龐凌云,詹麗娟,李家寅,潘思軼,李 瑜*
(1 河南農業大學食品科學技術學院 鄭州450002 2 華中農業大學食品科學技術學院 武漢 430070)
山藥是薯蕷科(Dioscoreaceae)薯蕷屬(Dioscorea)植物薯蕷的塊根,富含淀粉、蛋白質、礦物質、尿囊素、薯蕷皂苷等各種營養成分和功能成分,具有調理胃腸功能,增強免疫功能,抗氧化,降血糖,降血脂,抗突變,抗腫瘤等藥理作用[1-3]。其中盛產于河南焦作溫縣、武陟、沁陽等地的懷山藥(Dioscorea opposita Thunb.)品質極佳。鐵棍山藥作為懷山藥的優良品種,其尿囊素、薯蕷皂苷、薯蕷皂苷配基等含量較高,素有“懷參”之稱[4-5]。新鮮山藥的水分含量較高,且采收期相對集中,采收時常常因機械作用而造成損傷,且山藥的表皮非常薄,貯運過程中易破損,環境濕度過高時,易出現發芽、霉變、腐敗等現象,不耐長期貯藏[6]。干制是傳統的食品加工保藏方法之一,干燥山藥片是最常見的山藥干制品。山藥的風味在干燥加工過程中會受到溫度、氧氣、酶等的影響而發生一系列的變化,最終影響產品品質。目前測定揮發性風味成分的方法有氣相色譜-質譜聯用技術(GC-MS)、氣相色譜-離子遷移譜聯用技術(GC-IMS)、氣相色譜-嗅聞-質譜聯用技術(GC-O-MS)和電子鼻等,常常結合頂空固相微萃取方法(HS-SPME)萃取樣品中的揮發性成分[7]。國內外學者利用這些測定方法研究了干燥加工過程中產品風味的變化。如馬琦等[8]利用電子鼻和HS-SPME-GC-MS 技術測定了4 種干燥方式制得的杏鮑菇香氣成分,發現干制品香氣成分差異較大。張毅航等[9]利用GC-IMS技術分析比較了熱風干燥和真空冷凍干燥對猴頭菇不同部位風味物質的影響。Politowicz 等[10]利用HS-SPME-GC-MS 技術分析比較了4 種干燥方式制得的香菇香氣成分的差異。Dong 等[11]利用電子鼻和HS-SPME-GC-MS 探究了5 種干燥方式對咖啡豆風味的影響。Farina 等[12]利用GC-MS 研究了微波干燥過程中不同品種枇杷風味成分的變化。Song 等[13]通過HS-SPME-GC-MS、電子鼻和HS-SPME-GC-O 技術研究了5 種干燥方式對棗揮發性風味成分的影響。目前,國內外關于山藥在干燥加工過程中風味變化的研究較少。本文選用熱風干燥、微波干燥、真空干燥、真空冷凍干燥、聯合干燥5 種干燥方式分別處理,采用HS-SPMEGC-MS 和電子鼻技術測定所得山藥片的揮發性風味成分,并結合主成分分析比較干燥方式對山藥片風味的影響以及干燥過程中風味的變化規律,為優化干燥工藝參數,提升產品品質提供參考。
1.1.1 試驗材料 鐵棍山藥,產自河南省焦作市溫縣武德鎮馬馮藺村,選擇粗細均勻、個體完整、無機械性損傷的新鮮鐵棍山藥作為原材料。
1.1.2 試驗儀器 7890A/5975C 型氣相色譜-質譜聯用儀,美國Agilent 公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS(2 cm)型萃取頭,美國Supelco 公司;ZNCL-GS 磁力攪拌器,鄭州長城科工貿有限公司;PEN 3.0 電子鼻,德國Airsense 公司;DH6-907385-Ⅲ恒溫鼓風干燥箱,上海新苗醫療器械制造有限公司;DZ-2BC 真空干燥箱,天津市泰斯特儀器有限公司;WD900B Galanz 微波爐,順德市格蘭仕微波爐電器有限公司;LGJ-18S 真空冷凍干燥機,北京松源華興科技發展有限公司;DZKW-C恒溫水浴鍋、ST-04A 粉碎機,上海樹立儀器儀表有限公司;DHS20-A 烘干稱量法水分測定儀,上海精密科學儀器有限公司。
