枣酪加工过程中的品质变化及其挥发性风味成分分析

刘芳辰1,许铭强2,兰思思1,邱柏霖1,李跃东1,陈 恺1*

(1.新疆农业大学 食品科学与药学学院,新疆 乌鲁木齐 830000;2.新疆农业科学院 农产品贮藏加工研究所,新疆 乌鲁木齐 830000)

摘要为探究枣酪加工过程中的品质变化,该研究以灰枣为原料,接种果酒酵母与复合乳酸菌混菌(2∶1)进行固态发酵制备枣酪,测定枣酪加工过程中的理化指标、感官评分、质构、颜色参数和挥发性风味化合物。结果表明,在发酵过程中,总糖、糖酸比、总黄酮含量及硬度均呈下降趋势,感官评分、总酚、水分活度、咀嚼度、弹性、色差及褐变度呈上升趋势,而总酸含量先上升后下降;经过灭菌、烘干后,总糖含量稳定至12.89%,总酸、糖酸比、总酚、总黄酮、水分活度分别下降至0.65%、19.98、11.45 mg/g、1.68 mg/g、0.897,而硬度、咀嚼度、弹性、色差及褐变度分别上升至708.144 N、0.912、149.108、16.74和5.77;烘干后枣酪样品中共检出挥发性风味物质54种,包括20种酯类、9种醇类、7种醛类、7种酮类、2种烷烃类、1种烯烃类和其他类8种,其中酯类物质相对含量最高,主要化合物为乙酸乙酯和丙酸乙酯,具有丰富的酒香和浓厚的果香。

关键词枣酪;灰枣;混菌发酵;品质分析;挥发性风味物质

红枣(Ziziphus jujube Mill)为鼠李科枣属植物,原产于中国,距今的种植历史已有4 000多年[1]。 红枣中含有蛋白质类、糖类、脂类及各类维生素[2]、矿物质[3]、微量元素[4]等营养成分及黄酮[5]、多糖[6]、三萜类化合物[7]以及生物碱等功能活性物质。红枣及红枣制品具有补血养气、美容养颜、提高免疫力、抗炎、保肝、护肠胃、抗失眠、抗氧化等功效[8-10]。红枣多用于制备枣干、枣片、枣粉等传统制品。

枣酪是以红枣为原料,接种酵母菌和双歧杆菌进行混菌发酵制得的一种发酵产品[11-12],风味独特。此前,枣类发酵产品多利用酵母菌酿制枣酒[13]、枣粉[14];利用乳酸菌制作枣醋[15]、红枣酸奶[16]等,但单一菌种发酵存在口感单一、风味欠佳等问题[17]。酵母菌代谢产生氨基酸、维生素、丙酮酸等物质[18-19],可为乳酸菌提供营养因子,乳酸菌代谢产物可为酵母菌发酵提供能量,酵母菌和乳酸菌的代谢产物可以给食品带来独特的风味[20],发酵过程中产生的酸和其他抗菌成分可以提高食品的安全性和稳定性[21],张江宁等[22]探究乳酸菌、酵母菌单一及偶联发酵对枣汁总糖、总酸、总酚、黄酮和酒精含量的影响,研究表明,经混菌偶联发酵,糖类物质降解效率、产酸效率、总酚生成率、黄酮留存率以及产酒精效率更高;袁钰洁等[23]研究发现,混菌发酵对香气特征的生成有明显改善作用,有助于提高酿酒风味,故混菌发酵能借助两种菌类彼此间的互利关系来获得更具特色的产品[24]。目前,鲜见混菌发酵制备枣酪品质分析方面的研究报道。

本研究以灰枣为原料,接种果酒酵母与乳酸菌混菌(2∶1)固态发酵,经过灭菌、烘干处理制备枣酪,并针对加工过程中枣酪的理化指标及挥发性风味物质进行分析。以期解决红枣原料相对过剩、附加值偏低等问题,为枣酪产品品质及营养价值的提高提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

