糖渍处理对桂圆汁风味改善作用研究

蓝绪悦，王玲，杜沁岭，缪婷，赵定锡，贾冬英*

（1.四川大学轻工科学与工程学院，四川 成都 610065；2.成都巨龙生物科技股份有限公司，四川 成都 611131）

桂圆（Dimocarpus longan Lour.）又称龙眼，为无患子科植物。桂圆果肉不单含有糖类、氨基酸、维生素C、铁、锌等营养成分，还含有多糖、多酚、核苷等活性成分[1]，具有养心脾、补气血、免疫调节、抗炎[2]、抗衰老[3-4]等功效。为充分利用桂圆资源，解决桂圆不耐贮藏的难题，多将其加工为桂圆干[5]、桂圆酒[6]、部分加工为桂圆醋[7]和桂圆汁[8]等产品。然而，桂圆汁加工中的热杀菌处理容易造成其特征风味物质损失[9]，使制备的桂圆汁产品普遍存在滋味平淡、特色风味不突出的问题，从而成为制约桂圆汁加工的瓶颈难题，亟需寻找有效的解决方法。

糖渍是通过高浓度食糖溶液的高渗透压作用降低原料水分活度，增加原料的含糖量，进而赋予加工食品独特的风味[10]。目前，糖渍多用于果脯蜜饯类食品的加工，在果酒中也有少量应用[11-12]。郭波等[13]以优质青梅为原料，加入质量分数为50%的蔗糖浸渍7 d后发酵，得到了酒体丰满、口味纯正的青梅果酒。然而，目前有关糖渍改善果汁风味的研究却鲜有报道。基于此，本文从挥发性物质和有机酸两方面入手，研究糖渍处理对桂圆汁风味的影响。以期为桂圆汁的风味改善和其它特色果汁的生产提供理论依据和应用参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜桂圆和白砂糖（蔗糖含量≥99.8%）：市售。

辛酸甲酯（色谱纯）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；甲醇、磷酸（均为色谱纯）：成都市科隆化学品有限公司；酒石酸、丁二酸、苹果酸、抗坏血酸、草酸、柠檬酸（均为分析纯）：上海泰坦科技股份有限公司。

水相滤膜：成都市科隆化学品有限公司。

1.2 仪器与设备

气相色谱-质谱联用仪（QP2010Plus）、高效液相色谱仪（1260 Infinity II）：美国安捷伦公司；数控超声波清洗器（KQ5200DB）：昆山市超声仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 糖渍桂圆汁的制备

新鲜桂圆洗净沥干后去皮去核，将所得的果肉均匀分成4份，其中3份分别加入其质量分数为10%、30%和50%的白砂糖，密封后于20℃下浸渍36 h，打浆后以400目滤布过滤，得到3种糖渍桂圆汁；将剩余1份直接打浆、过滤后得到新鲜桂圆汁，以其作为对照。

1.3.2 桂圆汁中的挥发性物质分析

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法（headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）测定桂圆汁挥发性成分[14]。样品前处理：将3 mL桂圆汁加入顶空瓶中，加入5 μL 0.05 mg/mL辛酸甲酯溶液作为内标，选取50/30μmDVB/CAR/PDMS萃取头，于50℃下萃取40min，迅速插入气相色谱仪进样口，于270℃解吸2 min后取出。

色谱条件：载气为氦气，流速为5.0 mL/min。气相升温程序为40℃保持5 min，以5℃/min升温至150℃，继续以10℃/min升温至280℃，保持2 min。

质谱条件：采用电子轰击离子源，温度为200℃。

将检出化合物的质谱图与NIST14/NIST14s谱库进行比对，取相似程度大于80%的化合物作为检测结果。桂圆汁中的挥发性物质含量的计算公式如下。

为分析桂圆汁关键风味物质，查阅文献[15-16]获得相应物质的香气阈值，然后按照以下公式计算其香气活性值（odor activity value，OAV）。

当OAV≥1时，将此物质定为桂圆汁香气特征的关键风味化合物；当OAV＞10时，认为其是桂圆汁香气特征的重要风味化合物；当0.1≤OAV＜1.0时，则表明该物质对桂圆汁总体风味有重要修饰作用[17]。