1.2.1 原料制備 熱風干燥:稱取山藥削皮洗凈,切為5 mm 的薄片,在85 ℃下漂燙護色5 min,撈出瀝干。干燥溫度60 ℃,每30 min 翻盤,烘至水分含量為6.34%,磨粉備用。
微波干燥:稱取山藥削皮洗凈,切為6 mm 的薄片,在85 ℃下漂燙護色5 min,撈出瀝干。微波功率270 W,單位質量微波功率13 W/g,每隔4 min 進行翻盤,烘至水分含量為7.20%,磨粉備用。
真空干燥:稱取山藥削皮洗凈,切為3 mm 的薄片,在85 ℃下漂燙護色5 min,撈出瀝干。干燥溫度65 ℃,真空度0.07 MPa,每30 min 翻盤,烘至水分含量為12.37%,磨粉備用。
真空冷凍干燥:稱取山藥削皮洗凈,切為5 mm 的薄片,在85 ℃下漂燙護色5 min,撈出瀝干。在-80 ℃下預凍4 h,第1 階段-30 ℃干燥12 h,第2 階段-5 ℃干燥8 h,第3 階段15 ℃干燥14 h,第4 階段30 ℃干燥10 h,烘至水分含量為2.68%,磨粉備用。
真空冷凍干燥聯合熱風干燥:稱取山藥削皮洗凈,切為5 mm 的薄片,在85 ℃下漂燙護色5 min,撈出瀝干。預凍溫度-80 ℃,時間4 h;凍干第1 階段-30 ℃干燥12 h,第2 階段-5 ℃干燥3.5 h;熱風干燥溫度60 ℃干燥4 h;烘至水分含量為4.93%,磨粉備用。
1.2.2 GC-MS 測定
1.2.2.1 揮發性風味成分的提取 稱取3 g 山藥粉密封于棕色頂空瓶中,在55 ℃水浴平衡20 min,將萃取頭扎入棕色頂空瓶中頂空吸附60 min,250 ℃解吸5 min,進行GC-MS 測定。
1.2.2.2 GC 條件 色譜柱HP-5MS 毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣為氦氣;流量1 mL/min,不分流進樣;程序升溫:起始溫度40 ℃,保持3 min,以3 ℃/min 升至80 ℃,保留1 min,再以5℃/min 升至150 ℃,保持1 min,再以10 ℃/min 升至240 ℃,保留5 min。
1.2.2.3 MS 條件 電子電離源;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;接口溫度250 ℃;四極桿溫度150 ℃;質量掃描范圍50~550 u。
1.2.2.4 揮發性風味成分定性、定量測定 根據得到的總離子流色譜圖,采用NIST08.L 譜圖庫結合正反匹配度(大于800)對揮發性成分進行定性,同時結合人工解析質譜圖進行確定。按面積歸一化法進行定量,求得各揮發性風味成分的相對含量并記錄其保留時間。
1.2.3 電子鼻的測定 采用PEN3.0 型電子鼻進行測定,電子鼻由10 根金屬氧化傳感器組成,每根傳感器對應1 類或幾類敏感性物質,如表1 所示。稱取15 g 山藥粉,用3 層保鮮膜將其密封于錐形瓶中,60 ℃水浴加熱30 min,插入電子鼻探頭吸取頂端空氣進行測定,設置清洗時間為80 s,傳感器歸零時間為10 s,樣品準備時間為5 s,分析采樣時間為80 s,氣體的進樣流量為400 mL/min。傳感器響應值在70 s 后基本穩定,選擇75 s 處信號響應值進行分析。
表1 PEN3.0 型電子鼻的傳感器陣列及其性能描述Table 1 Sensor array of PEN 3.0 electronic nose and its main properties
1.2.4 數據處理 通過SPSS 16.0 軟件對數據進行主成分分析,采用Origin 9.1 軟件繪圖。
