不同加工方法对菠萝蜜理化特性和风味的影响

林丽静 黄晓兵 袁源 静玮 张文华 李积华

摘 要 通过分析研究不同加工方法对菠萝蜜理化特性和风味成分的变化，以期为菠萝蜜加工提供实验基础和借鉴作用。对菠萝蜜进行热风干燥和蒸煮处理，取鲜样、干燥及蒸煮处理3种样品分别进行粉碎，分析不同加工方法对菠萝蜜的粒径大小、水合能力和持油性的影响，采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法（HS-SPME-GC-MS）分离鉴定其风味成分。结果表明，蒸煮菠萝蜜粉碎后粒径分布较鲜样和干燥样品集中，干燥加工后的持水性和膨胀性较鲜样和蒸煮样品强，持水性分别是鲜样的1.70倍和2.04倍，膨胀性分别为蒸煮样品的5.40倍和13.50倍；蒸煮有助于提高菠萝蜜的持油性，增强风味成分，其风味化合物中酯类化合物达28种，多于鲜样品的11种和干燥样品的10种。

关键词 菠萝蜜；干燥；蒸煮；风味成分

中图分类号 S667.8 文献标识码 A

Physico-chemical Properties and Aroma Compositions from Fackfruit Pulp Using Different Grinding Pprocess Technology

LIN Lijing， HUANG Xiaobing， YUAN Yuan， JING Wei， ZHANG Wenhua， LI Jihua*

Agricultural Products Processing Research Institute， Chinese Academy of Tropical

Agricultural Sciences， Zhanjiang， Guangdong 524001， China

Abstract In order to get the change of physico-chemical properties and aroma components from jackfruit in the manufacturing process， the physico-chemical characterization about hydration ability， oil-holding capacity and particle size were analyzed， and the aroma constituents were separated and identified by HS-SPME-GC-MS after grinding and processing fresh jackfruit pulp using the dried and steaming treatment. The research provided an experimental basis and reference for jackfruit processing. The results showed that the jackfruit pulp particle size distribution was more concentrated after cooking than fresh pulp and dry pulp， the drying process of pulp was better than fresh pulp and cooking pulp in water holding capacity and swelling， water holding capacity was 1.70 times and 2.04 times of fresh pulp respectively， expansion was 5.40 times and 13.50 times of cooked pulp respectively. The boiling method could enhance the aroma ingredients of jackfruit pulp， and 28 kinds of ester compounds from cooked pulp were obtained， far more than 11 kinds of fresh pulp and 10 kinds of dried pulp.

Key words Jack fruit；Dry；Cook；Aroma components

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.02.029

菠萝蜜在中国种植已有一千多年的历史[1]；又名树菠萝、木菠萝、包蜜和大菠萝，因果实硕大，形如牛胃，俗称牛肚子果，且其风味独特，被誉为“热带水果皇后”，“热带珍果”[2-4]。菠萝蜜不耐储藏，果肉要完全成熟后才能食用，因此货架寿命不长；然而由于其特殊的浓郁香甜风味[5-6]，且营养价值高，有生津醒酒、止渴解烦、益气助消化等功效[3]，可作为开发许多功能性食品的原料或作为功能性食品直接食用。目前，菠萝蜜一般通过加热、油炸、熏蒸、漂烫、腌渍、压榨、发酵等处理加工成果干、果酱、果脯、蜜饯、冰淇淋和果酒等[7-11]。不同的加工工艺和前处理会影响食品的理化性质和香气成分，从而影响产品风味[12-13]，且不同加工产品风味成分是其品质和生产工艺一项重要的检测指标。近年来，对菠萝蜜风味成分或挥发性成分已有一些研究[2，14-15]，但不同加工方法对菠萝蜜的理化性质和风味成分的影响尚无文献报道。本研究采用热风干燥和蒸煮处理菠萝蜜，取菠萝蜜鲜、干燥和蒸煮处理的菠萝蜜3种样品，粉碎后利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法（HS-SPME-GC-MS）分离鉴定其风味成分，同时测定其粒径、持水性、持油性和溶胀性等理化特性，以期为菠萝蜜加工提供理论基础和借鉴作用。

1 材料与方法

1.1 材料

菠萝蜜采自湛江市徐闻县龙塘镇。

Joyoung 打浆机；FA2104N 电子天平；DHG-9246A 上海精宏热风干燥箱；CR22G III 高速冷冻离心机；FD-1 冷冻干燥机；2000MU 激光粒径仪；AOC5000-GCMS-QP2010Plus 气相色谱-质谱联用仪；835-50 氨基酸自动分析仪。

