微波燙漂與熱水燙漂毛豆仁風(fēng)味成分比較

卓成龍，李大婧，宋江峰，金邦荃，劉春泉,*

(1.南京師范大學(xué)金陵女子學(xué)院，江蘇 南京 210097；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；3.國家農(nóng)業(yè)科技華東(江蘇)創(chuàng)新中心，農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210014)

微波燙漂與熱水燙漂毛豆仁風(fēng)味成分比較

卓成龍1,2,3，李大婧2,3，宋江峰2,3，金邦荃1，劉春泉2,3,*

(1.南京師范大學(xué)金陵女子學(xué)院，江蘇 南京 210097；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；3.國家農(nóng)業(yè)科技華東(江蘇)創(chuàng)新中心，農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210014)

選取蘇ZY01和蘇ZY02兩個毛豆品種，采用微波燙漂方法和熱水燙漂進(jìn)行處理，用GC-MS分析并比較經(jīng)響應(yīng)曲面優(yōu)化的較佳微波燙漂工藝和傳統(tǒng)的熱水燙漂工藝條件對毛豆仁揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響。結(jié)果顯示：1-辛烯-3-醇、異戊醛、2-癸烯醛、2-庚烯醛、戊醛、1-辛烯-3-酮、3-辛酮、己醛、己醇等對毛豆仁產(chǎn)生重要影響的化合物在優(yōu)化的微波燙漂中均比熱水燙漂保存好，表明微波燙漂對毛豆仁風(fēng)味形成貢獻(xiàn)較大。

毛豆仁；風(fēng)味成分；微波燙漂；熱水燙漂

新鮮蔬菜一般不宜直接凍藏，速凍過程并不能殺滅原料中的微生物及鈍化內(nèi)源酶。各種酶作用會使果蔬在凍藏過程中品質(zhì)變劣，嚴(yán)重影響果蔬的風(fēng)味、色澤和營養(yǎng)價值，降低可食用性。速凍前燙漂處理不僅能起到滅酶的效果，且能減少果蔬表面微生物的總數(shù)，排除組織中的空氣，防止氧化作用，降低果蔬中的硝酸鹽及軟化組織等。但是常規(guī)加熱方法燙漂時間較長，且產(chǎn)品品質(zhì)下降[1-2]。為了保持果蔬中的營養(yǎng)物質(zhì)以及最大限度地保留果實的色、香、味等品質(zhì)，新型燙漂方式不斷涌現(xiàn)[3-4]。

微波燙漂是近些年廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域的一項新技術(shù)，微波燙漂具有熱穿透力強(qiáng)，處理均勻、速度快、營養(yǎng)物質(zhì)損失少、能耗小和調(diào)控方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究和應(yīng)用[5-6]。但微波燙漂對蔬菜揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響研究甚少，尚未見不同燙漂方式對毛豆仁揮發(fā)性風(fēng)味成分影響的報道。本實驗以蘇ZY01和蘇ZY02毛豆為原料，采用頂空固相微萃取法萃取，用GC-MS分析并比較經(jīng)響應(yīng)曲面優(yōu)化的較佳微波燙漂工藝和傳統(tǒng)的熱水燙漂工藝條件對毛豆仁揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響，旨在探索新型燙漂方法對毛豆仁揮發(fā)性風(fēng)味成分形成的貢獻(xiàn)，以期為毛豆仁燙漂工藝的改進(jìn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘇ZY01和蘇ZY02兩個毛豆(Glycine max(L.) Merr.)品種。成熟度適宜、無病蟲害，由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溧水植物基地提供。

氯化鈉(分析純) 南京化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

手動SPME進(jìn)樣器(75μm CAR/PDMS萃取頭) 美國Supelco公司；Trace MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Finnigan公司；二合一攪拌機(jī) 飛利浦家庭電器有限公司；LWMC-205可調(diào)功率微波化學(xué)反應(yīng)器 南京陵江科技開發(fā)有限責(zé)任公司；HH-8數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 微波燙漂

新鮮毛豆去殼清洗，以POD酶活為指標(biāo)，在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用中心組合設(shè)計(central composite design，CCD)方法，對影響POD酶活的3個主要因素即微波功率、微波時間和料水比進(jìn)行優(yōu)化試驗，通過響應(yīng)面法得到較優(yōu)的微波燙漂工藝為微波650W、料水比2:1(g/mL)條件下處理80s，此條件下POD酶活在生產(chǎn)允許范圍之內(nèi)，且營養(yǎng)品質(zhì)較佳[7]。毛豆仁經(jīng)微波燙漂處理后取出迅速冷卻瀝干，備用。