2.1.1 不同干燥方式所得山藥片的揮發性風味成分總離子流色譜圖 不同干燥方式制得的山藥片揮發性風味成分總離子流色譜圖見圖1。
圖1 不同干燥方式制得的山藥片揮發性風味成分總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile compounds of yam slices processed by different drying methods
2.1.2 不同干燥處理的山藥片揮發性成分種類及含量 不同干制方式制得的山藥片揮發性成分的GC-MS 分析結果見表2。
表2 不同干制方式制得的山藥片揮發性成分的GC-MS 分析結果Table 2 GC-MS results of volatile compounds of yam slices processed by different drying methods
不同干燥方式制得的山藥片風味物質種類及其相對含量見表3。
表3 不同干燥方式制得的山藥片揮發性風味成分分類比較Table 3 Comparison of volatile compounds of yam slices processed by different drying methods
經GC-MS 測定5 種山藥片干制品中共檢測出95 種風味物質,其中熱風干燥、微波干燥、真空干燥、真空冷凍干燥、聯合干燥所得山藥片分別檢測出42,46,36,44,48 種風味物質。由表3 可知,熱風干燥山藥片中主要揮發性物質有烴類18 種(40.55%),苯類7 種(33.56%),醛類4 種(13.67%),酯類5 種(4.95%);微波干燥山藥片中主要揮發性物質有烴類13 種(33.82%),苯類9 種(27.86%),醛類7 種(16.71%),雜環化合物4 種(9.23%);真空干燥山藥片中主要揮發性物質有苯類9 種(56.42%),烴類13 種(26.06%),醛類3 種(11.25%),酮類3 種(4.12%);真空冷凍干燥山藥片中主要揮發性物質有烴類18 種(48.34%),醛類6 種(15.22%),酮類4 種(13.68%),醇類6 種(7.76%);聯合干燥山藥片中主要揮發性物質有烴類18 種(38.60%),醛類8 種(31.00%),酮類4 種(12.27%),醇類7 種(8.38%)。
綜合表2 和表3 數據分析得出,熱風干燥、真空干燥、微波干燥所得山藥片中主要風味物質是烴類、苯類和醛類,真空冷凍干燥、聯合干燥的主要風味物質是烴類、醛類和酮類。此外微波干燥山藥片中還含有吡嗪類化合物,賦予山藥片獨特的風味。查閱各物質的風味閾值,結合相對含量,認為壬醛、癸醛、2,6,10-三甲基十四烷、香葉基丙酮是山藥片中的主要風味物質。熱風干燥山藥片中主要的風味物質有壬醛、4-乙基-癸烷、十四烷、1,2,4-三甲苯、1,2,4,5-四甲苯等,真空干燥山藥片中主要的風味物質有壬醛、十二烷、十四烷、1,2,4-三甲苯、1-甲基-3-(1-甲基丙基)-苯、五甲基苯等,微波干燥山藥片中主要的風味物質有苯甲醛、壬醛、十二烷、2,6,11-三甲基十二烷、五甲基苯、1-甲基-3-(1-甲基丙基)-苯、2,6,10-三甲基十四烷等,真空冷凍干燥山藥片中主要的風味物質有壬醛、十二烷、2,6,11-三甲基十二烷、十四烷、2,6,10-三甲基十四烷、3,5-辛二烯-2-酮等,聯合干燥山藥片中主要的風味物質有壬醛、癸醛、十五烷、十四烷、2,6,10-三甲基十四烷、3,5-辛二烯-2-酮等。