灰枣(干制品):产地若羌;果酒酵母:安琪酵母股份有限公司;复合乳酸菌(鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳双歧杆菌、植物乳杆菌、两歧双歧杆菌、副干酪乳杆菌):山东中科嘉亿生物工程有限公司;硫酸、苯酚、盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、甲醇、酚酞(均为分析纯):天津市致远化学试剂有限公司生产;没食子酸、芦丁标准品(纯度均≥98%):上海源叶生物科技有限公司;福林酚(分析纯):上海索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LE204E电子天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;ZK-520型真空包装机:福建省安溪缘昊机械有限公司;HSX-70型恒温恒湿箱:上海申贤恒温设备厂;DHG-9420A型电热鼓风干燥箱:上海一恒科学仪器有限公司;SHB-III循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸易有限公司;HH-S4数显恒温水浴锅:金坛市医疗仪器厂;TDL-5-A型大容量离心机:上海安亭科学仪器厂;T6新世纪紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器有限责任公司;NH310 3nh型色差仪:深圳市三恩驰科技有限公司;TA.XTPLUS型物性测试仪:英国Stable Micro公司;Aqualab Pre型控温水分活度仪:美国METER Group,Inc.公司;IKA A11basic高速粉碎机:广州艾卡设备仪器有限公司;Flavour Spec气相色谱离子迁移谱联用仪(gas chromatogram-ion mobility spectrometry,GC-IMS):德国G.A.S公司。

1.3 方法

1.3.1 枣酪的加工工艺流程及操作要点

灰枣→复水、去核→真空封装→接种、发酵→灭菌→烘干→成品

操作要点:

灰枣预处理:选取大小适中,形状均匀,无明显裂口及伤痕的灰枣,清洗去除表面残留的污渍,完全浸泡于40 ℃的温水中复水至140%后,使用去核器去除枣核,密封备用。

菌悬液的制备:将果酒酵母和乳酸菌按质量比2∶1混合均匀后,配制成20%的菌悬液,在37 ℃条件下活化30 min。

发酵:将枣果质量3%的菌悬液均匀喷洒于去核灰枣上,使用真空包装机真空密封,置于37 ℃条件下厌氧发酵30 h。

灭菌、烘干:发酵完成后的样品于80 ℃加热处理30 min,使发酵菌种完全失活,60 ℃烘干至水分含量为50%,即得枣酪成品。

1.3.2 感官评价

由10位经过专业培训的感官评价员组成感官评价小组,从色泽、组织形态、滋味和香气4个方面对发酵红枣产品进行感官评价,总分为100分,取平均值,枣酪感官评价标准见表1。

表1 枣酪感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation criteria of jujube cheese

项目 评价标准 分值/分色泽(20分)组织形态(20分)滋味(40分)香气(20分)亮红褐色,表面有光泽红褐色,光泽较暗偏褐色,无光泽软硬适中,形态完整无开裂偏硬或偏软,略微变形或有轻微开裂状态软烂变形或过硬风味好,酸甜适中,口然软糯有嚼劲风味一般,偏甜或偏酸,口感偏硬或偏软烂风味差,枣果皮肉分离,口感差有浓郁的红枣和发酵香气发酵味过重或红枣香气过淡有发酵过度产生的酸味或其他令人不适的气味16~20 11~15 5~10 16~20 11~15 5~10 31~40 21~30 11~20 16~20 11~15 5~10

表2 不同加工阶段枣酪挥发性风味物质分析
Table 2 Analysis of volatile flavor compounds of jujube cheese at different processing stages

