全球饮食正朝着天然、健康趋势发展,消费者比以往更关注食品的营养价值和功能特性。在果蔬加工领域,果汁产品历经了从澄清型果汁向鲜榨混浊型果汁、果酱和果泥的转变势态,天然混浊汁如苹果汁、柑橘汁、菠萝汁、南瓜汁等因具有最少加工、营养丰富、口味纯正的优势,备受消费者青睐。然而在传统加工背景下,天然混浊汁存在热杀菌不适应性和贮藏不稳定性两大缺陷,造成果汁热杀菌后风味劣变,贮藏期间极易分层沉淀,严重影响了果汁风味品质和口感属性。此外,传统果汁增香主要是通过添加匹配的香精和使用香味增效剂。近年来,随着食品清洁标签概念的出现,最少加工、无添加的增香工艺(如酶解增香、新型非热加工技术)应运而生。虽然这些增香技术能最大限度地保留果汁原有风味,但由于对果汁内部云状颗粒-风味的作用机制的研究还不够透彻,其对于风味提升的效果始终是有限的。因此,通过研究颗粒-风味的作用机制进一步明确果汁天然组分间物理、化学交互作用有助于改善和提升混浊果汁风味品质。
风味作为评价果汁品质的重要指标,通常被认为是香气(挥发性成分)、滋味(有机酸和糖)和口感(果肉、固酸比)的结合[1]。果汁的风味在很大程度上取决于其香气物质,香气物质是果实成熟过程中的次级代谢产物,其中大部分来自于脂肪酸和氨基酸及其前体物。目前已从果汁中检测出近百种挥发性成分,包括醇类、醛类、酯类、酚类和烯类等物质[2]。近年来,果汁中风味化学的研究主要关注挥发性化合物的定性与定量,但挥发性化合物和非挥发性基质间的相互作用在一定程度上影响挥发性化合物的释放,最终影响果汁整体风味品质。而云状颗粒作为非挥发性基质的载体,其特性决定着果汁的整体品质。对于云状颗粒的研究起源于1965年SCOTT等[3]对橙汁中果肉悬浮物的鉴定,其发现橙汁中的云状颗粒主要含有果胶、蛋白质和脂质,并分析了各组分的理化性质。1967年,YAMASAKI等[4]证实了其他水果中云状颗粒的存在。此后水果及其加工产品中云状颗粒的研究日益增多,特别是对柑橘浊汁、苹果浊汁中云状颗粒对果汁稳定性的影响进行了系统的研究。20世纪70年代不少研究涉及了酶促反应诱发果胶解酯化导致的的云损失问题,但直到二十世纪末云状颗粒导致悬浮液稳定性的内在机制才被真正重视[5]。随着对混浊汁稳定性与云状颗粒的作用机制持续深入的研究,风味属性与云状颗粒结构和组成之间的相关性,以及防止果汁加工贮存过程中风味损失也逐渐成为研究热点。而风味释放是一种复杂的现象,可以发生以下几种机制:传质、基质结构阻碍、风味-基质相互作用等[6]。由于混浊汁基质与挥发性化合物之间的相互作用会影响风味化合物在食品中的迁移,不同配方的橙汁中挥发性化合物的释放和保留存在差异。另外,近年来非热加工技术在果汁加工领域的广泛应用,使得非热技术对混浊汁稳定性、营养和风味的影响,以及云状颗粒和挥发性物质间互作机制亦成为当前的主流研究趋势,但鲜有相关研究的综述报道。因此,为了提高混浊汁的营养特性、风味及其商业属性,需要对加工环节、不同加工技术等条件下云状颗粒与挥发性物质之间的相关性进行全面的归纳和展望。
本文介绍了云状颗粒的组成结构,通过对不同加工工艺对云状颗粒以及风味的影响进行综述,阐释了云状颗粒与风味的作用机制,旨在为提升和挖掘混浊汁品质、风味以及新型加工技术产业化应用提供科学依据和理论参考。
1 云状颗粒的组成与结构
