不同加熱溫度對哈密瓜汁揮發性成分的影響

張瑞廷，徐 佳， 許 建

（1. 漯河食品職業學院，河南 漯河 462000；2. 新疆農業職業技術學院 園林科技分院，新疆 昌吉 831100）

哈密瓜屬于熱敏性瓜果，在加熱處理過程中其香氣成分的變化一直是食品風味研究者的關注焦點[1-2]。研究哈密瓜汁在加熱過程中特征香氣成分的變化規律，對于哈密瓜汁品質評價及其加工工藝的改進具有重要意義。陳計巒等人[3]對熱處理前后的哈密瓜汁中的可溶性固形物、pH 值及顏色等指標進行研究，探討了熱處理方式對哈密瓜汁風味改變的規律。

固相微萃取（SPME） 方法結合氣相色譜- 質譜儀（GC- MS） 應用于哈密瓜汁香氣成分的研究相對較少，馬永昆等人[4]采用SPME 方法對不同成熟度金皇后甜瓜汁的香氣成分進行分析，得到了45 種成熟金皇后甜瓜的揮發成分，結果表明，采用固相微萃取檢測出的不同成熟度甜瓜的香氣與感官評定的結果相符。固相微萃取技術（SPME） 在食品風味物質研究中的重要作用愈發凸顯，因其測定誤差小、前處理過程不需要有機溶劑、操作方便省時等優點，而且將樣品采集、成分的萃取及濃縮一體化，與氣相色譜質譜儀聯用后廣泛應用于各種食品的香氣成分分析檢測中。

食品風味物質中的揮發性成分提取方法目前有超臨界萃取法、液液萃取法、吹掃捕集法、蒸汽蒸餾法、SPME 法等[5]，采用固相微萃取（SPME） 方法對不同加熱溫度的哈密瓜汁中的香氣成分進行系統分析和鑒定，比較不同加熱溫度下哈密瓜汁香氣成分的變化規律，為哈密瓜汁加工生產企業提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

伽師瓜，采自新疆吐魯番地區，選取個頭大小一致的果實，將果肉榨汁備用；氯化鈉（分析純），國藥集團提供；1- 辛醇（色譜純），上海安譜實驗科技股份有限公司提供。

1.2 儀器與設備

手動SPME 進樣器，美國Supelco 公司產品；固相萃取頭（聚二甲基硅氧烷/ 二乙烯基苯/ 碳分子篩，PDMS/DVB/CAR），上海安譜實驗科技股份有限公司產品；氣相色譜- 質譜連用儀（7890A- 5975C），美國Agilent 公司產品；恒溫水浴鍋，上海力辰儀器科技有限公司產品；榨汁機，浙江蘇泊爾股份有限公司產品。

1.3 方法

1.3.1 揮發性成分提取及測定

將哈密瓜榨汁后，分別取50 mL 于密閉橡膠塞瓶中，置于恒溫水浴鍋中靜置30 min，水溫分別為60，70，80，90 ℃。各吸取10 mL 加熱過的瓜汁放入頂空瓶中，加入2.5 g 分析純氯化鈉和內標1- 辛醇，內標質量濃度為59.5 mg/L，加蓋蓋好，振蕩使其溶解。用老化好的萃取頭插入頂空部分，推出纖維頭，與瓜汁液面保持0.5 cm 距離，萃取30 min，用于氣質聯用（GC- MS） 分析。

1.3.2 檢測條件及參數

（1） 色譜條件。進樣口溫度250 ℃，不分流進樣；升溫程序：36 ℃保持3 min，12 ℃/min 升到60 ℃，然后以6 ℃/min 升到140 ℃，再以20 ℃/min升到240 ℃，保持8 min；以氦氣為載氣，柱流速3 mL/min；色譜柱選用HP- 5 毛細管柱（25 m×0.2 mm，0.11 μm）。

