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不同基因型可可發酵過程中揮發性香氣成分變化規律研究

發布時間:2023-02-09 09:33:51

摘    要:揮發性香氣成分組成是可可品質評價的重要指標之一,而發酵是影響可可揮發性香氣成分的關鍵過程。為揭示不同基因型可可豆發酵過程中揮發性香氣成分變化規律及差異,本研究以ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三種可可作為試驗材料,利用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術(HS-SPME-GC/MS)測定可可豆0-7天發酵過程中揮發性香氣成分,并采用峰面積歸一化法計算各成分的相對含量。結果表明:三種基因型可可豆發酵過程共鑒定出32種揮發性香氣成分,其中2,3-丁二醇、2-庚醇、苯乙醇、芳樟醇、乙酸、3-羥基-2-丁酮、2,3,5-三甲基吡嗪等9種共有香氣物質在不同基因型可可豆發酵過程中相對含量變化存在顯著差異;PCA分析表明,主要香氣成分與發酵階段香氣特征之間存在一定相關性,其中2,3-丁二醇、乙酸、芳樟醇、3-羥基-2-丁酮與可可豆發酵階段香氣特征正相關,3-甲基-1-丁醇、丁內酯、苯乙酮等香氣物質與發酵階段香氣特征負相關。因此,不同基因型可可發酵過程中香氣成分組成及含量變化存在差異,且主要香氣成分與發酵階段存在相關性,這為優質可可新品種選育及應用提供參考依據。


關鍵詞:可可; 種質資源;發酵;香氣成分;頂空固相微萃取;


Analysis of volatile aroma components of different genotypes cococa beans during

fermentation periods

YUE Yilun QIN Xiaowei LI Fupeng

ZHONG Yiming

HE Shuzhen BAI Tingyu CHU Zhong

Forestry College, Hainan University Spice and Beverage Research Institute, Chinese Academy of

Tropical Agricutural Sciences/Key Laboratory of Genetic Resources Uillization of Spice and

Beverage Crops, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Hainan Provincial Key Laboratory of

Genetic Improvement and Quality Regulation for Tropical Spice and Beverage Crops


Abstract:Volatile aroma composition is one of the important indexes for cocoa quality evaluation, and fermentation is the key process that affects the volatile aroma composition of cocoa. To reveal the pattern and differences of volatile aroma components during cocoa bean fermentation with different genotypes, three types of cocoa (zyp11-9, sts16, and zyp6-11) were used as test materials, and the headspace solid-phase micro-extraction gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC / MS) was used to determine the volatile aroma components during the 0 - to 7-day fermentation of cocoa beans, and the relative contents of each component were calculated by peak area normalization. The results showed that a total of 32 volatile aroma compounds were identified during the fermentation of cocoa beans from the three genotypes, among which 9 consensus aroma compounds, including 2,3-butanediol, 2-heptanol, phenylethyl alcohol, linalool, acetic acid, 3-hydroxy-2-butanone, 2,3,5-trimethylpyrazine, showed significant differences in their relative contents during the fermentation of cocoa beans from different genotypes; PCA analysis showed that there was some correlation between the main aroma components and the aroma characteristics of the fermentation stage, in which 2,3-butanediol, acetic acid, linalool, 3-hydroxy-2-butanone were positively correlated with the aroma characteristics of cocoa beans fermentation stage, and the aroma substances such as 3-methyl-1-butanol, butanolactone, and acetophenone were negatively correlated with the aroma characteristics of the fermentation stage. Therefore, there are differences in the aroma composition and content changes during cocoa fermentation with different genotypes, and there is a correlation between the main aroma components and the fermentation stage, which provides a reference basis for the breeding and application of high-quality cocoa new cultivars.


Keyword:cocoa; genotypes; fermentation; aroma components; headspace solid-phase microextraction;


可可(Theobroma cacao L.)為梧桐科(Sterculiaceae)可可屬(Theobroma)多年生熱帶經濟作物[1]??煽啥箖雀缓?、可可堿、多酚、等活性成分,具有改善心臟、腎臟、腸道功能、緩解心絞痛等作用,是制作高級飲品、巧克力、糖果等的主要原料[2]。據聯合國糧農組織(FAO)統計,世界可可收獲面積1.2×107 hm2,產量4.6×106 t[3],我國自上世紀二十年代由東南亞引進試種成功,已發展成為熱帶特色高效農業的重要組成。當前據國際可可組織(ICCO )統計表明,國際優質可可產量僅1.6×105 t,只占總產量的5%,優質可可原料的供需矛盾極為突出[4]。因此,優質可可品種選育是國際可可提質增效的核心科學問題。