种类 化合物 香气特征a 保留时间/s 相对含量/%GY GF GG酯类令人愉悦的果味甜果味,朗姆酒,多汁水果,葡萄,菠萝味水果和奶油香气果香与花香强烈苹果皮、菠萝皮和未成熟李子皮香气有愉快的香蕉香味强烈青草气味强烈酸焦香和水果香气,有朗姆酒和醚香菠萝香气味强烈的芥子似刺激性臭味和辣味朗姆酒和菠萝香气菠萝香气味甜果香梨糯热带葡萄酒味果味,李子、朗姆酒、白兰地味水果香味微辛、甘;香浓烈的辛辣气味朗姆酒、水果和奶油的香气果味,香蕉、菠萝、绿樱桃味,热带水果成熟多汁的水果香果味609.6 702.3 753.7 767.3 851.4 876.5 1 004.7 836.5 1 107.9 891.4 871.0 1 109.0 1 220.4 726.9 653.8 551.8 797.7 813.0 1 000.0 896.3醇类果味,酒味清新、辛辣、绿色、木质、草本、泥土气息轻微刺激性气味鲜柠檬似香气和青草、草药气味,略有醚香和油香淡青的嫩枝叶气息,微带酒香、果香和脂肪气息杂醇油气味酒精味蘑菇、薰衣草、玫瑰和干草香气果香味844.5 990.6 859.0 910.6 866.1 758.0 577.0 977.7 755.4醛类乙酸乙酯丙酸乙酯2-甲基丙酸乙酯乙酸异丁酯2-甲基丁酸乙酯乙酸异戊酯乙酸顺式-3-己烯酯巴豆酸乙酯庚酸乙酯-D异硫氰酸烯丙酯丙酸异丁酯庚酸乙酯-M壬酸甲酯甲酸丁酯乙酸异丙酯乙酸甲酯丙酸丙酯乳酸乙酯丁酸丁酯丁酸丙酯小计3-甲基-1-戊醇2-辛醇糠醇2-庚醇正己醇1-戊醇丙醇1-辛烯-3-醇顺-2-戊烯-1-醇小计己醛庚醛3-甲基丁醛生的油脂和青草气及苹果香味果子香味苹果香气、桃子香味799.7 903.3 649.8 11.82 6.03 1.77 0.12 1.90 0.06 0.73 0.27 0.05 0.26 0.05 0.10 0.05 0.49 2.78 10.70 0.86 0.71 1.29 0.75 17.57 1.85 0.10 0.14 0.15 0.07 0.70 8.05 1.33 1.35 13.72 5.84 4.26 2.63 9.23 8.23 6.96 4.90 6.77 3.82 6.72 4.25 0.82 0.56 1.04 0.55 0.29 1.25 0.05 1.77 0.33 0.31 0.46 0.14 58.45 3.42 0.79 0.66 0.70 0.20 0.45 0.39 0.37 0.46 7.44 7.68 6.24 3.61 9.49 8.68 7.66 4.55 6.78 3.39 6.51 4.93 0.61 0.48 0.91 0.68 0.24 0.28 0.04 1.86 0.35 0.22 0.73 0.16 58.55 3.78 0.70 0.57 0.60 0.23 0.29 1.52 0.48 0.77 8.94 7.90 6.27 1.36

