云狀顆粒對果汁風味影響的研究進展

周佳,賈蒙,張晨,馬亞琴

(西南大學柑桔研究所,國家柑桔工程技術研究中心,重慶,400712)

全球飲食正朝著天然、健康趨勢發展,消費者比以往更關注食品的營養價值和功能特性。在果蔬加工領域,果汁產品歷經了從澄清型果汁向鮮榨混濁型果汁、果醬和果泥的轉變勢態,天然混濁汁如蘋果汁、柑橘汁、菠蘿汁、南瓜汁等因具有最少加工、營養豐富、口味純正的優勢,備受消費者青睞。然而在傳統加工背景下,天然混濁汁存在熱殺菌不適應性和貯藏不穩定性兩大缺陷,造成果汁熱殺菌后風味劣變,貯藏期間極易分層沉淀,嚴重影響了果汁風味品質和口感屬性。此外,傳統果汁增香主要是通過添加匹配的香精和使用香味增效劑。近年來,隨著食品清潔標簽概念的出現,最少加工、無添加的增香工藝(如酶解增香、新型非熱加工技術)應運而生。雖然這些增香技術能最大限度地保留果汁原有風味,但由于對果汁內部云狀顆粒-風味的作用機制的研究還不夠透徹,其對于風味提升的效果始終是有限的。因此,通過研究顆粒-風味的作用機制進一步明確果汁天然組分間物理、化學交互作用有助于改善和提升混濁果汁風味品質。

風味作為評價果汁品質的重要指標,通常被認為是香氣(揮發性成分)、滋味(有機酸和糖)和口感(果肉、固酸比)的結合[1]。果汁的風味在很大程度上取決于其香氣物質,香氣物質是果實成熟過程中的次級代謝產物,其中大部分來自于脂肪酸和氨基酸及其前體物。目前已從果汁中檢測出近百種揮發性成分,包括醇類、醛類、酯類、酚類和烯類等物質[2]。近年來,果汁中風味化學的研究主要關注揮發性化合物的定性與定量,但揮發性化合物和非揮發性基質間的相互作用在一定程度上影響揮發性化合物的釋放,最終影響果汁整體風味品質。而云狀顆粒作為非揮發性基質的載體,其特性決定著果汁的整體品質。對于云狀顆粒的研究起源于1965年SCOTT等[3]對橙汁中果肉懸浮物的鑒定,其發現橙汁中的云狀顆粒主要含有果膠、蛋白質和脂質,并分析了各組分的理化性質。1967年,YAMASAKI等[4]證實了其他水果中云狀顆粒的存在。此后水果及其加工產品中云狀顆粒的研究日益增多,特別是對柑橘濁汁、蘋果濁汁中云狀顆粒對果汁穩定性的影響進行了系統的研究。20世紀70年代不少研究涉及了酶促反應誘發果膠解酯化導致的的云損失問題,但直到二十世紀末云狀顆粒導致懸浮液穩定性的內在機制才被真正重視[5]。隨著對混濁汁穩定性與云狀顆粒的作用機制持續深入的研究,風味屬性與云狀顆粒結構和組成之間的相關性,以及防止果汁加工貯存過程中風味損失也逐漸成為研究熱點。而風味釋放是一種復雜的現象,可以發生以下幾種機制:傳質、基質結構阻礙、風味-基質相互作用等[6]。由于混濁汁基質與揮發性化合物之間的相互作用會影響風味化合物在食品中的遷移,不同配方的橙汁中揮發性化合物的釋放和保留存在差異。另外,近年來非熱加工技術在果汁加工領域的廣泛應用,使得非熱技術對混濁汁穩定性、營養和風味的影響,以及云狀顆粒和揮發性物質間互作機制亦成為當前的主流研究趨勢,但鮮有相關研究的綜述報道。因此,為了提高混濁汁的營養特性、風味及其商業屬性,需要對加工環節、不同加工技術等條件下云狀顆粒與揮發性物質之間的相關性進行全面的歸納和展望。

本文介紹了云狀顆粒的組成結構,通過對不同加工工藝對云狀顆粒以及風味的影響進行綜述,闡釋了云狀顆粒與風味的作用機制,旨在為提升和挖掘混濁汁品質、風味以及新型加工技術產業化應用提供科學依據和理論參考。

