鲜核桃与不同方式干制核桃的品质差异研究

杨狄芯芯1,2,练银银1,2,杨宇航1,2,王洪伟1,宋佳佳1,索化夷1,张玉1,2*

1(西南大学 食品科学学院,重庆,400700)

2(西南大学,食品科学与工程国家实验教学示范中心,重庆,400700)

摘 要 该文以鲜核桃仁、烘干核桃仁和真空油炸核桃仁为研究对象,通过测定总糖、粗蛋白质、色泽、质构、傅里叶红外光谱、脂肪酸、游离氨基酸以及挥发性化合物分析其品质差异。结果表明,鲜核桃仁的色泽更加鲜亮,韧性、凝聚力和弹性都显著高于干制后的2种核桃仁(P<0.05),鲜核桃仁总糖含量与必需氨基酸含量显著高于干制核桃仁(P<0.05),达(6.94±0.01)、(8.99±0.94) g/100 g(干重)。烘干和真空油炸2种干制方式对核桃仁在色泽、总糖、硬度、黏合力上影响程度不同,但在粗蛋白质含量、游离氨基酸总量、单不饱和脂肪酸总量上无显著影响(P>0.05)。此外,鲜核桃仁、烘干核桃仁和真空油炸核桃仁中检测出的挥发性化合物分别为10、16、24种,其中共有的挥发性化合物有4种。该研究结果能够为核桃精深加工提供理论和技术支撑。

关键词 鲜核桃;干制;品质;营养成分;香气

核桃(Juglans regia L.)又名胡桃、羌桃,与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”[1]。我国核桃种植地区分布广泛、产量巨大,品种繁多,且精深加工利于增大核桃产品附加值[1]。核桃富含优质蛋白、糖类物质、脂肪、多种人体所需氨基酸、微量元素和不饱和脂肪酸等多种生物活性物质,对心脑血管疾病起防治作用,ω-6与ω-3脂肪酸的比例接近中国营养学会推荐,具有极高的营养价值和保健价值,所以它有“长寿果”和“养生之宝”的美誉[2]

截至2020年数据统计,我国核桃种植面积达800万m2,产量达479.59万t,总体呈增长趋势,年均增长率达12.5%[1]。但是,我国核桃产业中面临着采后处理技术落后,加工方式单一等制约产业发展一系列问题。目前,我国市场核桃销售方式仍以干核桃和干核桃仁为主,核桃仁在干制过程中会丢失大量水分,脂肪含量变高,口感更加香醇,但会带有苦味[3]。随着消费者生活水平的进步和对食物营养价值和口感的需求大幅增加,鲜核桃和真空油炸核桃逐渐在市场出现。目前,我国对鲜核桃和真空油炸核桃的品质研究尚不多见。对鲜核桃的研究主要集中在基础营养指标、采后贮藏、保鲜工艺等[4-5]。鲜核桃水分含量充足,脂肪含量较低,口感较为清脆,因而发展和研究空间大[6]。真空油炸是近年来新兴的一种食品加工技术,在远低于大气压的压力(<6.65 kPa)下对食物进行低温油炸和脱水,与传统的高温油炸相比能够有效地保留食物的营养成分不受破坏[7]。目前,真空油炸已广泛运用在紫甘蓝、草菇、马铃薯、柿子等果蔬脆片上,但应用在核桃上的报道较少[7-10]

鲜核桃和真空油炸核桃的发展前景广阔,开发更多核桃新产品是未来核桃产业市场所需。目前,我国对干核桃和干核桃仁的研究较多,但是关于鲜核桃与不同干制方式核桃品质差异的分析鲜见报道。因此,本文以总糖、粗蛋白质、色泽、质构、傅里叶红外光谱、脂肪酸、游离氨基酸和挥发性成分为测定指标,研究鲜核桃仁、干制核桃仁、真空油炸核桃仁在品质和风味上的差异,以期对核桃仁精深加工产品开发提供理论和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜核桃仁(含水量为26.63%),来自山西省晋中市。

蒽酮(分析纯),上海科丰实业有限公司;醋酸铅溶液、草酸钾、KOH、乙醚、甲醇、邻二氯苯、二氯甲烷,均为分析纯,无水乙醚、石油醚,均为色谱纯,重庆市钛新化工有限公司