续表

注:a表示气味特征从http://www.thegoodscentscompany.com/search2.html中查询得到。

种类 化合物 香气特征a 保留时间/s 相对含量/%GY GF GG类似苦杏仁的香味窒息性醛味类似苦杏仁的香味甜杏仁味947.4 588.8 949.6 850.5酮类醚香、葡萄和葡萄酒香气草本香,甜,油味令人愉快的薄荷气味果香果味,辛辣、甜,草本木香强烈的;薄荷味;蜂蜜般的味道呈香辣、醚香、胡椒、大蒜、芥菜、洋葱等强烈刺激性气味771.4 948.2 774.6 984.1 884.3 795.9 674.7烷烃类824.5 823.6烯烃类其他类苯甲醛-D丁醛苯甲醛-M 2-己烯醛小计3-己酮5-甲基-3-庚酮环戊酮3-辛酮2-庚酮异亚丙基丙酮1-戊烯-3-酮小计2,4-二甲基庚烷六甲基环三硅氧烷小计苯乙烯2,5-二甲基吡嗪甲基麦芽酚喹啉乙二醇二甲醚2,5-二甲基呋喃乙基二硫醚2-正戊基呋喃己腈小计芳香气味烤土豆味有似焦香奶油糖特殊香气强烈臭味乙醚气味烤肉味成熟洋葱的味道果味刺激性气味879.5 909.5 1 104.9 1 221.5 644.4 715.9 925.2 983.5 885.3 5.69 4.85 1.98 0.55 25.80 0.58 0.30 1.44 0.69 2.19 0.49 3.22 8.91 1.21 1.78 2.99 0.25 0.53 0.05 0.05 0.81 2.82 1.78 0.42 1.10 7.57 0.60 0.88 0.51 0.21 19.74 0.40 0.95 0.89 0.08 0.15 0.28 2.09 4.84 0.92 0.44 1.37 0.83 0.48 0.74 0.24 1.67 3.75 0.21 0.10 0.14 7.33 1.55 1.74 0.71 0.33 19.86 0.55 1.18 0.79 0.12 0.18 0.49 3.07 6.38 1.02 0.47 1.48 0.72 0.31 0.60 0.15 1.00 1.38 0.24 0.13 0.23 4.05

1.3.3 分析检测

(1)理化指标

总糖含量:采用苯酚-硫酸法[25]进行测定;总酸含量:参照国标GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定酸碱滴定法》进行测定;总酚和总黄酮含量:参照《果蔬采后生理生化试验指导》[26]中的紫外可见分光光度法进行测定;水分活度采用水分活度仪直接测定。

(2)质构

硬度、弹性和咀嚼度:参照钟佳敏[12]的方法进行测定。

(3)颜色参数和褐变度

颜色参数和褐变度是衡量枣酪加工过程中红枣褐变程度的直接指标,数值越大表示样品的褐变程度越高。

颜色参数的测定参照薛倩倩等[27]的方法并稍作改动,用反射模式测定样品的L*值、a值*、b*值。L*值(明亮度)、a*值(红绿度)、b*值(黄蓝度)。色差由ΔE值表示,其计算公式如下:

褐变度的提取和测定参照武兴菲[28]的方法并稍作改动,称取2 g样品,加入20 mL的80%乙醇,在冰浴条件下进行研磨,随即转入离心管中,每隔15 min振摇使样品充分提取,45 min后将此液体离心(4 ℃、8 000 r/min)10 min取上清液,以体积分数8%乙醇作对照,在波长420 nm条件下测定吸光度值,计算褐变度。

1.3.4 GC-IMS分析

分别称取3.0 g未发酵(GY)、发酵后(GF)和干燥后(GG)的枣酪样品,置于20 mL顶空瓶中。

样品孵化条件:自动顶空进样,进样体积1.0 mL;孵化时间10 min;孵化温度50 ℃。

GC条件:fs-se-54-cb-0.5毛细管色谱柱(15 m×0.53 mm),分析时间20 min;柱温60 ℃;进样针温度55 ℃。

IMS条件:载气及漂移气均为高纯氮气(N2),初始载气流速2 mL/min,漂移气流速150 mL/min,程序升压条件为初始流速2 mL/min保持2 min,2~5 min内线性升至2 mL/min,5~10 min内线性升至15 mL/min,10~15 min内线性升至50 mL/min,15~20 min内线性升至100 mL/min;IMS迁移管温度45 ℃。

采用仪器配套Libraries search分析软件对枣酪中的挥发性风味成分进行数据采集,对比美国国家标准技术研究所(national institute of standards and technology,NIST)和IMS数据库进行定性定量分析。

1.3.5 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel 2019和SPSS 25.0软件进行统计处理,使用Origin 2021软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 枣酪加工过程中品质分析

