水果因其丰富的营养价值和独特的风味而深受消费者喜爱,风味是决定水果品质的重要属性之一,水果的风味包括水果的宏观气味和滋味。水果加工过程中需要在其原有滋味基础上进行调整,包括保留或增强水果原有的有益滋味,降低或消除不利滋味物质及有害物质,从而获得更易被消费者接受的水果加工产品,因此调控水果制品滋味对于水果加工十分重要。

中国农业科学院农产品加工研究所的张雅欣、李旋、毕金峰*等对水果及其制品中滋味物质的呈现机制、组成及调控研究进展进行了综述,并介绍了几种水果滋味常用的研究方法,以期为水果加工中滋味保持和调控研究提供参考。

01

水果滋味呈味机理

味觉是由化学物质引起的一种化学感觉,味蕾在感知味觉的过程中起到主要作用,其由感觉细胞和支持细胞组成,主要位于菌状乳头、轮廓乳头和分叶上皮中,而味蕾一般由50~100 个味觉感受器细胞(TRC)组成。水果中的滋味物质溶于唾液或溶液刺激舌表面的味蕾后,TRCs微绒毛上的味觉感受器被激活,产生的脉冲经神经纤维传递到神经中枢,再进入大脑皮质,从而产生了味觉。人的基本味觉主要分为甜味、酸味、苦味、咸味和鲜味,TRC中的II型细胞可以检测到甜、苦和鲜味刺激,而III型细胞可以检测到酸味刺激,I型、II型和III型TRC均会参与咸味传导。

不同味觉的呈味物质受体及信号传导方式各有不同。水果中甜味的呈味物质主要是糖类、糖苷、糖蛋白、糖肽等,天然甜味物质(以蔗糖为例)的甜味信号一般通过环磷酸腺苷(cAMP)途径传递,甜味物质与甜味受体T1R2/T1R3结合时,会激活Gα亚基和腺苷酸环化酶产生cAMP,cAMP会激活蛋白激酶A,引起钾离子通道磷酸化而抑制钾离子外流,进而触发膜极化和神经递质释放并产生电信号刺激周围神经,并通过鼓索神经传递到大脑味觉中枢,最终感知到甜味。

水果中酸味的呈味物质主要来源于有机酸类化合物,人体对于酸味的感知主要依靠味蕾中的III型细胞,酸解离出氢离子流入Otopetrin1(Otop1)通道,导致细胞内酸化和味觉细胞膜去极化,静息钾离子通道被阻断,从而增强去极化并触发动作电位,引起钙离子通道被激活,导致由钙离子依赖性胞外分泌介导的神经递质5-羟色胺释放并向大脑味觉中枢传递信号,从而感知到酸味。

水果中苦味的呈味物质主要是多酚、生物碱、萜类化合物、苦味肽、无机盐等,当苦味物质与苦味受体T2R结合时会导致T2R构象发生变化,从而激活G蛋白并诱导Gα亚基与Gβ、Gγ亚基分离,从而通过Gα亚基介导的cAMP信号通路和Gβ、Gγ亚基介导的瞬时受体电位离子通道M5信号通路来进行苦味信号的传递并最终产生苦味。

水果中的鲜味物质主要包括L型氨基酸及5′-嘌呤核苷酸,人体的鲜味受体为T1R1/T1R3以及1型和4型味觉代谢型谷氨酸受体mGluR1和mGluR4,当鲜味物质与鲜味受体结合时,α-味素被激活,G蛋白的α、β和γ亚基分离,Gβ和Gγ亚基激活磷脂酶Cβ2(PLCβ2),催化磷脂酰肌醇4,5-二磷酸最终水解为二酰基甘油和肌醇1,4,5-三磷酸酯(IP3),并与IP3R3受体结合,最终导致钙离子从细胞中释放,从而导致钠离子内流,产生电位作用同时释放ATP,ATP可将味觉细胞的分子化学信号转化为神经纤维上的电信号,最终被大脑感知。

水果中咸味的呈味物质主要是氯化钠和氯化锂等,咸味的产生过程一般为含有钠离子、钾离子、氯离子等物质及一些咸味肽作用于味蕾的咸味受体细胞并激活其表面的离子通道,导致TRCs去极化及钙离子释放,随后传输到大脑产生咸味信号。

