不同加工方法對菠蘿蜜理化特性和風味的影響

林麗靜 黃曉兵 袁源 靜瑋 張文華 李積華

摘 要 通過分析研究不同加工方法對菠蘿蜜理化特性和風味成分的變化，以期為菠蘿蜜加工提供實驗基礎和借鑒作用。對菠蘿蜜進行熱風干燥和蒸煮處理，取鮮樣、干燥及蒸煮處理3種樣品分別進行粉碎，分析不同加工方法對菠蘿蜜的粒徑大小、水合能力和持油性的影響，采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜法（HS-SPME-GC-MS）分離鑒定其風味成分。結果表明，蒸煮菠蘿蜜粉碎后粒徑分布較鮮樣和干燥樣品集中，干燥加工后的持水性和膨脹性較鮮樣和蒸煮樣品強，持水性分別是鮮樣的1.70倍和2.04倍，膨脹性分別為蒸煮樣品的5.40倍和13.50倍；蒸煮有助于提高菠蘿蜜的持油性，增強風味成分，其風味化合物中酯類化合物達28種，多于鮮樣品的11種和干燥樣品的10種。

關鍵詞 菠蘿蜜；干燥；蒸煮；風味成分

中圖分類號 S667.8 文獻標識碼 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

菠蘿蜜在中國種植已有一千多年的歷史[1]；又名樹菠蘿、木菠蘿、包蜜和大菠蘿，因果實碩大，形如牛胃，俗稱牛肚子果，且其風味獨特，被譽為“熱帶水果皇后”，“熱帶珍果”[2-4]。菠蘿蜜不耐儲藏，果肉要完全成熟后才能食用，因此貨架壽命不長；然而由于其特殊的濃郁香甜風味[5-6]，且營養價值高，有生津醒酒、止渴解煩、益氣助消化等功效[3]，可作為開發許多功能性食品的原料或作為功能性食品直接食用。目前，菠蘿蜜一般通過加熱、油炸、熏蒸、漂燙、腌漬、壓榨、發酵等處理加工成果干、果醬、果脯、蜜餞、冰淇淋和果酒等[7-11]。不同的加工工藝和前處理會影響食品的理化性質和香氣成分，從而影響產品風味[12-13]，且不同加工產品風味成分是其品質和生產工藝一項重要的檢測指標。近年來，對菠蘿蜜風味成分或揮發性成分已有一些研究[2，14-15]，但不同加工方法對菠蘿蜜的理化性質和風味成分的影響尚無文獻報道。本研究采用熱風干燥和蒸煮處理菠蘿蜜，取菠蘿蜜鮮、干燥和蒸煮處理的菠蘿蜜3種樣品，粉碎后利用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜法（HS-SPME-GC-MS）分離鑒定其風味成分，同時測定其粒徑、持水性、持油性和溶脹性等理化特性，以期為菠蘿蜜加工提供理論基礎和借鑒作用。

1 材料與方法

1.1 材料

菠蘿蜜采自湛江市徐聞縣龍塘鎮。

Joyoung 打漿機；FA2104N 電子天平；DHG-9246A 上海精宏熱風干燥箱；CR22G III 高速冷凍離心機；FD-1 冷凍干燥機；2000MU 激光粒徑儀；AOC5000-GCMS-QP2010Plus 氣相色譜-質譜聯用儀；835-50 氨基酸自動分析儀。

1.2 方法

1.2.1 樣品粉碎制備工藝 菠蘿蜜鮮樣品：取適量鮮菠蘿蜜果肉，于打漿機中粉碎，直到無明顯塊狀果肉為止，所得樣品于-20 ℃冷凍保存備用，3次重復。

菠蘿蜜干燥樣品：取適量上述所得鮮果肉樣品，65 ℃干燥24 h后置于干燥器中備用，3次重復。

菠蘿蜜蒸煮樣品：取適量鮮菠蘿蜜果肉，100 ℃水煮10 min后濾水，然后于打漿機中粉碎，直到無明顯塊狀果肉為止，所得樣品于-20 ℃冷凍保存備用，3次重復。

1.2.2 粉碎樣品的理化特性分析 持水性：以持水力表示。在100 mL燒杯中稱取1.000 0 g（M1）樣品，加入蒸餾水70 mL，不間斷攪拌2 h后于20 000 r/min下離心10 min，棄去上清液，稱取沉淀重量（M2）。以每克樣品所吸收水的克數表示持水力，計算公式為：持水力=（M2-M1）/M1

持油性：以持油力表示。在50 mL離心管中稱取1.000 0 g（M1）樣品，加入橄欖油20 mL，不間斷攪拌30 min后于20 000 r/min下離心10 min，棄去上清液，用濾紙吸干離心管內外壁殘留的橄欖油后稱取沉淀重量（M2）。以每克樣品所持油的克數表示持油力，計算公式為：持油力=（M2-M1）/M1。

