黃明泉，王 璐，孫寶國

(北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室，北京 100048)

甜面醬中非揮發(fā)性有機(jī)酸成分分析

黃明泉，王 璐，孫寶國

(北京工商大學(xué) 食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室，北京 100048)

對7種市售甜面醬樣品采用硫酸-甲酯化方法進(jìn)行前處理，二氯甲烷作萃取溶劑，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對甜面醬中的高級脂肪酸、多元酸、芳香酸等非揮發(fā)性有機(jī)酸進(jìn)行檢測，以極性柱和弱極性柱雙柱定性法進(jìn)行定性分析，以十三烷酸甲酯作內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行半定量測定。結(jié)果表明：雙柱定性法共分離、鑒定出37種非揮發(fā)性有機(jī)酸，包括高級脂肪酸18種、多元酸10種、芳香酸3種、其他類6種，其中高級脂肪酸碳鏈長度主要集中在C14～C22，占非揮發(fā)性有機(jī)酸總量的86.62%～95.12%。不同產(chǎn)地的甜面醬含有的非揮發(fā)性有機(jī)酸種類基本相似，但各成分含量差異較大。通過與前期電子舌測定結(jié)果比較表明，甜面醬中非揮發(fā)性有機(jī)酸的含量和酸味沒有明顯的相關(guān)性，且有機(jī)酸中檸檬酸對甜面醬酸味的貢獻(xiàn)率最大。

甜面醬；非揮發(fā)性有機(jī)酸；氣相色譜-質(zhì)譜法；酸味

甜面醬又稱面醬或甜醬，它是以面粉為主要原料，經(jīng)過制曲和保溫發(fā)酵釀制而成的半固體狀調(diào)味料。甜面醬甜咸適口，味鮮醇厚，并帶有濃郁的醬香和酯香，是餐桌上必不可少的調(diào)味品。近年來，對于甜面醬風(fēng)味口感的研究逐步發(fā)展起來，尤其是對其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究日益成熟。曾燦偉[1]通過對甜面醬發(fā)酵過程的動態(tài)檢測探討發(fā)酵溫度、濕度對揮發(fā)性成分的影響。張玉玉等[2]利用同時蒸餾萃取法和氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)聯(lián)用技術(shù)，對“六必居”甜面醬的香氣成分進(jìn)行了分析。孟鴛等[3-4]采用同時蒸餾萃取、溶劑萃取和頂空固相微萃取3種萃取方法，分別與GC-MS聯(lián)用分析甜面醬的揮發(fā)性成分，并對3種萃取方法的分析結(jié)果進(jìn)行了比較，同時還探討了光照對揮發(fā)性成分形成的影響。但是，對甜面醬非揮發(fā)性成分的分析研究鮮有報道。

甜面醬中有機(jī)酸含量大約占鮮質(zhì)量的2%，酸成分種類繁多，主要分為揮發(fā)性有機(jī)酸和非揮發(fā)性有機(jī)酸。除氨基酸作為含氮化合物另作研究，甜面醬中的非揮發(fā)性有機(jī)酸主要包含高級脂肪酸、多元酸和芳香酸。這些非揮發(fā)性有機(jī)酸一部分來自于原料本身，一部分作為發(fā)酵過程中碳水化合物的代謝中間產(chǎn)物，對面醬的呈味、營養(yǎng)及質(zhì)量都具有重要的作用。高級脂肪酸如亞油酸、α-亞麻酸屬于人體必需脂肪酸，具有豐富的營養(yǎng)，同時這些不飽和脂肪酸作為風(fēng)味前體物經(jīng)自動氧化產(chǎn)生氫過氧化物，又通過各種不同的反應(yīng)生成如醛類、酮類、內(nèi)酯、短鏈游離脂肪酸、醇類以及酯類等許多風(fēng)味物質(zhì)[5]。而多元酸中的檸檬酸、蘋果酸、乳酸等作為良好的酸味劑和pH值調(diào)節(jié)劑，不僅能提高面醬的口感和穩(wěn)定性，還能起到抗氧化、防腐的功效[6-7]。因此，面醬中非揮發(fā)性有機(jī)酸的種類和含量直接影響著甜面醬的品質(zhì)。

早期的有機(jī)酸分析主要采用化學(xué)滴定方法，但由于分離純化困難，且許多種有機(jī)酸含量低，檢測精度及靈敏度都十分有限。隨著科技的發(fā)展，色譜技術(shù)逐漸應(yīng)用于有機(jī)酸的測定，現(xiàn)在常用的分析方法有氣相色譜及其聯(lián)用分析方法[8-9]、高效液相色譜(high performance liquid chromatography，HPLC)法[10-11]、離子色譜(ion chromatography，IC)法[12-13]，此外還有薄層色譜(thin layer chromatography，TLC)法[14]、毛細(xì)管電泳(capillary electrophoresis，CE)法[15]等。

本課題組在前期實驗中采用帶有專一選擇性傳感器的電子舌對甜面醬甜、咸、鮮、酸4種特征口感的滋味強(qiáng)度進(jìn)行了同時檢測，并結(jié)合其4項理化指標(biāo)(總酸值、氨基態(tài)氮值、食鹽含量、還原糖含量)進(jìn)行了主成分分析(PCA)和比較[16]。為進(jìn)一步研究甜面醬中酸味的呈味來源及非揮發(fā)性有機(jī)酸的呈味作用，本實驗擬采用硫酸-甲醇甲酯化方法對7種不同品牌的甜面醬進(jìn)行前處理衍生，利用GC-MS對甜面醬中的高級脂肪酸、多元酸和芳香酸等成分進(jìn)行分析，以極性柱和弱極性柱雙柱定性法進(jìn)行定性分析，以十三烷酸甲酯作內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行半定量測定，結(jié)合前期電子舌實驗結(jié)果對甜面醬中非揮發(fā)性有機(jī)酸組成及其呈味進(jìn)行研究分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甜面醬樣品來自市售的7種不同品牌，首次采樣前未打開包裝，樣品信息詳見表1。

