高倍苹果香精回填工作的初步探究

王晓东，许先猛，郭俊花，成少宁，张增帅

(运城职业技术学院有机食品工程系，山西运城 044000)

苹果香精是浓缩苹果汁生产过程中蒸发、冷凝、回收苹果汁中挥发性及半挥发性物质得到的副产品［1］。浓缩苹果汁加工过程首先将苹果破碎，压榨，在对浊汁进行预浓缩时冷凝挥发出的香气，从而回收得到苹果香精［2］。

随着分离检测技术尤其是气相色谱技术和气质联用技术的发展，国内外对苹果香精的香气成分进行了大量的研究［3－10］，发现苹果品种和成熟度不同，苹果挥发性成分不同，收集的苹果香精风味多样。目前有研究表明，至少有300种挥发性成分已从各个品种的苹果中鉴定出来［11］，这些成分有酯类、醇类、醛类、酮类、芳香烃类、脂肪酸、萜类和其他。通过感观评价和定性检测后，发现2-甲基丁酸乙酯、己醛、反-2-己烯醛都有浓郁的苹果香味，并且反-2-己烯醛是消费者已习惯的苹果清香气味［12］，决定苹果汁的芳香，香味强度和芳香物含量成正相关。

由于特有的自然香气和无可替代的安全性，天然苹果香精很受市场青睐。目前苹果浓缩汁企业利用香精回收装置已制得200倍苹果香精，北方安德利还申请了相关专利。为减少储藏、运输成本，高浓度苹果香精的需求越来越大，高倍浓缩香精是现在国际市场苹果香精的主要销售趋势［13］。

苹果汁制造商制成的各种产品中均比苹果鲜汁中香气含量小，其中以浓缩苹果汁含量最少［14］，存在苹果香气含量不足现象。为此，笔者设计将分离出的高倍苹果香精回填到浓缩苹果汁中，以反-2-己烯醛含量为检测指标，研究浓缩苹果清汁对天然苹果香精稳定性有无影响，为香精回填工作提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原材料。浓缩苹果清汁、高倍苹果香精(反-2-己烯醛浓度1 573 mg/L)，陕西海升果业股份有限公司运城分公司。

1.1.2 主要试剂。反-2-己烯醛标准品，美国Sigma公司;正己烷(分析纯)，天津基准化学试剂有限公司;苹果酸(分析纯)，天津市科密欧化学试剂有限公司;纯氦气(纯度≥99.999%)。

1.1.3 主要仪器。GC-2010气相色谱仪，日本岛津公司;HY-4调速振荡器，金坛市富华仪器有限公司;GNP-9160隔水式电热恒温培养箱，上海精宏实验设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 GC 分析方法。色谱柱型号 Rtx-WAX，30 m ×0.05 mm×0.25 μm;汽化室温度230℃;检测器温度250℃;进样方式为分流，分流比20;H2流量:40 ml/min，空气流量400 ml/min;柱温程序:初始温度40℃，恒温24 min后以10℃/min的速度升温至200℃并保持2 min;进样量为1 μl。

1.2.2 萃取时间的确定。20℃下配制浓度为3%(V/V)的加香浓缩苹果汁，充分混匀后均分为5份，每份20 ml，各加入正己烷10 ml，在调速振荡器上分别避光振荡萃取0、15、60、90、300 min后取上层有机相过0.45 μm有机滤膜后进行GC分析，确定合理的萃取时间。

1.2.3 高倍香精稳定性试验。

1.2.3.1 浓缩果汁对香精稳定性的影响。20℃下分别配制浓度为1%、3%和5%(V/V)的加香浓缩苹果汁，充分混匀后密闭避光保存，定时取不同浓度的加香浓缩苹果汁各20 ml，加入正己烷10 ml后在调速振荡器上避光振荡萃取90 min，取上层有机相过0.45 μm有机滤膜后进行GC分析。

1.2.3.2 纯水对香精稳定性的影响。20℃下分别配制浓度为1%、3%和5%(V/V)的香精水溶液，充分混匀后密闭避光保存，定时取不同浓度的香精水溶液各20 ml，加入正己烷10 ml后在调速振荡器上避光振荡萃取90 min，取上层有机相过0.45 μm有机滤膜后进行GC分析。