1.2 方法

1.2.1 样品粉碎制备工艺 菠萝蜜鲜样品：取适量鲜菠萝蜜果肉，于打浆机中粉碎，直到无明显块状果肉为止，所得样品于-20 ℃冷冻保存备用，3次重复。

菠萝蜜干燥样品：取适量上述所得鲜果肉样品，65 ℃干燥24 h后置于干燥器中备用，3次重复。

菠萝蜜蒸煮样品：取适量鲜菠萝蜜果肉，100 ℃水煮10 min后滤水，然后于打浆机中粉碎，直到无明显块状果肉为止，所得样品于-20 ℃冷冻保存备用，3次重复。

1.2.2 粉碎样品的理化特性分析 持水性：以持水力表示。在100 mL烧杯中称取1.000 0 g（M1）样品，加入蒸馏水70 mL，不间断搅拌2 h后于20 000 r/min下离心10 min，弃去上清液，称取沉淀重量（M2）。以每克样品所吸收水的克数表示持水力，计算公式为：持水力=（M2-M1）/M1

持油性：以持油力表示。在50 mL离心管中称取1.000 0 g（M1）样品，加入橄榄油20 mL，不间断搅拌30 min后于20 000 r/min下离心10 min，弃去上清液，用滤纸吸干离心管内外壁残留的橄榄油后称取沉淀重量（M2）。以每克样品所持油的克数表示持油力，计算公式为：持油力=（M2-M1）/M1。

溶胀性：以膨胀力表示。在100 mL量筒中称取4.000 0 g（M）样品，加入蒸馏水60 mL，振荡混匀后室温静置4 h，读取物料体积数（V）。以每克样品吸水膨胀后的体积（mL）表示膨胀力，计算公式为：持水力=（V-M）/M

粒径：激光粒径分析仪测定。

1.2.3 固相微萃取法 采用顶空固相微萃取法。先将SPME的萃取纤维头放在烧烤池老化30 min，老化温度为250 ℃，时间为2 h；取样品2 g置于10 mL密封顶空样品瓶，于80 ℃萃取富集30 min，250 ℃的解吸2 min。

气相色谱条件：载气He，DB-WAX毛细管色谱柱（30 m×0.32 mm，0.5 μm），流速1.46 mL/min，进样温度250 ℃，起始柱温40 ℃，保持3 min，先以4 ℃/min升至220 ℃保持3 min，再以10 ℃/min 升至260 ℃。

质谱条件：电离方式EI，离子源温度230 ℃，电子能量70 eV，质量扫描m/z 30～550。匹配度（SI）≥80，谱图检索采用Wiley9.lib和NIST08.LIB质谱库进行检索。

1.3 数据分析

所得数据通过SPSS统计软件和岛津气相工作站进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 样品的粒径测定

由图1可知，本试验鲜样粒径主要分布在2个区域：0.60～18.00 μm和32.00～820.00 μm，集中分布在200.00～700.00 μm；干燥样品粒径主要分布在1.00～850.00 μm，集中分布在50.00～800.00 μm，该分布区域范围较鲜样品基本一致，说明热风干燥24 h可能不会破坏菠萝蜜的骨架结构；蒸煮样品粒径主要分布区域为1.60～630.00 μm，集中分布在40.00～500.00 μm，蒸煮样品经粉碎后粒径较前2种有所减小。

由表1可知，蒸煮样品表面积平均粒径大于鲜样品和干燥样品；体积平均粒径和比表面积最大的是鲜样品。

2.2 样品的水合能力和持油性分析

样品的水合能力包括持水性和膨胀性，主要与样品组成成分的结构、样品的表面积、孔径、比表面积、颗粒大小、温度、pH、离子种类组成、离子强度以及亲水集团等有关[16]。由表2可知，干燥样品的持水性（2.81）和膨胀性（6.75）要比鲜样品和蒸煮样品效果好，分别是鲜样品的1.70倍与5.40倍，分别为蒸煮样品的2.04倍与13.50倍。持油性主要与组成成分表面性质和颗粒大小有关，同时还可能与总电荷密度、水合能力有关[16]。蒸煮样品的持油性分别为鲜样品和干燥样品的1.48倍与2.86倍。

2.3 风味成分测定

2.3.1 菠萝蜜鲜样品风味成分 由图2和表3可知，菠萝蜜鲜样品风味成分主要为：醇类化合物（7种）占总含量的3.48%，其中4-萜烯醇含量较高，为2.25%；酸类化合物（6种）占总含量的7.79%，其中软脂酸和异戊酸含量较高，分别为4.15%和2.59%；酯类化合物（11种）占总含量的4.76%，其中邻苯二甲酸二乙酯和乙酸苯丙基酯含量较高，分别为1.71%和1.11%；烃类化合物（12种）占总含量的2.55%；其它类化合物（11种）占总含量的9.29%，其中以二氢呋喃最高，为2.95%，氨基脲次之，为2.53%。菠萝蜜鲜样品总检测出香味化合物47种，占总含量的27.87%。

