烘干溫度對大棗香氣成分及理化指標(biāo)的影響

呂 姍，凌 敏，董浩爽，孟明佳，曹 真，劉孟軍，敖常偉,*

烘干溫度對大棗香氣成分及理化指標(biāo)的影響

呂 姍1，凌 敏2，董浩爽1，孟明佳1，曹 真1，劉孟軍3，敖常偉1,*

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北 保定 071000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，河北 保定 071000；3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 中國棗研究中心，河北 保定 071000）

為比較不同烘干溫度條件下大棗香氣成分的變化，采用氣相色譜-質(zhì)譜-嗅覺（gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry，GC-MS-O）測量法對80～160 ℃烘干大棗的香氣成分進行分析鑒定，并對不同烘干溫度條件下大棗的總糖、還原糖、氨基酸及色澤變化進行分析。結(jié)果表明：GC-MS-O共鑒定出99 種物質(zhì)，其中經(jīng)嗅覺測量法檢測出61 種。典型的隨溫度升高相對含量逐漸升高的物質(zhì)為糠醛、5-甲基呋喃醛、5-羥甲基糠醛、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、糠醇、2-乙?；秽?、3,5-二氫-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、4-環(huán)戊烯-1,3-二酮。酸類物質(zhì)如醋酸、2-甲基丁酸、正己酸、正庚酸、羊脂酸、苯甲酸、正癸酸、月桂酸隨溫度升高相對含量逐漸降低。糖與氨基酸含量隨溫度升高逐漸降低，色差指數(shù)表明當(dāng)溫度超過140 ℃時，大棗褐變反應(yīng)劇烈，會產(chǎn)生焦糊。

氣相色譜-質(zhì)譜-嗅覺測量法；大棗；烘干；還原糖；氨基酸；色澤

棗屬（Ziziphus Mill.）是鼠李科（Rhamnaceae）植物50多個屬中經(jīng)濟價值最高的一個屬[1]。棗樹在我國分布范圍廣泛，品種豐富，產(chǎn)量大[2]。大棗除了具有較好的營養(yǎng)功能外，其具有的特殊棗香味也是被人們喜愛的原因。但由于不同加熱溫度對棗香味的形成影響顯著，而且會形成不同的焦香風(fēng)味，因此研究不同高溫條件對大棗香氣成分的組成及變化影響有非常重要的意義。

前人關(guān)于棗香的分析認為其香氣的產(chǎn)生主要有2 個途徑：一是大棗生長過程中自身生物合成的香氣物質(zhì)；二是大棗中的化學(xué)成分在人為烘烤或加熱過程中形成的非酶反應(yīng)香味產(chǎn)物[3]，如美拉德反應(yīng)。美拉德反應(yīng)主要是羰基與氨基之間的反應(yīng)，可以生成復(fù)雜的芳香類化合物。大棗中有豐富的還原糖及氨基酸，為美拉德反應(yīng)提供了豐富的底物。另外，大棗中一些其他成分的分解及氧化也是香氣成分的產(chǎn)生途徑之一，如脂肪酸的氧化，抗壞血酸的分解等[4-5]。

以前對于揮發(fā)性成分的分析主要利用氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）或者GC-氫火焰檢測器[6]。Fuller等[7]在1964年最早提出GC-嗅聞（GC-olfactometry，GC-O），1976年GC-O得到了進一步發(fā)展，直到現(xiàn)在GC-O技術(shù)已發(fā)展成為一種先進的檢測方法[8]。GC-MS-O檢測法是在GC柱末端安裝分流裝置，將樣品以1∶1（根據(jù)儀器設(shè)定）的分流比分流到MS檢測器與嗅覺檢測器。首先將前處理樣品經(jīng)進樣口注入色譜柱，復(fù)雜樣品經(jīng)色譜柱分離后通過分流裝置分成兩路，一路進入MS檢測器，另一路經(jīng)過專用的傳輸線進入嗅覺檢測器，并最終從嗅覺檢測器出口流出，通過載氣流量，傳輸管路內(nèi)徑及長度的設(shè)計，嗅聞時間與物質(zhì)保留時間基本保持一致。嗅聞人員在嗅覺檢測器出口進行嗅聞分析，記錄所聞到的氣味與相應(yīng)保留時間，通常用一個或幾個詞語來描述他們對所聞氣味的感覺[9-10]。本實驗將GC的分離能力與人靈敏的嗅覺結(jié)合起來對香味活性成分進行鑒定，可以彌補MS的不足。而對于大棗香氣成分的研究報道主要集中于干制方式、提取方法，以及品種對大棗香氣成分的影響[11-13]，干制方式也多為低溫加熱（50～70 ℃）[14]。本實驗在此基礎(chǔ)上采取高溫加熱方式對大棗進行烘干處理，旨在能夠得到獨特、濃郁的焦香風(fēng)味棗香氣，通過比較不同烘干溫度對大棗香氣成分及理化指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)大棗中16 種典型香氣成分隨烘干溫度的變化，以及糖類、氨基酸、色澤指標(biāo)隨烘干溫度的變化，這一研究為大棗的加工利用及新型棗香精及棗香味產(chǎn)品的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