1.3.3 桂圆汁中的有机酸测定

1.3.3.1 6种有机酸的标准曲线绘制

分别准确称取一定量的草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸和抗坏血酸标准品，配制成质量浓度为20 mg/mL储备液，再分别吸取各有机酸储备液配制成系列浓度梯度的混合标准溶液，经0.22 μm水相滤膜过滤后注入高效液相色谱仪中，按照以下条件测定不同浓度有机酸的峰面积。色谱柱为Krmoasil C18柱（250 mm×4.60 mm），流动相为0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5+2.5（体积比）等度洗脱10 min后2 min内让甲醇相达到100%并平衡5 min，再将流动相调整为0.1%磷酸溶液-甲醇=97.5+2.5（体积比）的比例，平衡5 min，流速1.0 mL/min，柱温 40℃，进样量 20 μL，检测波长210 nm。

以有机酸浓度为横坐标、峰面积为纵坐标绘制标准曲线，将其进行线性回归，分别得到草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、丁二酸和抗坏血酸的线性回归方程，即y1=16 644.4x+365.0（r2=0.999 1）、y2=606.60x+23.78（r2=0.999 2）、y3=11 391.8x+633.7（r2=0.999 1）、y4=1 237.2x+18.5（r2=0.999 2）、y5=687.6x+5.0（r2=0.9995）、y6=1119.4x+14.3（r2=0.999 4）。

1.3.3.2 桂圆汁中有机酸含量的测定

称取5 g桂圆汁以超纯水定容至25 mL，经0.22μm水相滤膜过滤后注入高效液相色谱仪中，按照1.3.3.1条件进行测定。将各样品所得6种有机酸的峰面积分别代入其对应的线性回归方程中，计算对照（未糖渍）、10%糖渍、30%糖渍和50%糖渍桂圆汁中相应有机酸含量。

1.4 数据处理

所有试验均重复3次，数据以平均值±标准差表示。采用OriginPro 8.5软件绘制图形，采用SPSS 17.0软件对结果进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 糖渍处理对桂圆汁中挥发性物质的影响

不同白砂糖用量浸渍后所得桂圆汁中的挥发性物质含量见表1。

表1 糖渍处理后桂圆汁中挥发性物质含量Table 1 Contents of volatile compounds in longan juice by sugaring process

续表1 糖渍处理后桂圆汁中挥发性物质含量Continue table 1 Contents of volatile compounds in longan juice by sugaring process

由表1可知，桂圆汁中共检测出酯类、醇类、萜烯类、醛酮类、烃类等多种挥发性物质，且以酯类和萜烯类化合物为主，4种桂圆汁中乙酸乙酯和罗勒烯分别为酯类和萜烯类化合物的主要物质。张义[18]采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析了8个不同品种桂圆汁中的挥发性风味物质，发现储良、石硖、大果1号3种桂圆汁中酯类化合物均以乙酸乙酯为主，8种桂圆汁的萜烯类化合物中罗勒烯含量均最高，该结果与本研究结果一致。酯类物质中，糖渍处理明显增加了乙酸乙酯、异戊酸乙酯和水杨酸甲酯的含量，这丰富了桂圆汁的水果香和甜香[19]。新增的异丁酸乙酯和3-羟基丁酸乙酯等物质赋予桂圆汁果香、葡萄香和酒香[20]。罗勒烯是萜烯类化合物中含量最高的物质，糖渍处理后其含量显著增加，在10%糖渍桂圆汁中含量达到最高，是未糖渍桂圆汁的1.8倍，丰富了桂圆汁的草香、花香和橙花油香味[21]。此外，50%糖渍处理使桂圆汁增加了萜品油烯和异长叶烯类物质，赋予桂圆汁树脂香和木香。因此糖渍处理后桂圆汁的香味更加丰满。

糖渍处理所得桂圆汁中挥发性物质的种类及其含量分别见表2和表3。

表2 糖渍处理对桂圆汁中挥发性物质种类的影响Table 2 Effect of sugaring process on the type of volatile compounds in longan juice

表3 糖渍处理对桂圆汁中各类挥发性物质总含量的影响Table 3 Effect of sugaring process on totalcontent of volatile compounds in longan juice

由表3可知，3种糖渍桂圆汁中的挥发性物质总含量与对照（未糖渍）桂圆汁相比均明显增加，但其种类差别不大。由表2和表3可知，10%糖渍桂圆汁、30%糖渍桂圆汁、50%糖渍桂圆汁和对照桂圆汁中分别检测出32、33、32种和31种挥发性物质，挥发性物质总含量分别为 1 007.05、971.95、979.49、617.89 μg/L。结果说明糖渍处理可以较好地促进桂圆果肉中挥发性物质的释放，这可能与蔗糖对桂圆果肉中某些风味酶活性的激活有关。当白砂糖用量为10%时，挥发性物质的总含量达到最高。随着白砂糖用量的增加，挥发性物质略有降低后趋于平稳，这可能是由于增加白砂糖用量，从而增加了果汁的黏度，抑制了挥发性物质的释放[22]。