1.2.3.3 苹果酸对香精稳定性的影响。20℃下分别配制浓度为1%、3%和5%(V/V)的香精苹果酸水溶液，充分混匀后密闭避光保存，定时取不同浓度的香精酸水溶液各20 ml，加入正己烷10 ml后在调速振荡器上避光振荡萃取90 min，取上层有机相过0.45 μm有机滤膜后进行GC分析。

2 结果与分析

2.1 萃取时间的确定 天然苹果香精中的大部分香气成分如反-2-己烯醛等微溶或不溶于水，溶于乙醇等有机溶剂，所以选取与水极性相差很大，与水溶液能明显分层的正己烷为香精成分的萃取剂。

由图1可以得知，随萃取时间延长，萃取液中反-2-己烯醛的浓度在逐渐上升，萃取15、60、90、300 min后萃取液中的反-2-己烯醛的浓度分别为 42.7、72.5、90.3 和 93.5 mg/L，考虑到萃取时间为90～300 min时，被萃取物在两相之间达到平衡，反-2-己烯醛浓度提高不明显，为节省时间，提高工作效率，选取90 min作为萃取时长。

2.2 高倍香精稳定性试验结果

2.2.1 浓缩果汁对高倍香精稳定性的影响。定时对加香果汁中的香精成分进行萃取，结果如表1所示。由表1中可以看出，随时间延长不同浓度的加香果汁中的反-2-己烯醛的浓度整体基本呈现下降趋势，最初的10 h变化的幅度较大，在0 h不同浓度(1%、3%、5%)加香果汁萃取液中反-2-己烯醛浓度分别为28.6、96.2 和 154.1 mg/kg，10 h 后即下降为 20.3、65.2 和 93.1 mg/L。反-2-己烯醛浓度随时间延长呈下降趋势说明浓缩苹果汁中有成分对香精中反-2-己烯醛的稳定性存在影响。

表1 浓缩果汁对高倍香精稳定性的影响

2.2.2 水对香精稳定性影响。浓缩苹果清汁的主要成分为可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖等)、水和少量有机酸，先考虑水对反-2-己烯醛稳定性的影响。定时对加香水溶液中的香精成分进行萃取，结果如表2所示。由表2中可以看出，随时间延长不同浓度的加香水溶液中的反-2-己烯醛的浓度变化不大，说明纯水对反-2-己烯醛的稳定性影响很小。

表2 水对高倍香精稳定性影响

2.2.3 苹果酸对香精稳定性影响。定时对香精苹果酸溶液中的香精成分进行萃取，结果如表3所示。由表3中可以看出，随时间延长不同浓度的加香苹果酸溶液中的反-2-己烯醛的浓度同样整体基本呈下降趋势，说明浓缩苹果汁对香精稳定性的影响很大程度上源于里面酸性成分的影响。分析原因可能与反-2-己烯醛特殊的结构有关。如图2所示，反-2-己烯醛属于α，β-不饱和醛，由于碳碳双键和碳氧双键共轭，使得反-2-己烯醛与共轭二烯类似，可以与酸性物质发生1，2-加成和1，4-亲电加成，且一般只进行1，4-加成，其加成产物具有不稳定的烯醇结构，经重排得到其他化合物［15］。而且与浓缩苹果汁直接影响对比，单纯的苹果酸引起反-2-己烯醛的浓度变化更大，这可能与失去浓缩果汁中糖类物质的保护，反-2-己烯醛直接与酸性物质接触有关。

表3 苹果酸对高倍香精稳定性的影响

3 结论与讨论

确定了最佳的萃取时间，设计浓缩果汁对香精稳定性影响试验，结果显示，随时间延长不同浓度的加香果汁中的反-2-己烯醛的浓度整体基本呈下降趋势。说明浓缩苹果汁中有成分对香精中反-2-己烯醛的稳定性存在影响。

设计水对反-2-己烯醛稳定性的影响试验，结果表明，随时间延长不同浓度的加香水溶液中的反-2-己烯醛的浓度变化不大，说明纯水对反-2-己烯醛的稳定性影响很小。

设计苹果酸对反-2-己烯醛稳定性的影响试验，结果表明，随时间延长不同浓度的加香苹果酸溶液中的反-2-己烯醛的浓度基本呈下降趋势，说明浓缩苹果汁对香精稳定性的影响很大程度源于里面酸性成分的影响，可能与反-2-己烯醛自身的结构有关。

下一步将安排脱色脱酸浓缩苹果汁的香精回填试验。

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