棗原料收集于河北省保定市阜平縣棗種植園，品種為婆棗。

硫酸銅、亞甲基藍、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰醋酸、葡萄糖、鹽酸、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞指示劑、碳酸鈉、碳酸氫鈉、2,4-二硝基氯苯、乙酸鈉、三乙胺、乙醇（均為分析純） 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；乙腈（色譜純） 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；天冬氨酸、谷氨酸、組氨酸、絲氨酸、精氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、牛磺酸、脯氨酸、丙氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、胱氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純） 北京拜爾迪生物技術(shù)公司；醋酸、正己酸、糠醛、5-羥甲基糠醛標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純） 阿拉丁試劑（上海）有限公司；C5～C30正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品 美國AccuStandard公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-101-1A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 寧波東南儀器有限公司；85-2A測速數(shù)顯恒溫磁力攪拌器 常州朗越儀器制造有限公司；7890B-5977A型GC-MS聯(lián)用儀、HP-Innowax毛細管色譜柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）美國Agilent公司；ODP3型嗅聞儀 德國Gerstle公司；CR-400色差計 日本Conica Minolta公司；1525高效液相色譜儀、Universil C18液相色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm） 美國Waters公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品加熱烘干處理

選擇大小均勻、完整、無腐爛、病蟲害的大棗原料6 份，去核，剪碎為約5 mm×5 mm的顆粒。其中5 份分別置于80、100、120、140、160 ℃條件下恒溫?zé)犸L(fēng)烘干30 min，含水率分別為3.9%、2.2%、1.5%、1.6%、1.4%。1 份于40 ℃條件下恒溫干燥至含水率約為5%作為對照。將干燥的樣品用組織粉碎機粉碎，密封4 ℃冷藏保存。

1.3.2 不同烘干溫度條件下大棗揮發(fā)性成分的GC-MS-O分析

香氣成分的萃?。喉斂展滔辔⑤腿》?。由于不同萃取頭對香氣成分的吸附效果影響顯著，實驗參考閆忠心[15]對干棗揮發(fā)性物質(zhì)的提取方法，選擇50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/ polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）萃取頭。準(zhǔn)確稱取3.5 g棗粉于20 mL頂空瓶中，密封。萃取前，將裝有樣品的頂空瓶置于50 ℃水浴中預(yù)熱平衡10 min。然后將活化好的萃取頭（50/30 μm DVB/CAR/PDMS，270 ℃活化30 min）插入樣品瓶，推出纖維頭，50 ℃萃取40 min，每個樣品做3 次平行處理。

GC條件：HP-Innowax毛細管色譜柱（60 m× 0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：50 ℃保持2 min，以7 ℃/min升至250 ℃，保持13 min；載氣（He）流速1.45 mL/min；進樣口溫度240 ℃；不分流。

MS條件：電子電離源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子能量70 eV；采集類型：全掃描；質(zhì)量掃描范圍m/z 33～350；輔助加熱器溫度250 ℃。

