2.12-- -0.27---8.54 5.54 0.13-0.37-1.90 0.08----1.48--0.38 28 d--0.57 0.54-0.59 0.64--1.93-0.25-2.16 1.17-0.11 1.14 0.96-24.45 0.12 0.19-2.33-- -0.16--0.20 7.51-0.10-0.37-1.28---0.47 5.54 2.03 0.57 0.14-
续表6 不同贮藏期NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁产生的挥发性气味物质含量变化
Continue table 6 Changes in the contents of volatile odor substances produced by selenium-enriched carrot composite fruit and vegetable juice during different storage periods
注:-表示未检出。
类别醛类(19 种)酮类(13 种)酸类(2 种)其他类(14 种)序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14挥发性气味物质正戊醛正己醛青叶醛2-己烯醛正庚醛羊脂醛反-2-辛烯醛壬醛α-环柠檬醛(Z)-2-壬烯醛(E)-壬烯醛癸醛2,6-二甲基苯甲醛3,5-二甲基苯甲醛3,4-二甲基苯甲醛β-环柠檬醛2,6,6-三甲基-1-环己烯基乙醛反式-2-癸烯醛2,4-癸二烯醛6-甲基-2-庚酮甲基庚烯酮2,2,6-三甲基环己酮3-辛烯-2-酮甲基庚基甲酮β-大马烯酮大马酮α-紫罗兰酮2'-羟基-5'-甲氧基苯乙酮香叶基丙酮β-紫罗兰酮β-紫罗酮金合欢基丙酮异辛酸2-乙基己基反-4-甲氧基肉桂酸正己烷2-正戊基呋喃正己酸乙酯正二十烷甲酸辛酯茶香螺烷正十五烷愈创奥正十四烷正十六烷正二十一烷水杨酸-2-乙基己基酯肉豆蔻酸异丙酯对甲氧基肉桂酸辛酯保留时间/min 2.659 4.797 6.559 6.569 8.383 12.968 15.611 17.878 18.353 20.533 20.534 22.739 23.028 23.038 23.066 23.161 24.828 25.324 27.882 10.670 12.092 14.348 14.628 17.202 30.506 30.512 32.338 33.104 33.212 33.965 33.966 40.405 18.944 45.469 1.749 12.308 12.790 15.430 16.328 27.494 34.552 35.919 36.416 36.417 37.866 39.210 39.418 45.476相对含量/%0 d-25.23- -0.57 2.12-2.49- -0.62 0.47- - -0.34- - - - - - - - - - - -0.36- - - -0.18- -0.70- -0.12 0.16 0.28 0.21-0.17 0.33 0.49-7 d-25.37-1.07 0.75 2.74-1.98- -0.32 0.36- -0.18 1.74- - - - -0.30- -0.17-1.70- - - - -0.38-0.79-0.86- -0.12- -0.15 0.30- -0.40 0.64 14 d 0.87 19.66 0.83 0.71 0.91 2.76 1.03 1.75 0.20 0.56 0.45 0.47- - -2.28- - -0.09 4.87 0.44-0.33 0.18-2.49- -3.16 4.15-0.91- - -0.69 0.12-0.10- - -0.11- -0.16 0.24 21 d 1.37 1.50 1.35-1.27 3.96 1.84 1.27 0.26-0.52 0.65 0.51-0.37 4.21 0.14-0.11- -0.71-0.36-0.17 4.85 0.20-6.92 4.69-0.74 0.16- -0.81- - - - -0.13 0.16- -0.17-28 d-1.81 0.57-0.97 3.81 2.55 0.75 0.27-0.64 0.45-0.34 0.23 4.84 0.17 0.22 0.14 0.14 4.36 0.80 0.84 0.44-0.15 5.14- -4.69 4.48 0.22 0.68- -3.08 0.38-0.67 0.08- - -0.11- -0.47-
由表6 可知,共检测出96 种挥发性气味物质,包括萜烯类28 种、芳香族14 种、醇类6 种、醛类19 种、酮类13 种、酸类2 种、其他类14 种。不同贮藏期分别为0 d 41 种、7 d 44 种、14 d 48 种、21 d 55 种、28 d 58 种。