水果的涩味主要是由于舌黏膜蛋白等物质发生凝固产生的收敛作用,其与辣味、麻味均不通过舌头味蕾产生,属于触觉而非味觉,多酚作为水果中涩味的主要贡献物质,其与唾液蛋白结合会生成不溶性复合物,导致口腔内的摩擦力增加,从而会刺激机械感受器,这些感受器由三叉神经的游离神经末梢传递,从而产生并感知到涩味。

不同滋味物质相混合时会产生复杂的相互作用,并不是味道的简单叠加。滋味物质间相互作用主要表现为滋味增强、相加和抑制,两种滋味物质间产生的相互作用不仅取决于物质本身,也与两物质的自身浓度有关。一般在滋味物质浓度较低时,两种不同滋味类型的物质表现为增强作用,在中等浓度时呈现线性影响,而在高浓度时会表现出相互抑制作用。

此外,人体神经系统作为一个复杂的体系,人体的各项感知能力和偏好易被驯化和影响,而滋味的感知就是其中之一。不同人群在不同的环境中可能表现出不同的滋味感知能力及滋味偏好,如有研究表明在食物充裕的时候人体对于酸味的偏好更强烈,年龄的增长会影响人类对于甜味的感知能力,这可能与老人的牙齿状况以及唾液分泌量减少等有关。而不同地区的人群的滋味偏好也会展现出一定差异,如中国人更加偏好于残糖含量较低且具有花香、甜香和蜂蜜味的葡萄酒,而意大利人更喜欢偏酸的葡萄酒,澳洲人更喜欢入口强烈而饱满的葡萄酒。

02

水果中的呈味物质

水果的风味物质主要可分为两类,主要包括醇类、醛类、酯类、烷烃类等挥发性风味物质和可溶性糖、有机酸、游离氨基酸等非挥发性风味物质,前者宏观表现为食品的气味,而后者决定了食品的特征滋味,并为前者合成提供前体物质,它们共同作用形成了食品的风味体系。目前多数研究都聚焦于水果的挥发性风味成分,而针对水果滋味方面的研究较少,因此需要进一步探究不同水果的滋味特性及呈味物质组成,为水果滋味研究领域提供理论基础。

水果中的滋味物质主要包括可溶性糖和有机酸,此外可能还包括一些苦涩味物质。水果的主要滋味是酸甜滋味,其是糖和酸共同作用的综合结果,既取决于糖和酸的含量,也取决于糖和酸的种类和比例(糖酸比),常见水果糖酸比如表1所示。

不同的糖、酸含量还反映了水果的加工适宜性。白凤岐等对比6 个品种苹果的糖酸含量,得出富士的总酸((0.45±0.03)%,质量分数,下同)最高,且出汁率最高,是加工苹果果醋、果酒等液体制品的适宜品种;黄香蕉((0.44±0.03)%)和长枝红星((0.34±0.03)%)品种苹果含酸量次之,宜作为鲜食或者加工苹果酱;短枝红星酸甜适宜,适合作为加工苹果脯的原料。

2.1 甜味

水果中的糖不仅作为风味成分,同时是维生素、色素和芳香化合物等物质合成的前体或基础,也是植物生命活动包括果实生长发育的基础物质。水果中的可溶性糖主要包括果糖、蔗糖、葡萄糖、山梨糖醇等,根据可溶性糖最高含量种类可把水果分为蔗糖积累型和果糖积累型,此外还有葡萄糖积累型和单糖积累型,有的水果还包括多种糖积累型。水果的甜度一般利用甜度值计算公式体现,计算公式为:甜度值=蔗糖含量×1+果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.7+山梨糖醇含量×0.4,公式中的系数反映了不同种糖的相对甜度。常见水果中的糖种类及含量如表2所示。

目前水果加工中应用最多的糖是蔗糖,其他种类的糖也在不断被推广应用,例如果糖因甜度较高且具有蔗糖没有的性能优势,在果酒、果汁饮料、果酱和水果罐头中得到广泛应用。果实中的糖还有利于提高加工产品的品质,如对于苹果浓缩汁生产加工来说,较高的糖度(固酸比43.25~95.25)意味着可以减少原料的浓缩倍数,从而减少原料用量,提高生产效益;对于酿酒业,有研究表明添加葡萄糖有利于缩短葡萄酒的浓缩发酵时间,而添加葡萄糖和木糖比例为1∶3时,葡萄酒的苦涩滋味降低,同时产生复杂的香气,使所得到的葡萄酒的口感更加醇厚。但由于还原糖是美拉德反应底物,因此还原糖含量低的果实更适合于干制。

