不同百香果汁添加量對百香果果脯品質特性及風味物質的影響

任二芳，李建強，黎新榮，羅朝丹，馮春梅，牛德寶

1(廣西壯族自治區亞熱帶作物研究所，廣西 南寧，530001) 2(廣西亞熱帶水果加工工程技術研究中心，廣西 南寧，530001)3(廣西大學 輕工與食品工程學院，廣西 南寧，530004)

百香果學名西番蓮果，別名雞蛋果、巴西果，為西番蓮科西番蓮屬多年生藤本植物西番蓮 (Passifloraedulis) 的成熟果實，因其果汁可散發出香蕉、菠蘿、檸檬、草莓、番桃、石榴等多種水果香味而被稱作“百香果”[1-2]。由于百香果不耐貯藏，除了鮮食以外，大多加工成果汁、果醋及果醬產品[3]。百香果皮作為加工后的副產物，常作廢物被丟掉，造成資源浪費。百香果果皮占整果質量的40%～50%，其中干物質含量15%～20%，果膠含量占9%～15%[4]，非常適合制作果脯，而且制得的果脯韌性好，有嚼勁，添加百香果汁制得的果脯，不僅能保留百香果原有風味，還能增加百香果的實用價值及提高百香果產業的經濟效益。

目前利用百香果皮制作果脯主要集中在工藝研究方面，黃桂濤等[5]以百香果果皮為原料，百香果果汁為滲透液，開發百香果果脯，并以果脯的感官評價及營養品質為指標進行工藝優化。杜麗娟等[6]以西番蓮紫果果皮為原料，通過考察感官評價、維生素C及多酚含量，確定西番蓮果脯的最優工藝參數。喻忠剛等[7]詳細介紹了采用糖煮、糖漬的方法制備百香果果脯的加工工藝。本文以百香果果皮為原料，采用色差計、質構儀、電子舌及電子鼻等儀器，考察不同百香果汁添加量對百香果果脯的品質特性、風味物質及感官評價的影響，旨在為百香果果脯的加工技術提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百香果，滿天星+臺農雜交品種，廣西桂平匯鑫百香果合作社；檸檬酸、脫氫乙酸鈉、D-異抗壞血酸鈉等，食品級。

1.2 儀器與設備

色彩色差計CR-400，日本KONICA MINOLTA, INC公司；TMS-TOUCH型食品物性分析儀，美國Food Technology Corporation公司；L550臺式低速大容量離心機，湘儀離心機儀器有限公司；電子舌(SA-402B味覺分析系統)，日本INSENT公司；PEN3型電子鼻，德國AIRSENSE公司，電子鼻各個傳感器的名稱及性能描述見表1。

表1 電子鼻傳感器性能描述

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品制備

樣品制備流程：

新鮮百香果→催熟八成熟→挑選→清洗→分切→去囊衣→熱燙去外皮→脫水→浸糖(糖液初始糖度為37～40°Brix，糖液中添加不同量的百香果汁)→糖度降至35°Brix左右干燥→檢驗→包裝→成品

1.3.2 百香果果脯色澤的檢測

隨機挑選百香果果脯，使用色差計分別測定果脯不同位置的L*、a*、b*值，每組樣品平行測定5次。果脯產品的色澤是衡量其品質好壞的最直觀依據，可影響產品的市場接受程度。L*值表示樣品的亮度，L*=0為黑色，L*=100為白色；a*值表示樣品的紅綠度，-a*=綠色，+a*=紅色；b*值表示樣品的黃藍度，-b*=藍色，+b*=黃色。

1.3.3 百香果果脯質構特性的檢測

百香果果脯的質構特性采用TPA-250 N程序進行測試，測試探頭型號為直徑10 mm圓柱壓頭，壓縮比為50%，檢測速度50 mm/min，起始力為0.37 N，每組樣品平行測定5次。