嗅聞儀條件：輔助氣N2，傳輸線溫度250 ℃。實驗時選擇3 人對樣品進行嗅聞分析，同一種物質(zhì)被2 人以上嗅聞到并且有相似嗅覺描述時，其結(jié)果可被計入最終數(shù)據(jù)分析。通過預(yù)實驗結(jié)果分析，選擇了4 種氣味明顯的化合物，分別為醋酸、正己酸、糠醛、5-羥甲基糠醛，將這4 種化合物標(biāo)準(zhǔn)品用二氯甲烷稀釋至50、100、500、1 000 μg/mL，嗅聞人員事先以這4 種標(biāo)準(zhǔn)品溶液進行嗅聞訓(xùn)練，記錄聞到氣味的時間，嗅聞時間比保留時間大約滯后0.1 min，并通過訓(xùn)練熟悉掌握嗅聞儀的使用。

定性及定量分析：各組分與NIST 14標(biāo)準(zhǔn)譜庫進行對照分析，采用C5～C30正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品對各組分保留指數(shù)（retention index，RI）進行計算，用匹配度及RI定性，采用峰面積歸一化法計算各組分相對含量。

1.3.3 不同烘干溫度條件下大棗中還原糖及總糖含量的測定

還原糖及總糖的提取與測定參考文獻[16]。

1.3.4 不同烘干溫度條件下大棗中氨基酸含量的測定

參考尤曉蒙[17]對氨基酸的測定方法，樣品預(yù)處理及衍生方法如下。

樣品預(yù)處理：稱取約1 g樣品于20 mL水解管中，加入10.00 mL 6 mol/L鹽酸，混勻，密封，將水解管放入110 ℃的恒溫干燥箱中，水解20 h。水解完成后，將水解液離心，取上清液保存。準(zhǔn)確量取1.00 mL上清液于試管中，在80～90 ℃條件下用真空泵抽干，再用2.00 mL 0.1 mol/L鹽酸溶解，旋渦混合后過無機膜（0.45 μm），過膜后放入1.5 mL的離心管中待衍生。每個樣品做3 次平行處理。

氨基酸的衍生：準(zhǔn)確量取100 μL樣品溶液及氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液，放入扎孔的小離心管中，加入200 μL緩沖鹽溶液，100 μL 2,4-二硝基氯苯衍生劑，混勻后90 ℃恒溫水浴加熱90 min，然后冷卻至室溫加入體積分數(shù)10%乙酸溶液50 μL，再加入550 μL純凈水定容至1 mL，混勻后排氣泡，取上清液過有機膜（0.45 μm），密封保存待測。

高效液相色譜條件：Universil C18色譜柱（4.6 mm× 250 mm，5 μm）；柱溫40 ℃；流動相A：乙酸鈉-三乙胺-冰乙酸-純凈水（2.5∶1.5∶1.17∶1 000，V/V）；流動相B：100%純乙腈；檢測波長360 nm；進樣量10 μL。

1.3.5 不同烘干溫度條件下大棗的色澤變化

采用CR-400色差計對棗粉色澤變化進行測定，L*為亮度指數(shù)，L* =100為白色，L* = 0為黑色，a*值表征紅綠，＋a*越大越接近紅色，－a*越小越接近綠色，b*值表征黃藍，＋b*越大越接近黃色，－b*越小越接近藍色。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19.0對實驗數(shù)據(jù)進行方差及顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘干溫度條件下大棗中揮發(fā)性成分的GCMS-O分析

表1 不同烘干溫度條件下大棗中揮發(fā)性成分的GC-MS-O分析結(jié)果Table1 Results of GC-MS-O analysis of dried jujube at different temperatures

續(xù)表1

續(xù)表1

采用頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS-O對不同烘干溫度條件下大棗中的揮發(fā)性成分分析，結(jié)果如表1所示。通過NIST 14譜庫檢索，對匹配度不小于80%的99 種化合物進行統(tǒng)計，其中包括醛類14 種、酮類10 種、酸類24 種、醇類5 種、酯類14 種、烷烴類11 種、萜烯類7 種、其他14 種。表2統(tǒng)計了不同烘干溫度條件下的大棗中各類揮發(fā)性物質(zhì)種類及其相對含量。在這99 種化合物中，其中61 種至少經(jīng)2 名以上嗅聞人員通過嗅聞儀聞到具有不同強度的氣味。