1 云狀顆粒的組成與結構

云狀顆粒作為果汁中重要的非揮發性基質,其構成具有相似性,均由果膠、蛋白質、多酚、脂質、半纖維素、纖維素及其他次要成分的復雜混合物組成[7]。其中,果膠是一類由半乳糖醛酸所決定的多糖分子[8]。果膠的結構組成復雜,其分子主鏈由α-D-半乳糖醛酸基通過α-糖苷鍵連接而成,側鏈中含有α-L-鼠李糖基。根據其單糖組成及分子結構的差異,可分為同型半乳糖醛酸聚糖、I型鼠李半乳糖醛酸聚糖、II型鼠李半乳糖醛酸聚糖、木糖半乳糖醛酸聚糖等類型[9]。果膠作為云狀顆粒的重要成分,被認為在果汁風味控制中起著重要作用。MITROPOULOU等[10]研究了果膠對“模型酒”溶液中特定香氣化合物頂空釋放的影響,發現在低濃度下添加果膠會提升所研究芳香化合物的釋放效果,而在較高濃度下,果膠會通過在氣相中鹽析疏水性化合物而表現出不同的行為。此外,蛋白質在云狀顆粒體系的結構復雜多變。蛋白質的多層次結構導致其與風味物質的相互作用較為復雜,其氨基酸組成、側鏈結構、空間構象和疏水區域都會影響香氣物質的釋放和保留。而酚類作為一種小分子化合物與揮發性風味物質一起,以物理或化學作用結合到蛋白/果膠體系中,影響蘋果濁汁穩定性和風味[11]。研究發現水果中的酚類物質主要是酚酸同酯、醚或縮醛鍵以游離或結合的形式存在的,花青素、水解單寧(沒食子酸和鞣花丹寧)、黃酮醇、黃烷-3-醇和原花青素是漿果中的主要酚類物質[12]。此外,已有研究關于多糖[10]、花青素[13]、兒茶酚[14]對葡萄酒中揮發性化合物釋放的影響,這些結果都表明葡萄酒中的非揮發性基質可以顯著改變芳香化合物的揮發性和濃度。

近年來,關于蘋果濁汁中云狀顆粒的研究較為系統。蘋果濁汁中可溶性果膠含量、多酚/蛋白質復合物的形成、酚類物質的氧化聚合都會影響云狀顆粒的含量、大小和性狀,進而影響蘋果濁汁的風味感知。ZHU等[15]評價了云狀顆粒大小對蘋果濁汁營養含量和揮發性風味的影響,發現果膠和總苯酚含量隨著粒徑的減小而降低,進而影響氮氧化物、醇類和芳香族化合物。這與沈思雨[11]的研究結果一致,云狀顆粒粒徑與可溶性固形物、總酚和果膠含量呈正相關。此外,魏立威[16]研究發現蘋果濁汁中云狀顆粒多為擬球狀,少部分為尖峰狀;而楊梅汁中的云狀顆粒組分被半透明膜包圍呈現出球形或橢圓形的顆粒[17],說明云狀顆粒的微觀結構具有一定的相似性。云狀顆粒獨特的空間構象對蘋果濁汁的顏色、風味及流變學特性也起到了非常重要的作用。由此可見,蘋果濁汁中云狀顆粒的研究可以為其他果汁中云狀顆粒的研究提供參考意見,即果汁中芳香性化合物的揮發性與非揮發性基質的理化性質、空間構象和化合物濃度有關。

混濁果汁云狀顆粒的研究離不開分析技術和表征方法的發展成熟。傳統研究中通常應用色譜或色譜質譜聯用儀等分析手段檢測果汁中云狀顆?；蝻L味物質的組分和含量,而對果汁中顆粒的物理特性研究相對較少,未能形成系統的分析手段。而因物質本身結構不同而表現出其物化特性的差異卻在各自的領域被廣泛地研究和報道。如對果膠相關研究通常采用半乳糖醛酸含量、酯化度和甲氧基區域分布程度等指標來描述其膠體體系的理化性質[18]。對于蛋白質則采用凝膠電泳分析、表面疏水性、疏基和二硫鍵分析來表征其組成和結構特性[19]。然而,果汁中云狀顆粒和風味組分多種組成以及相互鍵合的各種可能使得其體系呈現出復雜多樣性特征,因此需要更為廣泛和成熟的分析檢測手段來對其體系進行更為系統的研究,而應用紅外光譜和熱重力分析等方法已能用于表征大分子復合物的結構特性和鍵合狀態。隨著分析儀器的發展,激光粒度分析儀、電鏡、原子力顯微鏡、Zeta電位分析儀等精密儀器的出現極大地拓寬了研究人員對果汁云狀顆粒研究廣度和深度[20]。通過系統地利用色譜/質譜檢測技術和顆粒表征手段,結合組學分析,可有效加深對由加工技術引起果汁顆粒特性、風味組成以及相互作用變化的認知。