1.3.4 百香果果脯滋味的檢測

1.3.4.1 樣品前處理

首先將不同百香果汁添加量制備的百香果果脯進行切碎處理，將切碎的果脯稀釋7倍，之后在4 000 r/min 下離心20 min，并再次過濾，取上清液相，待檢測。

1.3.4.2 電子舌檢測條件

實驗前，6個傳感器與3個參比電極需分別活化36 h，鮮味、咸味、酸味、苦味及澀味檢測采用2步清洗法，樣品測試時間為30 s；甜味檢測采用甜味測試法，樣品測試時間為30 s，每個樣品重復測定5次，保留后3次的檢測數據進行分析。

1.3.5 百香果果脯氣味的檢測

1.3.5.1 樣品前處理

將百香果果脯切成規則大小一致的微小顆粒，稱取7 g于20 mL富集瓶中，密封置于室溫環境中富集時間為0.5 h，進行檢測。

1.3.5.2 電子鼻檢測條件

檢測條件：進樣間隔時間1 s，清洗時間60.0 s，零點配平時間1.0 s，預進樣時間5.0 s，測試時間60 s， 進樣流速400 mL/min。

1.3.6 百香果果脯感官評定標準

接受過感官評定學習的10名食品科技人員組成感官評定小組，參照NY/T 436—2018《綠色食品 蜜餞》建立表2的評定標準，評定小組對不同百香果汁添加量制得的百香果果脯進行感官評價并打分，結果取平均值。

表2 百香果果脯的感官評定標準

1.4 數據處理

數據使用Origin Pro 2016繪圖及SPSS 22.0進行單因素方差分析(Duncan Test,P<0.05)。電子鼻數據分析利用其自帶的Winmuster軟件進行主成分分析(principal component analysis, PCA)分析和載荷分析(loading analysis，LOA)。

2 結果與分析

2.1 品質特性分析

2.1.1 百香果汁添加量對百香果果脯色澤的影響

不同百香果汁添加量對百香果果脯色澤的影響如表3所示：果脯亮度L*值分布在29.93～37.84，隨著百香果汁添加量的增加，L*值呈逐漸減少趨勢，其中添加百香果汁30%與40%(質量分數)制得的果脯之間無顯著性差異(P>0.05)，其他組間均差異顯著(P<0.05)； 不同百香果汁添加量制得的果脯成品的黃藍度b*值相差不大；但果脯成品紅綠度a*值隨著百香果汁添加量的增加呈逐漸增加趨勢，且不同組間均呈顯著性差異(P<0.05)。圖1為添加不同量百香果汁制得的百香果果脯色澤形態圖。由圖1可知，成品色澤隨著百香果汁添加量的增加逐漸變紅，這與表3中a*值變化趨勢一致，分析原因是由于成熟的紫種百香果果皮中富含花色苷[8]，其花色苷含量比藍莓、桑葚和葡萄等水果高[9-11]，百香果汁中富含多酚、類胡蘿卜素、維生素C等活性成分[12]，被譽為水果中的維生素C之王[13-15]。維生素C常用來保護產品口味、延緩褪色及褐變[16]，因此，隨著百香果汁添加量的增加，果脯中的維生素C含量越高，產品色澤越紅。

