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Food Chem：不同灭菌处理对李子果泥品质及风味特征的影响：基于电子鼻、电子舌、GC–MS, GC-IMS的表征
发布时间：
2026-03-30
来源：
组学加
摘要
为解决热处理带来的品质下降问题，本研究系统地比较了四种灭菌处理方式——巴氏杀菌（PT）、超高温（UHT）、超高压（UHP）和低电压静电场（LVEF）对李子泥的理化性质、营养价值和风味特征的影响。采用电子鼻、电子舌、气相色谱-质谱联用（GC-MS）和气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）相结合的多分析平台进行综合表征。结果表明，所有处理方式均达到了商业无菌标准，但非热处理方法（UHP、LVEF）在品质保持方面优于热处理方法：超高压处理导致的总色差ΔE最小（1.84±0.10），褐变指数（BI）最低（0.17±0.02），并保留了97.7%的抗坏血酸、98.1%的总酚含量和98.7%的总黄酮含量。GC-MS和GC-IMS分别鉴定出81种和61种挥发性有机化合物（VOCs），其中醛类和酯类是灭菌处理引起风味变化的关键差异标志物。观察到感官属性（果香、新鲜度、总体可接受度）与特征挥发性有机化合物（己醛、（E）-2-己烯醛）之间存在强相关性（r > 0.7，P < 0.01），而不良风味则与这些化合物呈强负相关（r < -0.65，P < 0.01）。这种相关性由挥发性有机化合物和营养成分的变化介导，在所有灭菌方法中都是一致的。这些发现证实了超高温灭菌（UHP）是李子泥的最佳灭菌技术，并为以风味为导向的果泥生产过程优化提供了坚实的科学框架。
引言
李子（Prunus domestica L.）因其独特的风味和丰富的营养成分而被全球广泛食用，富含膳食纤维、矿物质以及多酚和花青素等生物活性化合物。李子果泥作为其主要的衍生产品，在婴儿食品、烘焙产品和乳制品替代品中越来越受欢迎。然而，新鲜的李子果泥极易受到微生物污染和酶促褐变的影响，因此需要有效的杀菌处理来确保食品安全并延长保质期。尽管延长保质期至关重要，但在水果加工行业中，保持原有的感官品质——尤其是特有的风味和色泽——仍是一项重大挑战。
风味是消费者接受水果制品的关键因素。从分子层面来看，新鲜李子特有的香气是由挥发性有机化合物（VOCs）的复杂协同作用形成的。先前的研究表明，醛类（如己醛、（E）-2-己烯醛）、醇类（如 1-己醇）和酯类（如γγ-癸内酯）是赋予李子“青草味”、“草香”和“果香”的主要成分。然而，这些具有风味活性的化合物化学性质不稳定，对加工条件高度敏感。在加工过程中，热降解、氧化和美拉德反应会导致这些关键特征挥发物的损失，并产生不良风味，从而显著改变产品的感官特性。尽管如此，目前关于李子风味的研究大多集中在鲜果或单一加工技术上，对于杀菌过程中风味变化的分子机制缺乏深入探索。具体而言，灭菌处理如何在分子水平上调节挥发性有机化合物（VOC）的组成，以及这些变化与感官质量之间的关联仍不清楚。
目前，巴氏杀菌（PT）和超高温（UHT）杀菌等热处理方法是工业中最常见的做法。虽然这些方法能有效灭活微生物，但往往会导致严重的品质下降，包括产生“煮熟”的异味、营养成分流失以及变色。为了减轻这些不良影响，非热处理技术越来越受到关注。超高压（UHP）处理利用高静水压力灭活微生物，在保持果蔬产品新鲜度方面展现出巨大潜力。同样，低电压静电场（LVEF）处理是一种新兴的非热处理技术，能最大程度地减少对食品基质的热应力。尽管这些技术已在各种果汁中单独应用，但对于高粘度李子泥品质的这四种特定处理（PT、UHT、UHP 和 LVEF）的系统性比较尚未全面展开。此外，大多数现有的研究依赖于单一仪器分析，这往往无法捕捉化学成分与人类感官知觉之间的全面联系。
主要内容
为解决上述研究空白，本研究建立了一个多分析平台，将电子传感技术（电子鼻、电子舌）与先进的色谱技术（如气相色谱 - 离子迁移谱（GC-IMS）和顶空固相微萃取 - 气相色谱 - 质谱（HS-SPME-GC-MS））相结合，以全面表征李子果泥的风味和质量变化。主要目的是系统地比较热（巴氏杀菌、超高温杀菌）和非热（超高压、脉冲电场）杀菌对李子果泥的理化性质、营养保留和挥发性风味特征的影响。通过将高通量仪器数据与定量描述性分析相关联，本研究旨在阐明风味变化的化学基础，并确定生产高质量李子果泥的最佳杀菌策略。
亮点
• 特别是超高压处理的非热杀菌法最能保持李子泥的品质。
• 电子鼻、电子舌、气相色谱 - 质谱联用仪和气相色谱 - 离子迁移谱仪能有效区分杀菌处理的影响。
• 醛类和酯类是加工导致风味变化的关键挥发性标志物。
• 强烈的相关性确立了李子泥感官变化的化学基础。
• 超高温处理显著改变了风味特征，增加了不良风味。
链接
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.148571
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