不同加热温度对哈密瓜汁挥发性成分的影响

张瑞廷，徐 佳， 许 建

（1. 漯河食品职业学院，河南 漯河 462000；2. 新疆农业职业技术学院 园林科技分院，新疆 昌吉 831100）

哈密瓜属于热敏性瓜果，在加热处理过程中其香气成分的变化一直是食品风味研究者的关注焦点[1-2]。研究哈密瓜汁在加热过程中特征香气成分的变化规律，对于哈密瓜汁品质评价及其加工工艺的改进具有重要意义。陈计峦等人[3]对热处理前后的哈密瓜汁中的可溶性固形物、pH 值及颜色等指标进行研究，探讨了热处理方式对哈密瓜汁风味改变的规律。

固相微萃取（SPME） 方法结合气相色谱- 质谱仪（GC- MS） 应用于哈密瓜汁香气成分的研究相对较少，马永昆等人[4]采用SPME 方法对不同成熟度金皇后甜瓜汁的香气成分进行分析，得到了45 种成熟金皇后甜瓜的挥发成分，结果表明，采用固相微萃取检测出的不同成熟度甜瓜的香气与感官评定的结果相符。固相微萃取技术（SPME） 在食品风味物质研究中的重要作用愈发凸显，因其测定误差小、前处理过程不需要有机溶剂、操作方便省时等优点，而且将样品采集、成分的萃取及浓缩一体化，与气相色谱质谱仪联用后广泛应用于各种食品的香气成分分析检测中。

食品风味物质中的挥发性成分提取方法目前有超临界萃取法、液液萃取法、吹扫捕集法、蒸汽蒸馏法、SPME 法等[5]，采用固相微萃取（SPME） 方法对不同加热温度的哈密瓜汁中的香气成分进行系统分析和鉴定，比较不同加热温度下哈密瓜汁香气成分的变化规律，为哈密瓜汁加工生产企业提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

伽师瓜，采自新疆吐鲁番地区，选取个头大小一致的果实，将果肉榨汁备用；氯化钠（分析纯），国药集团提供；1- 辛醇（色谱纯），上海安谱实验科技股份有限公司提供。

1.2 仪器与设备

手动SPME 进样器，美国Supelco 公司产品；固相萃取头（聚二甲基硅氧烷/ 二乙烯基苯/ 碳分子筛，PDMS/DVB/CAR），上海安谱实验科技股份有限公司产品；气相色谱- 质谱连用仪（7890A- 5975C），美国Agilent 公司产品；恒温水浴锅，上海力辰仪器科技有限公司产品；榨汁机，浙江苏泊尔股份有限公司产品。

1.3 方法

1.3.1 挥发性成分提取及测定

将哈密瓜榨汁后，分别取50 mL 于密闭橡胶塞瓶中，置于恒温水浴锅中静置30 min，水温分别为60，70，80，90 ℃。各吸取10 mL 加热过的瓜汁放入顶空瓶中，加入2.5 g 分析纯氯化钠和内标1- 辛醇，内标质量浓度为59.5 mg/L，加盖盖好，振荡使其溶解。用老化好的萃取头插入顶空部分，推出纤维头，与瓜汁液面保持0.5 cm 距离，萃取30 min，用于气质联用（GC- MS） 分析。

1.3.2 检测条件及参数

（1） 色谱条件。进样口温度250 ℃，不分流进样；升温程序：36 ℃保持3 min，12 ℃/min 升到60 ℃，然后以6 ℃/min 升到140 ℃，再以20 ℃/min升到240 ℃，保持8 min；以氦气为载气，柱流速3 mL/min；色谱柱选用HP- 5 毛细管柱（25 m×0.2 mm，0.11 μm）。

（2） 质谱条件。电子电离（EI） 离子源，电离能量70 eV；质谱接口温度为250 ℃，离子源温度为220 ℃，扫描方式选用Scan 模式，离子碎片扫描范围为40～500 m/z。