1.2 仪器与设备

GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪、LC-20A高效液相色谱仪、GC-2010plus气相色谱仪,日本岛津公司;Spectrun100 红外光谱仪,美国珀金埃尔默公司;CT325K230物性测定仪,美国Brookfield公司;K-360全自动凯氏定氮器,瑞士Buchi公司;UltraScan PRO色差仪,美国 HunterLab 公司;722可见分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司;手动固相微萃取进样器(75 μm CAR/PDMS顶空固相微萃取纤维头),美国Supelco公司;JYL-A110食品粉碎机,九阳股份有限公司;HH-2数显恒温水浴锅,常州奥华仪器有限公司;SB-3200DTDN型超声波清洗机,宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

鲜核桃仁:鲜核桃剥壳取出核桃仁,存于-18 ℃下备用。

烘干核桃仁:将鲜核桃仁在45 ℃下烘箱烘干至恒重,存于-18 ℃下备用。

真空油炸核桃仁:将鲜核桃仁于-18 ℃冷冻24 h,80 ℃真空油炸30 min,存于-18 ℃下备用。

1.3.2 总糖测定

参照张玉等[11]采用蒽酮比色法,略有修改。将3组核桃样品粉碎过筛,取0.5 g,加入25 mL纯水,超声波提取10 min后过滤,定容到100 mL,得提取液。取0.1 mL提取液,定容到10 mL。吸取稀释过后的样液1 mL,加入4 mL 2.0 g/L蒽酮硫酸试剂(80%的硫酸),沸水浴10 min,620 nm下测定吸光度。

1.3.3 粗蛋白质测定

参照GB 5009.5—2016 《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法。

1.3.4 色泽测定

核桃仁的色泽是其品质的重要指标,各组取完整的核桃仁用色差仪在透射模式避光条件下测定色泽,用Lab表示。

1.3.5 质构测定

参照索化夷等[12]质构分析的方法,略有修改。取完整的核桃仁样品,分别置于物性测定仪上进行检测。采用质构参数为硬度、黏合力、韧性、凝聚力、弹性以及咀嚼性。测定条件:TPA模式,测定时探头速度1.00 mm/s;测定前探头速度2.00 mm/s,测定后探头速度1.00 mm/s;探头2次测定时间间隔5.00 s 测定距离20 mm;下降距离2 mm;探头型号 TA39;触发力5.0 g。

1.3.6 傅里叶红外光谱

将待测样品粉碎研磨,压制薄片,使用红外光谱仪在波数4 000~400 cm-1范围内采集图谱,分辨率为4 cm-1,总扫描次数为64次。

1.3.7 脂肪酸组成测定

甲酯化处理:准确称取100 mg完全压榨出的核桃油,装入5 mL离心管,加入V(石油醚)∶V(乙醚)=1∶1混合溶液2 mL,适当振摇,放置40 min。再加KOH-甲醇(0.4 mol/L)溶液1 mL,混匀,静置30 min。沿瓶壁加入1 mL 蒸馏水,静置,待分层后,吸取上清液到另一5 mL离心管中,氮吹(40 ℃)除去溶剂得甲酯化样品,吸取甲酯化样品入气相进样瓶,定容至1 mL,吸取1 μL,上机检测。

气相色谱检测条件:色谱柱DB-WAX(30 m×0.246 mm×0.25 mm);检测器氢火焰离子化检测器(flame ionization detector,FID);升温程序:185 ℃保持3 min;气化室250 ℃;进样温度250 ℃;载气:高纯He(60 mL/min),H2(40 mL/min),空气(400 mL/min);进样1 μL。

1.3.8 游离氨基酸测定

氨基酸提取:称取0.2 g核桃仁于研钵中研磨溶于25 mL去离子水,超声波处理30 min后离心取上清液待衍生化处理。

衍生:取上清液1 mL,分别加入衍生剂A(精密量取异硫氰酸酯2 mL,用乙腈定容至10 mL)250 μL和衍生剂B(精密量取三乙胺2 mL,用乙腈定容至10 mL)1 000 μL,室温暗处孵育1 h,加2 mL正乙烷萃取2次,每次10 min,吸取下层溶液与40 μL醋酸溶液混合,过0.22 μm滤膜。

