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绿原酸是水果中常见的酚类物质,而5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)是干制水果中含量较高的内源性污染物。本文采用果汁加热体系和水果干燥体系模拟水果热风干燥过程,研究了水果中绿原酸的主要组分3-咖啡酰奎尼酸(3-O-caffeoylquinic acid,3-CQA)对5-HMF形成的影响及其作用机制,主要结论如下:
1.果汁加热过程中绿原酸对5-HMF形成的影响
(1)采用苹果汁、葡萄汁、橙汁和桃汁加热,发现果汁的pH、糖和酚酸含量影响5-HMF的形成:葡萄汁由于pH低、葡萄糖和果糖含量高,5-HMF产生量最高。
(2)在果汁体系中添加3-CQA,发现其显著促进5-HMF形成,且存在剂量-效应关系。醌型3-CQA也促进5-HMF形成,其促进效率接近酚型3-CQA。水分含量是影响3-CQA对5-HMF促进作用的重要因素:密闭体系产生的5-HMF高于敞开体系。
(3)3-CQA不仅可以通过降低反应体系pH和加速单糖脱水促进果汁中5-HMF形成,还通过促进3-脱氧奥苏糖的形成以增加5-HMF含量。
2.果汁加热过程中绿原酸的热降解
3-CQA是一种热不稳定物质,其在果汁加热过程中3-CQA会异构化为4-咖啡酰奎尼酸(4-O-caffeoylquinic acid,4-CQA)和5-咖啡酰奎尼酸(5-O-caffeoylquinic acid,5-CQA),或水解形成咖啡酸(caffeic acid,CA)和奎尼酸(quinic acid,QA)。其降解物均促进果汁加热体系中5-HMF的形成,促进效率顺序为:CA>QA>5-CQA>4-CQA。
3.水果干燥体系中绿原酸对5-HMF形成的影响
(1)3-CQA促进水果干燥过程中5-HMF的形成,且5-HMF形成量与3-CQA含量和加热时间成正相关。在水果前处理过程中,热烫可减少干燥过程中5-HMF的形成量。
(2)5-HMF形成量与水果各色度指标具有显著相关性:与L*呈负相关,与a*、b*和H°成正相关。
1.果汁加热过程中绿原酸对5-HMF形成的影响
(1)采用苹果汁、葡萄汁、橙汁和桃汁加热,发现果汁的pH、糖和酚酸含量影响5-HMF的形成:葡萄汁由于pH低、葡萄糖和果糖含量高,5-HMF产生量最高。
(2)在果汁体系中添加3-CQA,发现其显著促进5-HMF形成,且存在剂量-效应关系。醌型3-CQA也促进5-HMF形成,其促进效率接近酚型3-CQA。水分含量是影响3-CQA对5-HMF促进作用的重要因素:密闭体系产生的5-HMF高于敞开体系。
(3)3-CQA不仅可以通过降低反应体系pH和加速单糖脱水促进果汁中5-HMF形成,还通过促进3-脱氧奥苏糖的形成以增加5-HMF含量。
2.果汁加热过程中绿原酸的热降解
3-CQA是一种热不稳定物质,其在果汁加热过程中3-CQA会异构化为4-咖啡酰奎尼酸(4-O-caffeoylquinic acid,4-CQA)和5-咖啡酰奎尼酸(5-O-caffeoylquinic acid,5-CQA),或水解形成咖啡酸(caffeic acid,CA)和奎尼酸(quinic acid,QA)。其降解物均促进果汁加热体系中5-HMF的形成,促进效率顺序为:CA>QA>5-CQA>4-CQA。
3.水果干燥体系中绿原酸对5-HMF形成的影响
(1)3-CQA促进水果干燥过程中5-HMF的形成,且5-HMF形成量与3-CQA含量和加热时间成正相关。在水果前处理过程中,热烫可减少干燥过程中5-HMF的形成量。
(2)5-HMF形成量与水果各色度指标具有显著相关性:与L*呈负相关,与a*、b*和H°成正相关。