2.1.1 枣酪加工过程中总糖、总酸含量、糖酸比和感官评分的变化

枣酪加工过程中总糖、总酸含量、糖酸比和感官评分变化见图1。由图1A可知,随着发酵时间在0~30 h内的延长,总糖含量呈下降趋势,总糖含量由41.04%下降至13.27%;发酵结束后经灭菌、烘干后总糖含量下降至12.89%,无明显变化;随着发酵时间在0~12 h内的延长,总酸含量整体呈上升趋势;当发酵12 h时,总酸含量达到最高,为1.19%;当发酵时间>12 h时,总酸含量下降,这可能是由于发酵前期糖类物质在微生物作用下生成酸类物质,乳酸与其他产物如乙醇等发生酯化反应[29],或微生物分解含氮化合物产生游离氨中和酸类物质。在发酵结束时总酸含量(0.96%)相较于未发酵提升了6.02%。在灭菌、烘干后,总酸含量有所下降,其含量为0.67%,其原因可能是由于可挥发性酸在中高温条件下挥发[30]。 由图1B可知,随着发酵时间在0~30 h内的延长,糖酸比下降,较未发酵时降低了69.51%,灭菌、烘干之后糖酸比有所增加;感官评分由发酵起始至灭菌完成逐渐增加,之后感官评分下降。枣酪成品总糖、总酸、糖酸比和感官评分分别为12.89%、0.64%、19.97和87.5。

图1 枣酪加工过程中总糖、总酸含量(A)、糖酸比和感官评分(B)的变化
Fig.1 Changes in total sugar, total acid contents (A), sugar-acid ratio and sensory score (B) of jujube cheese during the processing

2.1.2 枣酪加工过程中总酚、总黄酮的变化

枣酪加工过程中总酚和总黄酮含量的变化见图2。 由图2可知,在加工过程中,总黄酮含量均呈下降趋势,在发酵过程(0~30 h)中,总黄酮含量由2.47 mg/g下降至1.94 mg/g;经过灭菌、烘干,其含量降至1.68 mg/g,下降了32.0%。随着发酵时间在0~30 h范围内的增加,总酚含量从14.74 mg/g逐渐增加至17.62 mg/g,增加了19.48%,其原因可能是由于原料中的酪氨酸和苯丙氨酸等物质经过微生物发酵合成了多酚类化合物,这与陈小伟等[31]的研究结果一致。酚类物质和黄酮类物质在高温下均会受热分解,同时也会氧化分解,导致含量大幅降低[32]

图2 枣酪加工过程中总酚和总黄酮含量的变化
Fig.2 Changes in total phenols and total flavonoids contents of jujube cheese during the processing

2.1.3 枣酪加工过程中质构的变化

枣酪加工过程中质构的变化见图3。由图3可知,在发酵过程(0~30 h)中,硬度整体呈下降趋势,硬度由1 210.50 N下降至700.53 N;弹性逐渐增加,弹性由0.77增加至1.57;咀嚼度为硬度弹性的综合体现,呈先下降后增加趋势,但变化不显著,由311.44增加至345.11。这是由于在微生物作用下,糖类物质被大量消耗,产生的部分有机酸促进果胶分解,使果肉组织逐渐软化[33];经过灭菌及烘干处理后,高温和失水加速果胶酶活性,使原果胶分解为可溶性果胶,细胞间黏性降低,细胞壁崩解,果肉纤维收缩,导致弹性大幅下降[34],硬度变化不明显,咀嚼度随弹性下降而下降。

