欧姆加热作为一种新型的体积加热法,具有加热均匀、无传热面、易控制和环境友好等优点,被认为是食品加工最具发展潜力的热处理技术之一。欧姆加热技术在国外的研究起步较早,在美国、英国和日本等国家已被商业化应用推广。而我国对欧姆加热技术的研究仍处于探索阶段,欧姆加热技术在食品加工业中的应用一直未被推广。近几年,国内关于欧姆加热技术应用于食品加工中的报道逐渐增多,主要集中在饮料、豆制品和肉制品的加工以及降低豆浆中抗营养因子含量方面,关于该技术对食品风味物质的影响报道较少。
山东农业大学食品科学与工程学院的单长松、吴 澎*和山东农业大学机械电子与工程学院的宋华鲁、李法德*等人以豆浆为原料,利用HS-SPME-GC-MS联用技术对豆浆的风味物质进行分析,并对固相纤维萃取头进行优化,根据定性和定量结果分析2 种加热方式(传统加热和欧姆加热)对豆浆风味物质的影响,为该技术在豆浆加工业中的推广提供理论依据。
1、固相纤维萃取头的选择
不同萃取头对豆浆中香气物质的萃取效果存在着显着差异。对不同萃取头所萃取到的风味物质进行分析,3 种萃取头吸附的风味物质的总峰面积和峰数量均存在着显着差异。65 μm PDMS/DVB纤维萃取头对豆浆中风味物质的萃取效果最佳,50/30 μm DVB/CAR/PDMS次之,100 μm PDMS的萃取效果最差。
2、豆浆风味物质的鉴定
本研究发现生豆浆样品经传统加热处理后,风味物质种类未发生明显变化,但组成豆浆风味的各物质成分的含量发生显着变化;但豆浆样品经欧姆加热处理后,组成豆浆风味的各物质成分在种类和含量上均发生明显的变化。样品在热处理过程中,加热历程基本一致,热效应造成的差异可以忽略不计。因此,豆浆风味物质种类和含量方面差异与加热方式有直接关系。
3、欧姆加热对豆浆风味物质的影响
与生豆浆相比,欧姆加热和传统加热处理组豆浆样品风味物质中己醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛、正己醇含量均有不同程度的降低,且欧姆加热处理组显着低于传统加热处理组。欧姆加热方式对这些风味物质组分的含量有显着影响(P<0.05)。研究表明,组成豆浆特征风味的诸多组分中,己醛是最主要的豆腥味物质,其次是1-辛烯-3-醇、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛;再次是己醇、戊醇、壬醛、甲苯、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等,这也与本研究的结果相一致。本研究发现,传统加热处理组中己醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛、正己醇、壬醛、(E)-2-壬烯醛和(E,E)-2-壬二烯醛的含量依次为(183.29±3.10)、(15.87±2.77)、(3.23±1.37)、(41.07±2.77)、(36.99±0.96)、(11.0 9±0.45)、(21.3 3±1.00) μg/kg,而欧姆加热处理组中上述各风味物质的含量则依次为(101.64±0.79)、(6.57±1.33)、未检出、(30.16±1.76)、未检出、(39.25±1.11)、(9.43±0.88)μg/kg和(17.76±1.56) μg/kg。欧姆加热处理组中己醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-辛烯醛的含量分别比传统加热处理组约低45.55%、58.60%和25.56%,且在欧姆加热处理样品组中未检测到(E)-2-己烯醛和正己醇。
结 论
本研究采用HS-SPME结合GC-MS联用技术分析豆浆的风味物质,并探讨了欧姆加热对豆浆风味物质的影响。结果表明:65 μm PDMS/DVB纤维萃取头较100 μm PDMS和50/30 μm DVB/CAR/PDMS更适宜豆浆风味物质的测定;GC-MS从热加工后的豆浆样品中共检测到35 种挥发性成分,主要为醛类、醇类、酮类、酯类和杂环烃类化合物。其中醛类物质16 种,醇类物质5 种,酮类物质3 种,酯类物质1 种,杂环烃类物质10 种,主要包括己醛、(E)-2-庚烯醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基-呋喃、(E)-2-辛烯醛、壬醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E)-2-癸烯醛、2,4-癸二烯醛、(E)-2-十二烯醛等,
这些挥发性成分共同组成豆浆的香气成分。在所有挥发性物质成分中,己醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛等在豆浆风味物质中所占比例较大,是豆浆豆腥味的特征香气成分,欧姆加热处理可显着降低豆腥味特征香气成分的含量。因此,利用欧姆加热方式处理豆浆可以显着降低其豆腥味。