2.1.3 不同干燥處理的山藥片共有的香氣成分由表2 可以看出,不同干燥處理的山藥片共有的香氣成分有10 種,其中醛類3 種,分別是己醛、壬醛、癸醛;烴類有4 種,分別是3-亞甲基十三烷、十四烷、十六烷、2,6,10-三甲基十四烷;酮類有2種,分別是甲基庚烯酮和香葉基丙酮;苯類有1種,即萘。
2.1.4 不同干燥處理的山藥片特有的香氣成分通過不同干燥方式處理后的山藥片有各自特有的香氣成分,由表2 可知,熱風干燥特有香氣有7種,包括有1,2,4,5-四甲苯(14.01%)、7-十四碳烯(1.62%)、1-碘代-2-甲基十一烷(1.21%)、4,11,11-三甲基l-8-亞甲基-二環十四醛-4-烯(1.29%)等。微波干燥特有香氣有11 種,包括有2,5-二甲基吡嗪(3.43%)、2-甲基嘧啶(2.13%)、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪(1.85%)、2-乙基-6-甲基吡嗪(1.82%)、(Z)-2-壬烯醛(1.30%)、1-石竹烯(1.14%)等。真空干燥特有香氣有4 種,包括有苯并環庚烷(0.86%)、鄰苯二甲酸異辛酯(0.10%)等。真空冷凍干燥特有香氣有3 種,包括有1-十六烯(1.14%)、2-(八甲氧基)-乙醇(0.31%)、鄰苯二甲酸丁酯(0.14%)。聯合干燥特有香氣有7 種,包括有己基癸醇(3.06%)、十一醛(0.88%)、1,2-15,16-二聚氧十六烷(0.77%)、反式-2-十一烷-1-醇(0.57%)等。
2.1.5 不同干燥處理對山藥片香氣成分的影響
2.1.5.1 醛類 醛類物質在山藥片中含量較高,氣味閾值較低,對總體風味形成的貢獻較大。短鏈的醛類物質來自脂肪的氧化和降解,具有脂香氣味[14]。由表3 可以看出,聯合干燥山藥片中的醛類物質種類較多且相對含量高達31.00%,真空干燥的種類較少且相對含量最低,僅為11.25%。5 種干燥方式制得的山藥片中均含有己醛、壬醛、癸醛。由表2 可知,山藥片經聯合干燥后壬醛、癸醛和己醛相對含量最高,分別為11.66%,8.78%,3.85%,壬醛具有柑橘、玫瑰等香味,己醛具有青草香味,癸醛具有橘香、花香、甜香和蠟香[15],可賦予山藥片清香的風味。微波干燥山藥片中苯甲醛相對含量最高,為5.07%,其具有特殊杏仁香味,可以賦予微波干燥的山藥片脂香風味。高琦等[16]在干燥山藥片中也檢測到己醛、壬醛和苯甲醛等醛類物質。
2.1.5.2 烴類 在山藥片中檢測到的烴類物質種類最多,其風味閾值較高,對山藥整體風味貢獻不大,而含量較高,有些是生成雜環化合物的重要中間體[17],有助于提升山藥片的整體風味。真空冷凍干燥山藥片中烴類物質相對含量最高,其中十二烷、十四烷、2,6,11-三甲基十二烷和2,6,10-三甲基十四烷相對含量分別高達7.21%,7.26%,10.18%,11.84%。真空干燥后烴類物質相對含量最低。烯烴類物質風味比較獨特,如熱風干燥山藥片中含有1.12%的D-檸檬烯,可賦予山藥片橙子香氣和檸檬香氣[18]。Gramshaw 和Osinowo[19]在煮熟山藥中也檢測到含量為1.1%的檸檬烯。
2.1.5.3 酯類 酯類物質能夠賦于食品一種醚香和甜的水果香氣,常溫下短鏈的酯類揮發性較強,風味閾值又較低,因此對風味貢獻較大。熱風干燥、真空冷凍干燥和聯合干燥山藥片中酯類物質相對含量較高且比較接近,其中真空冷凍干燥和聯合干燥山藥片中甲氧乙酸,2-四癸酯含量分別高達3.55%和2.92%,熱風干燥山藥片中二氯乙酸,4-四癸酯含量高達2.07%,可賦予山藥片一定的水果香味。而真空干燥和微波干燥酯類含量相對較低。