2.3.2 菠萝蜜干燥样品风味成分 由图3和表3可知，菠萝蜜干燥样品风味成分主要为：醇类化合物（3种）占总含量42.15%，其中乙醇含量最高为38.60%，4-萜烯醇含量为0.05%，乙醇可能是由于鲜样品在干燥的过程中受热不均，发酵产生，但不影响干燥样品独特的浓郁香气，因为醇类物质主要呈现清香和青鲜香气[17]；酸类化合物（3种）占总含量1.13%，其中异戊酸含量为0.35%；酯类化合物（10种）占总含量的2.46%，其中邻苯二甲酸二乙酯为0.57%；烃类化合物（8种）占总含量的0.69%； 其它类化合物（12种）占总含量的26.32%。菠萝蜜干燥样品总检测出风味化合物36种，占总含量的72.75%。虽然检测出的风味总含量比鲜样品高，但是如果除去醇类化合物中的乙醇和其它类化合物中乙酰肼的量（由于一般香气成分中不含有乙酰肼），总含量仅占9.75%，所以干燥样品能鉴定出的风味化合物比鲜样品少。这可能是因为经过热风干燥后，风味成分有所挥发或分解的缘故。

2.3.3 菠萝蜜蒸煮样品风味成分测定 由图4和表3可知，菠萝蜜蒸煮样品风味成分主要为：醇类化合物（3种）占总含量0.37%，其中4-萜烯醇含量为0.07%；酸类化合物（5种）占总含量的4.37%，其中乙酸和异戊酸含量较高，分别为3.54%和0.31%；酯类化合物（28种）占总含量的15.39%，其中异戊酸丁酯和乙酸丁酯含量较高，分别为3.17%和2.59%；烃类化合物（6种）占总含量的1.94%；其它类化合物（10种）占总含量的18.36%，其中以氨基脲最高，为7.98%。菠萝蜜蒸煮样品总检测出香味化合物52种，占总含量的40.43%。蒸煮样品风味成分中酯类化合物达28种，远远多于鲜样品的11种和干燥样品的10种；其含量分别是鲜样品和干燥样品的3.23倍与6.26倍。说明水煮法有助于增强菠萝蜜的风味成分。

3 讨论与结论

不同加工方式对食品的理化性质[18]、风味[19-20]、营养成分[18，21]和功效[21-22]有影响，菠萝蜜加工的产品主要有菠萝蜜脆片、菠萝蜜干、菠萝蜜果脯、菠萝蜜酸奶、菠萝蜜酱、菠萝蜜蜜、菠萝蜜冰淇淋等[23]。这些加工产品需要经过热处理和蒸煮处理，因此有必要对菠萝蜜热处理和蒸煮处理的产品特性和风味进行研究。

本研究结果发现，65 ℃热风干燥24 h基本不会破坏菠萝蜜果肉的骨架结构，可能使更多的亲水基团暴露，从而增强其水合能力；而100 ℃水煮10 min后滤水能破坏其结构，降低水合能力，另外，水煮可以让样品充分地吸水，从而降低其水合能力。本研究结果还发现，蒸煮样品的持油性最强，这可能因为其亲水集团被破坏，水合能力较低导致其亲油性相对增强。因此，干燥和蒸煮处理可增强菠萝蜜的适合能力和持油性，有利用菠萝蜜的进一步加工，可为菠萝蜜加工成菠萝蜜果脯、菠萝蜜蜜饯和菠萝蜜果酱等产品提供参考。

干燥处理对产品的风味影响最直接，差异性显著。一般植物类食品的风味物质有醇类、杂环类、烃类、酯类、醚类、酸类、醛类、酚类、酮类等9类[20，24]。菠萝蜜的风味物质主要有醇类、酸类、酯类、烃类、醚类和醛类等，不同处理后风味成分的种类有差别。本研究结果发现，鲜菠萝蜜总检测出风味化合物47种，而纳智[2]用GC-MS联用技术鉴定溶剂法提取的菠萝蜜香气成分，共鉴定到82个化合物，占总含量的94.66%，其中最主要的是脂肪酸类（47.49%），这与本研究结果不一致，主要是因为纳智是用乙醚浸提[2]，从而溶于有机相的香气化合物比较多，而本研究是天然的菠萝蜜风味成分。

本研究结果发现，菠萝蜜干燥样品总检测出风味化合物34种，菠萝蜜蒸煮样品总检测出风味化合物52种，说明干燥处理会减少菠萝蜜的风味化合物，原因是在干燥过程中，风味物质会随着热作用挥发散失。菠萝蜜经蒸煮处理后，酯类化合物达28种，远多于鲜样品的11种和干燥处理的10种，说明菠萝蜜经过高温作用，菠萝蜜的醇类和酸类物质发生反应，生产酯类物质，构成菠萝蜜香气的重要组成成分，极大丰富了菠萝蜜风味，所以蒸煮加工有助于增强菠萝蜜的风味成分。

菠萝蜜是一种香味浓郁的热带水果，干燥和蒸煮加工对菠萝蜜的理化特性和香气成分有影响，可根据加工产品的需要进行干燥或蒸煮处理。

参考文献

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