2.2 酸味

水果中的酸主要是指有机酸,不同种类有机酸的酸度和口感也各不相同,如表3所示。水果酸度常用酸度值表示,其公式为:酸度值=柠檬酸含量×100+苹果酸含量×125+乳酸含量×120+富马酸含量×165,公式中的系数体现了不同种酸的相对酸度。有机酸对水果的酸味呈现还与其味觉阈值有关,阈值越小则敏感性越强。

不同水果中所含有机酸并不相同(表4),如苹果、梨、桃等仁果类或核果类水果,主要以苹果酸为主;橙子、草莓和蓝莓等柑橘类或浆果类水果则以柠檬酸为主;葡萄主要以酒石酸为主。因此根据有机酸含量最高的种类可将水果分为苹果酸优势型、柠檬酸优势型和酒石酸优势型,此外水果中还含有诸如奎宁酸、丁二酸、山梨酸、山楂酸等多种有机酸。

2.3 苦涩味

水果及其加工制品中常见的苦味物质是生物碱类、糖苷类、萜类等,涩味主要来源于多酚类物质、单宁以及草酸等物质。以苹果为例,从其中几种酚类物质的滋味特点看,绿原酸、儿茶素和表儿茶素具有较强的涩味,根皮素、儿茶素具有较强的苦味。据报道,原花青素是引起许多植物产品涩感的主要物质,同时原花青素也具有苦味。

水果中的一些其他苦味化合物也会使水果果实苦味增加,研究表明柑橘类水果中的橙皮苷、柚皮苷、柠檬苦素等化合物导致了果实的苦味,葫芦素是引起葫芦科作物如西瓜、甜瓜等产生苦味的主要化合物。水果中的涩味主要由水果果皮中的单宁类物质和部分果实中的酚类物质引起,如柿子中的原花青素,在咀嚼过程中与口腔中的蛋白质形成不溶性复合物从而产生涩味。果实中含有少量的苦味和涩味物质对水果的风味具有提升作用,但含量过大时则需要进行脱苦除涩处理,目前,针对水果的苦涩味调控已经探索出很多方法,总结见表5。

03

水果加工制品的滋味调控研究

随着消费者对天然食品的热衷,市场上的产品正逐步向天然食品的加工制造靠拢,水果作为一种优质的天然原材料,保证水果的天然成分和独特滋味是水果加工共同追求的目标。目前在水果加工制品中,较普遍的有水果罐头、水果干制品以及果汁、果酒和果醋等,水果的原始滋味会在加工过程中受到影响,水果加工制品滋味的调控成为水果加工制品品质控制的重要研究方向。目前针对水果制品的滋味调控方法主要包括物理法、化学法及生物法等,其中物理法包括超声波、超高压、微波处理等,其主要原理是利用物理作用加快滋味物质的溶出从而提升滋味物质浓度以调控滋味;化学法主要指通过添加外源滋味物质或促进水果自身滋味物质呈现的物质以提升产品滋味,而生物法包括加入生物酶、微生物等消除水果中的不良滋味(如苦涩味),从而使产品获得更好的滋味品质。

3.1 水果罐头加工中的滋味调控

水果罐头加工过程主要包括预处理、排气、密封、杀菌、冷却、包装,目前在水果罐头的加工中除了通过加入白砂糖、蜂蜜、柠檬酸及代糖等调味剂调控水果罐头的滋味外,杀菌环节被视为水果罐头加工过程中影响其最终滋味的关键控制点。传统的杀菌方式为热力杀菌法,但会使水果罐头的滋味物质损失,还会造成风味劣变、产生热臭等现象发生。

目前针对水果罐头杀菌技术研究的主要方向为对热杀菌条件的优化及对非热杀菌设备的探索,江舰等得出五段式中温杀菌技术相较于高温杀菌技术使黄桃罐头可溶性固形物增加2%,产品滋味物质保留率上升。微波加热杀菌因其能更好保留水果中滋味物质,有望取代热杀菌技术,曾丹等得出微波加热到一定温度(320 W、80 ℃、约25 s)再结合水浴(75 ℃、7 min)加热杀菌相较传统热力杀菌(80 ℃、15 min)得到的菠萝罐头基本无蒸煮味,更好地保持了菠萝罐头的滋味品质;欧姆杀菌技术通过电流通入使食品内部产生热量从而达到杀菌目的,其可以通过缩短加工时间更好地保持罐头品质,适合于酸性、低酸性食品或带颗粒的罐头食品的杀菌,但目前还未被推广使用。