表1 7種甜面醬樣品信息表Table1 Information of 7 kinds of sweet sauces

濃硫酸、甲醇、二氯甲烷、氯化鈉、無水硫酸鈉(均為分析純) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；十三烷酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度＞96.3%) 美國Accustandard股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；SL-N Electronic Balance電子天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；SHZ-82氣浴恒溫振蕩器 常州國華電器有限公司；6890N-5973i氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(配全自動進(jìn)樣器)美國安捷倫公司；Trace GC Ultra-DSQⅡ(配全自動進(jìn)樣器) 美國塞默飛世爾科技公司。

1.3 方法

1.3.1 12.5%(V/V)硫酸-甲醇溶液的配制

冰水浴冷卻攪拌條件下，將25mL濃硫酸緩慢加入200mL無水甲醇，搖勻備用。

1.3.2 內(nèi)標(biāo)儲備液的配制

準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)品十三烷酸甲酯0.025g，用甲醇溶解并定容至25mL配制成1mg/mL內(nèi)標(biāo)儲備液，－4℃貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 甲酯化及提取[17]

準(zhǔn)確稱取5.00g甜面醬樣品，置入150mL碘量瓶，加入1mg/mL十三烷酸甲酯內(nèi)標(biāo)儲備液500μL，再加入50mL 12.5%的硫酸-甲醇溶液，混勻后置入35℃的搖瓶柜，轉(zhuǎn)速120r/min，恒溫振蕩30h。溶液濾去殘渣，濾液倒入盛有40mL蒸餾水的250mL分液漏斗中，分別用10mL重蒸二氯甲烷萃取3次，合并提取液用飽和氯化鈉溶液洗滌2次，加入10g無水硫酸鈉干燥、密封，放置于-20℃冰箱靜置過夜。濾出干燥劑，濾液經(jīng)高純度氮氣吹掃濃縮，濃縮液轉(zhuǎn)移至5mL容量瓶中，用重蒸后的二氯甲烷溶劑定容，取定溶液2.0μL進(jìn)行GC-MS分析。

1.3.4 GC-MS條件

1.3.4.1 6890N-5973i氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀參數(shù)設(shè)置

氣相色譜條件：DB-Wax毛細(xì)管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；載氣He(99.999%)；恒流，柱流速1.0mL/min；分流比25:1；進(jìn)樣量2.0μL；進(jìn)樣口溫度250℃；升溫程序：初溫40℃，保持2min，以7℃/min升至150℃，保持5min，再以6℃/min升至250℃，保持5min。

質(zhì)譜條件：電子電離(electron ionization，EI)源；電子能量70eV；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；傳輸管線溫度280℃；溶劑延遲時間3.5min；掃描模式：全掃描；質(zhì)量掃描范圍m/z 29～500。

1.3.4.2 Trace GC Ultra-DSQ Ⅱ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀參數(shù)設(shè)置

氣相色譜條件：RTX-5毛細(xì)管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；載氣He(99.999%)；恒流，柱流速1.0mL/min；分流比25:1；進(jìn)樣量2.0μL；進(jìn)樣口溫度250℃；升溫程序：初溫55℃，保持1min，以6℃/min升至115℃，保持5min，以3℃/min升至180℃，保持5min，以2℃/min升至190℃，保持5min，以7℃/min升至280℃，保持5min。

質(zhì)譜條件：EI源；電子能量70eV；離子源溫度250℃；傳輸管線溫度280℃；延遲時間 3.0min；掃描模式：全掃描；質(zhì)量掃描范圍m/z 29～500。

1.3.5 定性分析

用氣質(zhì)聯(lián)用儀和計算機(jī)譜庫檢索(The NIST 2011)，并結(jié)合保留指數(shù)、參考文獻(xiàn)及相關(guān)網(wǎng)站(http://www.odour. org.uk)等共同進(jìn)行定性。保留指數(shù)計算見式(1)：

式中：RI為保留指數(shù)；n和n＋1分別為未知物流出前后正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)；tn和tn+1分別為相應(yīng)正構(gòu)烷烴的保留時間/min；t為未知物在氣相色譜中的保留時間(tn＜t＜tn+1)/min。

1.3.6 半定量分析

由于分析的目標(biāo)物種類較多，難于一一找到其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，根據(jù)半定量法，以十三烷酸甲酯作為內(nèi)標(biāo)物，以Trace Ultra-DSQⅡ GC-MS得到的質(zhì)譜總離子流圖為基礎(chǔ)，根據(jù)兩化合物峰面積之比等于兩化合物質(zhì)量之比(式(2))進(jìn)行半定量分析，得到目標(biāo)化合物的含量。每個樣品在相同的實驗條件下連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣3次，結(jié)果取平均值。

式中：Ai為目標(biāo)物峰面積；As為表示內(nèi)標(biāo)物峰面積；mi為目標(biāo)物含量/(mg/100g)；ms為內(nèi)標(biāo)物的含量/(mg/100g)。

2 結(jié)果與分析

2.1 定性分析

圖1 RXT-5柱(A)和DB-Wax柱(B)非揮發(fā)性有機(jī)酸GC-MS總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatograms of non-volatile organic acids separated on RXT-5 column and DB-Wax column

