劉明春，李正國，王心宇，楊迎伍，王國民，鄧 偉

（重慶大學(xué)生物工程學(xué)院基因工程研究中心，重慶市高校功能基因與調(diào)控新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400044）

榨菜揮發(fā)性風(fēng)味成分的分析

劉明春，李正國*，王心宇，楊迎伍，王國民，鄧 偉

（重慶大學(xué)生物工程學(xué)院基因工程研究中心，重慶市高校功能基因與調(diào)控新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400044）

為了檢測榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味成分，采用同時(shí)蒸餾萃取法（SDE）提取榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味成分，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）對(duì)榨菜揮發(fā)性的風(fēng)味成分進(jìn)行分離鑒定，確定了其中的34種化學(xué)成分，占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的97.15%。采用面積歸一化法測定了各種成分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果表明，榨菜的主要揮發(fā)性成分是異硫氰酸烯丙酯（40.15%）、鄰苯二甲酸二丁酯（14.35%）、異硫氰酸芐酯（10.01%）、異硫氰酸環(huán)丙酯（9.30%）、（Z，Z，Z）-9，12，15-十八碳三烯酸乙酯（3.09%）、二甲基三硫醚（2.80%）、十六酸乙酯（1.53%）等，這七種成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)占總揮發(fā)性成分的81.23%。

榨菜，揮發(fā)性風(fēng)味，同時(shí)蒸餾萃取，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

Abstract：The flavor components in pickled mustard tuber were extracted by simultaneous distillation extraction method（SDE）to evaluate the flavor quality of it，in which 34 components，equaling to 97.15%of total flavor components in weight，were identified by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）analysis.Besides，the relative content of each component was determined by area normalizing method.It was indicated that the main flavor components in pickled mustard tuber were allyl isothiocyanate（40.15%），dibutyl phthalate（14.35%），（2-isothiocyanatoethyl）-benzene（10.01%），isothiocyanato-cyclopropane（9.30%），（Z，Z，Z）-9，12，15-octadecatrienoic acid ethyl ester（3.09%），dimethyl trisulfide（2.80%），hexadecanoic acid ethyl ester（1.53%），and the seven components equal to 81.23%of total flavor components in weight.

Keywords：pickled mustard tuber；volatile flavorcompounds；simultaneous distillation extraction；gas chromatography-mass spectrometry

榨菜是莖用芥菜（Brassica juncea coss var tnmida Tsen et Lee，俗稱青菜頭）經(jīng)整理、脫水、加鹽腌制、后熟而成的一種蔬菜腌制品［1］，是我國的一種特色蔬菜加工品。從青菜頭到具有一定色、香、味的榨菜必須經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜的加工及后熟轉(zhuǎn)化過程，在這個(gè)過程中通過內(nèi)源芥子苷酶和乳酸菌等微生物的共同作用產(chǎn)生各種風(fēng)味物質(zhì)，賦予榨菜特有的風(fēng)味和營養(yǎng)［2］。作為香氣、口感、風(fēng)味俱優(yōu)的傳統(tǒng)腌制品，榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味一直是評(píng)價(jià)其品質(zhì)的重要指標(biāo)。因此，開展榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味成分的研究，以確定其特征香氣組分就顯得尤為必要。目前，對(duì)榨菜的研究主要集中在榨菜栽培技術(shù)［3］、榨菜加工工藝［4-5］、榨菜副產(chǎn)品的加工利用及榨菜的保鮮與包裝等方面［6-7］，而對(duì)榨菜揮發(fā)性風(fēng)味成分的分離鑒定研究較少，尚未對(duì)榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行過系統(tǒng)研究。為了全面了解榨菜成品中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，本工作擬采用同時(shí)蒸餾萃?。⊿DE）技術(shù)提取榨菜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)分離鑒定其中的揮發(fā)性成分，以期為進(jìn)一步了解榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味成分，豐富榨菜加工理論，同時(shí)為榨菜加工的技術(shù)創(chuàng)新提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

榨菜 由重慶市涪陵榨菜集團(tuán)提供，為經(jīng)三腌三榨工藝腌制成熟（腌制約60～70d）而未加輔料的榨菜成品；乙醚、無水硫酸鈉 均為分析純。

同時(shí)蒸餾萃取裝置 重慶高教玻璃儀器廠；Agilent 6890氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠。

