GBX eFAst-Lab水分活度儀測定脫水蜂花粉貯藏期間的水分活度變化

由哥倫比亞的Marta Cecilia Quicazán團隊共同完成的研究成果《Effect of dehydration on instrumental sensory characteristics of bee pollen》，發(fā)表在西班牙期刊 《Afinidad》 上。該研究評估了濕蜂花粉、曬干蜂花粉和干燥柜烘干蜂花粉在30°C、40°C和50°C加速貯藏條件下的感官穩(wěn)定性，考察參數(shù)包括利用商用電子鼻檢測揮發(fā)性化合物譜、用質(zhì)構(gòu)分析儀測定蜂花粉顆粒的破碎性、用商用色差計測定CIELAB色度尺度的顏色變化以及水分活度。

摘要

哥倫比亞的養(yǎng)蜂業(yè)生產(chǎn)者和學術(shù)部門正在開展研究項目，旨在通過開發(fā)和改善蜂產(chǎn)品的營養(yǎng)與功能品質(zhì)，特別是開發(fā)添加蜂花粉的新型食品，來利用蜂產(chǎn)品。蜂花粉因其生物活性特性，是一種有前景的功能性食品生產(chǎn)原料。本研究評估了濕花粉、日曬干燥花粉和熱風干燥花粉在30°C、40°C和50°C加速貯藏條件下的感官穩(wěn)定性，考察了多個參數(shù)，包括使用商用電子鼻分析揮發(fā)性化合物特征、使用質(zhì)構(gòu)分析儀測定蜂花粉顆粒的脆性、使用商用色差計分析CIELAB色度尺度的顏色變化，以及水分活度。結(jié)果表明，電子鼻能夠根據(jù)水分活度區(qū)分不同蜂花粉樣品，并能分辨貯藏期間呈現(xiàn)的不同揮發(fā)性化合物特征。高水分活度的蜂花粉樣品在貯藏期間其揮發(fā)性化合物特征及顏色變化更為顯著。低水分活度的蜂花粉樣品則呈現(xiàn)出與脂肪氧化酸敗相關(guān)的氣味變化，這一變化與質(zhì)構(gòu)特性直接相關(guān)。

實驗材料與儀器

實驗材料： 濕蜂花粉、曬干蜂花粉、烘箱干燥蜂花粉

實驗儀器：電子鼻、半導體傳感器陣列、色度計、質(zhì)構(gòu)分析儀、GBX eFAst-Lab水分活度儀

GBX eFAst-Lab水分活度儀

實驗過程

氣味譜分析

在貯藏前，對所有樣品（濕、曬干、干燥柜烘干蜂花粉）的氣味譜進行主成分分析。前兩個主成分解釋了總數(shù)據(jù)方差的99%。分析表明，濕花粉和脫水花粉之間的氣味譜存在明顯差異，說明脫水過程對氣味譜的影響，并證實電子鼻是一種用于花粉分類的實用方法，無論是在大氣中進行采樣還是在產(chǎn)品中直接采樣。

貯藏期間，蜂花粉樣品在不同溫度下遵循不同的降解過程，這些變化反映在氣味的變化上。濕蜂花粉在30°C貯藏期間的氣味譜主要由對有機硫化合物（W1W和W2W）、氮氧化物和甲烷氣體（W5S、W6S和W1S）響應(yīng)的傳感器定義，這些變化可能與蜂花粉內(nèi)部發(fā)生的生物過程有關(guān)，因為存在霉菌和酵母。在40°C和50°C條件下，濕蜂花粉的氣味譜由對芳香族化合物（W5C、W1C和W3C）響應(yīng)的傳感器表示，這可能表明發(fā)生了脫水過程。在50°C條件下，貯藏初期的樣品氣味譜變化較大，隨后保持穩(wěn)定。

對于脫水花粉，曬干蜂花粉和干燥柜烘干蜂花粉在貯藏期間表現(xiàn)出不同行為。在較高溫度（50°C）下，干燥蜂花粉的氣味譜變化更大，表明發(fā)生了與脂質(zhì)氧化酸敗相關(guān)的腐敗，因為哥倫比亞蜂花粉的脂質(zhì)含量在2.8%至9.7%之間。水分活度較低的蜂花粉樣品（干燥柜烘干）呈現(xiàn)更快的脂肪氧化酸敗過程。

儀器感官分析

儀器感官測量（水分活度aw、顏色變化（L、a、b）和破碎性（硬度））也能根據(jù)脫水過程區(qū)分蜂花粉。使用GBX eFAst-Lab水分活度儀測量，對濕蜂花粉、曬干蜂花粉和干燥柜烘干蜂花粉的儀器感官測定進行主成分分析，前兩個主成分解釋了數(shù)據(jù)方差的92%。干燥柜烘干蜂花粉的硬度最高，濕蜂花粉的水分活度和顏色參數(shù)（藍-紅色度）最高，而曬干蜂花粉的明度和b顏色參數(shù)（綠-黃色度）最高。

儲存初期不同干燥工藝處理的蜂花粉儀器感測特征：紅色濕蜂花粉、綠色船內(nèi)干燥蜂花粉、藍色日曬干燥蜂花粉

（a）不同儲存溫度下濕蜂花粉的儀器感測特證：紅色30°C，綠色40°C，藍色50°C（b） 不同儲存溫度下日曬于燥蜂花粉的儀器感測特征：紅色30°C，綠色40°C，藍色50°C（c）不同儲存溫度下船內(nèi)于燥蜂花粉的儀器感測特征：紅色30°C，綠色40°C，藍色50°C

在30、40和50°C貯藏期間，蜂花粉發(fā)生的變化可以通過這些參數(shù)觀察到。對濕蜂花粉、曬干蜂花粉和干燥柜烘干蜂花粉的主成分分析分別解釋了91%、87%和82%的數(shù)據(jù)方差。在30、40和50°C貯藏期間，顏色變化被認為是濕蜂花粉的變量，而對于干燥蜂花粉，腐敗反映在水分活度的變化上。這些結(jié)果證實了干燥過程和貯藏條件都會影響蜂花粉的感官特性。

結(jié)論

脫水過程導致蜂花粉的氣味譜和感官特性發(fā)生變化。顏色是濕蜂花粉貯藏期間最的品質(zhì)變量，而水分活度和氣味譜對于干燥蜂花粉至關(guān)重要，這表明穩(wěn)定性的喪失。通過使用電子鼻、質(zhì)構(gòu)分析儀和色差計等儀器工具，結(jié)合多元統(tǒng)計技術(shù)，可以監(jiān)測蜂花粉在干燥過程和不同溫度貯藏期間發(fā)生的變化。

參考文獻

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2.Almeida-Muradian, L. B., Pamplona, L. C., Coimbra, S., & Barth, O. M. (2005). Chemical composition and botanical evaluation of dried bee pollen pellets. Journal of Food Composition and Analysis, 18(1), 105–111.  

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