图3 枣酪加工过程中质构的变化
Fig.3 Changes in texture of jujube cheese during the processing

2.1.4 枣酪加工过程中色差值和褐变度的变化

枣酪加工过程中色差值和褐变度的变化见图4。由图4可知,在发酵过程(0~30 h)中,枣酪的色差值和褐变度均整体呈上升趋势,色差值增加至10.39,褐变度分别由2.53增加至4.39,提高了73.31%,这是由于发酵过程中多酚氧化酶催化酚类物质羟基化,生成三羟基化合物,而后又被邻酚氧化为羟基醌,聚合生成黑色素[35],引起褐变。在灭菌、干燥阶段,枣酪的色差值和褐变度均增加,分别增加至16.74、5.24。 其原因可能是,高温处理会催化美拉德反应和焦糖化反应,引起色差和褐变度的升高[36]

图4 枣酪加工过程中色差值和褐变度的变化
Fig.4 Changes in color difference and browning degree of jujube cheese during the processing

2.1.5 枣酪加工过程中水分活度的变化

水分活度是指食品中水的蒸汽压与同温度下纯水的饱和蒸气压的比值[37]。枣酪加工过程中水分活度的变化见图5。由图5可知,在发酵过程中,枣酪的水分活度呈上升趋势,由0.898增加至0.927,提高了3.27%,这是由于在微生物作用下,枣内的糖分被大量分解转化成为酒精、二氧化碳、乳酸和水等代谢产物,部分结合水也随着发酵程度加深造成的组织结构破坏转换为自由水[38]。在灭菌、干燥阶段,水分活度随之下降,减少至0.897,相较于未发酵样品,最终制成的枣酪水分活度降低了0.19%。

图5 枣酪加工过程中水分活度的变化
Fig.5 Changes in water activity of jujube cheese during the processing

2.2 枣酪加工过程中挥发性风味成分分析

2.2.1 枣酪加工过程中挥发性风味物质GC-IMS谱图分析

枣酪样品GC-IMS二维谱图和差异谱图见图6。横坐标1.0处红色竖线为归一化后的反应离子峰(reactive ion peak,RIP)[39]。RIP峰两侧的每一个点代表一种挥发性有机物,颜色代表物质的浓度,白色表示浓度较低,红色表示浓度较高,颜色越深表示浓度越高。

图6 枣酪样品挥发性风味成分GC-IMS二维谱图(A)和差异谱图(B)
Fig.6 GC-IMS two-dimensional spectrogram (A) and difference spectrogram (B) of volatile flavor compounds jujube cheese

由图6A可知,不同加工阶段的枣酪样品中的挥发性有机物存在差异。以GY为对照组,其他样品的谱图扣减参比,若二者挥发性有机物一致,则扣减后的背景为白色,而红色代表该物质的浓度高于参比,蓝色代表该物质的浓度低于参比。由图6B可知,GF组与GG组明显含有更丰富的挥发性风味物质,迁移时间为1.0~2.0 ms内,各风味物质的保留时间分布在100~1 100 s之间。

2.2.2 枣酪加工过程中挥发性风味物质指纹图谱分析

利用Gallery Plot插件选取了未发酵(GY)、发酵后(GF)和干燥后(GG)谱图中物质信号峰形成指纹图谱,可以直观显示不同加工阶段枣酪样品中挥发性风味成分的差异。不同枣酪样品中挥发性风味物质的指纹图谱见图7。由图7可知,其中每三行为一组样品,每列代表同种挥发性化合物不同阶段的差异,颜色越亮代表化合物含量越高,反之则越低。A区域为未发酵样品中含量较高的挥发性风味物质,主要包括异亚丙基丙酮、乳酸乙酯、丙酸丙酯、2-正戊基呋喃等21种物质,主要表现为令人愉悦的清新果香,在发酵结束后含量大幅降低;B区域为发酵结束样品中含量较高的挥发性风味物质,主要包括甲酸丁酯、3-甲基丁醛等6种物质,主要表现为独特的刺激性发酵味及酒味;C区域为发酵结束与灭菌干燥结束样品中共有的含量较高的挥发性风味物质,主要包括2,5-二甲基吡嗪、3-己酮、喹啉、乙酸乙酯等27种物质,B区的6种挥发性风味物质在后续的灭菌干燥阶段的高温热风环境中流失,致使令人不愉悦的刺激性气味大幅减少,主要体现为更丰富醇厚的果香与烘烤后的焦香。