1.2 榨菜揮發(fā)性風(fēng)味成分的提取

取約100g腌制成熟未加輔料的榨菜樣品，切碎后置于1000mL圓底燒瓶中，加入300mL去離子水，接至同時(shí)蒸餾-萃取裝置的一端，控制溫度在100～110℃之間保持沸騰。另取50mL重蒸乙醚置于250mL單頸圓底燒瓶中，接在SDE裝置的另一端，以恒溫水浴加熱燒瓶，在40℃下連續(xù)萃取120min。榨菜揮發(fā)油的乙醚萃取液用活化過的無水硫酸鈉脫水過夜，密封保存于-20℃冰箱中，然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去乙醚，經(jīng)吹氮濃縮至1.5mL，備用，重復(fù)三次。

1.3 GC-MS聯(lián)用儀分析條件

1.3.1 氣相色譜條件 HP-5彈性石英毛細(xì)管柱（30.00m×0.32mm i.d.× 0.25!m）；程序升溫50℃→200℃（5℃ /min），保持 15min；進(jìn)樣口溫度 230℃；氦氣為載氣，流速 1mL/min；分流比 40∶1；進(jìn)樣量1.0!L；溶劑延遲3min。

1.3.2 質(zhì)譜條件 EI離子源；離子源溫度230℃；電子能量 70eV；發(fā)射電流 60!A；電子倍增器電壓900V；掃描質(zhì)量范圍20～500u；標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫：NIST05a譜庫。

1.4 成分鑒定

1.4.1 定性分析 取榨菜揮發(fā)油1.0!L，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定。通過化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，檢索NIST05a譜圖庫，并分別與8峰索引及EPA/NIH質(zhì)譜圖集的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照，復(fù)合，再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析及氣相色譜保留指數(shù)法數(shù)據(jù)，確認(rèn)榨菜揮發(fā)油中的各個(gè)化學(xué)成分。

1.4.2 定量分析 通過化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，按面積歸一化法進(jìn)行定量分析，分別求得各化學(xué)成分在揮發(fā)油中的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 榨菜揮發(fā)油的GC-MS總離子流圖

按前述實(shí)驗(yàn)步驟提取榨菜總揮發(fā)油，經(jīng)GC-MS檢測，由化學(xué)工作站給出榨菜揮發(fā)油的總離子流圖，結(jié)果見圖1。

2.2 GC-MS檢測榨菜揮發(fā)油中的化合物

總離子流圖中各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后所得的質(zhì)譜圖，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索，人工譜圖解析，按各峰的質(zhì)譜裂片與文獻(xiàn)核對(duì)，查對(duì)有關(guān)質(zhì)譜資料，對(duì)基峰、質(zhì)核比和相對(duì)豐度等方面進(jìn)行比較［8-10］，分別對(duì)各峰加以確認(rèn)，經(jīng)綜合分析鑒定，榨菜揮發(fā)油中的各化學(xué)成分及相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1。

從表1可以看出，榨菜揮發(fā)性風(fēng)味主要成分（相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為異硫氰酸烯丙酯（40.15%）、鄰苯二甲酸二丁酯（14.35%）、異硫氰酸芐酯（10.01%）、異硫氰酸環(huán)丙酯（9.30%）、（Z，Z，Z）-9，12，15-十八碳三烯酸乙酯（3.09%）、二甲基三硫醚（2.80%）、十六酸乙酯（1.53%）、亞麻酸乙酯（1.50%）、2-戊基呋喃（1.45%）、正十六酸（1.08%）、3-甲基異噻唑（1.07%）、苯丙腈（1.04%）、4-異硫氰酸-1-丁烯酯（1.01%）等。酯類化合物的相對(duì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）最高，占總量的82.31%，其次是醛類，占總量的3.77%，其中異硫氰酸烯丙酯、異硫氰酸芐酯、異硫氰酸環(huán)丙酯等異硫氰酸酯類化合物的含量達(dá)到59.46%。