表2 各類物質(zhì)數(shù)量及相對含量Table2 Numbers and total relative contents of volatile compounds belonging to different classes

由表2可以看出，未高溫烘干的大棗中酸類物質(zhì)種類及相對含量最高，是大棗中的主要揮發(fā)性物質(zhì)。由表1可知，在酸性成分中，乙酸相對含量最高，一方面由于大棗在樹上糖心過程中發(fā)酵產(chǎn)生部分乙酸，另一方面是一些長鏈脂肪酸在烘干過程中熱氧化分解的結(jié)果[18]。隨烘干溫度的升高，酸類物質(zhì)的種類變化不明顯，但相對含量迅速下降，這主要是由于酸類物質(zhì)尤其是乙酸容易揮發(fā)引起的。除乙酸外，經(jīng)嗅聞人員鑒定，異丁酸、2-甲基丁酸、正戊酸、正己酸、正庚酸具有發(fā)酵酸味或者汗酸味等不愉快的氣味[19]。這些不愉快的氣味在烘干過程中相對含量逐漸降低有利于大棗烘干香氣的形成。其他部分酸類物質(zhì)呈淡果香、花香或青草味，且相對含量較低。

烘干溫度升高至140～160 ℃時，酸類物質(zhì)相對含量迅速下降，相反，醛類物質(zhì)成為熱風(fēng)烘干大棗中的主要揮發(fā)性成分。醛類物質(zhì)相對含量在烘干過程中不斷上升，其中糠醛的生成對醛類物質(zhì)的增加起主要作用，糠醛在前人有關(guān)棗揮發(fā)性成分的研究中均有報道，尤其在加熱處理后的棗中含量較高[20-21]?？啡┦强箟难嵩跓?、氧條件下降解生成的低分子醛類物質(zhì)[22]。此外5-甲基呋喃醛、5-羥甲基糠醛也隨烘干溫度升高而逐漸生成。烘干食物中生成的醛類物質(zhì)又稱為Strecker醛類，該類物質(zhì)的生成與Maillard和Strecker降解密切相關(guān)，α-氨基酸和還原糖在加熱條件下按Strecker降解途徑可以生成各種醛類物質(zhì)，這類物質(zhì)與食物的褐變及香氣的形成均有關(guān)[23]。經(jīng)嗅聞人員鑒定糠醛、5-甲基呋喃醛、5-羥甲基糠醛據(jù)具有不同程度的焦香氣味及糖果味。這類物質(zhì)對烘干食物香氣的形成至關(guān)重要，許多能夠促進人食欲的香味就來源于此類物質(zhì)。其他一些醛類物質(zhì)也具有不同程度的果香味及香甜味，但相對含量較低，并且隨溫度變化不明顯?？赡苁菞椆墒爝^程中生物合成的一類揮發(fā)性成分。

由表2可以看出，酮類物質(zhì)相對含量也隨烘干溫度的升高而增加，但其數(shù)量變化并不明顯。與高溫烘干處理的大棗相比，未經(jīng)高溫烘干處理的大棗酮類物質(zhì)相對含量較低，天然存在于大棗中的酮類物質(zhì)典型合成途徑是脂肪酸在脂氧合酶作用下降解[24]。由表1可以看出，2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮對酮類物質(zhì)相對含量的增加貢獻最大。酮類物質(zhì)為Maillard反應(yīng)的中間產(chǎn)物，通過Strecker降解產(chǎn)生。3-羥基-2-丁酮及4-羥基-2,5-二甲基-3（2H）-呋喃酮均呈焦糖味或香甜味道，其中3-羥基-2-丁酮在未加熱處理的大棗中相對含量較高，在熱風(fēng)烘干條件下其相對含量降低，160 ℃烘干時未檢出。

醇類物質(zhì)中糠醇是在烘干過程中產(chǎn)生的一種芳香性物質(zhì)，經(jīng)嗅聞人員鑒定為花香味，且在高溫烘干的大棗中相對含量較高。相關(guān)研究也報道過大棗中糠醇的存在，但含量較低[25]。本研究在高溫烘干條件下生成的糠醇相對含量較高。說明糠醇的生成與加熱條件有關(guān)。其他醇類物質(zhì)如5-甲基-2-呋喃甲醇只存在于熱風(fēng)烘干大棗中，未經(jīng)高溫烘干處理的大棗未檢出，說明該物質(zhì)也是在加熱過程中形成的，與糠醇類似呈清新或者花香味。

