云南不同地区生咖啡豆的风味前体物质研究.pdf

现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016, Vol.32, No.1 290 云南不同地区生咖啡豆的风味前体物质研究 董文江1,2，张丰1,3，赵建平1,2,3，胡荣锁1,2，陆敏泉1,2 (1.中国热带农业科学院香料饮料研究所，海南万宁 571533)(2.农业部香辛饮料作物遗传资源利用重点实验室， 国家重要热带作物工程技术研究中心， 海南万宁 571533） (3.华中农业大学食品科学技术学院， 湖北武汉 430070) 摘要： 本文通过测定云南德宏、 保山、 临沧和普洱四个地区生咖啡豆中风味前体物质组成和含量， 结合一元方差分析 （ANOVA）和主成分分析（PCA）进行统计学分析，探索了不同地区生咖啡豆中风味前体物质的差异性实验结果表明：氨基酸总量最高为德宏咖啡（10.31%） ，最低为保山咖啡（9.07%） ；蛋白质测定结果与氨基酸相类似；而德宏和临沧咖啡中脂肪和脂肪酸含量均小于普洱和保山咖啡；单糖总量最高为普洱咖啡（17.21%） ，最低为保山咖啡（15.95%） PCA 分析和方差分析表明，普洱咖啡中脂肪酸和其他地区均呈显著性差异（P临沧（10.15%）> 普洱（9.93%）>保山（9.07%） ，其中含量最高的氨基 酸为谷氨酸，其次为天冬氨酸，含量最低为蛋氨酸。

实验结果表明：酪氨酸、丙氨酸和天冬氨酸在四个地 区生咖啡豆中差异最大；而苏氨酸、谷氨酸、甘氨酸、 缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸以及脯氨酸在普洱、临沧和 德宏咖啡之间均没有明显差异，保山咖啡中的这几种氨基酸含量最低且和其他地区咖啡均呈显著性差异 （P临沧 （13.90%） >普洱 （13.50%） > 保山（13.03%） ，蛋白质含量除临沧和德宏咖啡之间 没有明显差异外， 其它地区均呈显著性差异 （P保山 （4.83%）>德宏（4.72%）>临沧（4.39%） ，不同地区 咖啡中的脂肪酸均以亚油酸为主，占总脂肪酸含量的 42.37%~43.48%，其次为棕榈酸，含量最低的为木焦 油酸咖啡中脂肪酸含量和组成受咖啡品种和生长环 境影响较大[15]，许多挥发性的风味物质均来自于脂肪 酸的氧化/降解反应,并且脂肪酸的种类对风味物质的 形成影响较大[16]可以看出：四个地区咖啡中的硬脂 酸和亚麻酸含量差异最大，而花生一烯酸和木焦油酸 差异最小；与其他地区生咖啡豆相比，普洱咖啡中除 山嵛酸和木焦油酸外，其他脂肪酸含量均最高，其中 硬脂酸、油酸和亚麻酸和其他地区均呈显著性差异 （P保山（13.76%）>临沧（12.38%）>德宏 （10.94%） ，四个地区咖啡中除普洱和保山咖啡之间 没有明显差异外，其他地区之间均呈显著性差异。

由 于脂肪在高温下易被氧气氧化，并且其氧化产物能够 作为替代物阻碍氨基酸斯特雷克尔降解产物参与丙烯 酰胺的合成[18]，因此，脂肪含量的差异可能会对烘焙 过程中美拉德反应产生一定的影响 图 3 不同地区生咖啡豆粗脂肪含量（g/100 g DW） Fig.3 Protein content of green coffee beans 2.6 主成分分析（PCA） 图 4 咖啡中前体物质为输入变量的主成分分析投影图 Fig.4 PCA plot obtained with the precursors in green coffee beans as the input variables PCA 应用于前体物质组成的数据矩阵 （12 行 × 5 列）以实现数据集的降维及探索不同地区间咖啡风味 前体物间的差异， PCA 二维得分投影图及载荷图如图 4 所示，前两个主成分的方差贡献率为 92.5%，其中 PC1 和 PC2 的贡献率分别为 71.2%和 21.3%在 PC1 方向上，普洱（黑色圆圈）和保山（绿色下三角）咖 啡得分为负，临沧（蓝色上三角）和德宏（红色菱形） 咖啡得分为正，以 x=0 的直线为分界线可分别开，且 现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2016, Vol.32, No.1 295 左右两侧样品分别在 PC1 投影方向上重叠严重；在 PC2 方向上， 除保山咖啡和一个德宏样品得分为正外， 其余样品得分基本为负，PC2 方向上投影基本上可将 保山咖啡同其它地区样品区分开。

从 PCA 的载荷图可 以看出脂肪酸同普洱咖啡相关性较高，可以作为区分 普洱同保山、 临沧、德宏咖啡的判断指标，而蛋白质、 氨基酸和临沧、德宏咖啡相关性较高，保山咖啡和这 几种前体物质的相关性均较差 PCA 的分析结果和方 差分析结果一致，说明风味前体物质可用于不同地区 生咖啡豆样品的鉴别 3 结论 本文以云南四个主产区的生咖啡豆为研究对象， 通过对多种风味前体物质的测定并结合统计学方法对 多元数据进行解析，明确了与各主产区生咖啡豆相关 性较大的风味前体物质， 并且在 PCA 的二维得分投影 图上能够对不同地区样品进行区分普洱咖啡中的脂 肪酸含量相对较高，且其脂肪酸总量和保山、临沧、 德宏样品均呈显著性差异，表明脂肪酸可作为鉴别普 洱咖啡的判断指标；保山咖啡中的氨基酸和蛋白质含 量最低且与和其他地区呈显著性差异，可作为区分保 山咖啡的判断指标；含量相对较高的氨基酸、蛋白质 以及和其他地区呈显著性差异的脂肪，可作为区分德 宏咖啡和其他地区咖啡的判断指标；而临沧生咖啡豆 中的氨基酸总量、蛋白质含量以及脂肪含量均和保山 地区咖啡呈显著性差异通过对云南不同地区生咖啡 豆中各前体物质组成和含量的测定，探索不同地区生 咖啡豆中前体物质的差异性，为分析烘焙咖啡豆中风 味化合物及云南咖啡的品质提升提供理论参考。

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