从新鲜度到保存期：关于加工和储存对紫番石榴挥发性成分影响的探讨

《Journal of the Science of Food and Agriculture》：From freshness to preservation: insights into processing and storage impacts on purple passion fruit volatilome

　　紫西番莲鲜果挥发性成分及高压处理（HPP）与热处理（TP）对果汁品质的影响。通过GC×GC-ToFMS分析，发现HPP保留更多关键芳香物质（如β-离子酮）和抗氧化活性（保留76.4% vs TP的59.6%），同时减少褐变（ΔE=7.99 vs 15.46）。HPP显著抑制Maillard和Strecker反应，保留更多酯类、醇类和萜烯类化合物，延长保鲜期。

　　本研究围绕紫色百香果在新鲜果实与加工果汁中的挥发性物质变化展开，旨在通过先进的分析技术全面揭示其在不同处理阶段的化学特性。紫色百香果因其独特的甜味、低酸度以及芳香的口感，成为鲜食和果汁制作中的热门水果。然而，在加工和储存过程中，其挥发性物质会受到显著影响，这不仅关系到产品的感官品质，也涉及微生物安全和货架期的延长。因此，研究其挥发性物质的变化趋势对于提升产品质量和满足消费者需求具有重要意义。

在新鲜果实阶段，紫色百香果的挥发性物质主要由其果实结构决定。果实的外皮由不可溶的纤维（如纤维素、半纤维素）和可溶性纤维（如果胶）组成，并覆盖着由角质层构成的蜡质层。这些结构在果实未被打开时对挥发性物质的释放起到屏障作用，因此在购买时消费者所感知的香气与实际食用时存在差异。当果实被切割后，果肉暴露在空气中，触发了一系列酶促反应，如氧化反应、酯类形成和结合性芳香物质的释放，从而增强其香气特征。研究发现，切割后的果实（HF）相较于完整果实（WF）释放出更多的挥发性物质，其中酯类化合物占比显著提高，达到80.2%与43.3%，这表明切割对挥发性物质的释放具有重要影响。同时，不同化学家族的挥发性物质在不同果实状态下的含量和比例也有所不同，这为理解果实香气的形成机制提供了依据。

为了更全面地了解紫色百香果汁的挥发性物质变化，研究采用了高压力处理（HPP）和热处理（TP）两种方式对果汁进行加工，并对其在冷藏条件下储存60天内的理化特性及挥发性物质组成进行分析。结果表明，HPP在多个方面优于TP，尤其是在保留果汁的感官特性方面表现突出。例如，HPP处理后的果汁在60天后，总酚类含量保持在76.4%，而TP处理后的果汁仅为59.6%；抗氧化活性方面，HPP果汁的保留率达到了34.8%，远高于TP果汁的2.8%；褐变程度也显著降低，HPP果汁的褐变增加仅为18.7%，而TP果汁则达到了56.7%；颜色变化方面，HPP果汁的ΔE值为7.99，而TP果汁则为15.5，表明HPP对颜色的保持更为理想。此外，HPP处理的果汁在挥发性物质完整性方面也优于TP处理，这说明HPP能够更好地保留果汁的香气特征。

从理化特性来看，TP处理的果汁在储存过程中发生了较为明显的改变。例如，TP处理导致果汁的总可溶性固形物（TSS）和褐变程度（BD）显著上升，而总酚类含量（TPC）和抗氧化活性（AA）则明显下降。这些变化主要归因于热处理对果汁中多种化学反应的促进作用，如美拉德反应、斯特雷克反应以及脂质和类胡萝卜素的氧化反应。这些反应不仅导致果汁的色泽变化，还可能产生一些不利于感官体验的副产物，如某些醛类和呋喃类化合物。相比之下，HPP处理对果汁的理化特性影响较小，TSS、BD和ΔE的变化幅度远低于TP处理，同时TPC和AA的保留率也显著提高。这一结果表明，HPP作为一种非热处理技术，在保持果汁营养和感官特性方面具有明显优势。

为了进一步探究这些变化对果汁感官品质的影响，研究对30种关键挥发性化合物进行了分析，包括已知的香气活性化合物、美拉德反应产物、斯特雷克反应产物以及脂质、类胡萝卜素和单萜类化合物的氧化产物。这些化合物在不同处理方式下的变化趋势表明，HPP处理的果汁在储存60天后，其香气活性化合物的相对含量仍较为接近新鲜果汁，而TP处理的果汁则出现了更多的变化。例如，TP果汁中检测到较高的醛类和呋喃类化合物含量，这些物质通常与劣质气味相关，而HPP果汁中这些化合物的生成较少，说明其对香气的破坏较小。

此外，研究还发现，储存时间对果汁的挥发性物质组成和理化特性有显著影响。随着储存时间的延长，无论是HPP还是TP处理的果汁，其总酚类含量和抗氧化活性都会逐渐下降，但HPP果汁的下降幅度较小，保持了更高的品质稳定性。而褐变和颜色变化则在TP果汁中更为明显，这可能与残留酶活性（如多酚氧化酶和过氧化物酶）以及储存过程中产生的氧化反应有关。因此，选择合适的加工和储存条件对于维持果汁的感官质量至关重要。

从消费者的角度来看，紫色百香果的香气是其重要品质特征之一，而香气的形成与多种挥发性物质密切相关。这些物质不仅决定了果汁的风味，还可能影响其安全性和营养价值。研究指出，HPP处理能够更好地保留这些关键香气物质，从而提升果汁的感官体验和消费者接受度。因此，对于果汁加工行业而言，采用HPP技术不仅有助于延长货架期，还能更好地保留产品的原始风味，满足消费者对天然、健康和高品质果汁的需求。

本研究的成果不仅丰富了紫色百香果的挥发性物质数据库，还为食品科学和果汁产业提供了重要的参考依据。通过系统分析不同处理方式对果汁挥发性物质的影响，研究揭示了HPP在保留果汁感官特性方面的优势，同时也指出了TP处理可能带来的品质下降问题。这些发现对于优化加工流程、提高产品质量以及推动果汁行业向更绿色、更健康的生产方向发展具有实际意义。

进一步的研究可以围绕感官分析展开，将化学数据与消费者的实际感知联系起来，从而更全面地理解果汁品质的感官驱动因素。此外，还可以探索不同储存条件对果汁挥发性物质变化的影响，为开发更长保质期的果汁产品提供科学支持。本研究的结果表明，紫色百香果的香气特征在加工和储存过程中具有高度的动态性，这为食品加工技术的改进和产品开发提供了新的思路和方向。