色谱条件:氨基酸专用分析柱色谱条件,C18氨基酸专用分析柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流动相A为V(乙腈)∶V(水)=4∶1,流动相B为0.1 mol/L V[乙酸钠溶液(pH 6.5)]∶V(乙腈)=97∶3,流速1 mL/min,检测波长254 nm,柱温36 ℃,进样量20 μL,梯度洗脱:0~11 min,0%~1.5% A,100%~98.5% B;11~21.7 min,1.5%~7.6% A,98.5%~92.4% B;21.7~23.9 min,7.6%~11% A,92.4%~89% B;23.9~39 min,11%~30% A,89%~70% B;39~42 min,30%~70% A,70%~30% B;42~45 min,70%~100% A,30%~0% B;45~52 min,100% A,0% B;52~55 min,100%~0% A,0%~100% B;55~70 min,0% A,100% B。

1.3.9 挥发性成分测定

参照索化夷等[13]香气物质变化实验方案及周拥军等[14]固相微萃取气质联用分离鉴定山核桃的挥发性风味物质,略有修改。取各组粉碎均匀的加工后的核桃仁6.0 g于20 mL的样品瓶内,加入4 mL的NaCl 饱和溶液,30 μL内标(2-辛醇)加盖封口,将老化好的萃取头插入样品瓶的顶空部分,60 ℃平衡10 min,萃取30 min,在进样口解析5 min,用于GC-MS分析。

气相色谱条件:色谱柱Rtx-5MS为非极性毛细管柱;载气He;流速1.0 mL/min;进样口柱温250 ℃;进样方式为不分流进样;进样量1 μL;溶剂延迟1 min;升温程序:40 ℃保持5 min,5 ℃/min上升到120 ℃,保持5 min,以10 ℃/min上升到230 ℃,保持5 min。

质谱条件:电子轰击离子源,电离电压70 eV,离子源温度230 ℃,接口温度250 ℃,质量扫描范围(m/z)33~373,扫描模式:SCAN。

对样品挥发性化合物的气相色谱-质谱联用图谱进行计算机和人工识谱,同时把每个峰与NIST library和Wiley library两个化合物检索谱库进行匹配和比较,按相似度>800 (最大值1 000)的原则作为鉴定结果。

1.4 数据处理

应用Excel 2010统计分析数据,计算标准误差;利用SPSS 25.0对数据进行单因素分析;利用Origin 2018绘制图表;除质构和色泽测定重复5次外,其余实验重复3次。

2 结果与分析

2.1 基本理化指标分析

如表1所示,3种核桃仁样品的总糖含量关系为:鲜核桃仁>烘干核桃仁>真空油炸核桃仁。干制前后鲜核桃仁、烘干核桃仁和真空油炸核桃仁中的粗蛋白质含量无显著性差异(P>0.05),3种核桃仁蛋白质的变化范围在(19.37~19.48) g/100 g。结果表明,不同干制方法对核桃仁中的蛋白质基本无显著影响(P>0.05)。鲜核桃仁的总糖含量显著高于烘干核桃仁核桃和真空油炸核桃仁。推断其在干制过程中,核桃仁中部分可溶性糖会随着水分的蒸发而流失。而真空油炸核桃仁的总糖含量又显著高于烘干核桃仁,是由于真空油炸核桃仁的工艺中需要裹麦芽糖糖衣,导致总糖含量比干核桃高。真空油炸中真空环境会与外界大气压形成压力差,并且油温达到水的沸点时,样品中的水分迅速蒸发,造成其内部结构较为疏松,所以真空油炸比起传统的干制方式能够更好地提高口感的酥脆度[7]

表1 核桃仁基本理化指标 单位:g/100 g干重

Table 1 Basic physical and chemical indicators of walnut kernels

处理方式基本理化指标总糖含量粗蛋白质含量鲜核桃仁6.94±0.01a19.48±0.84a烘干核桃仁3.53±0.02b19.37±0.66a真空油炸核桃仁5.30±0.04c19.44±0.73a

