不同干燥方式对骏枣中香气成分的影响

2024-05-29郭雅娟范军刚李建珍

中国调味品 2024年4期

郭雅娟范军刚李建珍

摘要：骏枣营养丰富，富含碳水化合物、维生素、氨基酸、矿物质元素及多酚、萜烯、皂苷和环磷酸鸟苷等活性物质，具有提高免疫力、抗氧化、抗衰老和抗肿瘤等生物活性功效。目前大部分骏枣以干品的形式销售，通过干燥的方式来延长骏枣的贮藏期。然而不同干燥方式对骏枣中香气成分的影响不同，传统自然干燥和烘烤方式逐渐被现代干燥技术取代。不同干燥方式对骏枣中香气成分的影响较明显，但不同干燥方式对骏枣中香气成分的影响的报道并不充分。该研究基于此，采用气相色谱、传感器电子鼻和快速气相色谱电子鼻对真空干燥、红外干燥、热泵干燥、热风干燥、真空冷冻干燥和压差闪蒸干燥制作的骏枣片中的香气成分进行分析。结果表明，热泵干燥、红外干燥、真空干燥和热风干燥的骏枣片的香气成分较接近；真空冷冻干燥的骏枣片的香气成分与其他几种干燥方式的骏枣片的香气成分差异明显。

关键词：骏枣；不同干燥方式；香气成分；气相色谱；电子鼻技术

中图分类号：TS201.1 文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2024）04-0173-05

Effects of Different Drying Methods on Aroma Components in

Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao

GUO Ya-juan1， FAN Jun-gang2*， LI Jian-zhen1

（1.Department of Light Chemical Technology， Shanxi Railway Vocational and Technical

College， Taiyuan 030013， China; 2.School of Chemistry and Materials Science，

Shanxi Normal University， Taiyuan 030013， China）

Abstract： Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao is rich in nutrients， including carbohydrates， vitamins， amino acids， mineral elements as well as active substances such as polyphenols， terpenes， saponins and cyclic guanosine monophosphate. It has bioactive effects such as improving immunity， anti-oxidation， anti-aging and anti-tumor. At present， most of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are sold in the form of dried products， and the storage period of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao is extented by drying. However， different drying methods have different effects on the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao. The traditional natural drying and baking methods of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are gradually replaced by modern drying technology. The effects of different drying methods on the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are obvious， but the reports on the effects of different drying methods on the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao are not sufficient. Based on this， in this study， gas chromatography， sensing electronic nose and fast gas chromatography electronic nose are used to analyze the aroma components in Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao. crisps produced by vacuum drying， infrared drying， heat pump drying， hot air drying， vacuum freeze drying and differential pressure flash drying. The results show that Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao. crisps dried by heat pump

收稿日期：2023-10-12

基金項目：2021年山西省高等学校科技创新项目（2021L607）

作者简介：郭雅娟（1983—），女，副教授，博士，研究方向：食品香气成分分析检测。

*通信作者：范军刚（1977—），男，实验师，博士，研究方向：食品加工。

drying， infrared drying， vacuum drying and hot air drying have similar aroma components; the aroma components of jujube crisps dried by vacuum freeze drying are significantly different from those of Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao crisps dried by other drying methods.

Key words： Ziziphus jujuba Mill. cv. Junzao; different drying methods; aroma components; gas chromatography; electronic nose technology

骏枣主产于黄土高原和荒漠化地区，这些地区的土壤贫瘠、气候干旱，独特的气候环境使得骏枣中含有丰富的营养物质[1]。

枣醋是一种以骏枣为主要原料制成的酸性调味品，其制作过程主要是将新鲜的骏枣浸泡在水中，经过一段时间的发酵后，获得含有醋酸和多种有益微生物的酸性液体[2—3]，即枣醋。枣醋的颜色呈深红色或深棕色，味道酸甜可口，具有浓郁的枣香味[4—5]，具有生津止渴、健胃消食、降血压、降血脂、增强免疫力等功效，在传统中医和民间食疗中被广泛应用[6—7]。枣醋被用于烹制鱼肉类菜肴、凉拌蔬菜、涮羊肉等，具有增鲜和去腥的效果[8]，枣醋还被用于制作果醋饮料，是一种很好的饮料选择。

骏枣中的香气成分主要来自其挥发性成分，包括芳香烃类、醛类、酮类、醇类等物质。这些物质的形成与多种因素有关，如骏枣品种、成熟度、气候条件、土壤环境和干燥方式等[9]。不同品种的骏枣香气成分不同，如晋红、鸡心枣等品种的香气较浓郁。骏枣的香气成分与其成熟度有关[10]。骏枣的成熟度越高，其香气成分含量越高。在适宜的气候和土壤条件下生长的骏枣香气成分含量更高[11]。骏枣中香气成分的形成是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。为了保持骏枣的香气和品质，需要选择适宜的品种、成熟度和干燥方式，同时保证适宜的气候条件和土壤环境[12—14]。