此外,目前在国内外已有不少冷杀菌技术被研究和使用,包括超高压杀菌、脉冲电场杀菌、等离子体灭菌、辐照杀菌等,这些杀菌技术可以避免加工过程中水果呈味物质的流失从而更好地保持水果罐头的滋味。其中超高压杀菌技术通过使罐头处于极强压力下发生酶失活、蛋白质变性、微生物灭活等反应从而达到灭菌的效果,有效防止罐头产品变质;高压脉冲电场杀菌技术利用两极产生的高压脉冲电场破坏罐头中微生物的细胞膜从而使其失活,其能有效杀灭罐头中的细菌并保持食品的良好品质;辐射杀菌技术主要利用X射线、Y射线或电子射线使罐头中的细胞组织死亡,从而达到杀菌消毒的效果。

3.2 水果干制品加工中的滋味调控

水果的干燥方法包括自然干燥、真空冷冻干燥、热风干燥、微波干燥、压产闪蒸干燥、红外干燥和组合干燥等方式,不同的干燥方式均存在各自的优缺点,但在任何一种干燥方式下,水果的滋味物质都会受到影响且所受影响程度也各有不同,如表6所示。因此,市场上的水果干制产品常常通过加入大量的食品添加剂调节产品滋味,为了克服这一问题,很多研究尝试对水果原料进行超声波、热烫、高压和微波等预处理,以提高水果在干燥过程中滋味物质的保留,提升产品整体滋味品质。

水果在超声波处理下,其细胞内能形成微小通道,促进糖液渗透,从而较好提升其滋味品质。Xu Baoguo等研究发现顺序模式超声预处理后的草莓干制品的复水性、风味等品质指标均显著优于对照和其他预处理样品。超高压预处理有助于增加传质速率,提高细胞通透性,同时还可以较好地保持水果中的营养品质和风味。超声波与干燥技术在食品工业中得到了广泛的应用和发展,因为其不仅可以促进干制品中的滋味物质的保留,同时可以缩短干燥时间以节约能耗。此外,还有研究发现热烫处理可以通过破坏水果中的多酚氧化酶、过氧化物酶等酶活性以减少由于酶促褐变引起的异味从而提升水果干制品的滋味特性,而微波加热预处理可以提高干燥过程中的热传递效率,可以同其他干燥方式联用以缩短干燥时间,更好地保持产品的滋味。

当前我国的水果干制品产业规模正在不断扩大,对于水果干制品在干燥过程中发生的营养及滋味物质流失、滋味的调控改善等问题还有待于解决。

3.3 水果液态制品加工中的滋味调控

果汁、果酒及果醋等水果液态饮品或调味品具有水果中优质的风味物质,整体滋味独特出众,且因其营养健康、甘甜可口而深受广大消费者喜爱。

3.3.1 果汁加工中的滋味调控

果汁是以水果为原料,经挑选、洗净、压榨或提取所得的汁液,果汁的分类主要包括非浓缩还原(NFC)果汁、浓缩类果汁、浑浊果汁和澄清果汁等,市售的果汁饮料与果汁原汁在滋味上存在一定差异,这与榨汁方式和后期加工处理有一定的关系。

首先,传统榨汁方法包括破碎法、热压榨法等,但由于其对于水果滋味具有一定破坏作用,同时能耗高且利用率低,近年来一些非热加工技术等开始被应用于果汁生产,如NFC果汁因采用非热加工更好地保留了原料水果的固有营养组分和风味而受到消费者的喜爱。目前果汁非热加工技术有很多,包括脉冲电场技术、电离辐射技术、超高压技术、超声波技术等,这些技术在水果果汁滋味保持方面具有良好的发展潜力。另外,当前在水果加工领域,复配被广泛应用。复配不仅可以丰富果汁的营养价值,还可以利用滋味互补调控果汁的滋味。

