儿茶素氧化产生的H2O2诱导茶叶香气成分变化研究

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本研究通过运用GC-FID/MS与HPLC等方法对儿茶素氧化产生H2O2机理进行研究,并进一步分析H2O2诱导绿茶关键挥发性物质降解反应的可能性,以期阐明儿茶素氧化—H2O2累积—挥发性成分变化—香气品质劣变之间的关系,为绿茶饮料在贮藏过程中香气品质的调控提供一定意义上的理论依据和技术指导,同时为茶饮料以及和食品的加工和生产提供一定的借鉴意义。主要研究结果如下:1.以茶饮料中儿茶素含量最多的单体EGCG为研究对象,采用酶标仪检测法对儿茶素种类、浓度、温度、水浴时间、金属离子、抗氧化剂以及pH反应条件下EGCG产生H2O2的量进行测定,并采用方差分析法对结果进一步分析研究。试验结果表明:(1)儿茶素单体EGCG、EC、ECG、EGC以及GA产生H2O2的量次序为:EGCG>EGC>ECG>EC>GA,H2O2的产生量并不是一直与儿茶素的浓度呈显著的正相关;当系统产生的H2O2达到一个当量浓度后反而会出现下降的趋势;在37、50、70、90℃条件下EGCG产生H2O2的量随着水浴时间的延长逐渐增加;(2)EGCG溶液中添加金属离子Fe2+与Cu2+后发现低浓度的金属离子有助于促进体系溶液H2O2的生成,而一旦浓度升高反而有助于抑制体系溶液H2O2的生成;EGCG溶液中添加抗氧化剂VC、BHA、BHT、TBHQ后有助于体系溶液H2O2的生成,且TBHQ的促进作用更明显,但不排除抗氧化剂自身也会产生H2O2的可能;随着体系溶液pH的升高,H2O2的产生量明显增加;(3)随着特定水浴条件下水浴温度的升高,体系溶液pH逐渐降低,且浓度越高降低的越明显,且随着儿茶素的氧化降解EGCG的含量呈降低趋势,促进了氧化降解产物GCG、ECG、CG以及GA的生成。2.以关键挥发性成分芳樟醇为研究对象,采用HS-SPME/GC-MS技术研究香气单体种类、浓度、混合比例、金属离子、pH、水浴温度以及水浴时间等反应条件下H2O2对芳樟醇的影响,并采用方差性分析法对结果进行进一步分析研究。试验结果表明:(1)5种香气单体芳樟醇、苯甲醛、己醛、氧化芳樟醇以及β-紫罗兰酮经过H2O2处理后芳樟醇、氧化芳樟醇以及β-紫罗兰酮降低的较明显;芳樟醇的浓度越高,H2O2对芳樟醇的影响就越明显,且随着H2O2浓度的增加,芳樟醇的含量先增加后下降;在H2O2与芳樟醇的比例1:3、2:2、3:1中2:2的比例使得香气物质降低的更明显;(2)金属离子Fe2+与Cu2+有助于降低芳樟醇的含量,且浓度越高作用越明显,添加H2O2后降低的越明显;(3)H2O2溶液在pH合适有利于增加芳樟醇的含量,但随着pH增加芳樟醇的含量会呈现逐步降低的趋势;加热时间和温度以及H2O2处理均有助于降低体系溶液中芳樟醇的含量。3.以主要儿茶素单体EGCG和关键挥发性成分芳樟醇为研究对象,采用酶标仪检测法、HS-SPME/GC-MS等技术研究水浴温度以及金属离子条件下EGCG单体与芳樟醇单体互作对H2O2产生量以及芳樟醇浓度的影响,并采用方差性分析法对结果进行进一步分析研究。试验结果表明:(1)不光EGCG单体可生成H2O2,芳樟醇的添加可以在前者的基础上加速H2O2的生成,甚至在常温下也会使得H2O2的生成量增加;(2)相较未添加金属离子对照组,添加Cu2+后EGCG单体溶液会显著增加H2O2的产生量;(3)加热会促使芳樟醇浓度降低,但之后再加入EGCG对芳樟醇溶液并不会有显著影响;(4)在溶液中添加金属离子有助于增加香气浓度,且EGCG的存在使芳樟醇浓度受到显著影响,但Fe2+与Cu2+变化趋势恰好相反。
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