由表3可知，与对照（未糖渍）桂圆汁相比，糖渍桂圆汁中的酯类、醇类、萜烯类和醛酮类化合物含量均明显增加，烃类物质含量降低。随着白砂糖用量的增加，桂圆汁中的酯类、醇类和醛酮类化合物含量逐渐降低。当白砂糖用量为10%时酯类和醇类化合物含量达到最高值；醛酮类化合物则在30%白砂糖用量时达到最大值。萜烯类化合物先降低后增加，在白砂糖用量为50%时达到最高（575.66 μg/L），占挥发性化合物总量的58.77%，较未糖渍桂圆汁增加了1.78倍，表明糖渍处理可有效提升桂圆汁的特征风味。

2.2 糖渍处理对桂圆汁关键风味成分的影响

OAV最能体现某种风味物质对整体香气的贡献程度，OAV值越大，其对总体香气的贡献则越大[23]。为进一步了解桂圆汁中挥发性物质对整体风味的贡献，根据1.3.2中公式计算出表1中各种挥发性物质的OAV，OAV＞1的物质见表 4。

由表4可知，10%、30%、50%糖渍桂圆汁和对照组（未糖渍）桂圆汁中OAV≥1的挥发性物质分别有10、9、8种和6种。其中，酯类物质的风味阈值普遍较低，它们对桂圆汁的风味影响较大。乙酸乙酯、丁酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯在糖渍前后OAV均大于10，说明该3种酯类物质对桂圆汁风味有重要贡献，且糖渍处理后其贡献度增大。该3种酯类物质主要赋予桂圆汁水果香气。异丁酸乙酯、1-辛烯-3-醇和壬醛仅在糖渍桂圆汁中才有检出，并且成为其关键风味物质，这可能是糖渍处理促进了这些挥发性物质的前体分解，从而赋予了桂圆汁奶油、蘑菇及青草的芳香[24]。罗勒烯作为桂圆汁的主要风味物质，在未糖渍桂圆汁中其OAV＞1，属于桂圆汁的关键风味化合物。不同用量白砂糖浸渍处理后桂圆汁中的罗勒烯OAV均大于10，其成为桂圆汁的重要风味化合物，且在10%白砂糖处理时其贡献度最高，说明糖渍处理可增强桂圆汁的甜香和新鲜花香。

表4 糖渍处理对桂圆汁关键风味物质的影响Table 4 Effect of sugaring treatment on key flavor compounds in longan juice

2.3 糖渍处理对桂圆汁中有机酸含量的影响

有机酸作为果汁中主要的呈味物质，其含量对于果汁的风味有着较大影响[25]。糖渍处理对桂圆汁中有机酸含量的影响见图1。

图1 糖渍处理对桂圆汁中6种有机酸含量的影响Fig.1 Effect of sugaring process on contents of six kinds of organic acids in longan juice

由图1可知，苹果酸是桂圆汁中的主要有机酸，这和胡志群等[26]的研究结果一致。糖渍处理可明显降低桂圆汁中苹果酸和抗坏血酸含量，但对其他4种有机酸含量的影响不大。这可能是白砂糖的加入促进了桂圆汁中某些利用并分解苹果酸和抗坏血酸的微生物的繁殖，从而使其含量降低。未糖渍、10%糖渍、30%糖渍和50%糖渍桂圆汁的总酸含量分别为4.32、2.96、2.92 mg/mL和2.44 mg/mL，可见，糖渍桂圆汁总酸含量均低于未糖渍桂圆汁。在糖渍的基础上总酸含量的降低可进一步提高桂圆汁的糖酸比，从而使桂圆汁具有更加香甜可口的滋味。

3 结论

糖渍处理可明显增加桂圆汁中的挥发性物质总含量，当白砂糖用量为10%时，所得桂圆汁的挥发性物质总含量最高。糖渍处理产生了异丁酸乙酯、1-辛烯-3-醇和壬醛3种关键风味物质，赋予了桂圆汁更浓的果香和花香。此外，糖渍处理可明显降低桂圆汁中的苹果酸及抗坏血酸含量，使其拥有更高的糖酸比，从而进一步增强桂圆汁的香甜风味。研究结果为糖渍处理在果汁风味改善领域提供了一定的理论参考，具有实际应用价值。