基于特征香气指纹图谱研究哈密瓜汁加工过程中香气劣变规律

Xinjiang hami melon is a well-known regional characteristics food resources. Once, it was the excellent model from resource advantage to economic advantage. However, melon maturity is relatively concentrated, fresh melon decay rate is much heavier (25%-30%), and the flavor quality deteriorated during processing, which have become the main problem restricting the product quality upgrading. It is a focus problem that the dissipation and deterioration of volatile aroma components was happened during processing. Scholars domestic and abroad are paying close attention to it. Based on the early research achievement summaries and analysis on series of hami melon project before,melon aroma components were analysed and characteristic aroma fingerprint database were constructed by the GC-O-MS technology. The hami melon juice was processed by different processing technology, in the treated melon juice, the volatile aroma components were analysed and compared with the aroma fingerprint constructed with the aroma changes as the evaluation index. The changes rule of the treated hami melon juice aroma compositions were summarized. The aroma deterioration mechanism of Hami melon juice was preliminary explored on the basis of the aroma changes and the correlation analysis of other flavor deterioration (such as endogenous enzyme, endophytic bacteria). In order to select new processing technologies and provide theoretical basis for quality control during hami melon juice processing.

新疆哈密瓜是闻名全国的区域特色食品资源，曾经是新疆资源优势向经济优势转变的典范。然而，目前由于哈密瓜成熟期较集中，鲜瓜腐烂率高（25%-30%），以及加工中风味品质变化等问题已成为制约产品品质升级的主要问题。尤其是热加工过程中挥发性香气成分逸散和劣变现象一直是国内外学者关注的焦点问题。在前期系列哈密瓜研究项目成果总结与分析的基础上，本项目采用GC-O-MS技术对哈密瓜香气组分进行分析，构建哈密瓜特征香气指纹图谱库；采用不同加工技术处理哈密瓜汁，以香气变化为评价指标，利用构建的香气指纹图谱与被处理样品香气图谱进行比较，对其差异性进行分析，总结出不同加工过程中哈密瓜汁香气组分变化规律；在明晰香气变化规律的基础上，通过其它香气劣变因子（如内源酶、内生菌等）的关联度分析，初步探索哈密瓜汁香气劣变机制。以期为选择深加工新技术以及加工过程中风味品质控制提供理论依据。

加热会引起哈密瓜汁风味劣变。本研究通过GC-MS-O方法，筛选出新疆哈密瓜特征香气成分，构建GC-O-MS指纹图谱。比较不同加工条件下哈密瓜汁的香气变化，总结变化规律；并通过其它劣变因子（如内源酶、内生菌等）钝化效果分析，初步探索哈密瓜汁风味品质的劣变机制。主要研究结果如下：.采用SPME方法充分富集哈密瓜主要香气，经GC-MS检测，4个哈密瓜品种的香气成分主要由酯类、醇类和醛类组成。结合GC-O方法，分辨出哈密瓜汁的主要香气成分，构建了哈密瓜汁的香气指纹图谱。80℃、1min加热的哈密瓜汁其酯的损失比120℃、1min加热的要小。超高压和超临界二氧化碳处理的鲜瓜汁，降低了蒸煮味，但增加了哈密瓜汁的青鲜气。SCCO2处理对POD、PPO、LOX酶的钝化效果显著高于热处理，在不同SCCO2条件下三种酶的残存酶活分别降低至1.96%，0.09%，0.22%。经过SCCO2处理，三种酶的一级结构没有发生变化，但是它们的CD光谱和荧光光谱图均发生变化。随着处理压力的增加，α-螺旋相对含量逐渐降低，荧光强度增加。超高压协同温度处理能显著增强对三种酶的钝化效果。常温下，低于400MPa的压力下处理后，三种酶被不同程度的激活。55℃条件下，经过500MPa/30min的超高压处理后，三种酶的残存酶活分别为75.3%，14.0%和8.0%。超高压处理没有改变酶的一级结构；其二级、三级结构发生了显著变化，在一定范围内，随着压力和温度的增加，α-螺旋含量逐渐减少，β-折叠含量逐渐增加；荧光强度、峰位和峰型也有所改变。在微生物方面，分离得到鲜榨哈密瓜汁中可培养细菌以芽孢杆菌为主，其中主要为枯草芽孢杆菌，占分离物的61%，因其比较耐热耐压，因此可将其设定为哈密瓜汁高压杀菌的指示菌。超高压及SCCO2处理枯草芽孢杆菌和大肠杆菌后，采用透射电镜观察两种菌细胞结构变化，经过处理的两种菌营养体细胞及芽孢在透射电镜下观察都有大的缺口，甚至胞浆完全泄漏、没有结构层次感，内含物被挤压在一端或中间。芽孢外壳被破坏、出现缺口，内含物结构紊乱、泄漏、出现大片透电子区。说明超高压及SCCO2技术能有效破坏微生物细胞。.