1.3.2 熱水燙漂

新鮮毛豆去殼清洗，以POD酶活為指標(biāo)，采用許韓山等[1]研究的傳統(tǒng)熱水燙漂的工藝條件于(98±2)℃條件下燙漂2min，POD酶活在生產(chǎn)允許范圍之內(nèi)，毛豆仁經(jīng)熱水燙漂處理后取出迅速冷卻瀝干，備用。

1.3.3 毛豆揮發(fā)性風(fēng)味成分SPME萃取

毛豆樣品清洗瀝干，用攪拌機(jī)打碎后，取2g置于20mL樣品瓶中，加入8mL飽和氯化鈉。將樣品瓶放入50℃的水浴中，于磁力攪拌器上加熱平衡15min，將已老化好的萃取針頭插入樣品瓶中，用手柄將石英纖維頭推出暴露到樣品瓶頂空氣體中，恒溫50℃萃取30min，用手柄將纖維頭推回針頭內(nèi)，將萃取針頭拔出，插入GC-MS進(jìn)樣器中解析。

1.3.4 儀器條件

色譜條件：色譜柱為DB-WAX毛細(xì)管柱(30m× 0.25mm，0.25μm)；載氣：He氣；流量：0.8mL/min，不分流進(jìn)樣。程序升溫：起始溫度40℃，保持4min，以5℃/min的速率升至90℃，再以10℃/min的速率升至220℃，保持6min。

質(zhì)譜條件：離子化方式：EI；電子能量：70eV；檢測電壓：350V；發(fā)射電流：350μA；離子源溫度：200℃；接口溫度：250℃。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

定性方法：通過GC-MS所帶的NIST、Willey譜圖庫對毛豆揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行解析，再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析，確定其化學(xué)成分。僅報道正反匹配度均大于800(最大值1000)的鑒定結(jié)果[8]。

定量方法：利用譜圖庫工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，求得各化學(xué)成分在揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中的相對含量。

1.3.6 風(fēng)味成分評價方法

根據(jù)Guadagni的香氣值(U0)理論評價各化合物對樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)，即

式中：C為物質(zhì)濃度；T為感覺閾值。

U0＜1，說明該物質(zhì)對總體風(fēng)味無實際作用；U0＞1，說明該物質(zhì)可能對總體風(fēng)味有直接影響；且在一定范圍內(nèi)，U0越大說明該物質(zhì)對總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大[9]。由于所研究樣品往往包含幾十甚至上百種揮發(fā)性化合物，絕對定量幾乎不可能。研究領(lǐng)域一般用化合物的相對濃度Cr代替絕對濃度進(jìn)行分析，即：

各化合物的相對濃度可以通過峰面積歸一化法計算得到。這樣結(jié)合感覺閾值就可以通過相對濃度來判斷某揮發(fā)性化合物對總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)[10]，即相對含量較高，感覺閾值較小的組分對樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)也越大。

2 結(jié)果與分析

表1 不同處理毛豆仁揮發(fā)性風(fēng)味成分及相對含量Table 1 Contents of flavor compounds in different treated green soybean

續(xù)表1

2.1 不同燙漂處理毛豆仁揮發(fā)性風(fēng)味成分檢測

由表1可見，蘇ZY01熱水燙漂處理共檢出25種揮發(fā)性化合物，占總峰面積的82.63%，其中醇類14種，醛類6種、酮類3種、其他2種，相對含量較高的有乙醇、1-辛烯-3-醇、2,3-丁二醇、己醛、2-庚烯醛、1-(4-甲氧基苯基)-1-甲氧基丙烷等；蘇ZY01微波燙漂處理共檢出36種揮發(fā)性化合物，占總峰面積的94.41%，其中醇類17種、醛類11種、酮類4種、其他4種，相對含量較高的有乙醇、己醇、戊醇、1-辛烯-3-醇、己醛、2-庚烯醛、3-羥基-2-丁酮等。

蘇ZY02熱水燙漂處理共檢出31種揮發(fā)性化合物，占總峰面積的82.74%，其中醇類16種、醛類5種、酮類3種、烴類4種、其他3種，相對含量較高的有乙醇、戊醇、1-辛烯-3-醇、L-(+)-2,3-丁二醇、2-庚烯醛、3-羥基-2-丁酮等；蘇ZY02微波燙漂處理共檢出30種揮發(fā)性化合物，占總峰面積的93.16%，其中醇類14種、醛類5種、酮類5種、烴類2種、其他4種，相對含量較高的有乙醇、戊醇、異戊醇、1-辛烯-3-醇、L-(+)-2,3-丁二醇、2-庚烯醛、3-羥基-2-丁酮等。

