09,21,2026 5xem
1. Bối cảnh nghiên cứu
Trong những năm gần đây, trái cây họ cam quýt đã trở nên phổ biến trên toàn thế giới với hương vị thơm ngon và giá trị dinh dưỡng cao. Cam ngọt thường được bán tươi, và chúng cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm để làm cho thực phẩm có múi, tạo ra một lượng lớn các sản phẩm phụ, đặc biệt là vỏ, chiếm khoảng 50-55% tổng trọng lượng trái cây. Vỏ cam thường bị loại bỏ như chất thải nông nghiệp mà không nhận ra giá trị dinh dưỡng tiềm năng và các thành phần hoạt tính sinh học, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và lãng phí tài nguyên.
Ở nhiều nước châu Á, vỏ cam quýt (CFP) theo truyền thống đã được sử dụng làm thực phẩm sức khỏe và dược liệu trong hàng ngàn năm. Về mặt dược lý, CFPs được coi là một nguồn phong phú của nhiều hợp chất hoạt tính sinh học và trong một số trường hợp thậm chí là một nguồn duy nhất, bao gồm axit ascorbic, carotenoid, axit phenolic, flavonoid, synephrine, limonin, v.v., có tác dụng thúc đẩy sức khỏe tốt cả trong ống nghiệm và trong cơ thể. Do đó, việc sử dụng khái niệm "chất thải" thành "vàng" và các đặc tính hoạt tính sinh học đa dạng của CFP đã thúc đẩy nghiên cứu về các thành phần giá trị gia tăng chất thải trong nhiều loại thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và thực phẩm sức khỏe. Tuy nhiên, CFPs có độ ẩm cao hơn và cực kỳ dễ bị thối rữa do nhiễm nấm/côn trùng và sự phát triển của nấm mốc, đây là trở ngại chính cho việc sử dụng hiệu quả của chúng.
Nhóm giáo sư Dương Chấn Tuyền của Đại học Dương Châu đã công bố một bài báo trên tạp chí Food Chemistry (IF=8.8) với tiêu đề "Comparison of different drying technologies for brocade orange (Citrus sinensis) peels: Changes in color, phytochemical profile, volatile, and biological availability and activity of bioactive compounds" (DOI: 10.1016/j).foodchem.2023.136539), bài viết chủ yếu khám phá tác động của các phương pháp sấy khác nhau (sấy đông, sấy bơm nhiệt, sấy vi sóng, sấy hồng ngoại xa) đối với các đặc tính vật lý, đặc điểm phytochemical, khả năng tiếp cận sinh học và hoạt động chống oxy hóa của vỏ cam cam được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nước cam.
Dụng cụ đánh giá tính tương đồng đặc trưng của mùi thơm giữa các mẫu trong bài viết chính là mũi điện tử của Bảo Thánh Thượng Hải chúng ta, vậy phương pháp thao tác cụ thể là gì?
2. Phương pháp thử nghiệm
2.1 Chuẩn bị mẫu
Khi trưởng thành về mặt thương mại, cam cẩm thạch không bị tổn thương hoặc nhiễm trùng cơ thể được chọn ngẫu nhiên bằng tay. Trái cây được vận chuyển ngay lập tức đến phòng thí nghiệm, có kích thước và màu sắc đồng đều, rửa sạch bằng nước máy và sau đó sấy khô ở 25 ° C. Sau đó, mà không làm hỏng màng phân đoạn, vỏ cam (BOP) được bóc ra bằng máy bóc vỏ thủ công, cắt thành từng miếng nhỏ, trộn đều, nhóm ngẫu nhiên và sau đó thực hiện thao tác sấy khô.
Theo Dược điển Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa và tiêu chuẩn Trung Quốc DB4407/t70 (2021), việc sản xuất CRP phải được thực hiện ở nhiệt độ tương đối thấp (≤45 ° C) với hàm lượng độ ẩm<0,13 kg/kg trọng lượng khô (DW) của sản phẩm cuối cùng.
(a) đóng băng trước 4 giờ ở -80 ℃, sau đó đóng băng khô trong máy sấy lạnh dưới -60 ℃, chân không<10 mbar, khoảng 48 giờ; (b) BOP được sấy khô trong máy sấy bơm nhiệt ở nhiệt độ (43 ± 2) ℃, độ ẩm tương đối 90%, lưu lượng không khí 1200 m3/h, sấy 16 giờ. Trước mỗi thí nghiệm, máy sấy chạy 20 phút để đạt được nhiệt độ mong muốn; (c) Đặt BOP vào lò vi sóng thương mại và sấy khô sau mỗi 1 phút ở 350 W trong 35 phút; (d) Sử dụng máy sấy hồng ngoại để sấy khô ở (43 ± 2) ℃ trong 20 giờ. Tương tự như vậy, hệ thống sấy trống 20 phút để đạt được nhiệt độ trước khi sấy.
