不同干制方式对红枣风味影响的研究进展

贺怡，张明，马超，宋烨，张博华，吴茂玉

1.烟台大学生命科学学院（烟台 264005）；2.中华全国供销合作总社济南果品研究院（济南 250014）

红枣，又名中华大枣，被认为是鼠李科沙棘属中最重要的产果树种。红枣原产于中国黄河中下游，有4000多年历史，广泛分布于欧洲、东南亚和澳大利亚。红枣营养和活性成分丰富，具有养血安神、滋补脾胃、润肤养颜、增寿养生的保健功效。据数据表明，中国发现700多个枣品种[1]。中国是红枣的最大出口国家，枣的培育面积达300万 hm2以上，鲜枣的年产量达800万 t以上。枣在秋季成熟，采收后的货架期很短，在非控制条件下很难储存3 d以上。因此，干制红枣是延长红枣货架期重要的保鲜方法之一。风味是嗅觉、味觉及触觉等产生一种综合的生理感觉，由于风味受个人及地域等特殊倾向的影响，因此国内外研发较多的风味检测仪器如气相色谱及其联用技术、嗅闻技术、新型质谱技术、质构仪等技术[2]。对风味的感官分析主要以专业品评员的人工感官为主要手段，电子鼻、电子舌、电子眼等智能感官评价为辅。红枣的干制方法多种多样，单一的干制方式包括热风干燥、微波干燥、冷冻干燥、真空干燥等；联合干制方式包括热风-微波联合干燥、微波-冷冻联合干燥等[3]。但不同干制方法对红枣的品质和风味的影响差别很大，通过对国内干制红枣的风味研究现况进行论述，并从干制红枣的嗅觉中的特征香气、味觉中的酸甜味和苦味、触觉中的硬度和酥脆度等方面进行综述，在此基础上探讨干制方式不同对红枣风味的影响，并对研究方向进行展望，以期为相关研究提供参考。

1 干制红枣的风味

1.1 干制红枣的特征香气

干制红枣的特征香气形成主要是人工加热或烘干过程中发生的美拉德反应，红枣中的糖类、氨基酸和羰基化合物发生一类羰氨反应，赋予干制后的红枣特色香味。干制红枣中的呈香物质主要是酸类、醛类、酯类、呋喃类、醇类、酮类和烷烃类化合物，不同的红枣品种和处理方式都会对干制后的红枣香气成分产生影响[4]。干制过程中红枣无氧呼吸代谢可能是香味物质形成的重要途径。崔璨[5]通过GC-MS法分离出经高温烘焙后干制红枣的挥发性香气的主要成分是糠醛、2-糠醇、5-甲基-2（3H）-呋喃酮、3-环戊烯-1,4-二酮、2-乙酰基呋喃、丁内酯、2-呋喃酮、5-甲基-2（5H）-呋喃酮、5-甲基-2-糠醛、2-呋喃甲醇乙酸酯、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、5-羟甲基糠醛、5-乙酰基甲酯-2-糠醛。不同干燥方式下红枣的香气成分差异明显，自然晾干和冷冻干燥的红枣香气品质要弱于其他干制方式，热风干燥和微波干燥后的红枣脂类和酮类含量较多，但热风干燥的烷烃类含量较少，热处理加工方式是改善红枣香气的有效手段；变温压差膨化干燥后的红枣，酸类、酮醛类和酯类含量较多[6]；冷冻干燥后的营养成分和色香味能得到最大程度保留。

1.2 干制红枣的呈味

红枣经干制后不仅特征香气变化，呈味方面也会随干制工艺的不同较鲜枣产生明显变化。干制后红枣中的糖类、酸类的变化会影响滋味；干制过程中美拉德反应的产物聚集、红枣的异常发酵产物等会使干枣产生焦糊味和苦味。红枣中含有大量的糖类，干燥的过程中还原糖、果糖和葡萄糖的含量呈上升趋势，这是由于干制时长一定时，其中大分子不溶性碳水化合物开始分解，以保持葡萄糖和果糖的平衡。所有干燥方式下的非还原性糖，尤其蔗糖和山梨醇的含量都会降低，可溶性总糖呈下降趋势。红枣在不同干制方式下的维生素C含量呈总体下降的趋势，且前期下降急剧，后期时损失减缓趋于不变。魏利清[7]研究表明干制后红枣的含糖量与呈味没有直接相关性；还原糖、果糖和葡萄糖与焦苦味呈显著正相关（p＜0.05），蔗糖与焦苦味等呈显著负相关；糖酸比与焦苦味呈负相关，与甜味呈显著正相关（p＜0.05）；维生素C与酸味呈正相关（R=0.5）。干制红枣的甜味及焦苦味等存在显著的相关性，苦味、焦糊味与甜味均呈负相关，并且达到极显著水平，而酸味与焦糊味、苦味和甜味之间的相关性不明显。经试验发现，红枣干制过程中的生理代谢产物总酚、丙酮酸和乙醛等的积累与红枣的呈味没有显著相关性。