酯類化合物是果品香氣成分中最主要的一類物質(zhì)，成熟的果品香氣主要取決于酯類物質(zhì)，趙峰等[26]研究了金絲小棗在成熟過程中酯類成分的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)酯類成分的數(shù)量隨果實的成熟逐漸增加，在半紅熟期種類最多。月桂酸甲酯呈典型的棗香味，肉豆蔻酸乙酯和肉豆蔻腦酸甲酯呈典型的焦香風(fēng)味。這幾類物質(zhì)都曾被鑒定為大棗中典型的香氣成分[27]。其他酯類如正癸酸乙酯、丁位己內(nèi)酯、9-十六碳烯酸乙酯也是構(gòu)成大棗香氣成分的重要物質(zhì)[28]。

萜烯類物質(zhì)相對含量較低，且結(jié)合表1、2可以看出，該類物質(zhì)的相對含量與烘干條件關(guān)系不大，萜烯類物質(zhì)廣泛存在于植物及其精油中，是植物中天然存在的一類物質(zhì)。在本研究中（Z）-1,6-三癸二烯、（Z）-β-法尼烯、畢澄茄烯、α-甜旗烯均可通過嗅聞儀聞到香味，但其香味各不相同。除此之外，本研究中也鑒定出了較多的烷烴類物質(zhì)，但烷烴類物質(zhì)一般無氣味，對棗香氣的形成貢獻不大。另外，2-正戊基呋喃、2-乙?；秽?、2-乙酰基吡咯呈焦糖味、甜味及堅果味。呋喃、吡咯類物質(zhì)為Maillard反應(yīng)的終產(chǎn)物，是賦予焙烤類物質(zhì)焦香風(fēng)味的重要成分。

2.2 大棗中典型揮發(fā)性物質(zhì)隨烘干溫度的變化

已鑒定出的99 種揮發(fā)性成分中，有16 種是在烘干過程中變化比較典型的揮發(fā)性物質(zhì)，分別為糠醛、5-甲基呋喃醛、5-羥甲基糠醛、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、糠醇、2-乙酰基呋喃、3,5-二氫-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、4-環(huán)戊烯-1,3-二酮、醋酸、2-甲基丁酸、正己酸、正庚酸、羊脂酸、苯甲酸、正癸酸、月桂酸。其中糠醛、5-甲基呋喃醛、5-羥甲基糠醛、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、糠醇、2-乙?；秽?、3,5-二氫-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、4-環(huán)戊烯-1,3-二酮相對含量隨烘干溫度的升高呈上升趨勢；醋酸、2-甲基丁酸、正己酸、正庚酸、羊脂酸、苯甲酸、正癸酸、月桂酸相對含量隨烘干溫度的升高呈下降趨勢。呈上升趨勢的物質(zhì)大多是在高溫烘干條件下的副產(chǎn)物，如醛類、呋喃、吡喃類物質(zhì)等，這些物質(zhì)多為芳香性物質(zhì)，是構(gòu)成高溫烘干大棗風(fēng)味的主要成分。呈下降趨勢的物質(zhì)大多為酸類物質(zhì)，這一類物質(zhì)天然存在于大棗中，由于其易揮發(fā)的性質(zhì)，在高溫烘干過程中不斷下降，部分物質(zhì)最終相對含量極低，酸類物質(zhì)也是構(gòu)成大棗香氣成分的一類主要物質(zhì)，但其相對含量較高時刺激性較強，有些酸類物質(zhì)在低濃度時可以呈現(xiàn)令人愉快的芳香性果香氣味。

2.3 不同烘干溫度條件下大棗理化指標(biāo)的變化

2.3.1 高溫烘干對總糖、還原糖及氨基酸含量的影響

表3 不同烘干溫度條件下總糖及還原糖含量的變化Table3 Changes in total sugar and reducing sugar contents of dried jujube at different temperatures %

