超高压作为一种新型的非热力杀菌技术在果蔬汁加工领域已有广泛应用。在达到杀菌效果的同时还能最大限度的保持果蔬原始的风味与营养。石河子大学食品学院的侯思涵、裴龙英、陈计峦*以哈密瓜为原料,榨汁后采用超高压技术进行处理。利用顶空固相微萃取(SPME)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定不同超高压条件下哈密瓜汁中香气物质含量及关键酶活性,并结合主成分分析探究哈密瓜汁中酶活性与香气物质之间的关系。实验可进一步明确酶活性与不同香气物质间的作用效果,为揭示超高压作用下香气品质变化与酶活性之间的机制,探索超高压在果蔬汁领域中的应用提供参考依据。
1、哈密瓜汁香气成分分析
压力在400~500 MPa之间,醇类物质的含量随着压力的增加呈下降趋势,且低于新鲜瓜汁。一方面可能是由醇酸的酯化反应引起的,另一方面可能是因为超高压有利于增加醇-水缔合程度。酯类物质均随着压力的升高呈现下降趋势,这可能是超高压作用使压力釜内温度随着压强的升高而增加,进而影响了醇类物质的生成或转化。350~450 MPa处理后的醛类物质含量均高于未处理条件,可能是由于超高压作用破坏了糖苷键,使醛类物质得到了释放。
2、关键酶活性分析
哈密瓜汁中关键酶活性随着压力的上升大体呈下降趋势。与350 MPa相比,500 MPa条件下LOX、ADH、AAT、HPL、PLA-1、PLA-2活性分别下降79%、0%、2.8%、43%、100%、50%。这与前人对荔枝汁中的多酚氧化酶活性研究结果基本一致,多酚氧化酶活性随着压力的升高而下降。哈密瓜汁中ADH、AAT与PLA-2活性在压力为400、450 MPa时被激活,酶活性上升。
3、6 种酶活性与香气物质的主成分分析
为进一步探究酶活性与香气物质之间的关系,以6 种酶活性及酮、醛、酯、醇类物质相对含量为原始变量,利用SPSS软件进行主成分分析后得出10 个独立的主成分及其特征值。主成分的特征值越大,代表此主成分所反映的原始变量信息越多。根据此标准提取F1和F2主成分,这2 个主成分累计贡献率达97.39%,且两个主成分的特征值均大于1。可见这两个主成分几乎可以反映全部原始数据的变化趋势,因此可以利用主成分F1和F2代表所有原始信息进行分析。
结 论
本研究采用SPME-GC-MS测定不同超高压条件下哈密瓜汁中香气物质含量的变化。结果表明超高压会对哈密瓜汁中香气物质含量产生影响,与未处理的哈密瓜汁相比,酯类物质有所减少,醛类物质增加,醇、酮类物质含量变化不大。6 种酶活性随着压力的升高大体呈现下降趋势,其中ADH、AAT与PLA-2在一定条件下被激活。通过主成分分析,主成分1的贡献率为75.56%,主成分2的贡献率为21.83%,累计贡献率为97.39%,2 个主成分可以代表超高压处理下哈密瓜汁中香气物质含量与酶活性的变化趋势。所有原始信息在主成分中大体聚为两类,LOX、PLA-1与香气物质紧密结合,ADH、AAT、HPL与PLA-2聚为一类。同时,由于ADH可与醇类物质相互转化,因而ADH和香气物质之间的相关性最弱。表明超高压处理对哈密瓜汁香气物质含量及酶活性有一定影响,且不同的香气物质和酶所受到的影响也不一样。