云状颗粒作为果汁中重要的非挥发性基质,其构成具有相似性,均由果胶、蛋白质、多酚、脂质、半纤维素、纤维素及其他次要成分的复杂混合物组成[7]。其中,果胶是一类由半乳糖醛酸所决定的多糖分子[8]。果胶的结构组成复杂,其分子主链由α-D-半乳糖醛酸基通过α-糖苷键连接而成,侧链中含有α-L-鼠李糖基。根据其单糖组成及分子结构的差异,可分为同型半乳糖醛酸聚糖、I型鼠李半乳糖醛酸聚糖、II型鼠李半乳糖醛酸聚糖、木糖半乳糖醛酸聚糖等类型[9]。果胶作为云状颗粒的重要成分,被认为在果汁风味控制中起着重要作用。MITROPOULOU等[10]研究了果胶对“模型酒”溶液中特定香气化合物顶空释放的影响,发现在低浓度下添加果胶会提升所研究芳香化合物的释放效果,而在较高浓度下,果胶会通过在气相中盐析疏水性化合物而表现出不同的行为。此外,蛋白质在云状颗粒体系的结构复杂多变。蛋白质的多层次结构导致其与风味物质的相互作用较为复杂,其氨基酸组成、侧链结构、空间构象和疏水区域都会影响香气物质的释放和保留。而酚类作为一种小分子化合物与挥发性风味物质一起,以物理或化学作用结合到蛋白/果胶体系中,影响苹果浊汁稳定性和风味[11]。研究发现水果中的酚类物质主要是酚酸同酯、醚或缩醛键以游离或结合的形式存在的,花青素、水解单宁(没食子酸和鞣花丹宁)、黄酮醇、黄烷-3-醇和原花青素是浆果中的主要酚类物质[12]。此外,已有研究关于多糖[10]、花青素[13]、儿茶酚[14]对葡萄酒中挥发性化合物释放的影响,这些结果都表明葡萄酒中的非挥发性基质可以显著改变芳香化合物的挥发性和浓度。
近年来,关于苹果浊汁中云状颗粒的研究较为系统。苹果浊汁中可溶性果胶含量、多酚/蛋白质复合物的形成、酚类物质的氧化聚合都会影响云状颗粒的含量、大小和性状,进而影响苹果浊汁的风味感知。ZHU等[15]评价了云状颗粒大小对苹果浊汁营养含量和挥发性风味的影响,发现果胶和总苯酚含量随着粒径的减小而降低,进而影响氮氧化物、醇类和芳香族化合物。这与沈思雨[11]的研究结果一致,云状颗粒粒径与可溶性固形物、总酚和果胶含量呈正相关。此外,魏立威[16]研究发现苹果浊汁中云状颗粒多为拟球状,少部分为尖峰状;而杨梅汁中的云状颗粒组分被半透明膜包围呈现出球形或椭圆形的颗粒[17],说明云状颗粒的微观结构具有一定的相似性。云状颗粒独特的空间构象对苹果浊汁的颜色、风味及流变学特性也起到了非常重要的作用。由此可见,苹果浊汁中云状颗粒的研究可以为其他果汁中云状颗粒的研究提供参考意见,即果汁中芳香性化合物的挥发性与非挥发性基质的理化性质、空间构象和化合物浓度有关。
混浊果汁云状颗粒的研究离不开分析技术和表征方法的发展成熟。传统研究中通常应用色谱或色谱质谱联用仪等分析手段检测果汁中云状颗粒或风味物质的组分和含量,而对果汁中颗粒的物理特性研究相对较少,未能形成系统的分析手段。而因物质本身结构不同而表现出其物化特性的差异却在各自的领域被广泛地研究和报道。如对果胶相关研究通常采用半乳糖醛酸含量、酯化度和甲氧基区域分布程度等指标来描述其胶体体系的理化性质[18]。对于蛋白质则采用凝胶电泳分析、表面疏水性、疏基和二硫键分析来表征其组成和结构特性[19]。然而,果汁中云状颗粒和风味组分多种组成以及相互键合的各种可能使得其体系呈现出复杂多样性特征,因此需要更为广泛和成熟的分析检测手段来对其体系进行更为系统的研究,而应用红外光谱和热重力分析等方法已能用于表征大分子复合物的结构特性和键合状态。随着分析仪器的发展,激光粒度分析仪、电镜、原子力显微镜、Zeta电位分析仪等精密仪器的出现极大地拓宽了研究人员对果汁云状颗粒研究广度和深度[20]。通过系统地利用色谱/质谱检测技术和颗粒表征手段,结合组学分析,可有效加深对由加工技术引起果汁颗粒特性、风味组成以及相互作用变化的认知。
2 果汁加工过程中云状颗粒与风味化合物作用规律
云状颗粒组分与风味化合物之间的相互作用会引起风味化合物在食品中的迁移现象,进而影响其香气的释放或保留。由于云状颗粒大多数是大分子物质,在果汁加工过程中,其理化性质和空间构象会受到不同程度的影响,与挥发性物质间的结合能力发生改变,进而影响果汁芳香物质的释放。果汁生产包括很多步骤,主要有清洗、分级、榨汁、精滤、离心、酶处理、均质化、杀菌(热杀菌和非热杀菌)和罐装[21]。其中,精滤、酶解和杀菌等步骤对云状颗粒的含量、大小、理化性质和空间构象影响最大,导致天然的“初级”水果风味发生改变或消失[22]。通过总结果汁关键加工过程中云状颗粒大小、含量、理化性质和空间构象变化、风味变化,可以揭示混浊汁中云状颗粒组分对风味化合物的作用规律。