可可豆揮發性香氣物質數量和種類是形成可可獨特風味的重要因素,也是評價可可品質的重要指標[5]。相關研究表明,可可鮮豆揮發性物質成分與含量受可可基因型影響[6]。Qin等[7]利用HS-SPME-GC-MS技術對國際可可Criollo、Forastero和Trinitario三大遺傳類型的可可揮發性成分鑒定表明,可可鮮豆香氣物質成分組成與含量與可可的遺傳背景存在關聯。發酵是形成可可風味物質的關鍵步驟,影響可可主要香氣物質的形成[8]。房一明等[9]研究表明,發酵影響可可豆前體風味物質的形成??煽稍诎l酵過程中產生具有花香和果香特征的揮發性物質,如芳樟醇(linalool)、苯乙醇(benzene ethanol)、乙酸戊醇(pentanol acetate)、丁醛(butanal)等香氣物質[10]。此外,Yogi[11]、段美玉[12]等通過45 ℃和50 ℃的控溫發酵試驗研究了發酵過程對可可香氣影響,表明控溫條件下可可發酵時間與香氣物質成分之間存在顯著相關性。


目前,關于不同基因型可可發酵過程中主要揮發性香氣成分變化規律及其差異性鮮見報道,且主要香氣成分與可可豆發酵階段相關性還有待證實。頂空固相微萃取-氣質聯用法(SPME-GC-MS)因其方便快捷、靈敏度高、選擇性與重復性好,能較真實地反映待測物中揮發性物質的基本組成等優點,而廣泛應用于發酵食品揮發性香氣成分的分析[13]。Hegmann等[14]采用頂空固相微萃取-氣質聯用(SPME-GC-MS)方法分析表明,旱季和雨季可可豆果肉之間香氣成分存在顯著差異。谷風林等[15]利用頂空固相微萃取-氣質聯用法(SPME-GC-MS)揭示了可可發酵過程中蛋白質降解與吡嗪類化合物變化規律。為揭示不同基因型可可發酵過程中揮發性香氣成分的變化規律與組成差異,本研究以我國選育的3份優質可可種質資源為研究對象,采用SPME-GC-MS對不同發酵階段可可的揮發性香氣成進行鑒定,分析不同基因型可可發酵過程揮發性香氣成分組成及差異特點,以期為優質可可新品種選育提供數據支撐及科學依據。


1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料選用中國熱帶農業科學院香料飲料研究所國家熱帶植物種質資源庫香料飲料種質資源分庫(NTPGRC2021-014, 2022-014)保存的ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三份不同基因型可可資源,如圖1所示。


1.2 儀器設備

HYG-C多功能搖床(太倉市實驗設備廠),DGX-9243BC-1電熱恒溫鼓風干燥箱(寧波海曙賽福實驗儀器廠)、Aglient-7890B/5977B氣相色譜-質譜聯用儀(美國安捷倫公司),50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭(美國SUPELCO公司)。


1.3 實驗方法

材料預處理:選擇采摘好的可可鮮果,在工作臺上立即去殼取鮮可可豆(800 ± 10)g分別放置于1 L高硼硅玻璃罐中密封,在50 ℃智能恒溫箱中進行發酵。發酵期間每天對樣品進行1次攪拌處理,并于每天進行發酵樣品采集,采集后樣品置于32 ℃鼓風干燥機中干燥3天后在研磨機中進行精細研磨,得到待測可可樣品(后文編號代表相應基因型可可)。


固相微萃取-氣質聯用:準確稱取表1中可可待測樣品2.0 g于20 mL密封頂空樣品瓶中,使用型號為50/30 μm DVB/CAR/PDMS SPME纖維頭插入GC插入萃取瓶中,置于樣品上方0.5 cm頂空萃取30 min,萃取頭插入GC進樣口解析5 min,每個樣品3次重復。


色譜條件:聚乙二醇(PEG)毛細管柱,DB-WAX(30 mm × 0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:初始溫度40 ℃保持4 min,以3 ℃/min升溫至96 ℃,保持3 min,再以1.5 ℃/min升溫至150 ℃,保持0 min;最后以10 ℃/min升溫到210 ℃,保持2 min,進樣口溫度為:250 ℃;載He氣,流速為1 mL/min。