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

2.2 色泽分析

利用“Hunter Lab”色度空间法,颜色在Lab 3个不同指标的坐标轴间取值,L值(0~100)为亮度指标,L值越大,说明果实表面越白亮;a值表示红绿色程度,a值越大表示物质越接近红色;b值表示黄蓝色程度,b值越大,物质颜色越接近黄色[15]。如表2所示,3种核桃仁的L值、a值、b值均具有显著性差异(P<0.05)。烘干核桃仁和真空油炸核桃仁的L值显著低于鲜核桃仁(P<0.05),而鲜核桃仁的a值和b值显著低于烘干核桃仁和真空油炸核桃仁(P<0.05),这说明烘烤和真空油炸都会使核桃色泽变得暗淡,且真空油炸处理方式使核桃仁暗淡的程度明显高于传统烘烤方式。在烘烤和真空油炸过程中,核桃仁易发生美拉德反应,产生棕色的化合物,使核桃仁颜色加深[16]

表2 核桃仁的色泽指标
Table 2 Color index of walnut kernels

色度指标处理方式鲜核桃仁烘干核桃仁真空油炸核桃仁L68.61±3.30a52.37±1.33b45.01±5.03ca0.45±0.16a2.15±0.59b4.85±0.72cb17.56±1.21a29.31±1.35b39.13±2.45c

注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。

2.3 质构分析

本实验选取6个相关指标进行分析。由图1可知,鲜核桃仁、烘干核桃仁和真空油炸核桃仁在硬度、黏合力、韧性、凝聚力、弹性、咀嚼性6个指标上的具有显著性差异(P<0.05)。咀嚼性为将食品咀嚼到可以吞咽时所需要的能量[17]。鲜核桃仁的硬度和咀嚼性显著低于烘干核桃仁和真空油炸核桃仁;韧性、凝聚力和弹性显著高于烘干核桃仁和真空油炸核桃仁,出现上述因素是由于2种干制方式都会使得核桃仁脱水,质地变得更加紧实,而鲜核桃仁的质构参数则表明其更加易于食用和咀嚼。

图1 核桃仁的质构参数
Fig.1 Texture parameter of walnut kernels

2.4 傅里叶红外光谱分析

傅里叶红外光谱可以快速有效识别有机化合物官能团和反映物质的相互作用,其图谱峰面积的大小也可反映物质含量的变化[18]。如图2所示,烘干核桃仁和真空油炸核桃仁中均在3 035 cm-1处出现了新的特征峰,是与不饱和碳上的C—H键伸缩振动相关。烘干核桃仁和真空油炸核桃仁在1 193 cm-1处的特征峰蓝移至1 204、1 211 cm-1处,表明烘烤和真空油炸两种干制方式都会影响核桃仁中的C—O键的伸缩振动。饱和烷烃C—H键的伸缩振动主要存在于2 700~3 000 cm-1处,在核桃中含有C—H官能团的物质主要是糖类,烘干核桃仁和真空油炸油炸核桃仁在2 868 cm-1处的特征峰蓝移至2 880 cm-1处,表明在干制和真空油炸过程中饱和烷烃的C—H键发生变化,继而导致总糖含量的变化。

图2 核桃仁傅里叶红外光谱图
Fig.2 Fourier infrared spectrometer of walnut kernels

2.5 脂肪酸组成分析

核桃仁由多种脂肪酸组成,包括饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸[19]。由表3可得,从3种核桃仁中均检测出13种脂肪酸。3种核桃仁的饱和脂肪酸与单不饱和脂肪酸无显著性差异(P>0.05),多不饱和脂肪酸具有显著性差异(P<0.05)。核桃仁中主要脂肪酸包括亚油酸、油酸、亚麻酸,这与前人的研究结果一致[20]。如图3所示,烘干核桃仁中的多不饱和脂肪酸显著低于真空油炸核桃仁(P<0.05),干燥过程的温度、氧气、含水量等条件都会引起坚果仁中脂肪酸含量不同程度的变化,特别是不饱和脂肪酸,因含有碳碳双键,其稳定性要远远低于饱和脂肪酸,极易发生氧化反应而损失[21]。真空油炸的处理方式在隔氧条件下能够降低多不饱和脂肪酸的氧化程度。研究表明,过量摄入饱和脂肪酸是引起几种慢性疾病(肥胖、糖尿病、癌症和心血管疾病)风险增加的主要原因[22-23]。本研究中还检测到核桃仁中含有少量棕榈油酸,棕榈油酸是一种高附加价值的优质脂肪酸,在澳洲坚果中含量丰富[24]。在此品种的核桃仁中检测出的硬脂酯酸含量明显与前人研究不同[25-27],可能是由于核桃品种与种植地区不同导致硬脂酯酸含量较低。