1.3 干制红枣的质构特性

干制红枣的质构特性用来反映红枣风味中的触觉，质构特性主要有硬度、弹性、凝聚性、胶黏性、咀嚼性、回复性等指标，体现出干制后红枣的形变所需的屈服力、细胞间结合能力以及对咀嚼过程中的持续抵抗能力等特性[8]。干制红枣的质构特性较鲜枣相差较大，不同干燥方式得到的干枣质构特性也存在较大区别，干制方式通过改变红枣的组织细胞结构从而影响干枣的口感，改变其风味。鲜枣的组织细胞结构紧密，干制后细胞会发生不同程度的空腔。由于干制方式不同导致红枣细胞中水分分布差异，从而影响干制红枣的结构发生不同变化。不同品种的红枣之间的质构特性也存在差异，主要受鲜枣果肉细胞间结合能力的不同影响[9]。

2 单一干制方式对风味的影响

2.1 冷冻干燥

冷冻干燥是一种典型的干燥方法，它能产生高质量的产品。产品特点是水分非常低、良好的感官和营养特性、组织疏松多孔、良好的复水能力，还能保持产品较好的形状，不易发生皱缩，可以长期保存。然而这是一个比较昂贵和非常缓慢的脱水过程，其固有的低干燥速率导致相对较低的产率，以及基于制冷设备和真空设备的高资本和能源成本[10]。真空冷冻干燥的红枣鉴定出45种挥发性成分，主要为酮类、酸类和酯类，其特有的香气成分为乙酸、己酸、2-甲基-丙酸、3-甲基-2-丁酮、乙酸乙酯、2,2,4-三甲基-己烷。其中，乙酸呈醋酸味，己酸呈现出汗味[11]。冷冻干燥后的红枣残留维生素C含量在74%～92%，并且在样品真空微波预处理后，残留维生素C含量高达97%[12]。冻干过程中红枣内的水分直接从冰晶升华，可基本保持与鲜枣一致的形状，因此冻干红枣的收缩性最小，产品硬度低。虽然冻干红枣感官评定中其多汁性、硬度优于其他的干燥方式，但其质构过于松软，导致口感绵软[13]。

2.2 热风干燥

热风干燥是最受欢迎的保存方法之一，因为其简单和低成本[14]。然而，如果干燥条件不受控制，它可能导致热敏成分分解、感官和营养品质的损失。热风干燥检出的挥发性化合物共有30种，主要为酸类和酯类，特征香气成分包括乙酸、辛酸、乙醇、n-葵酸、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、3-甲基正丁醛、3-羟基-2-丁酮等。热风干燥的红枣中维生素C的含量几乎难以检出，高温耗时的干燥方法不利于鲜枣中维生素C的保留[15]。热风干燥后红枣中的果糖和葡萄糖的含量明显上高，热风干燥时若温度较高，对红枣的呈味有较大的影响，甜味较轻，苦味及酸味较浓，干制温度适宜则焦苦味不明显，酸甜适中，能得到良好的风味[16]。热风干燥过程中，红枣的表面温度高于枣的内部，因此枣内部的水分不易向外部逸散，枣表面的水分扩散迅速，从而导致枣表皮起皱，口感坚硬的现象。热风干燥方法的松脆度相较于冷冻干燥和微波干燥低，然而硬度高于其他干燥方法[17]。

2.3 微波干燥

另一种开始流行的脱水方法是微波干燥法。与传统热风干燥相比，微波干燥缩短干燥时间并提高干制品的最终品质[18]。然而微波干燥最常见的问题是食品表面的水分积聚，最大化提高干燥产物品质的关键因素是在干燥过程中充分调整微波功率，以此避免干燥物质的过度加热[19]。微波干燥后红枣中的酮类和酯类物质较多，其余的香味物质含量较少。微波干燥后的红枣中的蔗糖和葡萄糖含量降低显著，微波干燥对美拉德反应的中间产物（HMF）含量没有显著影响，微波干燥后的红枣苦味明显，这种焦苦味是由于过度加热而产生的，并且有很长时间的余味。受红枣特殊风味的影响，干燥后红枣有显著强度的甜度和酸味。经过微波干燥处理的梨枣粉中所含环磷酸鸟苷含量最高[20]。