質譜條件:電離方式EI,電子能量70 eV,離子源溫度250 ℃,傳輸線溫度250 ℃。掃描質量范圍40~550 amu。


數據處理:GC-MS實驗數據通過安捷倫儀器自帶軟件進行處理,經計算機檢索同時與NIST 17譜庫和Wiley譜庫相匹配,并結合有關文獻,進一步確認香氣物質的具體化學成分,按峰面積歸一化法算出樣品中各個組分的相對含量,使用Origin 2021軟件進行數據主成分分析和圖像處理。


2 結果分析

2.1 不同基因型可可發酵過程中揮發性香氣成分種類組成分析

根據ZYP11-9、STS16、ZYP6-11可可發酵過程揮發性香氣成分的總離子流圖組成分譜庫檢索和相關資料分析,檢測出32種揮發性香氣化合物,屬于醇類、酯類、酮類、酸類、吡嗪類、呋喃類、烯烴類7類(表2)。其中,醇類12種、酯類11種、酮類4種、酸類2種、吡嗪類1種、呋喃類1種和烯烴類1種。ZYP11-9可可豆發酵過程中共鑒定出25種化合物,其中醇類10種、酯類8種、酮類3種、酸類2種、吡嗪類1種、呋喃類1種,2,5-二甲基呋喃、2-氨基丙酸、苯甲酸戊-2-基酯、戊二酸單乙酯、亞硝酸仲丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯和乙酸苯酯等7種為特有揮發性物質成分;STS16可可豆發酵過程中共鑒定出21種化合物,其中醇類11種、酯類4種、酮類4種、酸類1種、吡嗪類1種,異丁醇、3-乙?;?2-丁酮和戊二酸單乙酯等3種為特有揮發性物質成分;ZYP6-11可可豆發酵過程中共鑒定出22種化合物,其中醇類11種、酯類5種、酮類3種、酸類1種、吡嗪類1種、烯烴類1種,3-蒈烯、3-羥基丁酸甲酯和乙酸仲戊酯等3種為特有揮發性物質。箱線圖統計分析表明(圖1),ZYP11-9可可發酵過程中揮發性香氣成分組成平均為(12.5±3.31)種;STS16可可揮發性香氣成分組成平均為(11.5±2.44)種;ZYP6-11可可揮發性香氣成分組成平均(12.62±3.49)種。在三種可可豆發酵中,ZYP6-11可可在發酵過程中揮發性物質變化更為豐富,STS16可可則更為穩定。


由圖3可見,ZYP11-9、STS16、ZYP6-11可可揮發性成分種類組成沒有差異,但是發酵過程中種類組成和含量差異較大。三種基因型可可豆發酵過程中揮發性香氣成分種類數量呈減少趨勢,且發酵過程中揮發性香氣成分數量存在顯著差異。STS16可可、ZYP6-11可可發酵第5天揮發性香氣成分數量最少,與未發酵鮮豆揮發性成分相比分別下降33.34%和38.46%,ZYP11-9可可于發酵第6天揮發性香氣成分數量最少,與未發酵鮮豆揮發性成分相比下降46.67%,其中醇類、酯類揮發性香氣成分數量下降最為明顯。由圖4可見,三種基因型可可發酵過程中醇類、酸類揮發性香氣成分相對含量較高,其中ZYP11-9可可發酵過程中醇類物質相對含量基本不變且占比57.22% - 84.63%,但酯類物質含量相對較高,相對含量占比最高達12.63%;STS16可可豆發酵過程中醇類物質相對含量呈上升趨勢,與未發酵鮮豆揮發性香氣成分相比增長38.30%,酮類物質相對含量與ZYP11-9可可、ZYP6-11可可波動較大,且在發酵第5天最高為25.79%;ZYP6-11可可醇類物質相對含量呈下降趨勢,與未發酵鮮豆揮發性香氣成分相比下降53.38%,主要原因為ZYP6-11可可發酵6-7天酸性揮發性物質較多,相對含量最高為44.79%。


2.2 不同基因型可可發酵過程中揮發性香氣成分組成分析

可可發酵過程中醇類物質通常被描述為“水果和植物般”風味,較高的醇類含量也是獲得花香和糖果味可可的關鍵[16],ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三種基因型可可發酵過程中主要的醇類化合物為2,3-丁二醇、2-庚醇、2-戊醇、3-甲基-1-丁醇、苯乙醇和芳樟醇。2,3-丁二醇在可可風味評價中通常被描述為具有“水果味與黃油味”的香氣特征[17]。2,3-丁二醇在ZYP11-9、STS16未發酵可可鮮豆階段中相對含量為(17.01±8.30)%和(29.16±16.32)%,在發酵過程中呈增加變化趨勢,發酵完成后2,3-丁二醇相對含量分別增加220.40%和94.56%;然而,ZYP6-11可可發酵過程中2,3-丁二醇含量呈先增后減的變化趨勢,發酵第4天相對含量達到峰值(59.65±20.70)%,相對含量增量為210.27%,但發酵完成后2,3-丁二醇相對含量(19.96±1.27)%與鮮豆階段相比僅增長3.84%。