图3 核桃仁的脂肪酸含量
Fig.3 Fatty acid content of walnut kernels

注:不同小写字母代表差异性显著(P<0.05)(下同)。

表3 核桃仁的脂肪酸含量 单位:g/100 g干重

Table 3 Fatty acid content of walnut kernels

脂肪酸种类处理方式鲜核桃仁干核桃仁真空油炸核桃仁肉豆蔻酸0.02±0a0.01±0a0.01±0a肉豆蔻烯酸0.05±0b0.04±0c0.06±0a十五烷酸0.02±0a0.01±0a0.02±0a棕榈酸0.54±0.05a0.49±0.12a0.65±0.06a棕榈油酸0.13±0.02a0.11±0a0.05±0b十七烷酸0.03±0a0.03±0a0.03±0a十七碳烯酸0.05±0a0.02±0.01b0.02±0b硬脂酯酸0.01±0a0.01±0a0.01±0a油酸3.2±0.29a2.44±0.32a3.05±0.26a亚油酸17.44±1.58a17.44±4.04a17.01±1.09aγ-亚麻酸0.02±0a0.01±0a0.02±0aα-亚麻酸9.12±0.84a8.31±0.58a9.08±0.43a花生酸0.05±0.03a0.03±0a0.02±0a

2.6 游离氨基酸含量分析

核桃蛋白是必需氨基酸含量丰富的植物蛋白,长期食用有利于补充人体所需[28]。由表4所示,鲜核桃仁中检测到16种氨基酸,包括6种必需氨基酸和10种非必需氨基酸,烘干核桃仁中检测到17种氨基酸,包括7种必需氨基酸和10种非必需氨基酸,真空油炸核桃仁中检测到12种氨基酸,包括6种必需氨基酸和6种非必需氨基酸。根据氨基酸总量来看(图4),3种核桃仁的氨基酸总量无显著性差异(P<0.05),范围在136.47~186.46 mg/g。但是鲜核桃仁的必需氨基酸显著高于干制核桃仁,达(8.99±0.94) mg/g。主要表现在苏氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸都显著高于其余两种核桃仁(P<0.05)。核桃干制过程中,由于高温、光照、通风等环境变化会造成营养成分流失,核桃仁中的部分必需氨基酸会随着水分的蒸发而流失。本研究结果与马艳萍等[29]的实验研究趋势相似。

图4 核桃仁的游离氨基酸含量
Fig.4 Free amino acids of walnut kernels content

表4 核桃仁游离氨基酸 单位:mg/g干重

Table 4 Free amino acids of walnut kernels

氨基酸类型处理方式鲜核桃仁烘干核桃仁真空油炸核桃仁天冬氨酸1.31±0.06a1.4±0.41a1.07±0.02a谷氨酸0.05±0.03a0.7±0.45bnd天冬酰胺0.25±0ab1.06±0.71a0.09±0b丝氨酸0.22±0.03a0.89±0.59bnd谷氨酰胺nd1.15±0nd组氨酸1.28±0.06ab1.9±1.01a0.37±0.06b甘氨酸ndndnd精氨酸1.3±0.13a2±0.14b0.79±0.14c苏氨酸5.74±1.14a3.45±0.25b3.32±0.1b丙氨酸0.05±0.01a0.26±0.03bnd氨酪酸49.48±0.61a32.7±1.88b32.97±0.02b脯氨酸nd0.23±0.08nd茶氨酸ndndnd胱氨酸85.44±35.64a137.85±44.89a94.98±15.23a酪氨酸0.1±0.03a0.27±0.01bnd缬氨酸∗ndndnd蛋氨酸1.24±0a0.94±0.01b0.91±0c赖氨酸∗0.57±0.04a0.64±0.09a0.04±0b异亮氨酸∗0.88±0.12a0.7±0.04b0.32±0.01c亮氨酸∗0.27±0.08a0.48±0.03b0.56±0.05b苯丙氨酸∗0.29±0.04a0.62±0.03a1.04±0.51b