2.4 红外干燥

红外干燥技术其实质是红外线作为一种电磁波的辐射传热过程，物料吸收辐射能后将其转变为物料分子的转动能，加剧物料分子内部震动，因此摩擦生热快，加快干燥速率。红外干燥法具备的优点为节能节电、高热效率，物料内部水分干燥迅速。物料的厚薄、辐射距离和不同中短波的温度会影响干燥的效率及红枣片的色泽[21]。经红外干燥的红枣鉴定出38种挥发性组分，其中含量占比最多的为醛类和醇类，特有香气成分为2-呋喃甲醇、乙醇、2,3-丁二醇、乙酸乙酯，略表甜味的乙酸乙酯可赋予红枣浓郁的水果香气。

2.5 变温压差膨化干燥

变温压差膨化技术是物料通过变温压差膨化后，体积膨胀并产生疏松多孔结构的一种非油炸技术。变温压差膨化技术结合传统技术的优势，生产成本较低，产品既复水性好、营养丰富，又节能环保、安全卫生。变温压差膨化后的酯类、酸类、醛类和酮类物质较多。红枣在变温压差膨化的过程中瞬间就可使水分损失大部分，此法干制后的红枣具有一定程度的膨化效果，硬度略高于冷冻干燥[13]。通过对变温压差膨化干燥前后的红枣进行电镜扫描，红枣膨化干制后内部细胞为多孔结构，组织疏松呈海绵状，赋予干制红枣酥脆口感[22]。

3 联合干制方式对风味的影响

联合干制的方式多样化，如热风-微波联合、热风-冷冻联合、热风-压力膨化、红外-热风联合、红外-真空联合、微波-冷冻联合等。但联合干燥在干制红枣中应用的研究较少，因此选取几种已应用于红枣的联合干燥方式进行讨论。

3.1 微波真空冷冻干燥

微波真空冷冻干燥是指在低温低压下，将冻结在样品内部的水分直接升华，以达到干制效果。冷冻干燥由于其技术消耗成本大，在果蔬干制上的应用受到限制，微波真空冷冻干燥技术不仅克服单一干燥的缺点，还能保留较好的色香味、品质和复水性[23]。微波真空冷冻干燥后的鲜枣检测出43种挥发性物质，占比较多的为醇类、酸类和酮类，挥发性酸类物质是主要的香气成分，检测出的5-甲基-2-呋喃甲醛具有焦香味，是干制中糖类物质热降解的产物。尚未发现该技术对于干制红枣感官影响的研究，但吴翔等[24]以刺梨为试验对象的研究表明，微波真空冷冻干燥能较好地保留干制后刺梨的回复性、营养物质、物理和外观性状。

3.2 微波真空膨化干燥

微波真空膨化干燥是利用气体的热压效应和电场的相变的原理，使物料内部的水分子运动剧烈从而升温后迅速汽化、压强增大膨化。与单一的膨化干燥相比，微波真空膨化干燥能在不增加产品油脂量的同时赋予干燥后产品更大的孔隙度和更好的多孔性[25]。经变温压差膨化干燥的红枣鉴定出挥发性组41种分，其中含量占比最多的为酸类和酯类，特有的香气成分为乙酸乙酯、丁位己内脂、乙酸甲酯。挥发性酯类对干制红枣的香气形成具有正面影响，可呈现出红枣的花果香味，其中丁位己内脂能表现出果香类似于椰子油的乳脂香气。韦强等[26]在甘薯微波膨化脆片工艺研究中表明，在确定适宜含水量、微波强度和膨化时间等指标下的干制甘薯，口感酥脆、结构紧密、色泽良好且膨化效果理想，并能保有甘薯的特征清香。

3.3 微波热风联合干燥

微波热风联合干燥是根据干燥的不同时期的要求，采用不同干燥方式，避免热风干燥耗时长、营养损失严重和微波干燥不均匀等问题，以保证干制品的品质。微波热风联合干燥不仅能缩短干燥时间，还可以同时加热物料的内部和外部，提高干燥效率[27]。暂无微波热风干燥后红枣香气品质方面的研究，张岩等[28]研究香蕉皮经微波热风联合干燥后能保留香蕉不同的风味及其他挥发性成分含量均高于新鲜香蕉。微波联合热风干燥红枣时，随着微波功率增大，维生素C流失严重，但由于干燥速率快，所以较传统干燥维生素C的保留率更高。

4 研究展望

对于干制红枣风味的研究多集中于红枣的香气成分分析、营养成分分析及干制工艺等方面，而对于红枣整体风味的研究多是关于某一品种红枣的综合性研究，但关于不同干制工艺对红枣整体风味影响的研究较少，对于不同干制工艺或者联合工艺调控红枣的风味还有待研究。研究表明，联合干制方式要优于传统的单一干制方式，应进一步加强联合干制方式在红枣干制上的应用研究；对于干制后红枣的特征香气形成机理及苦味的形成机理还有待进一步研究。研究结果对于提高干制红枣的风味和品质具有重要意义，满足消费者对干制红枣的更高要求。