2-戊醇、2-庚醇和芳樟醇被描述為具有“果香、檸檬草香和花香”的香氣特征,同時有助于產生優質可可中的果味和花香[18,19]。ZYP11-9、STS16、ZYP6-11可可整體發酵過程中2-戊醇、2-庚醇相對含量呈減少變化趨勢,其中2-戊醇均于發酵第4天處于相對含量最低,分別為(0.38±0.04)%、(0.13±0.01)%和(2.73±0.11)%,與未發酵可可階段相比減少量分別為97.38%、95.36%和92.01%;2-庚醇在ZYP11-9可可發酵第6天達到最低含量0.17%,與鮮豆相比減少量為99.21%;STS16可可發酵第4天達到最低含量0.41%,與鮮豆階段相比減少量為95.60%;ZYP6-11可可豆發酵第2天達到最低含量0.22%,與鮮豆階段相比減少量為96.81%。芳樟醇是可可豆中揮發性物質中主要萜烯成分,對一些可可品種的花香和茶香有顯著貢獻[20],芳樟醇在ZYP11-9、STS16、ZYP6-11可可發酵過中相對含量均呈增加變化趨勢,發酵第6-7天相對含量達到最大,分別為(18.24±3.59)%、(20.24±3.02)%和(17.04±6.23)%。


可可發酵過程中有機酸的濃度由于糖的代謝而增加,具有酸味和醋味的乙酸被認為是發酵豆類中氣味活性最高的化合物,可可豆在發酵過程中被乙酸酸化,進行各種可可風味開發所需的生化修飾[10]。ZYP11-9、STS16、ZYP6-11可可發酵過程乙酸含量變化規律不一致。STS16可可鮮豆乙酸相對含量高達(22.61±2.06)%,發酵第1、2天乙酸含量呈下降趨勢,發酵第3天乙酸相對含量達到峰值(32.37±2.62)%,但發酵第7天乙酸相對含量降低至(10.83±1.73)%,與鮮豆階段相比含量減少約52.11%。ZYP11-9可可乙酸含量呈先升后降的變化規律,可可鮮豆乙酸相對含量僅為(2.43±0.77)%,發酵第3天達到峰值(33.27±3.92)%,而發酵第7天乙酸相對含量降低至(7.33±2.08)%。然而,ZYP6-11可可發酵過程中乙酸含量呈增加趨勢,未發酵鮮豆階段未檢測倒乙酸含量,發酵第1天乙酸含量為(4.17±0.56)%,隨后呈增加變化趨勢,發酵第6、7天乙酸含量達45%,增長量為發酵第1天的9.73倍。


3-羥基-2-丁酮(乙偶姻)是可可、葡萄酒、黃油、草莓和乳制品的重要風味物質,被廣泛用作食品增味劑[21]。3-羥基-2-丁酮在發酵過程中主要作為三甲基吡嗪的前體物質,三甲基吡嗪為可可豆香氣的重要氣味活性成分,常散發出堅果味與青草味道[14]。ZYP11-9與STS16可可發酵過程中3-羥基-2-丁酮相對含量均下降趨勢,與未發酵鮮豆階段相比分別減少75.06%和65.02%;ZYP6-11可可發酵過程中3-羥基-2-丁酮相對含量呈上升變化趨勢,與未發酵鮮豆階段相比增長量為50.12%。2,3,5-三甲基吡嗪在ZYP11-9、STS16可可發酵過程中相對含量低于0.6%,而ZYP6-11可可發酵過程中2,3,5-三甲基吡嗪相對含量呈下降變化趨勢,未發酵鮮豆階段2,3,5-三甲基吡嗪相對含量為(3.21±0.50)%,在發酵第7天相對含量僅為(0.56±0.03)%,含量減少約82.50%。酯類是僅次于吡嗪類的重要揮發性化合物,主要來源于發酵厭氧階段有機酸與醇的反應,可提供可可豆的水果風味[7, [22]]。在三種可可發酵過程中,γ-丁內酯在ZYP11-9和STS16可可未發酵鮮豆階段分別為8.18%和8.56%,在發酵第7天階段分別為4.53%和5.62%,而丁內酯在ZYP6-11可可未發酵鮮豆階段僅為3.99%,在發酵第7天階段為2.21%。