糖是大棗中重要的營養(yǎng)成分之一，也是評價大棗品質(zhì)的重要指標(biāo)，高溫烘干雖然可以增加大棗的香氣成分，但對糖類物質(zhì)的影響也不容忽略。由表3可以看出，還原糖及總糖含量均隨烘干溫度的升高而降低，未處理，80、100、120、140、160 ℃烘干的大棗還原糖含量差異顯著，未處理的大棗與80 ℃烘干的大棗總糖含量差異不顯著，100 ℃與120 ℃烘干的大棗總糖含量差異不顯著。

表4 不同烘干溫度條件下氨基酸含量的變化Table4 Changes in amino acid contents of dried jujube at different temperatures %

由表4可以看出，精氨酸、纈氨酸、色氨酸、苯丙氨酸這4 種氨基酸在不同烘干溫度條件下含量變化無顯著性差異。天冬氨酸、脯氨酸、酪氨酸、谷氨酸這4 種氨基酸含量相對較高，且當(dāng)溫度升高至140～160 ℃時，其含量變化存在顯著性差異。從氨基酸總量變化來看，隨烘干溫度的升高，氨基酸總量呈下降趨勢。未經(jīng)高溫烘干處理的大棗與高溫烘干處理的大棗相比，氨基酸總量存在顯著性差異。100、120 ℃烘干處理的大棗之間氨基酸總量無顯著性差異，但與140、160 ℃相比存在顯著性差異。

大棗中天然存在的香氣成分主要是揮發(fā)酸，熱風(fēng)烘干處理可使棗香濃郁，這主要是加熱促進了香氣成分的揮發(fā)以及大棗所含的各種營養(yǎng)成分之間在加熱等其他條件下也可以合成新的香味物質(zhì)，彌補其本身香味的缺陷。實驗研究了烘干大棗中糖類及氨基酸這兩類主要物質(zhì)的含量隨溫度的變化。結(jié)果顯示，大棗中糖含量較高，且含有種類豐富的氨基酸，其本身這些特征為香氣的形成提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以烘干大棗中糖類及氨基酸含量的變化與其香氣的產(chǎn)生密切相關(guān)。美拉德反應(yīng)主要與氨基酸和糖的種類、溫度、水分、pH值等相關(guān)，食物中氨基酸及糖種類越豐富，所行成的風(fēng)味也就越豐富[29]。研究發(fā)現(xiàn)，大棗在烘干過程中，還原糖、總糖及氨基酸總量隨烘干溫度的升高而降低，這一變化與大棗烘干過程中典型香氣成分形成密切相關(guān)。風(fēng)味物質(zhì)形成的同時，高溫烘干處理也會造成大棗營養(yǎng)成分的損失。由表3可以看出，溫度超過140 ℃后，總糖及還原糖含量急劇下降，由表4可以看出，溫度超過120 ℃后，含量較高的天冬氨酸與脯氨酸含量急劇下降，氨基酸總量也在120 ℃后急劇下降。以上結(jié)果說明高溫烘干處理可使棗香濃郁，但過高溫度會造成大棗營養(yǎng)價值的急劇下降。

2.3.2 高溫烘干對大棗色澤的影響

表5 不同烘干溫度條件下大棗色澤的變化Table5 Changes in color parameters of dried jujube at different temperatures

大棗在高溫烘干條件下容易發(fā)生非酶褐變反應(yīng)，這類反應(yīng)不僅能夠產(chǎn)生獨特的香氣成分，對食品色澤也會產(chǎn)生影響。本研究對不同烘干溫度條件下大棗棗粉的色澤進行分析旨在從色澤參數(shù)方面對烘干溫度進行控制，防止溫度過高產(chǎn)生焦糊。如表5所示，L*值隨烘干溫度升高逐漸降低，說明棗粉在烘干過程中顏色逐漸偏暗，黑色程度逐漸升高，這主要是由Maillard反應(yīng)引起的[30]。當(dāng)烘干溫度由140 ℃升至160 ℃時，L*值迅速下降，說明該溫度條件下Maillard反應(yīng)劇烈，容易發(fā)生焦糊，應(yīng)控制烘干溫度不超過140 ℃。a*值和b*值隨溫度升高呈逐漸增加趨勢，說明棗粉隨烘干溫度的升高，黃色和紅色程度加深，a*值在溫度超過120 ℃以后升高迅速，該溫度條件也應(yīng)嚴(yán)格控制，以免發(fā)生焦糊。