在果汁加工生产的过程中,会产生一些不良滋味,从而影响大众的接受度。因此近年来有不少学者针对果汁中的不良滋味进行调控研究,主要研究方向为利用酶法降解苦味物质以及利用蛋白与苦味物质结合去除果汁中的苦味物质。张瑜等通过添加质量分数0.12%单宁酶和0.015%的三氯蔗糖降低了刺梨果汁的苦涩滋味;刘棠等得出柚子果汁经过柚苷酶水解浓缩,并在4 ℃贮藏4 d后,经离心沉淀得到的果汁其柠檬苦素去除率可达到78%,浓缩柚子汁中残留的柠檬苦素在加工成果汁(19 μg/mL)饮料后不会引起苦味。

3.3.2 果酒加工中的滋味调控

果酒是利用酵母菌发酵水果中的糖转化为乙醇从而形成的酒,果酒中的滋味物质包括葡萄糖、果糖、酒石酸和苹果酸等大量非挥发性风味物质,其对果酒滋味有着重要影响。在果酒酿造的过程中,适宜的酸度可以使果酒更加醇厚爽口,同时平衡果酒的苦味,而过高的酸度将会使果酒出现酒体粗糙、酒液浑浊等现象,因此现已有多种降酸技术被应用于果酒的加工生产中以调控果酒滋味(表7)。

此外,果酒在生产过程中其滋味受到多方面因素的影响,包括原料品质、酿造方法、酿造酶的选择等。因此近年来很多学者针对果酒的滋味进行调控研究,包括利用调整水果采收期、优化酿造工艺参数、添加不同发酵酶等方法,以获得滋味更佳的果酒产品。王顺利通过对比不同发酵条件,确定了樱桃果实在总可溶性固形物12%~13%、酸度8.5 g/L、总糖110 g/kg、糖酸比13.5时是酿造樱桃果酒的最佳采收期。

3.3.3 果醋加工中的滋味调控

果醋是采摘筛选后的果实经醋酸菌发酵后生产的酸性饮料或调味品,其含有丰富的营养物质以及多种保健功能,近年来深受广大消费者的喜爱。果醋中含有丰富的有机酸,包括苹果酸、柠檬酸、酒石酸等,这些有机酸有助于促成果醋的特殊风味。在果醋的生产过程中,加工参数的选择对果醋滋味起到至关重要的作用。目前已有很多学者对果醋的滋味进行调控研究,研究方向主要为对果醋发酵条件进行优化、对果醋加工前处理方法进行优化等。徐辉艳得出了在总糖质量分数17%时的条件下发酵得到柿子果醋滋味最佳,张莉莉等通过优化条件得出沙棘果醋的最佳发酵工艺条件为乙醇体积分数7.5%、接种量8%、起始pH 4.5、发酵温度33 ℃,得到的沙棘果醋滋味最佳。

3.4 果脯加工中的滋味调控

果脯,又称蜜饯,是以果蔬为原料,用糖或蜂蜜、食盐等腌制后加工制成的食品。近年来,有不少学者对果脯的加工工艺参数进行优化从而调控果脯产品滋味。黄炜钰等得出甘草苹果果脯的最佳工艺条件为甘草粉添加量6%、糖液质量分数13.5%、微波时间142 s、糖渍时间57 min。

传统果脯属于高糖食品,不易于人体健康,因此近年来低糖果脯的市场正在不断扩大。低糖果脯含糖量约为40%~55%,较传统果脯低20%左右,其一般采用淀粉糖浆或果葡糖浆替代部分蔗糖。传统渗糖方法不适于低糖果脯的生产,会影响果脯的滋味品质。因此,近年来在果脯加工中开始出现真空渗糖、微波渗糖、超声渗糖等渗糖方法以提升低糖果脯的滋味,同时提升渗糖效率。魏征等实验得出使用30%微波火力(240 W)渗糖40 min得到的低糖苹果果脯含糖量较高,滋味特性最佳。

3.5 果酱加工中的滋味调控

果酱是将新鲜果实同糖和酸度调节剂等添加剂混合后经高温熬制成的凝胶状物质,其能最大程度地延长水果的保存时间,同时还能有助于水果口味的保留。果酱的滋味会受到原料处理方式、调味剂种类和添加量、加热温度和时间等因素影响,如若控制不好这些问题将会出现褐变、返砂、脱水流汤等问题,导致产品的滋味下降。