2.1 精滤、离心
混浊汁经精滤和离心后能获得不同粒径的云状颗粒,随着离心转数和精滤目数的增加,粒径减小,颗粒形状发生改变。此外,精滤离心减少了大部分香气化合物的含量,从而降低其香气强度,处理后的混浊汁与新鲜果汁香气差异显著,萜类化合物占橙汁中总挥发物的44%,经离心处理后,其含量在果汁中下降到26%,而在果肉中增加到84%。相比之下,果汁中的醇类含量从20%增加到28%,而果肉中的醇类含量从20%下降到6%[23]。酮类和酚类的香气活性值显著降低,这可能与它们特定的理化性质有关[15]。张晨[24]探究了离心处理对四大类柑橘汁中游离态香气物质种类及含量的影响,琯溪蜜柚果汁、杂柑果汁中游离态香气物质种类均高于其上清液汁,而橙类及宽皮柑橘果汁与上清液中游离态香气物质种类数相同;四大类柑橘汁中的游离态香气物质总量均显著高于果汁上清液。由此可见,混浊汁较果汁上清液而言具备着种类更为丰富且含量更为浓郁的游离态香气物质,而芳香物质含量和种类的变化及在果汁中的分布状态是引起果汁香气品质改变的主要因素。离心精滤过程中柑橘汁的整体香气释放主要与云状颗粒与香气化合物间的相互作用有关,其相互作用受到芳香化合物溶解度和极性的强烈影响,柑橘汁中挥发性物质的极性为:醇>醛>酮>酯>萜烯[23]。由于萜烯的水溶性较低,易被果胶胶束的疏水部分和“蛋盒”模型捕获,离心后在橙汁果肉中积累,其香气强度降低[8];具有高极性的醇类和低分子质量的酯类更易溶解在果汁和果浆中,其香气活性值没有显著变化[25]。
2.2 酶解
在果汁加工过程中常用果胶酶、纤维素酶和糖化酶进行酶解,通过降低云状颗粒粒径来提高果汁的云稳定性[26]。果汁经酶解处理后可溶性果胶含量显著增加,这可能是由于3种酶发挥水解作用使细胞壁破裂大分子内容物溶出,果胶含量和分子结构的变化将进一步影响果汁的营养特性和风味特征。苹果浊汁经酶解后产生了正辛醛、正庚醇和2-甲基丁基乙酸酯等挥发性化合物,新产生的风味化合物一方面来源于果汁中逸散出来的小分子挥发性化合物;另一方面,果胶酶能释放出水果中被云状颗粒束缚的香气物质,进而显示出苹果的潜在挥发性风味物质[27]。这与ZHU等[26]的研究结果一致,果胶酶裂解苹果果肉细胞释放挥发性物质导致苹果浊汁中酯类物质的含量显著增加。被云状颗粒束缚住的香气物质又称为键合态香气物质,其在结构上包括一种芳香化合物(苷元)和一个糖基团(糖元),它们可以通过内糖苷酶或外糖苷酶水解释放游离挥发物,现已经在柑橘、葡萄、芒果、荔枝等多种水果中发现并研究了键合态芳香物质[28]。WILKOWSKA等[29]研究调查了商业果胶酶制剂中糖苷酶的附带活性,以及模型樱桃汁中糖苷对应物的香气释放,结果表明释放的挥发性糖苷配基取决于果胶溶解制剂的底物特异性。
2.3 热处理
杀菌技术是保证果汁安全性和延长其保质期的必要技术,热处理作为果汁加工的重要环节,其能有效减少果汁中微生物种群和降低酶活,但也会降低芳香性化合物的水平。热处理过程中引起果汁整体香气改变的原因主要在于原始挥发性物质的损失和新的异味及前体物质的产生。云状颗粒多数为大分子物质,在加热过程中,其理化性质和空间构象发生改变,与挥发性物质间的相互作用受到影响。同时,果汁中的挥发性物质具有亲脂性和挥发性,在加热条件下极易损失,如原始挥发性物质(醛和酯)的损失和新的异味及前体物质(如4-乙烯基愈创木酚、对胱氨酸和香芹酮等异味)的产生都会改变果汁的整体香气[30]。热处理使桃浊汁中的果胶酯化度升高,分子量减少,果胶的羧羰基和酯羰基的C