2 果汁加工過程中云狀顆粒與風味化合物作用規律

云狀顆粒組分與風味化合物之間的相互作用會引起風味化合物在食品中的遷移現象,進而影響其香氣的釋放或保留。由于云狀顆粒大多數是大分子物質,在果汁加工過程中,其理化性質和空間構象會受到不同程度的影響,與揮發性物質間的結合能力發生改變,進而影響果汁芳香物質的釋放。果汁生產包括很多步驟,主要有清洗、分級、榨汁、精濾、離心、酶處理、均質化、殺菌(熱殺菌和非熱殺菌)和罐裝[21]。其中,精濾、酶解和殺菌等步驟對云狀顆粒的含量、大小、理化性質和空間構象影響最大,導致天然的“初級”水果風味發生改變或消失[22]。通過總結果汁關鍵加工過程中云狀顆粒大小、含量、理化性質和空間構象變化、風味變化,可以揭示混濁汁中云狀顆粒組分對風味化合物的作用規律。

2.1 精濾、離心

混濁汁經精濾和離心后能獲得不同粒徑的云狀顆粒,隨著離心轉數和精濾目數的增加,粒徑減小,顆粒形狀發生改變。此外,精濾離心減少了大部分香氣化合物的含量,從而降低其香氣強度,處理后的混濁汁與新鮮果汁香氣差異顯著,萜類化合物占橙汁中總揮發物的44%,經離心處理后,其含量在果汁中下降到26%,而在果肉中增加到84%。相比之下,果汁中的醇類含量從20%增加到28%,而果肉中的醇類含量從20%下降到6%[23]。酮類和酚類的香氣活性值顯著降低,這可能與它們特定的理化性質有關[15]。張晨[24]探究了離心處理對四大類柑橘汁中游離態香氣物質種類及含量的影響,琯溪蜜柚果汁、雜柑果汁中游離態香氣物質種類均高于其上清液汁,而橙類及寬皮柑橘果汁與上清液中游離態香氣物質種類數相同;四大類柑橘汁中的游離態香氣物質總量均顯著高于果汁上清液。由此可見,混濁汁較果汁上清液而言具備著種類更為豐富且含量更為濃郁的游離態香氣物質,而芳香物質含量和種類的變化及在果汁中的分布狀態是引起果汁香氣品質改變的主要因素。離心精濾過程中柑橘汁的整體香氣釋放主要與云狀顆粒與香氣化合物間的相互作用有關,其相互作用受到芳香化合物溶解度和極性的強烈影響,柑橘汁中揮發性物質的極性為:醇>醛>酮>酯>萜烯[23]。由于萜烯的水溶性較低,易被果膠膠束的疏水部分和“蛋盒”模型捕獲,離心后在橙汁果肉中積累,其香氣強度降低[8];具有高極性的醇類和低分子質量的酯類更易溶解在果汁和果漿中,其香氣活性值沒有顯著變化[25]。

2.2 酶解

在果汁加工過程中常用果膠酶、纖維素酶和糖化酶進行酶解,通過降低云狀顆粒粒徑來提高果汁的云穩定性[26]。果汁經酶解處理后可溶性果膠含量顯著增加,這可能是由于3種酶發揮水解作用使細胞壁破裂大分子內容物溶出,果膠含量和分子結構的變化將進一步影響果汁的營養特性和風味特征。蘋果濁汁經酶解后產生了正辛醛、正庚醇和2-甲基丁基乙酸酯等揮發性化合物,新產生的風味化合物一方面來源于果汁中逸散出來的小分子揮發性化合物;另一方面,果膠酶能釋放出水果中被云狀顆粒束縛的香氣物質,進而顯示出蘋果的潛在揮發性風味物質[27]。這與ZHU等[26]的研究結果一致,果膠酶裂解蘋果果肉細胞釋放揮發性物質導致蘋果濁汁中酯類物質的含量顯著增加。被云狀顆粒束縛住的香氣物質又稱為鍵合態香氣物質,其在結構上包括一種芳香化合物(苷元)和一個糖基團(糖元),它們可以通過內糖苷酶或外糖苷酶水解釋放游離揮發物,現已經在柑橘、葡萄、芒果、荔枝等多種水果中發現并研究了鍵合態芳香物質[28]。WILKOWSKA等[29]研究調查了商業果膠酶制劑中糖苷酶的附帶活性,以及模型櫻桃汁中糖苷對應物的香氣釋放,結果表明釋放的揮發性糖苷配基取決于果膠溶解制劑的底物特異性。