表3 不同百香果汁添加量對百香果果脯色澤的影響

a-空白; b-20%百香果汁; c-30%百香果汁d-40%百香果汁; e-50%百香果汁

2.1.2 百香果汁添加量對百香果果脯質構的影響

由表4可知，隨著百香果汁添加量的增加，果脯的硬度、膠黏性、咀嚼性變化趨勢一致，添加50%百香果汁制得的果脯這3項指標均最大，分別為28.37 N、16.46 N、27.25 mJ，其次為不添加果汁制得的果脯，而添加20%、30%、40%果汁制得的果脯硬度、膠黏性、咀嚼性均較小，且它們之間不存在顯著性差異(P>0.05)，添加不同量百香果汁制得的果脯之間內聚性顯著不差異(P>0.05)；20%、30%果汁添加量制得的果脯彈性均較大，且兩者之間不存在顯著差異(P>0.05)，但它們均顯著(P<0.05)大于0%、40%、50%果汁添加量制得的果脯。這可能是由于不同實驗組的糖液糖度、酸添加量、糖煮時間等因素均一致，但50%百香果汁實驗組為了糖液糖度一致，所加白砂糖較多，但各實驗組酸添加量一致，使得果脯中蔗糖轉化不充分，還原糖含量不足會導致果脯“返砂”[17-18]，所以50%百香果汁添加量制得的果脯硬度、膠黏性及咀嚼性較大，彈性較小。綜合考慮，20%～30%百香果汁添加量制得的果脯質構特性較優。

表4 不同百香果汁添加量制得的百香果果脯質構分析

2.2 風味物質分析

2.2.1 基于電子舌分析不同百香果汁添加量對百香果果脯滋味的影響

電子舌模擬人體味覺系統對食品進行評價的原理通過“味覺信息的轉換過程”將測試樣品的電勢值轉化為味覺，該法是近年來用于分析滋味的新型檢測手段[19-21]。

以基準液作對比，酸味的無味點為-13，咸味的無味點為-6，其他滋味的無味點為0。利用電子舌對不同百香果汁添加量制得的百香果果脯進行滋味品質分析見表5，隨著百香果汁添加量的增加，果脯的酸味和咸味均呈顯著增加趨勢(P<0.05)，相反，果脯的甜味和鮮味則均呈顯著下降趨勢(P<0.05)。在苦味和澀味方面，40%百香果汁添加量制得的果脯均顯著高于其他果脯(P<0.05)，同時，不添加百香果汁和20%果汁添加量制得的果脯無咸味，50%果汁制得果脯無鮮味。由圖2聚類分析結果可知，5種不同百香果汁添加量制得的百香果果脯可以聚為三類，其中0%和50%果汁添加量制得的果脯各為一類，20%、30%、40%果汁添加量制得的果脯為一類，這類果脯不同滋味的平均值表現為酸甜可口，苦、澀、咸、鮮味適中。

表5 電子舌對百香果果脯的響應分析

圖2 百香果果脯的聚類分析

2.2.2 基于電子鼻分析不同百香果汁添加量對百香果果脯揮發性風味物質的影響

圖3為不同百香果汁添加量制得的百香果果脯的響應雷達圖，10條坐標軸分別代表PEN3 型電子鼻的10種不同類型的金屬傳感器。由圖3可知，5種 不同處理果脯的電子鼻輪廓信息基本相似，但10個 傳感器對果脯的響應強度各不相同，其中傳感器W1S(對甲基類靈敏)響應值顯著大于其他傳感器的響應值，其次是W1W(對無機硫化物靈敏)的響應值較大，然后是W2W(芳香成分，對有機硫化物靈敏)，且W1S、W1W和W2W的響應值隨著百香果汁添加量的增加而增加，說明隨著百香果汁添加量的增加，百香果脯的甲基類、無機硫化合物、芳香成分、有機硫化合物等揮發性成分增高。陳蔚輝等[22]分析紫紅百香果、紫香一號百香果、黃金百香果等3種不同品種百香果的揮發性成分主要是無機硫化物、萜烯類、芳香成分、有機硫化物，由此可見，本研究結果與他人研究結果一致。

圖3 電子鼻傳感器的響應雷達圖

不同百香果汁添加量制得的百香果果脯電子鼻PCA分析圖如圖4所示。圖4的橫坐標代表第一主成分(PC1)的貢獻率為99.20%，縱坐標代表第二主成分(PC2)的貢獻率為0.79%，前兩主成分的貢獻率累計為99.99%，據資料顯示，第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)之和大于85%，則可以反映數據的整理特征[23]。在PCA分析圖中，添加0%和20%果汁制得果脯在PC2距離較近，添加30%和40%果汁制得果脯在PC1距離較近，盡管這4種果脯在PC2上距離較遠，但由于PC2所占比例較小，這4種果脯之間的差異也并不顯著[24-25]，但它們均與添加50%果汁制得果脯距離較遠，說明該樣品與其他4種樣品之間差異較大。