圖1 榨菜揮發(fā)油總離子流圖

異硫氰酸烯丙酯（AITC）、異硫氰酸芐酯等異硫氰酸酯類化合物被認(rèn)為是含黑芥子苷類十字花科蔬菜及其加工產(chǎn)品的獨(dú)特風(fēng)味組分，具有強(qiáng)烈的催淚性和辛辣味，同時(shí)也具有芳香味［11］。它們的前體是一種含硫和氮的葡萄糖苷物質(zhì)（硫苷），在榨菜腌制加工過程中，榨菜細(xì)胞組織破裂后，榨菜中的芥子苷同內(nèi)源酶芥子酶相接觸，在芥子酶的催化作用下水解產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)異硫氰酸酯類。同時(shí)，酶解產(chǎn)物與pH等條件有關(guān)，在酸性條件下有利于腈類組分的生成［12］。也正是因?yàn)殡鐫n過程中的乳酸發(fā)酵導(dǎo)致pH下降，從而在榨菜中檢測到了苯丙腈等腈類組分。傳統(tǒng)的中醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為，AITC具有止痛消炎、發(fā)汗散寒、增進(jìn)食欲、殺菌抗癌等功效［13-14］，美國 FDA已經(jīng)把AITC列為公認(rèn)安全物質(zhì)（GRAS）范圍［15］。異硫氰酸芐酯等異硫氰酸酯類化合物也被證實(shí)對(duì)致癌劑誘發(fā)的乳腺癌、前胃癌和肺癌有明顯的抑制作用［14］。

二甲基三硫醚等含硫化合物也是榨菜揮發(fā)性風(fēng)味成分的重要組分之一，它們是蔥屬蔬菜及其加工產(chǎn)品的特征風(fēng)味，具有蔥-肉特殊香味，同時(shí)含硫化合物也具有較強(qiáng)的殺菌和防腐等作用［17］。主要成分正十六酸對(duì)乳腺癌細(xì)胞具有一定的抑制和細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)活性［18］，二叔丁基對(duì)甲酚是一種廣泛應(yīng)用的抗氧化劑［19］。從榨菜揮發(fā)油含有的這些活性成分來看，榨菜應(yīng)該還具有一定的藥用價(jià)值，而關(guān)于其藥用價(jià)值的開發(fā)利用還有待于進(jìn)一步的研究。

另外，據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道［20］，蔬菜腌制品在腌制發(fā)酵過程中乳酸菌等微生物會(huì)利用氨基酸等前體物發(fā)酵產(chǎn)生醇、酸、醛、酯類等揮發(fā)性化合物。據(jù)此推測榨菜揮發(fā)性組分中的醇類、酸類和醛類等成分的產(chǎn)生均應(yīng)與榨菜腌制發(fā)酵過程中微生物的作用有關(guān)。

3 結(jié)論

通過同時(shí)蒸餾萃取（SDE）法提取榨菜揮發(fā)性風(fēng)味成分，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分離鑒定出34種化合物，占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的97.15%。榨菜的主要揮發(fā)性風(fēng)味成分是異硫氰酸烯丙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、異硫氰酸芐酯、異硫氰酸環(huán)丙酯、（Z，Z，Z）-9，12，15-十八碳三烯酸乙酯、二甲基三硫醚、十六酸乙酯等。榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味成分的形成應(yīng)該是內(nèi)源酶和微生物共同作用的結(jié)果，對(duì)于其具體作用機(jī)理還有待于進(jìn)一步的深入研究。榨菜揮發(fā)油中還含有一些具有生理功能的活性成分，對(duì)于這些成分應(yīng)該加以重視。本文為進(jìn)一步了解榨菜的揮發(fā)性風(fēng)味成分，豐富榨菜加工理論，同時(shí)為榨菜加工中的技術(shù)創(chuàng)新提供了參考。

表1 榨菜揮發(fā)性風(fēng)味成分分析結(jié)果

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Analysis of volatile flavor compounds of pickled mustard tuber

LIU Ming-chun，LI Zheng-guo*，WANG Xin-yu，YANG Ying-wu，WANG Guo-ming，DENG Wei
（Genetic Engineering Research Center，Bio-Engineering College，Chongqing University，Key Lab of Functional Gene and New Regulation Technologies under Chongqing Municipal Education Commission，Chongqing 400044，China）

TS255.1

A

1002-0306（2010）10-0118-04

2009-05-05 *通訊聯(lián)系人

劉明春（1982-），男，碩士研究生，主要從事植物化學(xué)研究。

重慶市科委自然基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2007BA1005）。