注:*表示必需氨基酸;nd表示未检出(下同)。

2.7 挥发性成分分析

挥发性化合物是食物风味的主要来源[30]。本研究共检测出34种挥发性成分,主要分为烃类(7)、醛类(6)、酮类(4)、醇类(3)、酸类(6)、酯类(6)和其他类(2)。如表5和图5所示,鲜核桃仁中检测出10种挥发性化合物,以酯类和烃类为主要挥发性成分,占全部挥发性化合物的67.96%和28.27%。烘干核桃仁中检测出16种挥发性化合物,以酸类、酯类和醛类为主要挥发性成分,占全部挥发性化合物的37.57%、23.95%和13.35%,与叶敏倩等[16]的研究结果一致。真空油炸核桃仁中检测出24种挥发性化合物,以醛类、酸类和酯类为主要挥发性成分,占全部挥发性化合物的25.1%、19.86%和15.9%,各类挥发性化合物占比相较于鲜核桃仁和烘干核桃仁更加平均,风味组成更加复杂。

a-鲜核桃仁;b-烘干核桃仁;c-真空油炸核桃仁

图5 核桃仁的挥发性化合物组成
Fig.5 The volatile compound composition of walnut kernels

表5 核桃仁的挥发性化合物 单位:μg/kg干重

Table 5 Volatile compounds of walnut kernels

类别化合物处理方式鲜核桃仁烘干核桃仁真空油炸核桃仁烃类十二烷101.11±39.11ndnd2,6,11-3甲基十二烷90.99±55.75and486.4±288.68a10-甲基二十烷52.61±21.81a297.32±89.58bnd二十烷48.91±29.06ndnd2,6,10-3甲基十三烷39.46±1.67ndnd5-丁基壬烷nd305.65±113.69nd(Z)-2-癸烯ndnd482.47±238.69

续表5

类别化合物处理方式鲜核桃仁烘干核桃仁真空油炸核桃仁醛类2,4-癸二烯醛nd669.51±217.52a2 626.58±784.55b顺-7-十四烯醛nd2 514.77±1 792.02a679.44±205.32a戊二醛ndnd1 300.2±315.12壬醛ndnd929.59±805.625-羟甲基糠醛ndnd2 265.7±864.13反式-2,4-癸二烯醛ndnd1 060.45±285.82酮类2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮nd1 139.56±564.28a3 676.7±906.11b4-(3-羟基丁基)-3,5,5-3甲基环己-2-烯-1-酮nd1 353.42±253.52nd羟丙酮nd249.17±70.01a1 006.47±631.13a6-氧杂双环[3.1.0]己-3-酮ndnd660.07±208醇类(1R,2S,3S,6S)-2-异丙烯基-6-异丙基-3-甲基-3-乙烯基环己醇nd370.27±91.62nd糠醇ndnd872.55±134.15麦芽醇ndnd1 722.93±420.18酸类冰醋酸nd2 893.91±1 645.01nd棕榈酸nd1 876.84±1 421.85a877.44±359.88a共轭亚油酸nd4 192±2 978.81a1 008.75±345.6a蚁酸ndnd3 598.01±1 623.81丙酮酸ndnd636.53±562.485-乙酰戊酸ndnd893.21±799.88酯类N-羟基苯甲亚胺酸甲酯604.97±115.38a4 461.18±1 371.82ab4 899.71±2 935.32b庚酸甲酯64.73±24.8ndnd2,2,4-3甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯82.03±53.25a449.88±57.91b382.5±119.93b邻苯二甲酸二异丁酯48.91±19.57a422.56±140.77b145.11±52.24a棕榈酸异丙酯nd379.25±299.41nd4-羟基丁酸内酯ndnd188.52±178.09其他类醋酸铵44.39±18.34a2 816.24±2 126.99a3 673.99±2 048.03a甲酸胺肟ndnd232.51±219.61

