柑橘汁加工中关键单元操作对香气成分影响的研究

果汁中芳香物质及口感、色泽、营养成分是评价果汁品质的重要指标。本文研究了加工关键单元操作对柑橘汁理化指标及香气成分变化的影响。通过对固相微萃取条件的优化，建立了HS-SPME与GC-MS联用分析柑橘汁香气组成的试验方法。本实验分析了不同品种柑橘汁灭菌前后、酸橙汁在不同加工关键单元操作中香气组成及其相关理化指标的变化，并研究了酸橙汁在浓缩过程中香气成分、糖、酸、VC含量变化及色泽、流变学特性。通过以上研究，得出以下结论： 1、HS-SPME-GC-MS法分析柑橘汁香气成分方法优化 以大叶尾张为实验材料，建立了HS-SPME与GC-MS联用提取分离鉴定柑橘汁中香气成分的方法。实验结果显示：采用DVB／CAR／PDMS（30／50μm）三层复合萃取头，在15mL顶空瓶中加入6mL果汁和36％（m／v）的NaCl，40℃平衡15min后萃取30min，能达到比较理想的萃取效率。 2、不同品种柑橘汁灭菌前后香气成分及相关理化指标的比较 本实验对温州蜜柑大叶尾张（C．unshiu Marc．cv．Owari）、锦橙（C．sinensis Osbeck．cv．Jinchen）、哈姆林甜橙（C．sinensis Osbeck．cv．Hamlin）、酸橙（C．aurantium L）、塔罗科血橙（C．sineasis Osbeck．cv．Tarocco）等五种柑橘汁比较了灭菌前后香气成分的差异，各种柑橘汁灭菌前和灭菌后鉴定出的香气物质数量分别为：哈姆林68和66种，锦橙65和68种，酸橙54和58种，血橙61和67种，蜜柑40和55种。 灭菌后各种柑橘汁在其特征香气成分上都有不同程度的变化，其次其固酸比、VC含量、糖、酸等指标也发生变化。哈姆林汁灭菌前香气物质总含量最高，灭菌后其含量也最高。蜜柑汁糖酸比适中，但其香气与其它四品种果汁相比较平淡，所以在在柑橘果汁的企业化生产过程中，应适当考虑按照一定的比例进行果汁调配。为保持果汁营养及增加市场竞争力，应积极尝试发展非热灭菌方式。 3、加工关键单元操作对酸橙汁中香气成分及相关理化指标的影响 精制、离心和巴氏灭菌对酸橙汁各理化指标有不同程度的影响。其中精制对葡萄糖和VC含量影响较大，离心对可溶性固形物和总酸含量影响较大，巴氏灭菌对色度、总糖含量影响较大。 酸橙汁经过加工，各微量香气组分的变化导致果汁原有的新鲜诱人风味受到影响。头道汁共检出52种香气成分，而精制汁、离心汁和巴氏灭菌汁中分别检出65、67和60种香气物质。头道汁即鲜榨橙汁芳香浓郁，具有柑橘属水果特有的迷人香气。经过精制后，醇类、酮类及其它物质含量降低。离心对烃类、酯类、醛类物质影响显著，使这三类物质物质总含量大量降低。相比精制和离心，巴氏灭菌对香气物质总含量的影响较小，这是因为加热灭菌后某些呈香物质损失，但同时产生了另外一些物质，这些生成物可能对风味有消极作用，需要与GC-O协同鉴定。 4、浓缩对酸橙汁中香气成分及理化指标的影响 NFC橙汁中香气总含量为464.932μg／mL，37.5°Brix、55°Brix和63.5°Brix浓缩还原汁中香气成分总含量分别为13.460μg／mL、2.242μg／mL和2.107μg／mL。NFC橙汁中一共检出62种香气成分，而37.5°Brix、55°Brix和63.5°Brix浓缩还原汁分别检出香气成分种类为38、31和34种。浓缩对橙汁中醇、烯烃、酯、醛、酮等主要香气成分造成巨大损失，对色泽、VC等影响明显。 浓缩酸橙汁属于假塑性流体。在一定温度和浓度范围内，温度变化对粘度的影响满足Arrhenius方程η=K0exp（Ea／RT）。浓度变化对浓缩酸橙汁粘度的影响满足指数方程η=Kexp（AC）。温度、浓度对浓缩汁粘度的综合影响的方程式为η=3.79×10-6exp（3.460／T+0.165C）。