2.1.5.4 酮類 短鏈酮類具有焦香香氣和脂香,長鏈酮類則具有花香香氣。酮類化合物主要通過脂質氧化加熱生成。5 種干燥方式所得山藥片中均含有甲基庚烯酮和香葉基丙酮,香葉基丙酮具有果香、青香、木香、蠟香[20],甲基庚烯酮則具有青香、柑橘香氣。真空冷凍干燥和聯合干燥山藥片中酮類物質相對含量較高,熱風干燥最低。真空冷凍干燥山藥片中3,5-辛二烯-2-酮相對含量高達6.26%,可賦予山藥片脂肪味、蘑菇味。
2.1.5.5 醇類 醇類物質風味閾值高于醛酮類,直鏈飽和醇的香味對山藥風味貢獻較小,然而隨著碳鏈增長和濃度增加,香味逐漸增加,可產生脂肪香、清香和木香等風味;不飽和醇風味閾值較低,對整體風味貢獻大[21]。聯合干燥和真空冷凍干燥山藥片中,醇類物質相對含量較高。熱風干燥山藥片中,1-辛烯-3-醇相對含量高達1.93%,其風味閾值較低,呈現出蘑菇氣味。Chen 等[22]在鮮山藥中也檢測出含量高達15%的1-辛烯-3-醇。其在干燥加工中易揮發而造成含量下降。1-十六烷醇又稱棕櫚醇,略有香味,常用于制作香料、化妝品等,在真空冷凍干燥山藥片中相對含量高達2.25%。己基癸醇略有香味,常用于化妝品中,在聯合干燥山藥片中相對含量高達3.06%。
2.1.5.6 其它類物質 揮發性低級脂肪酸一般具有腥臭味,所以少量酸類物質的形成會降低山藥的香氣質量。微波干燥和熱風干燥山藥片產生的風味物質中不含酸類物質,真空干燥和真空冷凍干燥山藥片中酸類物質的相對含量分別為0.16%和5.30%,而聯合干燥的相對含量僅為1.75%,因此與真空冷凍干燥相比,聯合干燥可有效減少酸類物質的生成。此外,在真空冷凍干燥山藥片中,還檢測到相對含量為3.54%的叔十六硫醇。
雜環化合物風味閾值較低,對山藥整體風味貢獻較大。微波干燥山藥片中雜環化合物相對含量高達9.23%,其中檢測到3 種吡嗪類化合物,3-乙基-2,5-二甲基吡嗪具有堅果香和可可味,2,5-二甲基吡嗪具有烤堅果味,從而整體上賦予山藥片烤堅果和烘焙香味。Lasekan 和Teoh[23]在烤山藥中也發現了2-甲基吡嗪、2-乙基吡嗪和2-乙基-3,5 二甲基吡嗪等3 種吡嗪類化合物。通常Strecker 降解反應過程中二羰基化合物與氨基酸反應生成的α-氨基羰基化合物是生成吡嗪的前體物質[24]。微波干燥過程由于局部溫度較高而發生美拉德反應,生成了較多的吡嗪類化合物而使山藥片風味獨特。由于干燥溫度較低,真空冷凍干燥過程中難以產生吡嗪類化合物,然而在干燥過程中產生了少量的2-戊基呋喃,其具有果香、青香、豆香。Guo 等[25]在鮮山藥中也檢測出了2-戊基呋喃。
2.1.6 山藥片香氣品質評價模型的建立
2.1.6.1 主成分分析結果 對GC-MS 結果進行了主成分分析,各主成分的特征值和貢獻率見表4。
表4 各主成分的特征值和貢獻率Table 4 Eigenvalues,contribution of principal components
由表4 可以看出,第一主成分和第二主成分的貢獻率分別為66.014%和17.789%,2 個主成分的累計貢獻率為83.803%,說明2 個主成分包括了5 種干燥方式所得山藥片揮發性風味物質的大部分信息。第一主成分的貢獻率遠遠大于第二主成分的貢獻率,表明不同干燥方式所得山藥片的風味差異主要由第一主成分決定。
旋轉后成分載荷矩陣結果見表5。
表5 旋轉后成分載荷矩陣Table 5 Rotated loading matrix of components
由表5 可知,醇類、酮類對第一主成分的貢獻率最大,酯類和烴類對第二主成分的貢獻率最大。而醚類和苯類與第一主成分呈負相關關系,雜環化合物和苯類與第二主成分呈負相關關系。