O伸缩振动加强,其分子内部发生了缩合,果胶的空间构象发生改变,香气物质的释放受到影响[31]。此外,加热处理还会改变蛋白质的三级结构,导致香味物质的结合位点增加,增强了蛋白质与风味物质的亲和力,使得疏水区域与部分风味物质的结合更容易[32]。研究发现橙汁经过巴氏杀菌后烯烃类化合物总含量有所增加,而醛类、醇类和酯类总含量均出现明显损失,这可能是由于高温作用使烯烃类化合物与云状颗粒间的疏水作用增强,进而导致巴氏杀菌橙汁中烯烃类化合物的释放减少[33]。
2.4 非热杀菌技术
目前,传统的热杀菌技术仍是延长果汁保质期使用最广泛的技术。然而,它经常对果汁的感官特性和营养特性造成不利影响。非热杀菌技术因其具有最大限度地保留果汁色、香、味的特性而被研究人员和果汁加工企业所关注。
超高压是目前商业化程度最高的非热加工技术,具有低温、环保、提升品质的优势。超高压通过破坏细胞壁和细胞膜以消除病原微生物来确保食品安全,并延长产品的保质期,也可以改变与芳香化合物产生有关酶的二级、三级和四级结构,进而导致其浓度的改变[34]。LIU等[35]发现超高压处理可以延长芒果汁的保质期,还能有效保留关键香气化合物,如(E)-β-烯、(E)-2-非烯、(E、Z)-3、6-非脂肪-1-醇和丁酸乙酯,且对其总酚类物质和总类胡萝卜素含量几乎没有负面影响,说明超高压处理增强了香气活性物在果汁基质中的滞留作用。此外,超高压处理后芒果汁中的糖-挥发性化合物间的非共价相互作用(氢键、疏水相互作用)增强,导致β-月桂烯在芒果汁中被捕获[36]。因此,超高压技术可以捕获果汁中香气化合物,能够较好地保持果汁的整体风味品质。
超声波具有绿色、节能、高效、低成本的优势。研究表明超声波杀菌技术的应用可以产生高质量、微生物安全、高营养价值的果汁,还会影响食品风味化合物的种类和浓度。超声参数的变化如超声频率、能量、时间会显著影响云状颗粒与挥发性成分间的相互作用,改变食物的风味属性。ZHU等[37]评价了几种杀菌方法(常规巴氏杀菌、微波处理、超声波杀菌和超高压杀菌)对苹果浊汁风味和营养特性的影响,结果表明超声波杀菌显著提高了可溶性蛋白和果胶的含量,杀菌果汁中发现了新的风味化合物,如2-丁酸丙酯、丁酸己酯和十六酸甲酯,这可能是由超声波的机械作用和空化效应破坏细胞壁释放芳香化合物引起的。此外,苹果汁和苹果酒经超声处理后能产生新的香气物质,也能使原本的香气物质消失,可能是因为超声波的化学效应产生大量的自由基,从而引发一系列化学反应,影响了云状颗粒与挥发性物质间的相互作用。由此可见,超声波处理果汁过程中风味的形成可以被归纳为2种机制:一种是通过超声波的物理效应 (空化、机械效应)产生强烈的剪切力、冲击波和湍流破坏细胞膜和细胞壁,进而释放挥发性物质;另一种是超声波的化学效应(自由基如羟自由基,H+的声化学反应)产生大量自由基,影响云状颗粒与挥发性物之间的相互作用,进而引起果汁香气的变化。因此,超声波杀技术具有保留和提升果汁风味和营养品质的特性和优势。
除超声波杀菌技术外,脉冲电场是一种很有前景且最适合液体杀菌的非热加工技术,在控制微生物和酶失活、延长保质期、保存营养、维生素、风味和感官属性方面的优势明显。李楠楠[38]从脉冲电场处理后的椪柑汁中检测出43种挥发性成分,其总含量显著高于鲜榨椪柑汁,进一步分析发现脉冲电场能较高程度地保留原有特征风味成分,同时能够抑制D-香芹酮等不良组分的产生。此外,JIA等[39]分别用240 μs和480 μs的脉冲电场、热杀菌(90 ℃、1 min)处理橙汁,其挥发性风味成分损失分别为3%、9%、22%。由此可见,脉冲电场处理过的橙汁比巴氏杀菌橙汁保留了更多的挥发性风味成分。脉冲电场处理果汁过程中风味的形成可以被归纳为2种机制:首先,脉冲电场引起的电穿孔可以增加细胞组分的渗透性和结缔组织的热熔。这种效应增强了风味前体(如氨基酸、脂肪酸)和其他物质(如蛋白质、果胶)的结合能力,有利于保留果汁原有的风味成分。其次,使用脉冲电场处理果汁会引起云状颗粒理化性质和空间结构的改变,进而影响和芳香物质的相互作用。