3 結(jié) 論

本實驗采用GC-MS-O法對烘干大棗中揮發(fā)性成分的組成及變化進行了鑒定與分析，共檢測到99 種化合物，其中61 種經(jīng)嗅覺測量法鑒定為風(fēng)味活性成分，將烘干過程中大棗香氣成分的變化與糖含量，氨基酸含量的變化結(jié)合分析，鑒定出8 種主要的揮發(fā)性成分是在高溫烘干中產(chǎn)生的，分別為：糠醛、5-甲基呋喃醛、5-羥甲基糠醛、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、糠醇、2-乙?；秽?、3,5-二氫-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、4-環(huán)戊烯-1,3-二酮。這些物質(zhì)大多為美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，并且大多呈焦香味或香甜味，是烘干大棗的主要香氣物質(zhì)。除此之外，一些大棗本身含有的酸類揮發(fā)性成分如醋酸、2-甲基丁酸、正己酸、正庚酸、羊脂酸、苯甲酸、正癸酸、月桂酸隨高溫烘干過程逐漸降低，這一過程改善了天然大棗揮發(fā)性成分中的一些不愉快的刺激性酸味，有利于大棗香氣的形成。大棗在烘干過程中不僅香氣成分發(fā)生變化，由于美拉德反應(yīng)產(chǎn)物類黑精的產(chǎn)生，其色澤也會發(fā)生褐變，對大棗色澤的分析顯示，在本實驗條件下，超過140 ℃褐變反應(yīng)劇烈，容易焦糊，不利于大棗香氣的形成。上述結(jié)果對于研究大棗香氣的形成途徑，香氣的優(yōu)化，富集和強化及焦香風(fēng)味大棗香精的研發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)。

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Effect of Drying Temperature on the Aroma Components and Physiochemical Properties of Jujube

L? Shan1, LING Min2, DONG Haoshuang1, MENG Mingjia1, CAO Zhen1, LIU Mengjun3, AO Changwei1,*
(1. College of Food Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China; 2. College of Plant Protection, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China; 3. Research Center of Chinese Jujube, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China)

The volatile compounds in dried jujube obtained in the temperature range of 80-160 ℃ were characterized by gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry (GC-MS-O). The total sugars, reducing sugars, amino acids and color parameters were determined as well to evaluate the effect of drying temperature on jujube quality. A total of 99 volatile compounds were identified by GC-MS, 61 compounds of which were verified as aroma-active compounds by olfactometry. The main compounds, furfural, 5-methyl furfural, 5-hydroxymethylfurfural, 2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one, furfuryl alcohol, 2-acetylfuran, 3,5-dihydroxy-2-methyl-4H-pyran-4-one, and 1,3-dione-cyclopent-4-ene, were generated at high drying temperature in a temperature-dependent manner. Some acids, such as acetic acid glacial, 2-methyl butyric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, benzoic acid, benzoic acid, and lauric acid, as well as sugar and amino acid contents, were decreased as the temperature increased. Color parameters showed that the browning reaction was enhanced, leading to a burnt flavor when the temperature was over 140 ℃.

gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry (GC-MS-O); jujube; drying; reducing sugar; amino acid; color

10.7506/spkx1002-6630-201702023

TS201.1

A

1002-6630（2017）02-0139-07

呂姍, 凌敏, 董浩爽, 等. 烘干溫度對大棗香氣成分及理化指標(biāo)的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(2): 139-145. DOI:10.7506/

spkx1002-6630-201702023. http://www.spkx.net.cn

L? Shan, LING Min, DONG Haoshuang, et al. Effect of drying temperature on the aroma components and physiochemical properties of jujube[J]. Food Science, 2017, 38(2): 139-145. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201702023. http://www.spkx.net.cn

2016-06-28

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2013BAD14B03）

呂姍（1990—），女，碩士研究生，研究方向為食品科學(xué)。E-mail：13832212632@163.com

*通信作者：敖常偉（1971—），男，副教授，博士，研究方向為食品化學(xué)。E-mail：aocw@163.com