2.1.6.2 評價模型的建立 表5 載荷矩陣中的各主成分載荷向量并不是各主成分對應的模型系數,各主成分系數的計算方法為載荷向量除以對應特征值的算術平方根[26]。經計算后建立了2 個主成分的函數表達式,其中F1和F2分別表示第一和第二主成分。
各主成分的得分是對應的因子得分乘以對應特征值的算術平方根[27],再以各主成分的貢獻率對其得分進行加權,最終建立山藥片香氣品質評價的模型為F=0.7888F1+0.2123F2。根據公式計算得到的各干燥方式制得山藥片的香氣綜合得分見表6。
表6 山藥片香氣品質的綜合得分Table 6 Comprehensive score of aroma quality of yam slices
由表6 可以看出,第一主成分中,聯合干燥制得的山藥片得分最高,其次為微波干燥制得的山藥片;第二主成分中,真空冷凍干燥制得的山藥片得分最高,其次為熱風干燥制得的山藥片。聯合干燥方式制得的山藥片綜合得分最高,其次為真空冷凍干燥、微波干燥、熱風干燥、真空干燥。因此聯合干燥制得的山藥片香氣品質最好,真空冷凍干燥、微波干燥、熱風干燥、真空干燥次之,采用聯合干燥加工山藥片可更好地保持山藥片的香氣品質。
5 種干燥方式所得山藥片的電子鼻雷達圖見圖2。
圖2 5 種干燥方式所得山藥片的電子鼻雷達圖Fig.2 Radar diagram of electronic nose for yam slices processed by five drying methods
由圖2 可以看出,山藥片W1W(含硫化合物)和W5S(含氮化合物)的響應值最高,且不同干燥方式所得樣品間差異比較大,說明這兩種傳感器檢測出的樣品揮發性成分相差較大,W1W 傳感器的響應值中微波干燥樣品最高,為3.3400,聯合干燥樣品最低,為2.2199;W5S 傳感器的響應值中真空冷凍干燥樣品最高,為1.9851,熱風干燥樣品最低,為1.3898。其次為W1S(烷類)和W2S(醇、部分芳香型化合物),響應值分別為1.1177~1.3511和1.0464~1.2344。其它6 種傳感器的響應值差別不大,且不同干燥方式所得樣品間幾乎重疊,說明這6 種傳感器檢測出的樣品揮發性成分基本相同。相對來說,10 種傳感器檢測出熱風干燥、真空干燥和聯合干燥樣品的響應值差別不大,說明這3 種干燥方式所得山藥樣品的揮發性成分相似。
5 種干燥方式所得山藥片的揮發性風味主成分分析結果見圖3。
圖3 5 種干燥方式所得山藥片主要揮發性成分的主成分分析Fig.3 PCA of main volatile components of yam slices processed by five drying methods
由圖3 可以看出3 個主成分的貢獻率分別為54.493%,20.154%,15.842%,累計貢獻率為90.489%,說明3 個主成分包括了5 種干燥方式所得山藥片揮發性風味物質的大部分信息。第一主成分的貢獻率遠大于其它2 個主成分的貢獻率,表明不同干燥方式的山藥片的風味差異主要由第一主成分決定。5 種干燥方式處理后的山藥片風味分布在不同的位置,盡管存在部分重合,但也表現出一定的分離趨勢,說明不同干燥方式處理后的山藥風味存在一定的差異。從第一主成分角度看,真空冷凍干燥、聯合干燥樣品處于正向端,熱風干燥、真空干燥、微波干燥樣品處于負向端;從第二主成分角度看,真空冷凍干燥、微波干燥樣品處于正向端,真空干燥、熱風干燥、聯合干燥樣品處于負向端。綜上所述,真空冷凍干燥與其它干燥方式的山藥片距離較遠,說明真空冷凍干燥處理的山藥片樣品在風味上與其它干燥方式的山藥片有較大差異;熱風干燥、真空干燥樣品有部分重疊,說明這兩種干燥方式所得樣品風味具有一定的相似性。