2.3 不同基因型可可發酵過程中主要香氣成分分析

對三種基因型可可不同發酵階段揮發性物質進行主成分分析,結果表明,三種基因型可可發酵過程中PC1與PC2方差總貢獻率分別為95.90%、95.00%、89.40%,其主要香氣成分相似,與2,3-丁二醇、乙酸、芳樟醇、2-戊醇、2-庚醇等揮發性香氣成分相關性較強,但不同發酵階段的主要香氣成分存在差異。由圖5-A可見,ZYP11-9可可未發酵與發酵過程揮發性成分存在差異,2-庚醇、2-戊醇、3-羥基-2-丁酮等揮發性物質與未發酵階段(0A)揮發性物質正相關,其中2-庚醇相對含量高達(21.64±3.61)%,其次為2-戊醇(14.55±2.66)%和3-羥基-2-丁酮(8.26±1.31)%;乙酸、2,3-丁二醇、芳樟醇等揮發性物質與發酵階段(1A、2A、3A、4A、5A、6A和7A)正相關,其中2,3-丁二醇相對含量最高(56.54±12.00)%,其次為乙酸(14.24±3.32)%和芳樟醇(12.70±2.69)%。由圖5-B可見,乙酸與STS16可可未發酵(0B)和發酵階段(3B)正相關,0B階段乙酸含量為(22.61±2.06)%,在3B發酵階段達最高(32.37±2.62)%;2,3-丁二醇、芳樟醇、3-羥基-2-丁酮等揮發性物質與STS16發酵過程(1B、2B、4B、5B、6B、7B)正相關,其中2,3-丁二醇相對含量最高(53.26±4.51)%,其次為芳樟醇(14.72±2.77)%和3-羥基-2-丁酮(8.90±3.30)%。在ZYP6-11可可發酵過程中,0C、1C揮發性物質為2-戊醇、3-甲基-1-丁醇、苯乙醇等,其中2-戊醇相對含量高達(34.73±1.46)%,其次為3-甲基-1-丁醇(8.34±1.73)%和苯乙醇(6.71±0.68)%;2C、3C、4C、5C揮發性物質為2,3-丁二醇、芳樟醇、3-羥基-2-丁酮等,其中2,3-丁二醇相對含量高達(52.97±16.84)%,其次為芳樟醇(9.41±3.91)%和3-羥基-2-丁酮(5.74±0.69)%,6C、7C揮發性物質為乙酸、2,3-丁二醇、芳樟醇等,其中乙酸相對含量高達(45.13±2.30)%,其次為2,3-丁二醇(20.08±4.58)%、芳樟醇(16.68±7.09)%。


由圖6可見,聚類熱圖直觀的呈現了ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三種基因型可可發酵過程中32種揮發性成分變化差異,0-4天發酵過程所產生的揮發性物質變化明顯高于5-7天,2,3-丁二醇、乙酸、芳樟醇、3-羥基-2-丁酮、2-戊醇、2-庚醇、3-甲基-1-丁醇等揮發性香氣成分變化顯著,這可能與可可發酵復雜的微生物活動相關。Tigrero等[23]研究表明,可可豆中部分微生物菌種如酵母(S. cerevisiae)近平滑念珠菌(C. Metapsilosis)等在發酵過程的活動有助于產生與果香、花香、巧克力味和杏仁味的香氣相關的揮發性化合物。


3 討論

可可揮發性化合物的數量和類型是影響可可品質的重要指標,也決定了可可的商業價值。近年來,在可可豆加工過程中已鑒定與識別揮發性化合物約有600種[24]。本研究以ZYP11-9、STS16、ZYP6-11可可種質資源為材料,利用 HS-SPME-GC/MS 技術鑒定發現不同基因型可可豆香氣成分物質種類主要由醇類、酸類、酯類、酮類、吡嗪類化合物組成,這與秦曉威[25]、Counet等[26]研究結論一致。本研究進一步發現,不同基因型可可豆香氣成分物質種類含量存在差異,其中ZYP6-11可可醇類含量較高,是STS16、ZYP11-9可可醇類含量的1.4倍;ZYP11-9可可酯類含量較高,是ZYP6-11可可酯類含量的3.1倍;STS16可可酸類物質含量較高,是ZYP11-9可可酸類含量的5.7倍。Rodriguez 等[14]研究認為醇類物質影響可可果香風味的主要成分。其中,2-戊醇具有明顯的水果和花卉香氣特征,有利于可可制品品質的提高[27]。研究結果表明,ZYP6-11可可2-戊醇相對含量達34.16%,是STS16可可2-戊醇相對含量的12倍。STS16可可乙酸相對含量較高,是ZYP11-9可可乙酸含量的9.3倍,而Kadow等[28]研究表明,較高的乙酸含量增強可可制品的酸味,降低品質。此外,在ZYP6-11可可香氣成分中三甲基吡嗪類物質相對含量較高,Ramli等[29]研究表明,吡嗪類物質表現出堅果味、青草味,具有可可風味增強劑的特性。