3组样品中共有的挥发性化合物N-羟基苯甲亚胺酸甲酯、2,2,4-3甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯、邻苯二甲酸二异丁酯和醋酸铵4种。N-羟基苯甲亚胺酸甲酯是3种核桃仁挥发性化合物中含量最多的物质。鲜核桃仁中未检出醛类化合物和醇类化合物,是由于醛类主要来自脂质氧化与氨基酸降解[3]。干制过程由于高温和热风会使核桃仁中脂质氧化速率以及氨基酸降解速率增大,所以2种干制核桃仁中均可检出醛类和醇类。大多数醇来自醛和脂肪酸的降解,而真空油炸中检测出的糠醇和麦芽醇是由于表面糖衣碳水化合物的降解[31]。庚酸甲酯是苹果中的一种重要香气成分[32],只在鲜核桃仁中检测出。综上所述,干制会增加核桃仁的风味组成,其来源是由于热风和高温,使得核桃仁内氨基酸和脂类物质等的氧化降解。

3 结论

鲜核桃仁在色泽亮度、总糖含量、必需氨基酸含量、韧性、凝聚力和弹性都显著高于干制核桃仁;硬度、咀嚼性显著低于干制核桃仁(P<0.05);风味成分相对集中于酯类和烃类。烘干和真空油炸两种干制方式对核桃仁在色泽、总糖、硬度、黏合力上有显著性影响(P<0.05),且烘干核桃仁均显著高于真空油炸核桃仁(P<0.05)。干制对核桃仁中粗蛋白质含量、游离氨基酸总量、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸总量无显著影响(P>0.05)。真空油炸核桃仁的挥发性化合物种类达24种,风味组成最为复杂,且多不饱和脂肪酸含量显著高于烘干核桃仁(P<0.05)。综上所述,鲜核桃仁具有清香的风味和清脆的口感;真空油炸核桃仁具有醇香厚重的风味以及更加紧实的口感;烘干核桃仁则是介于两者之间。本研究可为消费者选择不同类型的核桃仁提供依据,同时也为核桃精深加工产品的开发提供了理论依据。

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Effects of drying on quality and flavor of walnut kernels

YANG Dixinxin1,2, LIAN Yinyin1,2, YANG Yuhang1,2, WANG Hongwei1, SONG Jiajia1, SUO Huayi1, ZHANG Yu1,2*

1(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400700, China)2(National Teaching Demonstration Center of Food Science and Engineering, Southwest University, Chongqing 400700, China)

ABSTRACT The present study aims to comprehensively evaluate the quality disparities among fresh walnut, dried walnut, and vacuum fried walnut through quantification of total sugar, crude protein, color attributes, texture properties, Fourier infrared spectrum analysis, fatty acid composition profiling, free amino acid content determination, as well as volatile compound identification.Results demonstrated that fresh walnut meat exhibited a more vibrant color, while displaying significantly higher levels of toughness, cohesion, and elasticity compared to dried walnut meat (P<0.05).Moreover, the total sugar content and essential amino acid content of fresh walnut meat were found to be significantly greater than those of dried walnut meat (P<0.05), reaching (6.94±0.01) g/100 g (dry weight) and (8.99±0.94) g/100 g (dry weight), respectively.The drying and vacuum frying processes exhibited distinct effects on color, total sugar content, hardness, and adhesion;however, there was no significant influence on crude protein content, total free amino acids, and total unsaturated fatty acids (P>0.05).Furthermore, fresh walnut, dried walnut, and vacuum-fried walnut exhibited the presence of 10, 16, and 24 distinct volatile compounds respectively;however, four volatile compounds were found to be common among all three forms.These findings contribute valuable theoretical and technical support for the deep processing of walnuts.

Key words fresh walnuts;dried;quality;nutrients;aroma

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037401

引用格式:杨狄芯芯,练银银,杨宇航,等.鲜核桃与不同方式干制核桃的品质差异研究[J].食品与发酵工业,2024,50(19):274-281.YANG Dixinxin, LIAN Yinyin, YANG Yuhang, et al.Effects of drying on quality and flavor of walnut kernels[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(19):274-281.

第一作者:本科生(张玉正高级实验师为通信作者,E-mail:zhangyu_512@sina.cn)

基金项目:重庆市技术创新与应用重点项目(CSTB2023TIAD-KPX0028);重庆市技术创新与应用发展乡村振兴专项(CSTB2022TIAD-XCZXX0025)

收稿日期:2023-09-17,改回日期:2023-10-28