毛豆仁是一種風(fēng)味較濃郁的蔬菜，含有大量的醇、醛、酮類等揮發(fā)性化合物，是燙漂后毛豆仁風(fēng)味的主要來源之一。由分析可知，蘇ZY01和蘇ZY02微波燙漂后毛豆仁揮發(fā)性風(fēng)味成分相對含量均高于熱水燙漂處理，蘇ZY01微波燙漂化合物種類數(shù)明顯多于熱水燙漂，蘇ZY02微波燙漂和熱水燙漂化合物種類數(shù)相差不多。

2.2 不同燙漂處理后醇類化合物比較

兩個毛豆品種熱水燙漂和微波燙漂相對含量最高的均為醇類，但是醇類化合物感覺閾值也較高，除少數(shù)不飽和醇外，它們對毛豆仁風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。如乙醇感覺閾值為52000μg/kg[10]、異丁醇為7000μg/kg[11]、戊醇為4000μg/kg[11]等閾值較大，對毛豆仁風(fēng)味貢獻(xiàn)不大，因此不管是微波燙漂還是熱水燙漂這些化合物的變化對毛豆仁風(fēng)味的影響也不大；而1-辛烯-3-醇感覺閾值為1μg/kg[11]，相對其他醇類感覺閾值較小，則對毛豆仁風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。從表1可以看出，1-辛烯-3-醇在兩個毛豆仁品種中微波燙漂的相對含量均比熱水燙漂后高，且兩個品種相對含量均較高，分別為14.93%和9.57%。1-辛烯-3-醇是一種亞油酸的氫過氧化物的降解產(chǎn)物，具有植物的芳香和果香香氣[12]，是毛豆仁燙漂后主要揮發(fā)性化合物之一。

2.3 不同燙漂處理后醛類化合物比較

醛類化合物在毛豆仁中的相對含量僅次于醇類，醛類化合物閾值較低，在燙漂后毛豆仁中含量也較高，對毛豆仁風(fēng)味影響較大，在兩種處理中檢出的醛類化合物感覺閾值較低的有壬醛(1μg/kg)[10]、辛醛(0.7μg/kg)[10]、2-癸烯醛(0.3μg/kg)[10]、異戊醛(0.2μg/kg)[11]，這些揮發(fā)性化合物對燙漂毛豆仁風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)。壬醛閾值較低，但是在兩個毛豆品種的兩個處理中含量均較低，且不同處理之間相對含量相差不大，如蘇ZY02熱水燙漂中相對含量為0.21%，微波燙漂中為0.26%，所以就兩種處理來說，微波燙漂和熱水燙漂均沒有較大差別。辛醛閾值較低，其變化規(guī)律和壬醛相似。異戊群α-癸烯醛均只在蘇ZY01微波燙漂處理中檢出，且它們的閾值在所檢出的醛類中較低，相對含量雖然不高，但是也對毛豆仁產(chǎn)生一定貢獻(xiàn)。異戊醛具有果香和焦甜氣息，是亮氨酸、纈氨酸等氨基酸降解產(chǎn)生的[10]。

醛類在2個品種不同處理中含量較高的還有2-庚烯醛和戊醛，2-庚烯醛在蘇ZY01熱水燙漂中相對含量為

6.25%、微波燙漂中為11.36%，ZY02熱水燙漂中相對含量為3.93%、微波燙漂為5.47%，2-庚烯醛感覺閾值為13μg/kg[10]，雖然閾值較大，但是相對含量也較高，2-庚烯醛具有油脂樣香味，對燙漂毛豆仁風(fēng)味也產(chǎn)生一定影響，因此可認(rèn)為微波燙漂對毛豆仁的風(fēng)味貢獻(xiàn)比熱水燙漂毛豆仁較大。戊醛僅在蘇ZY01微波燙漂處理中檢出，且相對含量較高為2.22%，戊醛感覺閾值為12～42μg/kg[11]，主要來源于脂肪氧化，也對毛豆仁風(fēng)味產(chǎn)生一定影響。

己醛閾值為4.5μg/kg[10]，相對含量在相同品種不同處理之間相差不大，為3%左右，己醛在新鮮原料中含量較高，兩種燙漂處理后相對含量均降低。分析其原因是由于脂肪等物質(zhì)在脂肪氧化酶等酶類作用下發(fā)生氧化等變化，會產(chǎn)生有特征性的、強(qiáng)烈的青豆氣味，稱為豆腥氣或生豆臭。這種特征氣味的成分正是己醇、己醛等產(chǎn)生的，而經(jīng)燙漂后，使脂肪氧化酶等酶類失活，從而使己醇和己醛等揮發(fā)性風(fēng)味成分相對含量降低，也一定程度上控制了豆腥氣的產(chǎn)生[13]。