近年来基于果汁消费市场的需求、研究人员、果汁企业、消费市场共同推动下,有效提升了非热加工设备的性能,加快了非热加工技术在果汁加工领域的应用。此外,非热杀菌技术与食品结构的关系、非热加工机理、工艺优化、食品质构属性等有待进一步系统地研究,以深入挖掘非热加工技术在食品加工领域的应用潜力。加工创新技术对食品成分理化学和功能特性的影响取决于加工参数和条件,但现有的大多数有关分子间相互作用的研究都是基于体外模型系统。此外,随着新型增香技术的广泛应用,食品基质中非挥发性物质与芳香物质间的相互作用对食品的风味品质具有重要意义。但目前关于非热加工相关的云状颗粒-风味间的研究较少,在今后的研究中可以利用代谢组学对多组分变化进行研究,即根据各组分含量变化得出不同组分间的相关性,再对相关性较高的组分进行物化特性表征。因此,将非热加工技术商业化应用时应考虑到更复杂的食品环境和加工条件,深入研究食品成分相互作用的能量理论和分子对接,有助于进一步解释食品生产过程中物理处理对食品风味品质的影响。
3 云状颗粒与风味化合物相互作用机制的研究
混浊汁在加工过程中风味损失严重,而以果胶、蛋白质和多酚三者为主构成的云状颗粒体系构成了混浊汁的分散相,与风味变化密切相关。因此,需要进一步讨论云状颗粒体系影响风味化合物的作用机制。
3.1 非共价结合
果胶方面,TERTA等[40]在2006年提出了2种作用机制来解释果胶对芳香性化合物释放的影响。第一种机制涉及生物大分子物质与挥发性物质间的相互作用,即非共价结合,果胶分子可以通过吸附、微区截留、络合、包封和氢键作用来提高疏水性芳香化合物的保留率[41]。基于果胶与某些挥发性成分之间的高度相关性,采用络合法将乳清蛋白和果胶应用于纳米包封D-柠檬烯风味,保护挥发性化合物在加工和贮藏期间可不被分解[42]。此外,有研究显示化学键破坏剂通过破坏果胶与挥发性物质间的疏水相互作用和氢键,进而降低果胶与风味物质的亲和力,如添加尿素和三氯乙酸钠后,苹果果胶与风味化合物的结合显著下降[11]。果胶改性如高甲酯化和高酰胺化能有效提升芳香化合物的保留率[43],这可能是因为果胶高甲酯化区域含有更多的疏水基团,能更好地捕获芳香化合物。此外,酰胺分子间可以形成多个氢键,芳香化合物通过氢键与果胶结合,导致其释放减少。由此可见,非共价作用对果胶与挥发性物质间的相互作用有较大贡献,主要是疏水相互作用、氢键和离子相互作用,其贡献度受试剂溶液本身和挥发性风味的物理性质的影响。
蛋白质对风味感知的影响主要是由芳香性化合物与蛋白质间的相互作用引起的。为了更好地理解这种相互作用的影响因素,大多数关于蛋白质芳香保留能力的研究都是在模型水溶液中进行[44]。GUO等[45]研究了热处理对水模型中香气成分与大豆蛋白结合的影响,热处理增加了大豆蛋白疏水表面的结合位点,进而增强对甲酸芳樟酯、乙酸芳樟酯、芳樟醇和香叶醇的结合能力。由此可见,风味化合物可能是结合在蛋白质的疏水表面。通过研究不同序列的醛类、酮类与蛋白质间的相互作用,发现风味物质的保留率与其碳原子数成正相关,进一步分析发现疏水相互作用和氢键是蛋白质结合风味物质的主要作用力[46]。此外,有研究发现蛋白质经高浓度氧化剂处理后发生再聚集和部分降解,其中,具有皱纹表皮的聚集蛋白更有利于与芳香物质的疏水相互作用。由此可见,蛋白质的构象很大程度上决定了蛋白质与风味物质之间的相互作用,而pH值、温度、离子强度和压力等因素的变化又可以改变蛋白质构象。因此,风味调控是非常复杂的过程,大多数情况下,蛋白质与风味物质之间的相互作用是可逆的,其作用力包括疏水作用力和氢键。