目前针对果酱滋味调控方面的研究已有不少,申光辉等得出利用生香酵母发酵得到的桑葚低糖果酱,其乳酸、甲酸、乙酸含量上升,滋味更加醇厚协调。

3.6 其他

随着我国居民饮食结构和消费习惯的发展变化,减盐降糖成为主要诉求,因此,在水果加工中不断涌现许多非糖类的甜味剂,也被称为代糖。营养性的代糖主要指糖醇,最常见的包括木糖醇、甘露醇、山梨醇等;另有一些非营养性的代糖目前也被广泛应用在低脂食品中,如甜菊糖、甘草甜素等这些天然成分以及阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖等人工合成甜味剂,这些甜味剂不被人体所吸收,因此不会产生热量。目前,代糖因其甜度高且热量低的优势已被广泛应用在水果饮料、果酱等加工产品中,但近年来也有不少研究表明代糖可能对人体代谢产生一定影响,如造成肠道菌群失调等。因此,在未来水果代糖产品开发研究中还需要进一步确定代糖的安全性,开发安全可靠、性质稳定、价格便宜、甜味特性好的代糖产品,水果加工中常用代糖种类如表8所示。

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水果滋味研究方法

水果滋味的研究不仅可以帮助明确不同水果的滋味特征和营养组分,还可以为水果加工提供理论指导。根据不同水果的滋味特征和滋味物质组成开发新产品可有效提升水果利用率及消费者的满意度。

4.1 电子舌技术

电子舌技术也被称为人工味觉识别技术或味觉传感器技术,其是一种通过采用与味蕾细胞工作原理相类似的人工脂膜传感技术模仿生命体的味觉识别机制,模拟哺乳动物的味觉感受机理,分析、识别单一和复杂液体“味道”的新型多传感器检测系统,由味觉传感器阵列、信号采集器和模式识别系统3 个部分组成。

电子舌的检测过程如下:被测样品刺激味觉传感器阵列并诱导其产生信号,其传感器能够探测到接近生命体所能感知的“味觉”,从而将感知到的不同化学物质的信号信息收集到计算机中,计算机替代生物系统中的大脑功能,通过软件进行分析处理以区分和识别不同物质的整体特征,最后得出每种物质的滋味感官信息(图1)。

电子舌是一种多传感器系统,其已被证实与人工感官存在一定的相关性并被应用于水果产品的研究中,如水果及加工制品的区分鉴别等。程文强等得出利用电子舌可准确判别不同甜柿种质的滋味特征。此外,电子舌还在果蔬成熟度的检测、不同货架期果汁饮料分类等方面被广泛应用。

4.2 分子感官科学法

分子感官科学是近些年提出的在分子水平上研究食品感官质量的多学科交叉技术,也被称为感官组学。分子感官科学的基础是气相色谱-嗅闻、气相色谱-质谱联用、反相液相色谱、液相色谱-串联质谱、核磁共振等技术,结合感官评分,对样品中气味活性化合物、滋味活性化合物进行准确的定性定量。

传统的水果糖酸组分研究方法主要有化学滴定法、比色法等,这些传统方法虽简便快速,但存在误差较大、受颜色干扰、无法分离糖组分等缺点。目前,色谱法、质谱法等方法在水果糖、酸组成等滋味研究中均有广泛运用,其具有准确、高分辨率、灵敏度高等优势,如表9所示。

色谱法主要应用于水果滋味物质的分离,包括气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法等。自20世纪80年代以来高效液相色谱法和毛细管电泳法发展迅速,其对水果基质中特定种类的有机酸和单糖的测定已趋于成熟,而气相色谱作为一种有效的分离技术,在糖、酸等滋味物质分析中可与液相色谱法、毛细管电泳法等互补。

与液相色谱法相比,离子色谱法具有操作方便、灵敏度高、准确性和重现性好的优点。离子色谱目前已被应用于水果中有机酸、糖等滋味物质含量的测定。张磊等使用阴离子色谱-脉冲安培法检测了苹果、鲜橙和菠萝3 种水果和其果酱中的葡萄糖、果糖及蔗糖含量。

为提升检测效率及准确性,色谱法常与紫外检测器、荧光检测器、质谱、核磁共振、脉冲安培法等联用以测定水果及其加工制品中的滋味物质,其中质谱作为化合物分离表征的有效工具被广泛应用。气相色谱-质谱联用、离子色谱-质谱联用已被用于水果中糖、酸、氨基酸等滋味物质的检测,此外基于液相色谱-质谱、超高效液相色谱-质谱等的广泛靶向代谢组学分析已成功地用于如枇杷、黄皮、荔枝等水果滋味成分的筛查和鉴定。Deng Hao等利用广泛靶向代谢组学及代谢通路富集分析确定了不同发育期的黄红毛丹果实中与滋味相关的代谢物,并推测3,4-二苯甲酰莽草酸可能是BY2红毛丹的滋味特征标志物。