1.3.3 定性与定量分析

（1） 定性。对样品进行GC－MS 分析后，对采集到的质谱图通过NIST05 标准谱库进行检索和自动解析。

（2） 定量。采用峰面积归一方法，计算各物质的相对含量。

2 结果与分析

按照上述试验操作步骤与方法，测定不同温度条件下哈密瓜汁挥发性成分的总离子流图。

不同加热温度下哈密瓜汁挥发性物质总离子图见图1。

经加热处理的哈密瓜汁，通过固相微萃取联合GC- MS 分析，最终得到以下结果。由表1 可见，共检测出57 种有机物，且不同的加热温度下，挥发性物质成分与相对含量发生了一定变化。共同检测出的挥发性成分有沉香醇、棕榈酸、油酸、1- 甲基-3 - 壬基- 茚、油酸已酯等5 类物质。哈密瓜为典型的热敏性果实，加热后原有的特征风味转变为南瓜味，试验中采用感官评价，认为在80 ℃及以下温度，哈密瓜的特征风味尚有保留，但加热温度至90 ℃时，则完全失去哈密瓜的特征风味。

对比80，90 ℃这2 个温度下的挥发性物质及相对含量变化可以发现，80 ℃条件下具有的某些特征性物质当加热温度达到90 ℃时，会大量减少或检测不出。特别是有水果气息的苯甲酸乙酯、有果香味的2 - 戊基呋喃、有强烈新鲜甜瓜香气的甜瓜醛、有香脂味的二氢月桂烯等物质的损失，与哈密瓜汁的风味变化具有密切关系。

不同加热温度下哈密瓜汁挥发性物质的相对含量见表1，不同加热温度下哈密瓜汁挥发性物质种类及相对含量见表2。

表1 不同加热温度下哈密瓜汁挥发性物质的相对含量

（接表1）

表2 不同加热温度下哈密瓜汁挥发性物质种类及相对含量

由表2 可见，哈密瓜汁中的挥发性成分主要有醛类、醇类、酸类、酮类、酯类、烯烃、烷烃等几类物质[6]。其中，酯类物质作为重要的呈味物质，在不同加热温度中的相对比例分别为29.44%，77.22%，46.10%，58.55% （温度由低到高），在挥发性物质总成分中占有优势比例。

利用固相微萃取技术与气相色谱质谱联用仪技术测定不同加热温度下哈密瓜汁挥发性成分，在60，70，80，90 ℃分别鉴定出24，23，30，27 种成分。

3 结论

哈密瓜汁加工过程中最佳加热温度为不超过80 ℃，且不同的加热处理温度下，共同检测出的挥发性成分有沉香醇、棕榈酸、油酸、1 - 甲基- 3 -壬基- 茚、油酸乙酯等5 类物质。贾凯等人[7]采用顶空固相微萃取（HS- SPME） 方法研究哈密瓜汁中挥发性芳香成分（VFC），分析出哈密瓜中主要的VFC为乙酸乙酯、乙酸丙酯、2 - 甲基丙酸乙酯、丁酸乙酯、2- 甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯和壬醛等。试验检测出的芳香成分结果与贾凯等人[7]的研究结果相比，主要的挥发性成分基本一致。在测定不同温度下哈密瓜汁挥发性成分中酯类占主要成分，其中70 ℃时相对含量达到77.22%，随着温度升高，相对含量明显降低；烯烃类的相对含量在80 ℃时最高，达到37.11%。

在80 ℃及以下温度，哈密瓜的特征风味尚有保留，但加热温度达到90 ℃时，则完全失去哈密瓜的特殊风味。当加热温度至90 ℃时，水果气息的苯甲酸乙酯、果香味的2- 戊基呋喃、强烈新鲜甜瓜香气的甜瓜醛、香脂味的二氢月桂烯等物质大量损失，使哈密瓜汁失去了其特有的风味[8]。