不同的干燥方式对骏枣香气成分的影响不同，传统自然干燥和烘烤的方式逐渐被现代干燥技术取代[15]。然而不同的干燥方式下骏枣中的香气成分存在明显差异，但相关的研究和报道并不充分。本研究采用气相色谱、传感电子鼻和快速气相色谱电子鼻对真空干燥、红外干燥、热泵干燥、热风干燥、真空冷冻干燥和压差闪蒸干燥制作的骏枣片中的香气成分进行对比，以分析不同的干燥方式对骏枣中香气成分的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

采摘大小均匀的骏枣，将采摘后的骏枣样品清洗、擦拭并去核、切片，再对骏枣片进行干燥，之后放于4 ℃冰箱中保存备用。

乙醇、苯甲醇、己酸、辛酸、己醛、戊三醇、辛三醇、庚酸、己酸乙酯、苯甲酸甲酯、2-壬酮和苯乙酮。

1.2 试验仪器

气相色谱-质谱联用仪和电子鼻。

1.3 试验方法

1.3.1 骏枣干燥方式

分别采用热风干燥、热泵干燥、红外干燥、真空干燥、真空冷冻干燥和压差闪蒸干燥法对骏枣进行干燥。

1.3.2 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱分析

1.3.2.1 样本准备

采用顶空固相微萃取法对不同干燥方式的骏枣样本进行香气成分提取，将约20.0 g骏枣样本用粉碎机粉碎，然后将粉碎的骏枣粉过60目筛，最后制得骏枣粉待测样本，准确称取2 g于顶空瓶中，再对骏枣中的香气成分进行分析。

1.3.2.2 顶空固相微萃取

将萃取头插入顶空瓶中不断加热并搅拌，加热温度为50 ℃，搅拌速度為250 r/min，控制时间为30 min，温度为250 ℃，解吸3 min。

1.3.2.3 气相色谱-质谱分析

采用气相色谱-质谱法对骏枣中的香气成分进行分析，具体步骤参照杨智鹏等[16]的相关研究。

1.3.2.4 传感器电子鼻分析

传感器电子鼻分析步骤参照文献[6]，根据骏枣原料自身特征，对测定技术稍作修改，每个样本准确称取2 g放于顶空瓶中20 min。设置传感器清洗时间为180 s，自动调零时间为10 s，样本测定时间为1 min，每个样本重复测定3次。

1.3.2.5 快速电子鼻分析

每个样本称取2 g放入萃取瓶中，在50 ℃条件下萃取20 min，控制进样量为2 000 μL，温度为200 ℃，流速为1 mL/min，每个样本重复测定3次。

2 结果和讨论

2.1 不同干燥方式对骏枣香气成分分析

2.1.1 气相色谱-质谱分析

不同干燥方式下骏枣香气成分的气相色谱-质谱分析结果见表1。

由表1可知，在原样骏枣片中检测出16种香气成分，热风干燥方式骏枣片中检测出15种香气成分、热泵干燥方式骏枣片中检测出15种香气成分、红外干燥方式骏枣片中检测出15种香气成分、真空干燥方式骏枣片中检测出15种香气成分、真空冷冻干燥方式骏枣片中检测出16种香气成分、压差闪蒸干燥方式骏枣片中检测出25种香气成分。干制骏枣中检测出醛类、酯类、酮类、酸类和醇类等香气成分，其中酸类化合物是干制骏枣样的主要香气成分，约占干制骏枣样香气成分的90%。

不同干燥方式下骏枣中的香气成分种类和含量存在明显差异，真空冷冻干燥的骏枣中总酸含量最高，为987.48 μg/kg，包括乙酸（489.2±11.3） μg/kg、丙酸（21.32±1.58） μg/kg、丁酸（53.68±1.47） μg/kg、甲基丁酸（53.21±2.37） μg/kg、戊酸（55.47±2.68） μg/kg、庚酸（55.57±4.18） μg/kg、己酸（202.6±4.78） μg/kg等。压差闪蒸干燥制得的骏枣样本中的香气成分种类和含量最多，有25种，其中醇类、醛类、酯类和酮类均高于其他干燥方式。

热风干燥是目前用于干燥食品最常见的方法，热风干燥与热泵干燥的骏枣片香气成分种类一样，可能是由于两种加工方式较接近。

通过红外干燥的骏枣片样本中的乙酸（189.1±8.1） μg/kg、丙酸（8.45±0.89） μg/kg、丁酸（13.76±1.23） μg/kg、己酸（68.24±4.79） μg/kg和戊酸（17.89±1.76） μg/kg，较其他干燥方式低。