除上述方法外,其他分子感官分析方法也不断被应用到水果滋味的研究中。如近红外光谱分析技术的精度在不断提高,已有研究根据水果糖分的特殊吸收光谱,通过建模和回归分析拟合果实糖浓度判断果实品质,在未来滋味研究领域具有一定的应用前景。

4.3 定量描述分析(QDA)技术

感官分析主要有差别检验、标度和类别检验、描述性分析、消费者接受性与偏爱测试方法,QDA是于20世纪70年代创立的感官分析方法,利用统计方法对感官测得的数据进行分析,是一种定性和定量结合的描述分析检验方法,是目前常用的一种描述型感官评定方法。QDA使用从简单描述检验所确定的词汇中选择的词汇,描述样品的整体感官印象,并可单独或结合地应用于评定样品的外观、质地、香气、口味等。Ramirez等利用QDA法对7 个品种西瓜的感官性状进行了研究,首次确定了7 个品种西瓜的感官图谱,并表明风味、质地和温度对西瓜的爽口感有重要影响。

目前QDA在食品的质量分析和控制、产品品质的改良等方面已被广泛应用,而在水果领域被应用于水果果汁、果酒、饮料等的感官评价。李志江等通过QDA方法对冰冻葡萄酒和普通葡萄酒进行感官分析表明,以冰冻葡萄为原料生产的葡萄酒的色泽、芳香度、透明度和滋味等感官特性都明显强于普通葡萄酒。

4.4 其他

目前对于水果滋味的研究,还存在研究深度不够、研究方法不够全面等问题。如电子舌还需要提高检测精度,采用多种模式识别算法并完善检测数据库,进一步改进数据的模式识别系统。

另外用于食品滋味研究新方法的深度挖掘还在不断开发中,如基于滋味稀释技术,将仪器分析技术与感官分析方法有效地结合起来,对食品中的滋味活性物质进行定性定量分析;又如基于剂量比阈因子(Dot)筛选主要滋味物质,以及依据味觉强度值(TAV)判别滋味物质的滋味贡献程度。Dot及TAV通过呈味物质浓度与味觉阈值之比求得,Dot或TAV大于1时,说明该物质对其相应的滋味有贡献。味觉阈值是指人类感知到某种滋味物质味觉的最低质量浓度,常见滋味物质的味觉阈值及其滋味特点如表10所示。

目前,上述滋味研究方法在水果滋味的研究上还鲜有应用,未来水果滋味的研究方法领域还需要进一步扩展,以更加全面而准确地评价水果及相关水果加工产品的滋味特点。

05

结语

中国作为世界上最大的水果生产国和消费国,多种大宗水果的种植面积与产量均排名世界第一。发展水果加工业是提升水果食品多元化、增加水果产业附加值、促进水果产业发展的重要方向。滋味作为水果及其加工制品的重要属性之一,影响着水果及其制品的接受度,因此对水果及其加工制品滋味的呈现机制与调控研究是未来水果加工的重点研究方向之一。水果及其相关制品滋味的保持、完善、提升,以及新滋味的创制开发,不仅有助于适宜水果加工方法的优化创新,同时还可以促进水果加工制品滋味调制技术水平提升,保证水果制品健康和美味的双向发展。

水果及其制品滋味物质基础的挖掘和滋味生理机制的探索将是未来水果加工制品感官品质研究的重要领地,其为开发具有丰富饱满滋味的制品提供重要理论依据,也为开发创新多元化滋味体验制品提供技术支撑。此外,水果加工制品的滋味特征对心理健康及营养健康的作用和干预研究是解锁美味健康的重要途径,也将是未来滋味研究的热点。水果滋味的研究方法需要从分析化学、统计学、神经生理学、心理学等多个交叉学科进行滋味基础理论突破、滋味调控技术发明和相关分析检测设备的创制。

本文《水果及其制品滋味特征及调控方法研究进展》来源于《食品科学》2024年45卷14期299-311页。作者:张雅欣,李旋,胡佳星,毕金峰,刘霞。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230926-242。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑:李雄;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战,促进产学研用各界的交流合作,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办,西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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