溶脹性：以膨脹力表示。在100 mL量筒中稱取4.000 0 g（M）樣品，加入蒸餾水60 mL，振蕩混勻后室溫靜置4 h，讀取物料體積數（V）。以每克樣品吸水膨脹后的體積（mL）表示膨脹力，計算公式為：持水力=（V-M）/M

粒徑：激光粒徑分析儀測定。

1.2.3 固相微萃取法 采用頂空固相微萃取法。先將SPME的萃取纖維頭放在燒烤池老化30 min，老化溫度為250 ℃，時間為2 h；取樣品2 g置于10 mL密封頂空樣品瓶，于80 ℃萃取富集30 min，250 ℃的解吸2 min。

氣相色譜條件：載氣He，DB-WAX毛細管色譜柱（30 m×0.32 mm，0.5 μm），流速1.46 mL/min，進樣溫度250 ℃，起始柱溫40 ℃，保持3 min，先以4 ℃/min升至220 ℃保持3 min，再以10 ℃/min 升至260 ℃。

質譜條件：電離方式EI，離子源溫度230 ℃，電子能量70 eV，質量掃描m/z 30～550。匹配度（SI）≥80，譜圖檢索采用Wiley9.lib和NIST08.LIB質譜庫進行檢索。

1.3 數據分析

所得數據通過SPSS統計軟件和島津氣相工作站進行數據處理和分析。

2 結果與分析

2.1 樣品的粒徑測定

由圖1可知，本試驗鮮樣粒徑主要分布在2個區域：0.60～18.00 μm和32.00～820.00 μm，集中分布在200.00～700.00 μm；干燥樣品粒徑主要分布在1.00～850.00 μm，集中分布在50.00～800.00 μm，該分布區域范圍較鮮樣品基本一致，說明熱風干燥24 h可能不會破壞菠蘿蜜的骨架結構；蒸煮樣品粒徑主要分布區域為1.60～630.00 μm，集中分布在40.00～500.00 μm，蒸煮樣品經粉碎后粒徑較前2種有所減小。

由表1可知，蒸煮樣品表面積平均粒徑大于鮮樣品和干燥樣品；體積平均粒徑和比表面積最大的是鮮樣品。

2.2 樣品的水合能力和持油性分析

樣品的水合能力包括持水性和膨脹性，主要與樣品組成成分的結構、樣品的表面積、孔徑、比表面積、顆粒大小、溫度、pH、離子種類組成、離子強度以及親水集團等有關[16]。由表2可知，干燥樣品的持水性（2.81）和膨脹性（6.75）要比鮮樣品和蒸煮樣品效果好，分別是鮮樣品的1.70倍與5.40倍，分別為蒸煮樣品的2.04倍與13.50倍。持油性主要與組成成分表面性質和顆粒大小有關，同時還可能與總電荷密度、水合能力有關[16]。蒸煮樣品的持油性分別為鮮樣品和干燥樣品的1.48倍與2.86倍。

2.3 風味成分測定

2.3.1 菠蘿蜜鮮樣品風味成分 由圖2和表3可知，菠蘿蜜鮮樣品風味成分主要為：醇類化合物（7種）占總含量的3.48%，其中4-萜烯醇含量較高，為2.25%；酸類化合物（6種）占總含量的7.79%，其中軟脂酸和異戊酸含量較高，分別為4.15%和2.59%；酯類化合物（11種）占總含量的4.76%，其中鄰苯二甲酸二乙酯和乙酸苯丙基酯含量較高，分別為1.71%和1.11%；烴類化合物（12種）占總含量的2.55%；其它類化合物（11種）占總含量的9.29%，其中以二氫呋喃最高，為2.95%，氨基脲次之，為2.53%。菠蘿蜜鮮樣品總檢測出香味化合物47種，占總含量的27.87%。

2.3.2 菠蘿蜜干燥樣品風味成分 由圖3和表3可知，菠蘿蜜干燥樣品風味成分主要為：醇類化合物（3種）占總含量42.15%，其中乙醇含量最高為38.60%，4-萜烯醇含量為0.05%，乙醇可能是由于鮮樣品在干燥的過程中受熱不均，發酵產生，但不影響干燥樣品獨特的濃郁香氣，因為醇類物質主要呈現清香和青鮮香氣[17]；酸類化合物（3種）占總含量1.13%，其中異戊酸含量為0.35%；酯類化合物（10種）占總含量的2.46%，其中鄰苯二甲酸二乙酯為0.57%；烴類化合物（8種）占總含量的0.69%； 其它類化合物（12種）占總含量的26.32%。菠蘿蜜干燥樣品總檢測出風味化合物36種，占總含量的72.75%。雖然檢測出的風味總含量比鮮樣品高，但是如果除去醇類化合物中的乙醇和其它類化合物中乙酰肼的量（由于一般香氣成分中不含有乙酰肼），總含量僅占9.75%，所以干燥樣品能鑒定出的風味化合物比鮮樣品少。這可能是因為經過熱風干燥后，風味成分有所揮發或分解的緣故。