早在1982年,KING等[47]就提出具有扩展π电子系统的风味化合物(如苯甲酸乙酯和2,3-二乙基吡嗪)可以通过疏水和π-电子相互作用与多酚相互作用。然而,作者并没有对该假设进行系统评价或进一步研究其相互作用机制。DUFOUR等[48]研究了表儿茶素和儿茶素对芳香化合物在水醇溶液中挥发性的影响,结果表明2种多酚对苯甲醛的亲和力高于对3,5-二甲氧基苯酚的亲和力,支持了疏水驱动的假说。此外,随着多酚浓度的增加,4-乙基苯酚和4-乙基愈创木酚的挥发性显著下降,这可能是由π-π相互作用引起的[49]。而GUO等[50]通过研究(-)-表儿茶素、氢咖啡酸和根皮苷对苹果酒中香气化合物挥发性的影响,证明了多酚-芳香化合物的相互作用主要与2种驱动力有关,疏水相互作用作为主要驱动力,会导致大多数疏水性芳香化合物的挥发性降低;而π-π堆积驱动力会引起挥发性化合物的类似保留。
3.2 物理吸附
果胶与芳香性化合物相互作用的第二种机制与果胶分子的酯化度、分子质量、化学官能团、分子结构和空间构象有关,果胶分子通过增稠或形成凝胶网状结构的物理吸附方式来减少挥发性物质的扩散,进而起到物理稳定作用[51]。HANSSON等利用流变学方法研究了果胶凝胶质地和芳香物质顶空浓度的关系,结果表明凝胶样品的芳香顶空浓度低于黏性溶液,这可能是由于果胶的网络结构,抑制了芳香化合物从溶液内部运输到表面。果胶溶液对3种异构体挥发物(丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯)的保留受其结构特性而非理化性质的影响,当果胶溶液浓度增加时,其芳香物质保留率增加,这可能是由于随着果胶溶液浓度的增加其黏度增加,多糖溶液的三维网络结构变得更加复杂交错,进而限制了挥发性化合物释放到顶部空间[52]。此外,有研究发现橙汁饮料中风味物质的释放量在贮藏期间显著降低,尤其是醛类化合物(即辛醛、癸醛、尼尔、香叶醛)。进一步研究发现挥发性风味化合物的释放受果胶浓度与其类型的显著影响,而酯类(丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯)在果胶中的保留主要取决于其结构特性而非物化性质[53]。云状颗粒-风味结合除了依赖疏水相互作用、氢键作用和π-π堆积,还部分依赖于非挥发性基质独特的空间网状结构对芳香物质的截留作用。
云状颗粒体系的组成结构、果汁关键加工过程中云状颗粒与风味化合物作用规律、云状颗粒与风味化合物相互作用机制揭示了浑浊果汁的颗粒性质与风味之间的相关性:果胶通过耦合挥发性物质间的疏水相互作用来影响芳香性化合物的释放和保留,同时增稠或形成凝胶网状结构可减少挥发性物质的扩散;蛋白质则通过非共价键(疏水作用力和氢键)与芳香物质结合;多酚通过疏水和π-电子相互作用与芳香物质相互作用。
4 展望
云状颗粒与挥发性物质间的相互作用强烈影响香气物质的释放,如何有效地保留、平衡、提升果汁的香气是整个果汁产业所面临的挑战。目前,热杀菌仍是果汁行业最常用的杀菌方式,但非热杀菌技术在果汁加工过程中就提升风味和保持营养品质方面优势明显,如何在果汁加工过程中精准地检测、调控各因素对云状颗粒中风味物质的保留和释放的定量影响极具挑战。因此,深入研究非热杀菌提升果汁风味、品质的机理,有利于实现香气品质的定向调控,果汁产品的个性化定制,为加快最少加工的商业化应用提供科学指导。同时,果汁关键加工步骤对香气物质及香气物质与云状颗粒间相互作用以及精准剖析加工过程中香气物质动态变化和调控也是未来果汁香气的研究重点。
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