图7 不同枣酪样品中挥发性风味物质的指纹图谱
Fig.7 Fingerprint spectrum of volatile flavor compounds in different jujube cheese samples

2.2.3 枣酪加工过程中挥发性风味物质变化分析

未发酵(GY)、发酵后(GF)及烘干后(GG)枣酪样品中均检出54种挥发性风味物质,包括20种酯类,9种醇类,7种醛类,7种酮类,2种烷烃类,1种烯类和其他类8种。其中,样品GY、GF及GG中酯类化合物相对含量分别为17.57%、58.45%和58.55%;醇类化合物相对含量分别为13.72%、7.44%和8.94%;醛类化合物相对含量分别为25.80%、19.74%和19.86%;酮类化合物相对含量分别为8.91%、4.84%和6.38%;烷烃类化合物相对含量分别为2.99%、1.37%和1.48%;烯烃类化合物相对含量分别为0.25%、0.83%和0.72%;其他类化合物相对含量分别为7.57%、7.33%和4.05%。

酯类化合物主要表现为各种果香,随着发酵的进行,有机酸与乙醇在微生物酶或非酶催化下发生的酯化反应和微生物的代谢都会使酯类化合物含量提升[40],在发酵结束时,酯类化合物的含量较未发酵时增加了40.88%,其中乙酸顺式-3-己烯酯、2-甲基丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯及乙酸异丁酯的含量分别提高5.99%、5.19%、4.87%、4.78%,这些酯类化合物可贡献酒香。 在杀菌干燥结束时,酯类化合物总量较发酵结束时变化幅度较小,主要体现在有酒类香气的减少与热带水果类香气的增加。

醇类物质主要表现为酒味和植物清香,随着加工的进行,醇类化合物的总相对量呈先下降后上升趋势。 在发酵结束时,醇类化合物的含量较未发酵时降低了6.28%,其中丙醇含量下降幅度最大,下降了7.66%,原因可能是酵母菌在发酵过程中将醇类作为底物,参与了酯化反应[41],在这一阶段,醇类物质风味的影响主要体现在降低酒精味,提高植物特有的清新气味和果香。在杀菌干燥结束时,醇类化合物的含量较发酵结束时略有回升,其中,丙醇含量提高了1.12%,在这一阶段,由于高温加热处理,气味表现为新鲜植物、青草类似的醇类物质含量均下降,带有果香、醇厚酒香的醇类物质含量均有不同程度的提高。

醛类化合物含量过高时会带来辛辣、刺激性的气味,少量的醛类化合物则可以增加香气的厚重感,在发酵结束时,醛类化合物的含量较未发酵时明显下降,其中变化幅度较大的为苯甲醛-D、丁醛和苯甲醛-M,含量分别下降了5.09%、3.97%和1.47%,其原因可能为酵母菌通过醇脱氢酶将醛类还原为醇类[42];酮类化合物通常表现为令人愉悦的气味,在发酵结束时,酮类化合物的含量较未发酵时下降了4.07%,主要为2-庚酮和1-戊烯-3-酮这两种酮类化合物的减少;这些醛类和酮类物质含量的降低,减少了令人不愉快的苦味和刺激性气味。烷烃和烯烃类化合物和其他化合物在枣酪的制作过程中总体含量较低,变化也不显著,对风味的影响程度不大,主要对整体香气起轻微修饰作用。