樣品經(jīng)甲酯衍生化后，以二氯甲烷為溶劑進(jìn)行萃取，所得萃取液經(jīng)濃縮后用GC-MS進(jìn)行雙柱(RXT-5弱極性柱與DB-Wax強(qiáng)極性柱)定性分析，得到GC-MS總離子流圖，由于篇幅有限，只列出樣品4對應(yīng)的質(zhì)譜總離子流圖(圖1)。

根據(jù)質(zhì)譜總離子流圖，通過譜庫The NIST 2011檢索結(jié)果和人工質(zhì)譜解析等手段，并結(jié)合計算的保留指數(shù)對有機(jī)酸甲酯化合物進(jìn)行鑒定，從而定性出對應(yīng)的有機(jī)酸成分。

從表2可以看出，弱極性柱RXT-5共分離鑒定出31種非揮發(fā)性有機(jī)酸成分，強(qiáng)極性柱DB-Wax進(jìn)行GC-MS分析，共檢測出37種非揮發(fā)性有機(jī)酸(包含RXT-5的31種成分)，其中高級脂肪酸18種、多元酸10種、芳香酸3種、其他類6種。高級脂肪酸碳鏈長度主要集中在C14～C22，占非揮發(fā)性有機(jī)酸總量的86.62%～95.12%。其中，包含飽和脂肪酸10種、單不飽和脂肪酸5種、多不飽和脂肪酸3種；直鏈脂肪酸15種、支鏈脂肪酸3種。分析發(fā)現(xiàn)甜面醬中的非揮發(fā)性有機(jī)酸成分繁多，既包含人體必需脂肪酸：α-亞油酸和亞麻酸，同時還含有豐富的多元酸，如檸檬酸、蘋果酸、乳酸、琥珀酸、草酸、富馬酸、烏頭酸、壬二酸、丙二酸等，它們不僅可以作為酸味劑或增味劑改善面醬的口感，還可以作為抗氧化劑、防腐劑保證面醬的品質(zhì)。此外，山梨酸作為食品防腐劑在7種甜面醬包裝袋基本信息中都有標(biāo)出，在本實驗中7種樣品都有檢出，且結(jié)合后面的定量分析發(fā)現(xiàn)7種樣品山梨酸含量都符合國家標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)值≤0.5g/kg)。芳香族有機(jī)酸中的香草酸[48]和阿魏酸[49-50]具有抗氧化、抗自由基、降血脂、抗血栓、抗炎等生理活性，不僅能使食品保鮮，還具有良好的保健功能。甜面醬中還含有一定量的奇數(shù)碳鏈和支鏈脂肪酸，據(jù)文獻(xiàn)[51-53]報道這些脂肪酸具有較強(qiáng)的抗癌活性。

2.2 定量分析

以十三烷酸甲酯作為內(nèi)標(biāo)物對定性出的37種有機(jī)酸成分進(jìn)行半定量測定，經(jīng)3次平行測定后計算得到7種甜面醬樣品非揮發(fā)性有機(jī)酸的平均半定量結(jié)果，如表3所示；并根據(jù)各成分含量，計算出每種甜面醬樣品中相對面積百分含量大于1%的有機(jī)酸成分列表，如表4所示。

表2 4號甜面醬樣品非揮發(fā)性有機(jī)酸甲酯的GC-MS鑒定結(jié)果Table2 Identification results of non-volatile organic acids in sample 4 by GC-MS

由表3可知，7種不同品牌的甜面醬有機(jī)酸種類基本相似，但各成分的含量差異較大。Choi等[54-55]比較了作為韓國豆醬原料的3種大豆(未發(fā)芽大豆、光照下發(fā)芽大豆和未光照下發(fā)芽大豆)的有機(jī)酸含量，發(fā)現(xiàn)3種大豆的有機(jī)酸總量差異較大，分別為(942.2±70.0)、(1075.6±79.5)、(1019.7±82.1)mg/100g，并進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵環(huán)境、微生物種群以及原料大豆的產(chǎn)地等都對豆醬中的有機(jī)酸含量具有重要的影響。曾燦偉[1]也發(fā)現(xiàn)甜面醬發(fā)酵過程中的溫度、濕度對面醬揮發(fā)性成分具有很大的影響。在本實驗中，同樣發(fā)現(xiàn)產(chǎn)地為廣東的樣品1和產(chǎn)地為山東的樣品4的有機(jī)酸成分含量與其他5種產(chǎn)地為北京的甜面醬各成分含量差別較大，其非揮發(fā)性有機(jī)酸總量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他5種甜面醬樣品，說明產(chǎn)地對甜面醬非揮發(fā)性有機(jī)酸含量具有一定的影響，不同產(chǎn)地的面粉原料、發(fā)酵菌種以及發(fā)酵條件的不同導(dǎo)致了有機(jī)酸成分含量的差異。Park等[56]測定韓國豆醬脂肪酸含量發(fā)現(xiàn)高級脂肪酸主要集中在C14～C22，其中油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞麻酸為脂肪酸的主要成分，這與甜面醬中脂肪酸的檢測結(jié)果相似。Park等[57]在市售的豆醬中檢測出乳酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸和檸檬酸，其含量分別為0.6、0.8、0.9、0.8、23.4、54.5mg/100g。本實驗在面醬中同樣檢測出乳酸、草酸、丙二酸、琥珀酸及檸檬酸，但未檢測出戊二酸，且各酸成分的含量與豆醬中的含量差別較大，其中，面醬中乳酸、草酸、琥