2.3 熱處理

2.4 非熱殺菌技術

目前,傳統的熱殺菌技術仍是延長果汁保質期使用最廣泛的技術。然而,它經常對果汁的感官特性和營養特性造成不利影響。非熱殺菌技術因其具有最大限度地保留果汁色、香、味的特性而被研究人員和果汁加工企業所關注。

超高壓是目前商業化程度最高的非熱加工技術,具有低溫、環保、提升品質的優勢。超高壓通過破壞細胞壁和細胞膜以消除病原微生物來確保食品安全,并延長產品的保質期,也可以改變與芳香化合物產生有關酶的二級、三級和四級結構,進而導致其濃度的改變[34]。LIU等[35]發現超高壓處理可以延長芒果汁的保質期,還能有效保留關鍵香氣化合物,如(E)-β-烯、(E)-2-非烯、(E、Z)-3、6-非脂肪-1-醇和丁酸乙酯,且對其總酚類物質和總類胡蘿卜素含量幾乎沒有負面影響,說明超高壓處理增強了香氣活性物在果汁基質中的滯留作用。此外,超高壓處理后芒果汁中的糖-揮發性化合物間的非共價相互作用(氫鍵、疏水相互作用)增強,導致β-月桂烯在芒果汁中被捕獲[36]。因此,超高壓技術可以捕獲果汁中香氣化合物,能夠較好地保持果汁的整體風味品質。

超聲波具有綠色、節能、高效、低成本的優勢。研究表明超聲波殺菌技術的應用可以產生高質量、微生物安全、高營養價值的果汁,還會影響食品風味化合物的種類和濃度。超聲參數的變化如超聲頻率、能量、時間會顯著影響云狀顆粒與揮發性成分間的相互作用,改變食物的風味屬性。ZHU等[37]評價了幾種殺菌方法(常規巴氏殺菌、微波處理、超聲波殺菌和超高壓殺菌)對蘋果濁汁風味和營養特性的影響,結果表明超聲波殺菌顯著提高了可溶性蛋白和果膠的含量,殺菌果汁中發現了新的風味化合物,如2-丁酸丙酯、丁酸己酯和十六酸甲酯,這可能是由超聲波的機械作用和空化效應破壞細胞壁釋放芳香化合物引起的。此外,蘋果汁和蘋果酒經超聲處理后能產生新的香氣物質,也能使原本的香氣物質消失,可能是因為超聲波的化學效應產生大量的自由基,從而引發一系列化學反應,影響了云狀顆粒與揮發性物質間的相互作用。由此可見,超聲波處理果汁過程中風味的形成可以被歸納為2種機制:一種是通過超聲波的物理效應 (空化、機械效應)產生強烈的剪切力、沖擊波和湍流破壞細胞膜和細胞壁,進而釋放揮發性物質;另一種是超聲波的化學效應(自由基如羥自由基,H+的聲化學反應)產生大量自由基,影響云狀顆粒與揮發性物之間的相互作用,進而引起果汁香氣的變化。因此,超聲波殺技術具有保留和提升果汁風味和營養品質的特性和優勢。

除超聲波殺菌技術外,脈沖電場是一種很有前景且最適合液體殺菌的非熱加工技術,在控制微生物和酶失活、延長保質期、保存營養、維生素、風味和感官屬性方面的優勢明顯。李楠楠[38]從脈沖電場處理后的椪柑汁中檢測出43種揮發性成分,其總含量顯著高于鮮榨椪柑汁,進一步分析發現脈沖電場能較高程度地保留原有特征風味成分,同時能夠抑制D-香芹酮等不良組分的產生。此外,JIA等[39]分別用240 μs和480 μs的脈沖電場、熱殺菌(90 ℃、1 min)處理橙汁,其揮發性風味成分損失分別為3%、9%、22%。由此可見,脈沖電場處理過的橙汁比巴氏殺菌橙汁保留了更多的揮發性風味成分。脈沖電場處理果汁過程中風味的形成可以被歸納為2種機制:首先,脈沖電場引起的電穿孔可以增加細胞組分的滲透性和結締組織的熱熔。這種效應增強了風味前體(如氨基酸、脂肪酸)和其他物質(如蛋白質、果膠)的結合能力,有利于保留果汁原有的風味成分。其次,使用脈沖電場處理果汁會引起云狀顆粒理化性質和空間結構的改變,進而影響和芳香物質的相互作用。