可可發酵是一個自發的過程,伴隨著揮發性物質的形成,有助于確定芳香可可豆的特性與質量[8]。本研究中,ZYP11-9、STS16、ZYP6-11可可發酵結束其香氣物質數量均有所減少,相對含量也有所變化。Frauendorfer等[30]研究表明,一些短鏈羧酸如乙酸和異戊酸,在可可發酵豆的香氣中占主導地位。本研究表明,ZYP6-11發酵酸類物質變化幅度較大,在發酵中后期(第6-7天)酸類揮發性化合物相對含量顯著增加,是ZYP11-9、STS16發酵酸類含量的2.46倍,其發酵具有明顯的酸性風味,這些酸類物質增加可能是可可漿中糖類物質代謝的結果,乙酸可以通過乙醇氧化產生[31],同時這與Rodriguez等[32]研究過程中酸類揮發性化合物相對含量變化相一致,表明部分品種可可豆經過長時間發酵(超過6天)會增加例如乙酸等酸類揮發性物質的含量。此外,在ZYP11-9發酵中存在丙酸類物質,這類物質通常是在發酵結束后由孢桿菌屬(Bacillus spp)代謝產生,然而由于發酵時間過長引起的過度發酵,也會增加這些酸類物質的濃度[14]。本研究發酵過程中有17種共有物質,5種為醇類,分別為2-戊醇、3-甲基-1-丁醇、2-庚醇、2,3-丁二醇、苯乙醇,其香氣變化特征與Oberparleiter等[33]研究結果相一致,表現出較為明顯的代謝反應。在三種基因型可可發酵過程中,3-甲基-1-丁醇相對含量均出現明顯下降,下降幅度平均為7.92,據AFOAKWA等[34]研究表明,3-甲基-1-丁醇是一種戊醇,在發酵過程中被氧化為乙酸酯,并有助于麥芽風味與巧克力風味的形成。本研究進一步發現,ZYP11-9、STS16可可在發酵過程中醇類物質所占相對含量始終最高,是ZYP6-11發酵豆醇類含量的2.1倍,與Camu等[35]、Tagro等[36]研究結論一致,醇類揮發性物質主要由酵母在發酵的厭氧階段(發酵48小時)產生,而部分醇通過氨基酸的熱降解產生,并在后期被氧化成酸類或酯類,高含量的醇類揮發性物質則有利于獲得帶有花香或甜味的可可產品[18]。酯類與水果風味相關,是繼可可中吡嗪類物質之后第二重要的揮發性化合物種類[37]。本研究表明,ZYP11-9、STS16、ZYP6-11三種基因型可可發酵酯類物質相對含量均有所減少,可能是發酵過程中酵母持續代謝的結果[38]。


4 結論

本研究表明,不同基因型可可發酵過程中揮發性香氣成分種類組成相似,由醇類、酸類、酯類、酮類、吡嗪類化合物組成,但部分揮發性香氣成分相對含量變化不同,其中2,3-丁二醇、2-庚醇、苯乙醇、芳樟醇、乙酸、3-羥基-2-丁酮、2,3,5-三甲基吡嗪等9種共有香氣物質在不同基因型可可發酵過程中相對含量變化存在顯著差異;并且,主要香氣成分與發酵階段存在一定相關性,其中2,3-丁二醇、乙酸、芳樟醇、3-羥基-2-丁酮與可可發酵階段正相關,3-甲基-1-丁醇、丁內酯、苯乙酮等香氣物質與發酵階段負相關。不同基因型可可發酵過程中香氣成分組成及含量變化存在差異,且主要香氣成分與發酵階段存在相關性,這為優質可可新品種選育及應用提供參考依據。


參考文獻

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