珀酸含量高于豆醬，而丙二酸、檸檬酸含量低于豆醬)，面醬和豆醬的非揮發(fā)性有機(jī)酸中檸檬酸含量都最高。

表3 7種甜面醬非揮發(fā)性有機(jī)酸半定量結(jié)果Table3 Results of semi-quantitative determination of non-volatile organic acids in 7 kinds of sweet sauces

表4 7種甜面醬非揮發(fā)性有機(jī)酸含量百分比前8種成分列表Table4 Top 8 for contents of non-volatile organic acids in seven kinds of sweet sauces

表5 甜面醬中5種主要有機(jī)酸的呈味特性及在甜面醬中的TAV值Table5 Flavor properties and TAV values of five organic acids in 7 kinds of sweet sauces

由表4可知，7種樣品有機(jī)酸的主要成分組成相似，但樣品1和樣品4的主要成分含量與其他樣品差異顯著。產(chǎn)地為北京的5種甜面醬中非揮發(fā)性有機(jī)酸的主要成分為亞油酸(52.14～53.46mg/100g)、棕櫚酸(17.33～18.09mg/100g)、油酸(11.53～13.54mg/100g)、乙酰丙酸(2.9 3～4.0 3 m g/1 0 0 g)、α-亞麻酸(2.65～2.91mg/100g)、檸檬酸(1.61～3.61mg/100g)、山梨酸(1.18～1.83mg/100g)、硬脂酸(0.90～1.21mg/100g)。與北京地區(qū)生產(chǎn)的面醬相比，廣東地區(qū)生產(chǎn)的樣品1中亞油酸、棕櫚酸含量較低，檸檬酸未檢測到，而油酸、乙酰丙酸、硬脂酸的含量更高；山東生產(chǎn)的樣品4中棕櫚酸、檸檬酸、乙酰丙酸較低，而油酸、亞麻酸、硬脂酸的含量十分豐富。

在檢測的北京產(chǎn)地的5種甜面醬中，高級脂肪酸占非揮發(fā)性有機(jī)酸總量的88.22%～90.29%(其中飽和脂肪酸占19.57%～20.27%、不飽和脂肪酸占68.47%～70.72%)，多元酸占總量3.39%～5.43%、芳香酸類占0.63%～0.95%。而樣品1和樣品4中的多元酸和芳香酸含量相對較低，但兩者的不飽和脂肪酸比例相對較高。

2.3 味道強(qiáng)度(TAV)值分析

非揮發(fā)性有機(jī)酸中起主要呈酸作用的有機(jī)酸有乳酸、富馬酸、琥珀酸、蘋果酸和檸檬酸。這些有機(jī)酸既可以作為食用酸味劑提高消費者對食品的嗜好性，也可以用作pH值調(diào)節(jié)劑穩(wěn)定食品體系，同時大部分有機(jī)酸都具有一定的抗菌、防腐作用，有機(jī)酸的這些特性使其對食品的呈味具有重要的貢獻(xiàn)和作用。酸感是酸的普遍風(fēng)味，但不同的酸有其各自的特征口感，如Rubico等[58]研究表明琥珀酸除了酸味外還有苦味，而亞洲的研究小組描述琥珀酸具有谷氨酸鈉的味道，歐洲研究人員的描述則是可口的肉湯味。不同的有機(jī)酸不僅味感不同，其酸度和閾值也大不相同，正因如此，食品中酸的濃度和酸味之間并不呈現(xiàn)一種簡單的相互關(guān)系[59]?；诖耍瑢嶒灢捎肨AV值分析法對呈味有機(jī)酸對面醬的呈味貢獻(xiàn)進(jìn)行分析。TAV值等于樣品中呈味物質(zhì)在樣品中的含量與它對應(yīng)的呈味閾值之比。通常認(rèn)為，TAV值大于1時，該呈味物質(zhì)能夠?qū)υ摌悠返某饰队胸暙I(xiàn)，且數(shù)值越大，貢獻(xiàn)越大；相反，當(dāng)TAV值小于1 時，說明該呈味物質(zhì)對呈味貢獻(xiàn)不大，呈味作用不顯著[60]。這種分析方法較客觀，已成功用于Emmental奶酪[60]、燉牛肉汁[60]及大閘蟹肉[61]的風(fēng)味研究中。但這種方法也存在一定的缺陷，因為其并沒有考慮食品中各物質(zhì)間的相互作用對食品滋味的影響，如協(xié)同效應(yīng)、消殺作用等[62]。結(jié)合GB 2760—2011《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中允許添加至食品中的酸味劑種類和甜面醬中非揮發(fā)性有機(jī)酸成分對比分析，表5為甜面醬中5種主要有機(jī)酸的閾值、相對酸度、酸味特性及在樣品中的TAV值。

由表5可知，5種有機(jī)酸都可作為酸味劑添加至食品中。其中，檸檬酸的TAV值為1.68～5.52，說明檸檬酸對甜面醬酸味的貢獻(xiàn)最大，檸檬酸的酸味溫和爽口且后味短，這可能是甜面醬所呈現(xiàn)的微酸感不容易被察覺的原因。琥珀酸的TAV值為0.84～1.91，對面醬的呈味具有一定貢獻(xiàn)，琥珀酸具有顯著的鮮味，且在有食鹽、谷氨酸鈉、其他有機(jī)酸(如醋酸、檸檬酸)存在時鮮味更明顯。在樣品1和樣品4中乳酸的TAV值大于1，說明乳酸在這兩種甜面醬中也具有一定的呈味作用。而富馬酸和蘋果酸的TAV值都較低，呈味作用不顯著。

圖2 甜面醬樣品酸味得分值[[1166]]Fig.2 The sourness scores of 7 kinds of sweet sauces[16]