旋轉后成分載荷矩陣結果見表7。
表7 旋轉后成分載荷矩陣Table 7 Rotated loading matrix of components
由表7 可知,芳香族化合物、氨類和烷烴對第一主成分的貢獻率最大,含氮化合物和含硫化合物對第二主成分的貢獻率最大,氫化物、烷類和脂肪類對第三主成分的貢獻率最大。從第一主成分來看,真空冷凍干燥山藥片與其它干燥方式山藥片的風味差異主要是芳香族化合物、氨類、烷烴;從第二主成分來看,真空冷凍干燥山藥片與其它干燥方式山藥片的風味差異主要是含氮化合物、含硫化合物。
通過電子鼻分析可以看出,真空冷凍干燥山藥片與其它干燥方式山藥片的風味差異主要是含氮化合物、含硫化合物;熱風干燥和真空干燥山藥片的風味在醇、部分芳香族化合物上有相似性。這與GC-MS 所檢測的結果一致。
采用GC-MS 測定分析得出山藥片中的主要風味物質為壬醛、癸醛、2,6,10-三甲基十四烷、香葉基丙酮等。而Chen 等[22]測定分析了11 種鮮山藥的風味物質,認為醇類(如1-辛烯-3-醇)和醚類(如茴香腦)是共有的香氣成分;Lasekan 和Teoh[23]認為烤山藥中的主要香氣成分是2-乙酰呋喃、2-乙酰吡咯、2-甲基吡嗪等;Gao 等[28]認為真空冷凍干燥、熱風干燥、真空干燥和變溫壓差膨化干燥4種干燥方式所得山藥片的主要香氣成分為腈類和醛類。各研究結果差異較大,分析認為一方面是由于山藥品種不同,各品種間風味有一定的差異;另一方面是由于采用了不同的干燥方式,加工過程中溫度、環境氧氣含量等的差異影響了產品的最終風味。
山藥中含有豐富的淀粉、蛋白質、脂肪、糖類物質,這些物質在干燥加工中,特別是高溫條件下,極易發生氧化分解等反應,最終形成山藥特有的風味。5 種干燥方式制得的山藥片的揮發性風味物質主要包括醛類、烴類、酮類、醇類、酯類、苯類和雜環化合物等,干燥方式對山藥片風味影響較大,其主要風味物質及相對含量均差異較大。分析原因可能是由于干燥加工處理中脂肪不同程度的氧化降解造成的。由于熱風干燥的干燥時間長,脂肪氧化分解程度高。真空干燥中脂肪仍存在不同程度的氧化降解,然而由于環境氧氣濃度低,氧化程度較弱。微波干燥雖然處理時間短,但溫度較高,在一定程度上加速了不飽和脂肪酸鏈鍵斷裂,加速了脂肪氧化,生成較多的烴類、醛類等風味物質[29]。真空冷凍干燥能最大程度保留山藥原有風味,然而主要風味物質酮類的生成途徑尚不明確。不同干燥方式對山藥片特征風味物質的影響及形成機理仍有待深入研究。
1)經GC-MS 鑒定和分析了5 種干燥方法制得的山藥片的風味成分,共檢測出95 種物質,主要包括烴類、醛類、酮類、醇類、酯類、苯類和雜環化合物等。壬醛、癸醛、2,6,10-三甲基十四烷、香葉基丙酮是山藥片中的主要風味物質。熱風干燥、真空干燥、微波干燥所得山藥片中主要揮發性物質有烴類、苯類和醛類;真空冷凍干燥、聯合干燥所得山藥片主要揮發性物質有烴類、醛類和酮類。根據主成分分析法建立了山藥片香氣品質評價模型,得出聯合干燥方式制得的山藥片的綜合得分最高,香氣品質最好,其次為真空冷凍干燥、微波干燥、熱風干燥、真空干燥。
2)電子鼻檢測結果表明,5 種干燥方式制得的山藥片風味存在一定的差異,其中熱風干燥和真空干燥所得山藥片的風味在醇、部分芳香族化合物上具有相似性,真空冷凍干燥山藥片與其它干燥方式山藥片的風味差異主要是含氮化合物、含硫化合物。這與GC-MS 的分析結果一致。5 種干燥方式制得的山藥片整體風味具有較大差異。