（2） 質譜條件。電子電離（EI） 離子源，電離能量70 eV；質譜接口溫度為250 ℃，離子源溫度為220 ℃，掃描方式選用Scan 模式，離子碎片掃描范圍為40～500 m/z。

1.3.3 定性與定量分析

（1） 定性。對樣品進行GC－MS 分析后，對采集到的質譜圖通過NIST05 標準譜庫進行檢索和自動解析。

（2） 定量。采用峰面積歸一方法，計算各物質的相對含量。

2 結果與分析

按照上述試驗操作步驟與方法，測定不同溫度條件下哈密瓜汁揮發性成分的總離子流圖。

不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發性物質總離子圖見圖1。

經加熱處理的哈密瓜汁，通過固相微萃取聯合GC- MS 分析，最終得到以下結果。由表1 可見，共檢測出57 種有機物，且不同的加熱溫度下，揮發性物質成分與相對含量發生了一定變化。共同檢測出的揮發性成分有沉香醇、棕櫚酸、油酸、1- 甲基-3 - 壬基- 茚、油酸已酯等5 類物質。哈密瓜為典型的熱敏性果實，加熱后原有的特征風味轉變為南瓜味，試驗中采用感官評價，認為在80 ℃及以下溫度，哈密瓜的特征風味尚有保留，但加熱溫度至90 ℃時，則完全失去哈密瓜的特征風味。

對比80，90 ℃這2 個溫度下的揮發性物質及相對含量變化可以發現，80 ℃條件下具有的某些特征性物質當加熱溫度達到90 ℃時，會大量減少或檢測不出。特別是有水果氣息的苯甲酸乙酯、有果香味的2 - 戊基呋喃、有強烈新鮮甜瓜香氣的甜瓜醛、有香脂味的二氫月桂烯等物質的損失，與哈密瓜汁的風味變化具有密切關系。

不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發性物質的相對含量見表1，不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發性物質種類及相對含量見表2。

表1 不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發性物質的相對含量

（接表1）

表2 不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發性物質種類及相對含量

由表2 可見，哈密瓜汁中的揮發性成分主要有醛類、醇類、酸類、酮類、酯類、烯烴、烷烴等幾類物質[6]。其中，酯類物質作為重要的呈味物質，在不同加熱溫度中的相對比例分別為29.44%，77.22%，46.10%，58.55% （溫度由低到高），在揮發性物質總成分中占有優勢比例。

利用固相微萃取技術與氣相色譜質譜聯用儀技術測定不同加熱溫度下哈密瓜汁揮發性成分，在60，70，80，90 ℃分別鑒定出24，23，30，27 種成分。

3 結論

哈密瓜汁加工過程中最佳加熱溫度為不超過80 ℃，且不同的加熱處理溫度下，共同檢測出的揮發性成分有沉香醇、棕櫚酸、油酸、1 - 甲基- 3 -壬基- 茚、油酸乙酯等5 類物質。賈凱等人[7]采用頂空固相微萃取（HS- SPME） 方法研究哈密瓜汁中揮發性芳香成分（VFC），分析出哈密瓜中主要的VFC為乙酸乙酯、乙酸丙酯、2 - 甲基丙酸乙酯、丁酸乙酯、2- 甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯和壬醛等。試驗檢測出的芳香成分結果與賈凱等人[7]的研究結果相比，主要的揮發性成分基本一致。在測定不同溫度下哈密瓜汁揮發性成分中酯類占主要成分，其中70 ℃時相對含量達到77.22%，隨著溫度升高，相對含量明顯降低；烯烴類的相對含量在80 ℃時最高，達到37.11%。

在80 ℃及以下溫度，哈密瓜的特征風味尚有保留，但加熱溫度達到90 ℃時，則完全失去哈密瓜的特殊風味。當加熱溫度至90 ℃時，水果氣息的苯甲酸乙酯、果香味的2- 戊基呋喃、強烈新鮮甜瓜香氣的甜瓜醛、香脂味的二氫月桂烯等物質大量損失，使哈密瓜汁失去了其特有的風味[8]。