2.2 Phân tích mũi điện tử
Sự tương đồng về đặc điểm hương thơm giữa các mẫu được ước tính bằng mũi điện tử (cNose, Shanghai Baozheng), được ghép nối với mười cảm biến khí được lập trình cho các loại chất hương thơm khác nhau.
Đóng gói 1,0 g bột khô trong một chai 20 mL, đo được thực hiện sau khi nuôi cấy trong 30 phút ở 50 ° C. Sử dụng không khí khô làm khí mang, tốc độ dòng chảy là 400 mL/phút, thời gian làm sạch là 120 giây và thời gian thử nghiệm là 90 giây. Trước mỗi lần đo mẫu, lỗ mũi điện tử chạy một lần để làm sạch cảm biến mũi điện tử. Cuối cùng, dữ liệu được phân tích phân biệt tuyến tính (LDA) bằng cách sử dụng hệ thống phần mềm E-nose.
3 Kết quả thí nghiệm
3.1 Phân tích kết quả mũi điện tử
Đây là sự tương đồng về mùi hương của các chất bay hơi khô, da cam.
sấy lạnh (FD), sấy bơm nhiệt (HPD), sấy vi sóng (MD) và sấy hồng ngoại xa (FID)
Hệ thống mũi điện tử có thể phát hiện và phân tích những thay đổi tinh tế về hương vị và mùi thơm của các mẫu khác nhau trong thời gian thực và khách quan, bắt chước khứu giác của con người. Để đối phó với những thiếu sót trong phân tích định tính và bán định lượng hiện tại của các thành phần thơm của BOP, phân tích mũi điện tử được sử dụng thêm để mô tả những thay đổi dễ bay hơi trong các đặc tính tổng thể của chúng từ một góc độ khác. Phản ứng mạnh hơn đối với các hợp chất thơm mẫu đã được quan sát thấy trong các cảm biến 3 và 8, có nghĩa là BOP có thể chứa nhiều thành phần thơm amoniac, sunfua vô cơ, rượu và aldehyde. Như đã đề cập ở trên, hầu hết các chất dễ bay hơi đồng thời trong tất cả các mẫu là limonene với cam quýt, mùi thơm và trái cây, beta laurene với mùi thơm, nhựa, xà phòng và cay, và decanoldehyde với aldehyde, chất béo, mùi hoa, màu xanh lá cây, xà phòng phân bón, cam quýt và sáp, tương ứng, chiếm 67,80~89,15%, 2,31~5,58% và 0,80~3,79% tổng số chất dễ bay hơi. Mặc dù các chất này được coi là các chất chuyển hóa quan trọng có ảnh hưởng, nhưng không có sự khác biệt đáng kể nào trong phản ứng của cảm biến 3 và 8 có thể không thể tách rời khỏi ngưỡng mùi thấp, chỉ 10, 13 và 2 ppb, vượt xa giới hạn phát hiện của cảm biến khí. Mặt khác, sự khác biệt đáng kể được quan sát thấy trong các cảm biến 1, 4, 5, 6 và 7 có thể phụ thuộc rất nhiều vào sự phân bố và nồng độ của các chất bay hơi. Chính xác, linalool có ngưỡng mùi thấp hơn ở 6 ppb, với hương vị của các loại nguyên liệu lớn, cam quýt, hoa và terpene, trong khi nonaldehyde có thể được cảm nhận ở 1 ppb trong hương vị của aldehyde, cam quýt, chất béo, hoa, cỏ xanh, hơi cay, xà phòng, dầu mỡ và sáp.
Kết hợp dữ liệu của chúng tôi, kết quả đáng chú ý nhất là đông khô có thể duy trì màu sắc vật lý và các đặc điểm phytochemical ở một mức độ đáng kể, nhưng nó khô chậm và tốn nhiều năng lượng hơn. Người ta ước tính rằng chi phí sấy đông cao hơn 4-8 lần so với sấy đối lưu, điều này hạn chế khả năng áp dụng quy mô công nghiệp của sấy đông. Do đó, đông khô được giới hạn trong cà phê hòa tan và các sản phẩm có giá trị cao như các loài ăn được và dược liệu. Mặt khác, bơm nhiệt sấy khô BOP, đặc biệt là sấy bằng lò vi sóng, có màu sắc tương đối hấp dẫn, hàm lượng sắc tố cao, hợp chất hoạt tính sinh học và chất bay hơi, cũng như khả dụng và hoạt tính sinh học.