2.3.3 菠蘿蜜蒸煮樣品風味成分測定 由圖4和表3可知，菠蘿蜜蒸煮樣品風味成分主要為：醇類化合物（3種）占總含量0.37%，其中4-萜烯醇含量為0.07%；酸類化合物（5種）占總含量的4.37%，其中乙酸和異戊酸含量較高，分別為3.54%和0.31%；酯類化合物（28種）占總含量的15.39%，其中異戊酸丁酯和乙酸丁酯含量較高，分別為3.17%和2.59%；烴類化合物（6種）占總含量的1.94%；其它類化合物（10種）占總含量的18.36%，其中以氨基脲最高，為7.98%。菠蘿蜜蒸煮樣品總檢測出香味化合物52種，占總含量的40.43%。蒸煮樣品風味成分中酯類化合物達28種，遠遠多于鮮樣品的11種和干燥樣品的10種；其含量分別是鮮樣品和干燥樣品的3.23倍與6.26倍。說明水煮法有助于增強菠蘿蜜的風味成分。

3 討論與結論

不同加工方式對食品的理化性質[18]、風味[19-20]、營養成分[18，21]和功效[21-22]有影響，菠蘿蜜加工的產品主要有菠蘿蜜脆片、菠蘿蜜干、菠蘿蜜果脯、菠蘿蜜酸奶、菠蘿蜜醬、菠蘿蜜蜜、菠蘿蜜冰淇淋等[23]。這些加工產品需要經過熱處理和蒸煮處理，因此有必要對菠蘿蜜熱處理和蒸煮處理的產品特性和風味進行研究。

本研究結果發現，65 ℃熱風干燥24 h基本不會破壞菠蘿蜜果肉的骨架結構，可能使更多的親水基團暴露，從而增強其水合能力；而100 ℃水煮10 min后濾水能破壞其結構，降低水合能力，另外，水煮可以讓樣品充分地吸水，從而降低其水合能力。本研究結果還發現，蒸煮樣品的持油性最強，這可能因為其親水集團被破壞，水合能力較低導致其親油性相對增強。因此，干燥和蒸煮處理可增強菠蘿蜜的適合能力和持油性，有利用菠蘿蜜的進一步加工，可為菠蘿蜜加工成菠蘿蜜果脯、菠蘿蜜蜜餞和菠蘿蜜果醬等產品提供參考。

干燥處理對產品的風味影響最直接，差異性顯著。一般植物類食品的風味物質有醇類、雜環類、烴類、酯類、醚類、酸類、醛類、酚類、酮類等9類[20，24]。菠蘿蜜的風味物質主要有醇類、酸類、酯類、烴類、醚類和醛類等，不同處理后風味成分的種類有差別。本研究結果發現，鮮菠蘿蜜總檢測出風味化合物47種，而納智[2]用GC-MS聯用技術鑒定溶劑法提取的菠蘿蜜香氣成分，共鑒定到82個化合物，占總含量的94.66%，其中最主要的是脂肪酸類（47.49%），這與本研究結果不一致，主要是因為納智是用乙醚浸提[2]，從而溶于有機相的香氣化合物比較多，而本研究是天然的菠蘿蜜風味成分。

本研究結果發現，菠蘿蜜干燥樣品總檢測出風味化合物34種，菠蘿蜜蒸煮樣品總檢測出風味化合物52種，說明干燥處理會減少菠蘿蜜的風味化合物，原因是在干燥過程中，風味物質會隨著熱作用揮發散失。菠蘿蜜經蒸煮處理后，酯類化合物達28種，遠多于鮮樣品的11種和干燥處理的10種，說明菠蘿蜜經過高溫作用，菠蘿蜜的醇類和酸類物質發生反應，生產酯類物質，構成菠蘿蜜香氣的重要組成成分，極大豐富了菠蘿蜜風味，所以蒸煮加工有助于增強菠蘿蜜的風味成分。

菠蘿蜜是一種香味濃郁的熱帶水果，干燥和蒸煮加工對菠蘿蜜的理化特性和香氣成分有影響，可根據加工產品的需要進行干燥或蒸煮處理。

參考文獻

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