由表6 可知,NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁的挥发性物质类别主要以萜烯类和羰基类(醛类和酮类)化合物为主,Christophe 等[27]、王鹏[28]、马晓娟[29]研究发现萜烯类和羰基类化合物是影响胡萝卜汁风味较大的因素,与本研究结果一致。其各自代表产物分别为1-石竹烯、正己醛,其中1-石竹烯含量在整个贮藏期相对含量分别为30.92%、28.76%、22.98%、23.09%、24.45%;正己醛在整个贮藏期相对含量分别为25.23%、25.37%、19.66%、1.50%、1.81%,两者相对含量都整体呈降低趋势且在21 d 后趋于平衡。1-石竹烯具有温和的丁香香气[30],正己醛具有自动氧化及聚合作用,两者为NFC富硒胡萝卜复合果蔬汁提供了药腥味。正己醛在醛类物质中占主导地位,其含量随贮藏时间延长整体呈持续降低趋势,这可能是由于其在贮藏期间受到其他挥发性物质的影响发生氧化作用而使其含量降低[31]。
由表6 可知,贮藏前,风味物质以萜烯类物质居多,有少数的芳香族、醛类及酸类物质。贮藏期间,部分物质消失,如α-水芹烯、α-蒎烯、罗勒烯、β-律草烯、反式角鲨烯、1-十九烯、间二甲苯、乙烯基苯、香叶基丙酮、正十五烷、愈创奥、正二十一烷等;α-蒎烯有树脂和松脂香气,香叶基丙酮具有新鲜的花香香气。另外还产生了许多新的物质,其中醇类、酮类居多,如萜品醇、α-柏木烯、草蒿脑、苯基醚、正戊醇、1-辛烯-3-醇、正辛醇、3,5-二甲基苯甲醛、反式-2-癸烯醛、3-辛烯-2-酮、甲基庚基甲酮、大马酮、α-紫罗兰酮、β-紫罗兰酮、金合欢基丙酮、2-正戊基呋喃、甲酸辛酯等;1-辛烯-3-醇有蘑菇和泥土味,正辛醇产生甜橙香气,甲基庚基甲酮具有果香及椰子、奶油的气味,大马酮呈玫瑰花香和李子、圆柚、覆盆子等果香,紫罗兰酮类有紫罗兰香味,用于生产维生素A、维生素E 和胡萝卜素[32]。NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁在贮藏前后的风味物质有明显变化。
NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁中的不同挥发性气味物质也使得其具有特殊香味。如萜品烯具有柑橘和柠檬香气;4-萜烯醇具有胡椒香、较淡的泥土香和陈腐的木材气息;茴香脑带有甜味,具茴香的特殊香气;正庚醛有果子香味;癸醛具有新鲜的油脂香,稀薄时则有果味香。其中,萜品稀及4-萜烯醇相对含量整体随着贮藏时间的延长而降低,茴香脑、正庚醛相对含量整体随着贮藏时间的延长而增加。总之,这些挥发性气味物质中部分成分的减少以及新成分的增加共同促进了NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁良好风味的形成,使NFC富硒胡萝卜复合果蔬汁原有的药腥味有所改善,初步监测出产品最佳风味形成时间在常温贮藏21 d 左右。
经单因素试验和响应面优化,得到最佳配方为复合果蔬汁添加量91.8%(富硒胡萝卜汁与苹果梨汁质量比3∶1)、白砂糖添加量8%、柠檬酸添加量0.2%,得到的NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁具有浓郁的胡萝卜和苹果梨混合清香味。利用SPME-GC-MS 技术分析不同贮藏期NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁挥发性气味物质的变化,检测出96 种挥发性气味物质,包括萜烯类28 种、芳香族14 种、醇类6 种、醛类19 种、酮类13 种、酸类2 种、其他类14 种。不同贮藏期内NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁中挥发性气味物质的种类分别为0 d 41 种、7 d 44 种、14 d 48 种、21 d 55 种、28 d 58 种。研究发现萜烯类、醛类、酮类及醇类化合物对复合果蔬汁风味影响较大,1-石竹烯、α-蒎烯、萜品烯、香叶基丙酮、正己醛、正庚醛、1-辛烯-3-醇、正辛醇、甲基庚基甲酮、大马酮、4-萜烯醇、茴香脑等物质呈现出的特殊香气有利于改善NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁在贮藏期间的风味,产品最佳风味形成时间在常温贮藏21 d 左右。本研究可为NFC 富硒胡萝卜复合果蔬汁的开发利用提供一定理论依据,且适当的贮藏时间可以改善NFC富硒胡萝卜复合果蔬汁的口感和丰富其香味特征。
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