圖4 電子鼻的PCA分析

Loading分析法主要是對傳感器進行研究，表征10種傳感器的分析能力。圖5為不同百香果汁添加量制得的百香果果脯的電子鼻Loading分析圖。由圖5可知，傳感器WIS對第一主成分的貢獻率最大，傳感器WIW對第二主成分的貢獻率最大，其次是W2W，說明第一主成分主要反映的是對甲基類，第二主成分主要反映的是無機硫化合物，其次是芳香成分、有機硫化合物，由此可見，Loading分析結果與電子鼻傳感器的響應雷達圖分析結果一致。

圖5 電子鼻的Loading分析

2.3 感官評價分析

不同百香果汁制得的百香果果脯感官評價如表6所示，5組不同實驗組的果脯感官評價總分分別為66.66 分、83.33 分、89.00 分、76.00 分、73.67 分，即30%實驗組果脯>20%實驗組果脯>40%實驗組果脯>50%實驗組果脯>0%實驗組果脯。在色澤和光澤、軟硬度、粘牙、酸甜度及風味、雜質方面，30%百香果汁制得的果脯評分均最高，口感最佳。根據感官評價得分將果脯進行聚類分析，由圖6可以看出果脯分為三類，其中0%百香果汁制得的果脯歸為一類，添加20%和30%百香果汁制得的果脯歸為一類，添加40%和50%百香果汁制得的果脯歸為一類。

表6 不同百香果汁添加量制得的果脯感官評價得分

圖6 百香果果脯的聚類分析

3 結論

本實驗分別從品質特性、風味物質以及感官評價3個方面綜合評價分析了不同百香果汁添加量對百香果脯的影響，研究結果顯示：(1) 品質特性方面，從色澤來看，隨著百香果汁添加量的增加，百香果果脯的亮度L*值呈逐漸降低趨勢，紅綠度a*值則呈增加趨勢，而黃藍度b*值相差不大，同時果脯的色差結果與其色澤形態圖一致；從質構來看，50%百香果汁添加量制得的果脯硬度、膠黏性及咀嚼性較大，彈性較小；20%～30%百香果汁添加量制得的果脯質構特性較優。(2)風味物質方面，從滋味來看，隨著百香果汁添加量的增加，果脯的酸味和咸味均呈顯著增加(P<0.05)趨勢，甜味和鮮味則呈顯著下降(P<0.05)趨勢，40%百香果汁制得的果脯在苦味和澀味方面均顯著高于(P<0.05)其他果脯，聚類分析表明20%、30%、40%果汁添加量制得的果脯歸為一類，這類果脯不同滋味的平均值表現為酸甜可口，苦、澀、咸、鮮味適中。從揮發性風味物質來看，根據電子鼻傳感器的響應雷達圖和PCA分析及Loading分析發現，傳感器W1S(對甲基類靈敏)對百香果果脯的響應最為強烈，其次是W1W(對無機硫化物靈敏)，然后是W2W(芳香成分，對有機硫化物靈敏)，且W1S、W1W和W2W的響應值隨著百香果汁添加量的增加而增加。(3)感官評價方面，從色澤和光澤、軟硬度、粘牙程度、酸甜度及風味、雜質來看，30%百香果汁制得的果脯評分均最高，口感最佳，聚類分析表明添加20%和30%百香果汁制得的果脯歸為一類，添加40%和50%百香果汁制得的果脯歸為一類。

綜上所述，不同百香果汁添加量制得的百香果果脯在品質特性、風味物質以及感官評價3個方面均存在一定的差異性，但綜合果脯的整體品質及企業生產成本考慮，認為30%百香果汁添加量制得果脯品質較優。