3 结论

本研究以灰枣为原料,接种果酒酵母与复合乳酸菌混菌(2∶1)进行固态发酵制备枣酪,并对其加工过程中的理化指标、感官评分、质构、颜色参数和挥发性风味化合物进行分析。 结果表明,枣酪发酵过程中的总糖、糖酸比、总黄酮含量及硬度均呈下降趋势,感官评分、总酚、水分活度、咀嚼度、弹性、色差及褐变度呈上升趋势,而总酸含量呈先上升后下降的趋势;经过灭菌、烘干后,总糖含量稳定至12.89%,总酸、糖酸比、总酚、总黄酮、水分活度分别下降至0.647%、19.977、11.45 mg/g、1.68 mg/g、0.897,而硬度、咀嚼度、弹性、色差及褐变度分别上升至708.144 N、0.912、149.108、16.74和5.77,表明枣酪在加工过程中会发生一定程度的物质氧化和褐变。 不同阶段的枣酪样品中共检出54种挥发性风味化合物,包括20种酯类、9种醇类、7种醛类、7种酮类、2种烷烃类、1种烯烃类和其他类8种,主要特征风味物质为异亚丙基丙酮、1-戊烯-3-酮、3-甲基丁醛等,枣酪在发酵阶段主要以热带果香、甜香为主,随着发酵的进行,酒类香气逐渐增加,伴随少许的辛辣刺激味和草本香气,灭菌干燥阶段主要形成了烘烤香气。综上所述,该研究可以为红枣整果的适度发酵提供一定的理论基础。

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Quality changes and volatile flavor components in the processing of jujube cheese

LIU Fangchen1,XU Mingqiang2,LAN Sisi1,QIU Bolin1,LI Yuedong1,CHEN Kai1*
(1.College of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830000,China;2.Institute of Storage and Processing of Agricultural Products,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830000,China)

Abstract:To investigate the quality changes during the processing of jujube cheese,the jujube cheese was prepared by solid-state fermentation using gray jujubes as raw materials and a mixture of fruit wine yeast and compound lactic acid bacteria(2∶1)as starter.The physicochemical properties,sensory score,texture,color parameters,and volatile flavor compounds were determined during the processing of jujube cheese.The results indicated that the total sugar content,sugar-to-acid ratio,total flavonoids content,and hardness exhibited a decreasing trend,while the sensory score,total phenol content,water activity,chewiness,elasticity,color difference,and browning degree showed an increasing trend during the fermentation process.The total acid content initially increased and then decreased.After sterilization and drying, the total sugar content stabilized at 12.89%, while the total acid,sugar-to-acid ratio, total phenols, total flavonoids, and water activity decreased to 0.65%, 19.98, 11.45 mg/g, 1.68 mg/g, and 0.897, respectively.In contrast,hardness,chewiness,elasticity,color difference,and browning degree increased to 708.144 N,0.912,149.108,16.74,and 5.77,respectively.A total of 54 volatile flavor compounds were detected in the dried jujube cheese samples,including 20 esters,9 alcohols,7 aldehydes,7 ketones,2 alkanes,1 alkene,and 8 other compounds.Among them,ester substances had the highest relative content, with the main compounds being ethyl acetate and ethyl propionate,which had rich wine aroma and strong fruity aroma.

Key words:jujube cheese;gray jujube;mixed-strain fermentation;quality analysis;volatile flavor compound

中图分类号TS255.42

文章编号:0254-5071(2025)12-0225-08

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2025.12.032

引文格式刘芳辰,许铭强,兰思思,等.枣酪加工过程中的品质变化及其挥发性风味成分分析[J].中国酿造,2025,44(12):225-232.

收稿日期2025-03-14

修回日期:2025-08-27

基金项目新疆红枣产业技术体系专项资金项目(XJCYTX-01-05);特色经济林产业链一体化示范(2021YFD1000404);自治区重大科技专项(2023A02010-3)

作者简介刘芳辰(1998-),女,硕士研究生,研究方向为农产品加工及贮藏工程。

*通讯作者陈 恺(1985-),男,正高级实验师,硕士,研究方向为农产品加工及贮藏工程。