近年來基于果汁消費市場的需求、研究人員、果汁企業、消費市場共同推動下,有效提升了非熱加工設備的性能,加快了非熱加工技術在果汁加工領域的應用。此外,非熱殺菌技術與食品結構的關系、非熱加工機理、工藝優化、食品質構屬性等有待進一步系統地研究,以深入挖掘非熱加工技術在食品加工領域的應用潛力。加工創新技術對食品成分理化學和功能特性的影響取決于加工參數和條件,但現有的大多數有關分子間相互作用的研究都是基于體外模型系統。此外,隨著新型增香技術的廣泛應用,食品基質中非揮發性物質與芳香物質間的相互作用對食品的風味品質具有重要意義。但目前關于非熱加工相關的云狀顆粒-風味間的研究較少,在今后的研究中可以利用代謝組學對多組分變化進行研究,即根據各組分含量變化得出不同組分間的相關性,再對相關性較高的組分進行物化特性表征。因此,將非熱加工技術商業化應用時應考慮到更復雜的食品環境和加工條件,深入研究食品成分相互作用的能量理論和分子對接,有助于進一步解釋食品生產過程中物理處理對食品風味品質的影響。

3 云狀顆粒與風味化合物相互作用機制的研究

混濁汁在加工過程中風味損失嚴重,而以果膠、蛋白質和多酚三者為主構成的云狀顆粒體系構成了混濁汁的分散相,與風味變化密切相關。因此,需要進一步討論云狀顆粒體系影響風味化合物的作用機制。

3.1 非共價結合

果膠方面,TERTA等[40]在2006年提出了2種作用機制來解釋果膠對芳香性化合物釋放的影響。第一種機制涉及生物大分子物質與揮發性物質間的相互作用,即非共價結合,果膠分子可以通過吸附、微區截留、絡合、包封和氫鍵作用來提高疏水性芳香化合物的保留率[41]?；诠z與某些揮發性成分之間的高度相關性,采用絡合法將乳清蛋白和果膠應用于納米包封D-檸檬烯風味,保護揮發性化合物在加工和貯藏期間可不被分解[42]。此外,有研究顯示化學鍵破壞劑通過破壞果膠與揮發性物質間的疏水相互作用和氫鍵,進而降低果膠與風味物質的親和力,如添加尿素和三氯乙酸鈉后,蘋果果膠與風味化合物的結合顯著下降[11]。果膠改性如高甲酯化和高酰胺化能有效提升芳香化合物的保留率[43],這可能是因為果膠高甲酯化區域含有更多的疏水基團,能更好地捕獲芳香化合物。此外,酰胺分子間可以形成多個氫鍵,芳香化合物通過氫鍵與果膠結合,導致其釋放減少。由此可見,非共價作用對果膠與揮發性物質間的相互作用有較大貢獻,主要是疏水相互作用、氫鍵和離子相互作用,其貢獻度受試劑溶液本身和揮發性風味的物理性質的影響。

蛋白質對風味感知的影響主要是由芳香性化合物與蛋白質間的相互作用引起的。為了更好地理解這種相互作用的影響因素,大多數關于蛋白質芳香保留能力的研究都是在模型水溶液中進行[44]。GUO等[45]研究了熱處理對水模型中香氣成分與大豆蛋白結合的影響,熱處理增加了大豆蛋白疏水表面的結合位點,進而增強對甲酸芳樟酯、乙酸芳樟酯、芳樟醇和香葉醇的結合能力。由此可見,風味化合物可能是結合在蛋白質的疏水表面。通過研究不同序列的醛類、酮類與蛋白質間的相互作用,發現風味物質的保留率與其碳原子數成正相關,進一步分析發現疏水相互作用和氫鍵是蛋白質結合風味物質的主要作用力[46]。此外,有研究發現蛋白質經高濃度氧化劑處理后發生再聚集和部分降解,其中,具有皺紋表皮的聚集蛋白更有利于與芳香物質的疏水相互作用。由此可見,蛋白質的構象很大程度上決定了蛋白質與風味物質之間的相互作用,而pH值、溫度、離子強度和壓力等因素的變化又可以改變蛋白質構象。因此,風味調控是非常復雜的過程,大多數情況下,蛋白質與風味物質之間的相互作用是可逆的,其作用力包括疏水作用力和氫鍵。