課題組在前期實驗中利用Astree電子舌專一選擇性傳感器對7種甜面醬樣品進(jìn)行了特征滋味的評價，通過Excel的宏運算，將電子舌傳感器響應(yīng)信號轉(zhuǎn)化為甜面醬單一特征口感的得分值。由圖2可知，通過電子舌測定得到的7種甜面醬酸味特征的得分值按從小到大的排列依次為：樣品1＜樣品4、樣品7＜樣品5、樣品3、樣品6＜樣品2[16]。此結(jié)果與表5中5種呈味有機(jī)酸的總量大小排列并不一致，印證了之前闡述的“食品中酸的含量和酸味之間并不呈現(xiàn)一種簡單的相互關(guān)系”這一結(jié)論。而作為對酸味貢獻(xiàn)最大的檸檬酸，其在甜面醬中的含量也與酸味沒有明顯的相關(guān)性，分析原因可能有以下幾種：1) TAV值并沒有考慮到樣品中各物質(zhì)間的相互作用對滋味的影響，Breslin等[64]總結(jié)前人的眾多研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在一定的含量范圍內(nèi)，有機(jī)酸和食鹽可以產(chǎn)生相乘現(xiàn)象(即酸味和咸味都增強(qiáng))，但當(dāng)基質(zhì)中食鹽含量很高時，有機(jī)酸的酸味會受到抑制。甜面醬中咸味是主要的滋味之一，食鹽的含量(以NaCl計)約為9.0%，遠(yuǎn)超過其呈味閾值0.5%，高含量的食鹽在一定程度上抑制了有機(jī)酸的酸味作用；2) Pangborn等[65]發(fā)現(xiàn)由于食品基質(zhì)的多樣性、復(fù)雜性以及研究人員的主觀影響，對呈味物質(zhì)分析的結(jié)果往往不盡相同。沒有直接的證據(jù)可以證明一種呈味化合物在水溶液中的呈味信息(閾值、呈味強(qiáng)度等)可以直接應(yīng)用于復(fù)雜的食品基質(zhì)分析中。而Hoehl等[66]的研究表明甚至不同的水質(zhì)都會對化合物的呈味作用產(chǎn)生不同的影響。相同的化合物在不同的基質(zhì)中閾值差別很大，在同樣的基質(zhì)、不同的加工方式下其閾值也各不相同[67]。此外，不同的檢測方法、不同的模型構(gòu)建都會使呈味物質(zhì)滋味特性的測定結(jié)果具有一定的限制性[68]。這些因素都在一定程度上影響著呈味分析的客觀性和準(zhǔn)確性；3)本實驗中只集中討論了常見的5中呈味有機(jī)酸對面醬酸味的貢獻(xiàn)作用，而甜面醬中含有的其他非揮發(fā)性有機(jī)酸(如草酸、乙酰丙酸、烏頭酸、香草酸、阿魏酸等)和揮發(fā)性有機(jī)酸(如乙酸)的酸味特性及其呈味作用并沒有進(jìn)行深入的探討，這些有機(jī)酸對甜面醬呈酸的作用和影響尚未知；4)電子舌技術(shù)與普通理化分析方法和人工感官評價相比，雖擁有快速、便捷、高效、靈敏等特點，但其穩(wěn)定性、重復(fù)性和準(zhǔn)確性等仍需要進(jìn)一步的探索和研究[16]。甜面醬口感主要以甜、咸、鮮為主，其具有的微酸感一般不易察覺，由于面醬中酸味特征并不明顯，使電子舌傳感器對其酸味的敏感度降低，相較于甜、咸、鮮味更容易產(chǎn)生偏差。

3 結(jié) 論

本實驗采用硫酸-甲醇方法對7種甜面醬樣品進(jìn)行甲酯化衍生，以二氯甲烷為溶劑提取非揮發(fā)性有機(jī)酸甲酯成分，利用GC-MS雙柱定性鑒定非揮發(fā)性有機(jī)酸組分，以十三烷酸甲酯為內(nèi)標(biāo)物對所測成分進(jìn)行半定量分析。結(jié)果表明：雙柱定性共鑒定出包括油酸、亞油酸、α-亞麻酸、棕櫚酸、硬脂酸、乙酰丙酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、琥珀酸、草酸、富馬酸、烏頭酸、壬二酸、阿魏酸等37種非揮發(fā)性有機(jī)酸成分，其中高級脂肪酸18種、多元酸10種、芳香酸3種、其他類6種。本實驗中檢測出的非揮發(fā)性有機(jī)酸大部分具有不同的滋味特征，且含有一定的生理活性，對增強(qiáng)甜面醬特征風(fēng)味口感、保證甜面醬良好品質(zhì)、提高甜面醬的營養(yǎng)價值起到了重要的作用。

不同產(chǎn)地的甜面醬含有的有機(jī)酸種類基本相似，但各成分含量差異較大。利用味道強(qiáng)度值對甜面醬呈味有機(jī)酸進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)5種呈味有機(jī)酸中，檸檬酸的TAV值大于1，對甜面醬呈酸的貢獻(xiàn)最大，但電子舌的酸味特征分析結(jié)果表明檸檬酸含量和有機(jī)酸總含量與面醬的酸感強(qiáng)度都沒有明顯的相關(guān)性。

本實驗中不同產(chǎn)地的甜面醬有機(jī)酸成分含量不同，而其他條件如發(fā)酵菌種、發(fā)酵溫度、光照等條件對非揮發(fā)性有機(jī)酸成分含量的影響有待于深入探討。同時，對甜面醬中其他非揮發(fā)性有機(jī)酸的呈味作用和特征有待進(jìn)一步研究和分析。

[1] 曾燦偉. 甜面醬釀制過程中的菌相分析及風(fēng)味成分研究[D]. 湖北:湖北工業(yè)大學(xué), 2009.

