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咖啡风味是影响咖啡品质的关键因素,风味主要由挥发性物质和滋味物质两部分组成。早在二十世纪初期咖啡风味的相关研究就已成为咖啡领域内重要的研究内容之一。近年来,随着消费者对咖啡风味品质的需求越来越高,咖啡豆贮藏过程中各种成分变化对咖啡风味的影响成为研究的热点。本文研究了不同加速条件下(贮藏温度40、50、60℃),随着贮藏时间(0、5、10、15、20、25天)的延长,咖啡烘焙豆风味品质变化的内在影响因素,采用超高效液相(UPLC)、顶空固相微萃取-气质联用(HS-SPME-GC/MS)、液相-质谱串联技术(UPLC-Q-TOF)以及电子鼻技术分析咖啡贮藏过程中化学成分的变化,初步建立咖啡组分和风味之间的关联性,探讨影响咖啡风味的因素,为改善咖啡贮藏过程中的风味品质提供理论依据。主要研究结果如下:1、加速贮藏期内咖啡烘焙豆油脂氧化程度、货架期预测以及挥发性物质的变化(1)咖啡油脂在加速贮藏期中,油脂水解产生游离脂肪酸,酸价持续增长:过氧化值在贮藏期第5天最高,随后降低,与此同时TBARS值从第5天开始逐渐升高至20天最大,表明贮藏初期油脂氧化产物—过氧化物形成最多,而后分解形成次级氧化产物;氧化指标反应了咖啡豆在贮藏期内油脂氧化动态变化。(2)由咖啡油脂的酸价计算出咖啡加速贮藏动力学方程,预测出本实验条件下咖啡烘焙豆的货架期为60天。40℃加速贮藏条件与实际室温贮藏具有较高一致性,50、60℃贮藏10天以内可表征货架期内脂肪各项指标的变化;15-25天表征咖啡油脂氧化酸败的后续变化趋势。(3)通过HS-SPME提取咖啡的挥发性物质,采用GC-MS进行分析,共鉴定出100多种化合物,主要为醛类、醇类、吡嗪、酮类、酚类、酸类、吡咯类、呋喃类8类物质。其中咖啡良性风味物质有:具有焦糖风味的二甲基吡嗅和呋喃酮、咖啡风味的糠醛、苦杏仁味的苯甲醛、奶油味的3-甲基丁醛、甜香味的苯乙醛和麦芽酚、丁香味的4-乙烯基愈创木酚,这些物质均随着贮藏期的延长而降低,咖啡香气成分逐渐减少;此外,油脂氧化产物己醛、烯醛和2-丁酮在贮藏期5天时达到最大,不良风味增加,第20天时乙酸含量增加,刺激性气味增加,咖啡风味品质变差。(4)采用电子鼻技术有效检出了咖啡在贮藏过程中风味的变化趋势。其中传感器T30/1、T70/2、P30/2、PA/2、LY2/AA、LY2g/CT显示在贮藏第10天时咖啡风味物质达到峰值;T70/2传感器结果显示15天时咖啡中芳香类物质达到峰值;电子鼻六个传感器均在40℃加速贮藏模型中,灵敏度最高。表明电子鼻感官技术在一定程度上完全能够通过传感器对气味的敏感性区分不同贮藏期的咖啡样品。2、加速贮藏期内烘焙豆滋味物质的变化(1)采用UPLC同步测定了 8种绿原酸类物质和2种生物碱。随着贮藏天数的增加,8种绿原酸类物质的含量整体变化趋势为逐步降低,在50,60℃加速贮藏条件下,由于同分异构体之间的相互转化,第5天贮藏期,绿原酸和隐绿原酸含量出现陡增,而后降低;葫芦巴碱的含量整体为下降趋势;而咖啡因含量在整个贮藏期间没有明显的变化。绿原酸类物质和葫芦巴碱分解产物,将成为贮藏后期咖啡苦涩味加重的关键因素。(2)有机酸是主要影响咖啡滋味酸类物质,UPLC对7种有机酸的分析发现贮藏过程苹果酸和奎尼酸变化幅度较大。苹果酸10天含量降低,15-25天增加到一定值后无显著性差异。苹果酸的涩味不利于咖啡的风味。即在货架寿命中期,咖啡涩味最低。奎尼酸在贮藏前期无明显变化,15天迅速增加达到峰值而后分解降低到前期水平。奎宁酸的苦味某种程度上受部分消费者喜爱,其分解产物部分提高了咖啡的风味。(3)采用UPLC-Q-TOF测定了咖啡样品中的化学物质,通过比对文献及相应标品,负离子模式下分离鉴定出28种化合物,正离子模式下分离鉴定出20种化合物,同时还存在未知化合物有待进一步分离鉴定。已知结果表明咖啡样品中存在不同酚酸类内酯同分异构体,其含量随贮藏时间延长而增加,表明内酯类物质的形成是导致咖啡苦味加重的原因之一。