早在1982年,KING等[47]就提出具有擴展π電子系統的風味化合物(如苯甲酸乙酯和2,3-二乙基吡嗪)可以通過疏水和π-電子相互作用與多酚相互作用。然而,作者并沒有對該假設進行系統評價或進一步研究其相互作用機制。DUFOUR等[48]研究了表兒茶素和兒茶素對芳香化合物在水醇溶液中揮發性的影響,結果表明2種多酚對苯甲醛的親和力高于對3,5-二甲氧基苯酚的親和力,支持了疏水驅動的假說。此外,隨著多酚濃度的增加,4-乙基苯酚和4-乙基愈創木酚的揮發性顯著下降,這可能是由π-π相互作用引起的[49]。而GUO等[50]通過研究(-)-表兒茶素、氫咖啡酸和根皮苷對蘋果酒中香氣化合物揮發性的影響,證明了多酚-芳香化合物的相互作用主要與2種驅動力有關,疏水相互作用作為主要驅動力,會導致大多數疏水性芳香化合物的揮發性降低;而π-π堆積驅動力會引起揮發性化合物的類似保留。

3.2 物理吸附

果膠與芳香性化合物相互作用的第二種機制與果膠分子的酯化度、分子質量、化學官能團、分子結構和空間構象有關,果膠分子通過增稠或形成凝膠網狀結構的物理吸附方式來減少揮發性物質的擴散,進而起到物理穩定作用[51]。HANSSON等利用流變學方法研究了果膠凝膠質地和芳香物質頂空濃度的關系,結果表明凝膠樣品的芳香頂空濃度低于黏性溶液,這可能是由于果膠的網絡結構,抑制了芳香化合物從溶液內部運輸到表面。果膠溶液對3種異構體揮發物(丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯)的保留受其結構特性而非理化性質的影響,當果膠溶液濃度增加時,其芳香物質保留率增加,這可能是由于隨著果膠溶液濃度的增加其黏度增加,多糖溶液的三維網絡結構變得更加復雜交錯,進而限制了揮發性化合物釋放到頂部空間[52]。此外,有研究發現橙汁飲料中風味物質的釋放量在貯藏期間顯著降低,尤其是醛類化合物(即辛醛、癸醛、尼爾、香葉醛)。進一步研究發現揮發性風味化合物的釋放受果膠濃度與其類型的顯著影響,而酯類(丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯)在果膠中的保留主要取決于其結構特性而非物化性質[53]。云狀顆粒-風味結合除了依賴疏水相互作用、氫鍵作用和π-π堆積,還部分依賴于非揮發性基質獨特的空間網狀結構對芳香物質的截留作用。

云狀顆粒體系的組成結構、果汁關鍵加工過程中云狀顆粒與風味化合物作用規律、云狀顆粒與風味化合物相互作用機制揭示了渾濁果汁的顆粒性質與風味之間的相關性:果膠通過耦合揮發性物質間的疏水相互作用來影響芳香性化合物的釋放和保留,同時增稠或形成凝膠網狀結構可減少揮發性物質的擴散;蛋白質則通過非共價鍵(疏水作用力和氫鍵)與芳香物質結合;多酚通過疏水和π-電子相互作用與芳香物質相互作用。

4 展望

云狀顆粒與揮發性物質間的相互作用強烈影響香氣物質的釋放,如何有效地保留、平衡、提升果汁的香氣是整個果汁產業所面臨的挑戰。目前,熱殺菌仍是果汁行業最常用的殺菌方式,但非熱殺菌技術在果汁加工過程中就提升風味和保持營養品質方面優勢明顯,如何在果汁加工過程中精準地檢測、調控各因素對云狀顆粒中風味物質的保留和釋放的定量影響極具挑戰。因此,深入研究非熱殺菌提升果汁風味、品質的機理,有利于實現香氣品質的定向調控,果汁產品的個性化定制,為加快最少加工的商業化應用提供科學指導。同時,果汁關鍵加工步驟對香氣物質及香氣物質與云狀顆粒間相互作用以及精準剖析加工過程中香氣物質動態變化和調控也是未來果汁香氣的研究重點。