[2] 張玉玉, 黃明泉, 田紅玉, 等. “六必居”面醬揮發(fā)性成分SDE法提取及GC-MS分析[J]. 中國食品學(xué)報, 2010, 10(2): 154-159.

[3] 孟鴛, 喬宇, 康旭, 等. 同時蒸餾萃取、溶劑萃取和頂空固相微萃取與GC-MS聯(lián)用分析甜面醬的揮發(fā)性成分[J]. 中國調(diào)味品, 2011, 36(1): 97-100.

[4] 孟鴛, 喬宇, 李冬生, 等. 光照對甜面得揮發(fā)性成分影響的研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 50(11): 2311-2314.

[5] HIERRO E, DELAHOZ L, ORDONEZ L A. Contribution of microbial and meat endogenous enzymes to the lipolysis of dry fermented sausages[J]. J Agric Food Chem, 1997, 45(8): 2989-2995.

[6] CHEUNG H N B. Bacterial growth inhibition during composting of food waste: effects of organic acids[D]. Saskatchewan: University of Regina, 2008.

[7] MATO I, SU?REZ-LUQUE S, HUIDOBRO J F. A review of the analytical methods to determine organic acids in grape juices and wines[J]. Food Res Int, 2005, 38: 1175-1188.

[8] SARIP T. Comparison of high-performance liquid and gas chromatography in the determination of organic acids in culture media of alka liphilic bacteria[J]. J Chromatogr, 1993, 634: 273-280.

[9] YANG M H, CHOONG Y M. A rapid gas chromatographic method for direct determination of short-chain (C2-C12) volatile organic acids in foods[J]. Food Chem, 2001, 75: 101-108.

[10] 向陽, 李崎, 顧國賢. 國內(nèi)啤酒有機(jī)酸組成及其綜合評價[J]. 食品科學(xué), 2007, 28(1): 266-270.

[11] SHUKLA S, CHOI T B, PARK H K, et al. Determination of non-volatile and volatile organic acids in Korean traditional fermented soybean paste (Doenjang)[J]. Food Chem Toxicol, 2010, 48(8/9): 2005-2010.

[12] 張霞, 楊柳, 向剛, 等. 煙草中有機(jī)酸和無機(jī)陰離子的離子色譜法分析及聚類分析研究[J]. 中國煙草學(xué)報, 2009, 15(4): 13-18.

[13] KUPINA S A, POHL C A, GANNOTTI J L. Determination of tartaric, malic and citric acids in grape juice and wine using gradient ion chromatography[J]. Am J Enol Viticult, 1991, 42: 1-5.

[14] RYAN J J, DUPONT J A. Identification and analysis of the major acids from fruit juices and wines[J]. J Agric Food Chem, 1973, 21: 45-49. [15] MATO I, SU?REZ-LUQUE S, HUIDOBRO J F. Simple determination of main organic acids in grape juice and wine by using capillary zone electrophoresis with direct UV detection[J]. Food Chem, 2007, 102(1): 104-112.

[16] HUANG Mingquan, WANG Lu, SUN Baoguo, et al. Evaluation of sweet sauce characteristic taste based on electronic tongue technology[J]. Adv Mater Res, 2012, 554: 1593-1601.

[17] 張文葉, 賈春曉, 毛多斌, 等. 山楂果中多元酸和高級脂肪酸的分析研究[J]. 食品科學(xué), 2003, 24(6): 117-119.

[18] WU S, ZORN H, KRINGS U, et al. Volatiles from submerged and surface-cultured beefsteak fungus, Fistulina hepatica[J]. Flavour Fragr J, 2007, 22(1): 53-60.

[19] WU S, KRINGS U, ZORN H, et al. Volatile compounds from the fruiting bodies of beefsteak fungus Fistulina hepatica (Schaeffer: Fr.) Fr[J]. Food Chem, 2005, 9(2): 221-226.

[20] MATEO J, ZUMALACARREGUI J M. Volatile compounds in chorizo and their changes during ripening[J]. Meat Sci, 1996, 44(4): 255-273. [21] UMANO K, HAGI Y, NAKAHARA K, et al. Volatile constituents of green and ripened pineapple (Aanas comosus [L.] Merr.)[J]. J Agric Food Chem, 1992, 40(4): 599-603.

[22] OSORIO C, ALARCON M, MORENO C, et al. Characterization of odor-active volatiles in Champa (Campomanesia lineatifolia R. & P.) [J]. J Agric Food Chem, 2006, 54(2): 509-516.

[23] VINOGRADOV B A. Production, composition, properties and application of essential oils[DB/OL]. http://webbook.nist.gov/ cgi/cbook. cgi?Source=2004VIN%2334230W&Units=SI&Mask=3FFF, 2004.

[24] GUILLEN M D, MANZANOS M J. Study of the volatile composition of an aqueous oak smoke preparation[J]. Food Chem, 2002, 79: 283-292. [25] QUIJANO C E, SALAMANCA G, PINO J A. Aroma volatile constituents of Colombian varieties of mango (Mangifera indica L.)[J]. Flavour Fragr J, 2007, 22(5): 401-406.

[26] VARMING C, ANDERSEN M L, POLL L. Influence of thermal treatment on black currant (Ribes nigrum L.) juice aroma[J]. J Agric Food Chem, 2004, 52(25): 7628-7636.