2.1.2 聚类分析

聚类分析法是一种分析样本之间相似性的方法，能够确定样本之间的相似程度。通过聚类分析得到的气相色谱-质谱分析结果来确定不同干燥方式下骏枣中香气成分之间的差异。不同骏枣样本中挥发性香气成分的树状图见图1。原样骏枣片、热泵干燥和红外干燥的骏枣片聚类在一起，说明这几种干燥方式的骏枣片中香气成分较接近。

压差闪蒸干燥的骏枣片和真空冷冻干燥的骏枣片单独为两个支系，说明这两种加工方式获得的骏枣片中的香气成分与其他几种加工方式明显不同。

2.2 传感器电子鼻分析

利用传感器电子鼻对6种不同加工方式的骏枣片和原样骏枣片中香气成分进行分析，结果见图2和图3。

由图2和图3可知，在主成分分析中，第一主成分和第二主成分贡献率之和为99.8%；在线性判别分析中，第一主成分和第二主成分贡献率之和为84.87%；两种分析方法的主要成分贡献率之和均超过了80%，说明采用传感器电子鼻可以很好地解释不同加工方式骏枣片中香气成分的相似度。6种不同干燥方式的骏枣片和原样骏枣片能够被主成分分析和线性判别分析很好地区分开。热风干燥样本和原样骏枣片接近，说明它们具有相似的香气成分；其他5种干燥方式的骏枣片距离原样骏枣片不一致，说明不同干燥方式下骏枣片中的香气成分存在差异。

由图3可知，真空干燥、真空冷冻干燥和压差闪蒸干燥的骏枣片距离较近，说明这3种加工方式的骏枣片中具有相似的风味成分；热泵干燥和红外干燥的骏枣片距离原样骏枣片较远，说明这两种干燥方式的骏枣片改变原样骏枣片中的香气成分较多。传感器电子鼻的主成分分析和线性判别分析结果相似，说明传感器电子鼻能够很好地表征不同干燥骏枣样品中的香气特征。

2.3 快速气相色谱电子鼻分析

快速气相色谱的主成分分析和判别因子分析结果见图4和图5。检测结果与传感器电子鼻分析结果相似，快速气相色谱结果以二维图形式表示。横坐标与纵坐标相比较，分布更加广泛，差异更加明显。在主成分分析中，第一主成分和第二主成分贡献率之和为96.541%；在线性判别分析中，第一主成分和第二主成分贡献率之和为90.272%。

由图4可知，不同干燥方式的骏枣片样本能够被清晰和有效地区分。6种不同干燥方式的骏枣片与原样骏枣片的距离较远，说明不同干燥方式对骏枣片香气成分的影响不同。热风干燥、真空干燥、红外干燥、热泵干燥和压差闪蒸干燥均位于第二象限，它们彼此之间相距较近，香气成分也较接近。真空冷冻干燥的骏枣片和其他方式干燥的骏枣片样本距离较远，说明真空冷冻干燥的骏枣片样本和其他样本的香气差异较明显。

由图5可知，原样骏枣片和其他6种方式干燥的骏枣片距离较远，分析到的结果与图4中结果一致。

3 小结

传感器电子鼻、快速电子鼻和气相色谱-质谱分析结果表明，不同的干燥方式对骏枣中香气成分的影响不同。通过气相色谱-质谱和快速电子鼻分析6种不同干燥方式的骏枣片和原样骏枣片中的香气成分，研究结果表明，热泵干燥、红外干燥、真空干燥和热风干燥的骏枣片香气成分较接近。快速电子鼻分析结果表明，采用真空冷冻干燥的骏枣片香气成分与其他干燥方式的骏枣片香气成分差异明显。

在原样骏枣片中检测出16种香气成分，热风干燥方式检测出15种香气成分，热泵干燥方式检测出15种香气成分，红外干燥方式检测出15种香气成分，真空干燥方式检测出15种香气成分，真空冷冻干燥方式检测出16种香气成分，压差闪蒸干燥方式检测出25种香气成分。干制骏枣中检测出醇类、酸类、醛类、酯类和酮类，酸类为干制骏枣中主要的香气成分，占干制骏枣香气成分的90%左右。

通过快速电子鼻和传感器电子鼻分析，可以将不同干燥方式的骏枣样本区分开。虽然传感器电子鼻、快速电子鼻和气相色谱-质谱3种分析方法得到的骏枣中的香气成分存在一定程度差异，但结合3种干燥方式，能够有效分析不同干燥方式的骏枣片之间的特征香味成分差异。

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