2.4 不同燙漂處理后酮類及其它化合物比較

酮類化合物在燙漂后毛豆仁中含量也較高，次于醇類和醛類，酮類化合物的感覺閾值比醇類低，但高于醛類。酮類中對風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的是1-辛烯-3-酮，因其感覺閾值很低為0.005μg/kg[11]，從表1可以看出，蘇ZY01和蘇ZY02微波燙漂后1-辛烯-3-酮的相對含量均高于熱水燙漂，這也說明微波燙漂對毛豆風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。1-辛烯-3-酮具有強(qiáng)烈的壤香、蘑菇香氣及金屬氣，天然存在于丁香、青豆、大豆和茶葉中，屬天然等同香料。3-辛酮僅在兩個品種的微波燙漂中檢出，雖然相對含量不高，但其閾值為28μg/kg[11]，也可認(rèn)為是微波燙漂對毛豆仁風(fēng)味產(chǎn)生的獨(dú)特作用。另外相對含量較高的酮類是3-羥基-2-丁酮，其感覺閾值為55μg/kg[14]，同一品種不同處理之間相對含量差別不大，所以就此化合物來說，可認(rèn)為兩種處理對其影響不大。

其他化合物如己酸、甲酸辛酯、3,5-二甲基-1-己烯等，僅在微波燙漂中檢出，這些化合物雖然相對含量不高，閾值也較大，但是正是這些化合物的共同作用構(gòu)成了毛豆仁風(fēng)味體系，對毛豆仁風(fēng)味也產(chǎn)生影響。

3 結(jié) 論

兩種燙漂方法后毛豆仁中所含醇類對風(fēng)味的影響主要來自于1-辛烯-3-醇，兩個品種微波燙漂后1-辛烯-3-醇相對含量均比熱水燙漂后高說明微波燙漂對毛豆仁的風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。醛類物質(zhì)可能來源于不飽和脂肪酸氧化后形成的過氧化物的裂解和氨基酸降解，此類化合物閾值較低且在燙漂毛豆仁中含量較高，因此對燙漂毛豆仁風(fēng)味起重要作用，微波燙漂能夠使對燙漂毛豆仁風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的醛類化合物保存較好或增多。如異戊醛、2-癸烯醛、2-庚烯醛、己醛、戊醛等。酮類物質(zhì)主要呈現(xiàn)桉葉味、脂肪味和焦燃味，是由多不飽和脂肪酸的氧化或熱降解、氨基酸降解或者微生物氧化產(chǎn)生，閾值高于其同分異構(gòu)體的醛，對毛豆仁風(fēng)味貢獻(xiàn)較小，但不同燙漂處理間的差異主要來自羰基化合物的定性定量差異，故酮類化合物對形成毛豆風(fēng)味也具一定影響。

總的來說，對熱水燙漂和微波燙漂毛豆仁中揮發(fā)性化合物進(jìn)行分析比較得出：微波燙漂對毛豆仁中1-辛烯-3-醇、異戊醛、2-癸烯醛、2-庚烯醛、戊醛、1-辛烯-3-酮、3-辛酮等化合物相對含量影響較大，而這些化合物閾值均較小，因此微波燙漂對毛豆仁風(fēng)味貢獻(xiàn)大于熱水燙漂。通過改變燙漂方式可以保存或增加毛豆仁風(fēng)味物質(zhì)的形成。

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Comparison of the Flavor of Green Soybean with Microwave and Hot Water Blanching

ZHUO Cheng-long1,2,3，LI Da-jing2,3，SONG Jiang-feng2,3，JIN Bang-quan1，LIU Chun-quan2,3,*

(1. Ginling College, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, China；2. Institute of Farm Product Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China；3. Engineering Research Center for Agricultural Products Processing, National Agricultural Science and Technology Innovation Center in East China, Nanjing 210014, China)

In order to investigate the effect of microwave blanching on the volatile components of soybean, green soybean samples from the varieties of Su ZY01 and Su ZY02 were treated by optimized microwave blanching and hot water blanching. The results showed that the important volatile components of soybean, including 1-octen-3-ol, 3-methyl-butanal, 2-decenal, 2-heptenal, pentanal, 1-octen-3-one, 1-hexanol and hexanal were maintained better in microwave blanching than in hot water blanching. Thus, microwave blanching makes great contributions to the formation of green soybean flavor, which can provide a theoretical reference for the improvement of green soybean blanching process.

green soybean；volatile components；microwave blanching；hot water blanching

TS205.7

A

1002-6630(2010)18-0321-04

2010-05-20

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項目(CX(10)232)

卓成龍(1985—)，男，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工。E-mail：zhuochenglong@126.com

*通信作者：劉春泉(1959—)，男，研究員，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品精深加工及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。E-mail：liuchunquan2009@163.com