[27] ROSTAD C E, PEREIRA W E. Kovats and Lee retention indices determined by gas chromatography/mass spectrometry for organic compounds of environmental interest[J]. J High Resolut Chrom Chrom Comm, 1986, 9: 328-334.

[28] SUHARDI S, SUZUKI M, YOSHIDA K, et al. Changes in the volatile compounds and in the chemical and physical properties of snake fruit (Salacca edulis Reinw) Cv. Pondoh during maturation[J]. J Agric Food Chem, 2002, 50(26): 7627-7633.

[29] TRET’YAKOV K V. Retention data NIST mass spectrometry data center[DB/OL]. http://webbook.nist.gov/cgi/cbook. cgi?Source=2007TRE% 2320876M&Mask=2000, 2007.

[30] WU S, ZORN H, KRINGS U, et al. Volatiles from submerged and surface-cultured beefsteak fungus, Fistulina hepatica[J]. Flavour Fragr J, 2007, 22(1): 53-60.

[31] DAVID F, GERE D R, SCANLAN F, et al. Instrumentation and applications of fast high-resolution capillary gas chromatography[J]. J Chromatogr A, 1999, 842: 309-319.

[32] DACAMARA C A G, SHEPHERD S L K, JOAQUIM D R G. Analise quimnica da cultura de tecidos do hibrido Clusia paralicola X Clusia weddelliana[J]. Revista Brasileira de Farmacognosia, 2002, 12: 26-28.

[33] HADARUGA D I, HADARUGA N G, HERMENEAN A. Bionanomaterials: thermal stability of the oleic acid/alpha-and betacyclodextrin Complexes[J]. Revista de Chimie, 2008, 59(9): 994-998.

[34] ROMEO V, ZIINO M, GIUFFRRIDA D, et al. Flavour profile of capers (Capparis spinosa L.) from the Eolian Archipelago by HSSPME/GC-MS[J]. Food Chem, 2007, 101(3): 1272-1278.

[35] BOULANGER R, CROUZET J. Free and bound flavour components of Amazonian fruits: 2 cupuacu volatile compounds[J]. Flavour Fragr J, 2000, 15(4): 251-257.

[36] REMBERGER M, HYNNING P A, NEILSON A H. Gas chromatographic analysis and gas chromatographic-mass spectrometric identification of compounds in the cyclohexane-extractable fraction from contaminated sediment samples[J]. J Chromatogr, 1990, 508: 159-178.

[37] TRET’YAKOV K V. Retention data NIST mass spectrometry data center[DB/OL]. http://webbook.nist.gov/cgi/cbook. cgi?Source=2008TRE% 2320876M&Mask=2000, 2008.

[38] ISIDOROV V A, KRAJEWSKA U, DUBIS E N, et al. Partition coefficients of alkyl aromatic hydrocarbons and esters in a hexaneacetonitrile system[J]. J Chromatogr A, 2001, 923: 127-136.

[39] SAROGLOU V, DORIZAS N, KYPRIOTAKIS Z, et al. Analysis of the essential oil composition of eight Anthemis species from Greece[J]. J Chromatogr A, 2006, 1104: 313-322.

[40] BOUSAADA O, AMMAR S, SAIDANA D, et al. Chemical composition and antimicrobial activity of volatile components from capitula and aerial parts of Rhaponticum acaule DC growing wild in Tunisia[J]. Microbiol Res, 2008, 163: 87-95.

[41] ALISSANDRAKIS E, KIBARIS A C, TARANTILIS P A, et al. Flavour compounds of Greek cotton honey[J]. J Sci Food Agric, 2005, 85(9): 1444-1452.

[42] REZENDE C M, FRAGA S R G. Chemical and aroma determination of the pulp and seeds of murici (Byrsonima crassifolia L.)[J]. J Braz Chem Soc, 2003, 14(3): 425-428.

[43] HARRISON B M, PRIEST F G. Composition of peaks used in the preparation of malt for Scotch whisky production-influence of geographical source and extraction depth[J]. J Agric Food Chem, 2009, 57(6): 2385-2391.

[44] SUAREZ M, DUQUE C, WINTOCH H, et al. Glycosidically bound aroma compounds from the pulp and the peelings of lulo fruit (Solanum vestissimum D.)[J]. J Agric Food Chem, 1991, 39: 1643-1645.

[45] HANAI T, HONG C. Structure-retention correlation in CGC[J]. J Hi Res Chromatogr, 1989, 12: 327-332.

[46] ZHAO Chenxi, LI Xiaoning, LIANG Yizeng, et al. Comparative analysis of chemical components of essential oils from different samples of Rhododendron with the help of chemometrics methods[J]. Chemom Intell Lab Syst, 2006, 82: 218-228.

[47] JIMENEZ J J, BERNAL J L, AUMENTE S, et al. Quality assurance of commercial beeswax. Ⅱ. Gas chromatography-electron impact ionization mass spectormetry of alcohols and acids[J]. J Chromatogr A, 2003, 1007: 101-116.

[48] HUNG P V, HATCHER D W, BARKER W. Phenolic acid composition of sprouted wheats by ultra-performance liquid chromatography (UPLC) and their antioxidant activities[J]. Food Chem, 2011, 126(4): 1896-1901.

[49] ZHAO Z H, MOGHADASIAN M H. Chemistry, natural sources, dietary intake and pharmacokinetic properties of ferulic acid: a review[J]. Food Chem, 2008, 109(4): 691-702.

[50] L? Junli, YU Lu, LU Yingjian et al. Phytochemical compositions, and antioxidant properties, and antiproliferative activities of wheat flour[J]. Food Chem, 2012, 135(2): 325-331.

[51] 許仁博. 脂肪酸的抗癌作用[J]. 糧油食品科技, 1988, 12(3): 44.

[52] YANG Y, SHANGPEI L, CHEN X, et al. Induction of apoptotic cell death and in vivo growth inhibition of hum an cancer cells by a saturated branched-chain fatty acid, 13-methyltetradecanoic acid[J]. Cancer Res, 2000, 60(3): 505-509.

[53] WONGTANGTINTHARN S, OKU H, IWASAKI H, et al. Effect of branched-chain fatty acids on fatty acid biosynthesis of hum an breast cancer cells[J]. J Nutr Sci Vitam inol, 2004, 50(2): 137-143.

[54] CHOI U K, BAJPAI V K. Comparative study of quality characteristics of meju, a Korean soybean fermentation starter, made by soybeans germinated under dark and light conditions[J]. Food Chem Toxicol, 2010, 48(1): 356-362.

[55] CHOI U K, KIM M H, LEE N H, et al. The characteristics of Cheonggukjang, a fermented soybean product, by the degree of germination of raw soybean[J]. Food Sci Technol, 2007, 16: 734-739.

[56] PARK M K, CHO I H, LEE S. Metabolite profiling of Cheonggukjang, a fermented soybean paste, during fermentation by gas chromatography-mass spectrometry and principal component analysis[J]. Food Chem, 2010, 122: 1313-1319.

[57] PARK H K, GIL B G, KIM J K. Characteristics of taste components of commercial soybean paste[J]. Food Sci Biotechnol, 2002, 11(4): 376-379.

[58] RUBICO S M, MCDANIEL M R. Sensory evaluation of acids by freechoice profiling[J]. Chem Senses, 1992, 17(3): 273-289.

[59] 闞建全. 食品化學(xué)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2002: 314-315.

[60] SCHLICHTHERLE-CERNY H, AMAD? R. Analysis of tasteactive compounds in an enzymatic hydrolysate of deamidated wheat gluten[J]. J Agric Food Chem, 2002, 50(6): 1515-1522.

[61] CHEN D W, ZHANG M. Non-volatile taste active compounds in the meat of Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis)[J]. Food Chem, 2007, 104(3): 1200-1205.

[62] JENSEN K N, J?RGENN B M, NIELSEN J. Low-temperature transitions in cod and tuna determined by differential scanning calorimetry[J]. Lebensmittel-Wissenschaft und Technologie, 2003, 36(3): 369-374.

[63] 丁耐克. 食品風(fēng)味化學(xué)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 1996: 64-65.

[64] BRESLIN P A S. Interactions among salty, sour and bitter compounds[J]. Trend Food Sci Tech, 1996, 7(12): 390-399.

[65] PANGBORN R M. Relative taste intensities of selected sugars and organic acids[J]. J Food Sci, 1963, 28(6): 722-733.

[66] HOEHL K, SCHOENBERGER G U, BUSCH-STOCKFISCH M. Water quality and taste sensitivity for basic tastes and metallic sensation[J]. Food Qual Prefer, 2010, 21(2): 243-249.

[67] 陳慧, 張彥青, 張菡, 等. 未除氣與除氣淡爽型啤酒中9種有機(jī)酸的閾值[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2011, 37(5): 175-180.

[68] SIEBERT K J. Modeling the favor thresholds of organic acids in beer as a function of their molecular properties[J]. Food Qual Prefer, 1999, 10: 129-137.

Analysis of Non-Volatile Organic Acids in Sweet Sauce

HUANG Ming-quan，WANG Lu，SUN Bao-guo
(Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients, Beijing Key Laboratory of Food Flavor Chemistry, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China)

The non-volatile organic acids in 7 kinds of sweet sauces were determined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The acid components were esterified with 12.5% (V/V) H2SO4-CH3OH solution and extracted by CH2Cl2. Identification of these organic acids was assessed by comparing their retention indexes (RI) with those of authentic standards using double-column method, and semi-quantification was conducted by using methyl tridecanoate as the internal standard. Totally 37 non-volatile organic acids were separated by a strong polar column and a weak polar column and their chemical structures were identified, including 18 higher fatty acids, 10 polybasic acids, 3 aromatic acids and 6 other types. The content of the higher fatty acids accounted for 86.62%–95.12% of the total organic acids, and their carbon numbers mainly ranged from 14 to 22. The major acid components in 5 kinds of sweet sauces commercialized in Beijing were linoleic acid (52.14–53.46 mg/100 g), palmitic acid (17.33–18.09 mg/100 g), oleic acid (11.53–13.54 mg/100 g), levulinic acid (2.93–4.03 mg/100 g), α-linolenic acid (2.65–2.91 mg/100 g), citric acid (1.61–3.61 mg/100 g), sorbic acid (1.18–1.83 mg/100 g) and stearic acid (0.90–1.21 mg/100 g). It was also found that the types of organic acids in sweet sauces from different origins were basically the same. However, the content of each compound showed a significant difference. Compared with previous results obtained by electronic tongue analysis, citric acid provided the biggest contribution to the sourness of sweet sauce. However, no appreciable relevance between content of organic acids and sourness intensity was observed in this work.

sweet sauce；non-volatile organic acids；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；sourness

TS207.3

A

1002-6630(2013)18-0123-08

10.7506/spkx1002-6630-201318025

2012-07-31

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目(31101350)；“十二五”國家科技支撐計劃項目(2011BAD23B01)

黃明泉(1977—)，男，副教授，博士，研究方向為香料香精與食品分析檢測。E-mail：hmqsir@163.com