李 智,初 眾,姚 晶*,張彥軍,董文江
(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院香料飲料研究所,海南 萬寧 571533;2.黑龍江東方學院食品與環(huán)境工程學部,黑龍江 哈爾濱 150086;3.國家重要熱帶作物工程技術(shù)研究中心,海南 萬寧 571533)
海南產(chǎn)不同等級香草蘭豆揮發(fā)性成分分析
李 智1,2,初 眾1,3,姚 晶2,*,張彥軍1,3,董文江1,3
(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院香料飲料研究所,海南 萬寧 571533;2.黑龍江東方學院食品與環(huán)境工程學部,黑龍江 哈爾濱 150086;3.國家重要熱帶作物工程技術(shù)研究中心,海南 萬寧 571533)
采用電子鼻和頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),分析海南產(chǎn)不同等級香草蘭豆揮發(fā)性香氣,采用高效液相色譜技術(shù)檢測主要香氣物質(zhì)的含量。結(jié)果表明:不同等級香草蘭豆的整體香氣在電子鼻主成分分析圖譜上有顯著性差異;頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)共檢測出75 種揮發(fā)性香氣成分,一級、二級、三級豆分別檢測出67、65 種和60 種,相對含量最多為香草醛,分別為58.86%、56.66%、43.90%,不同等級香草蘭豆的芳香族類、醛類、酮類、酸類、醇類、雜環(huán)六大類香氣化合物相對含量有明顯差異,芳香族類是香草蘭豆中最主要香氣化合物,相對含量分別為88.99%、88.35%和82.55%;高效液相色譜檢測結(jié)果表明,與二級和三級豆相比,一級豆中香草醛、香草酸相對含量最高,分別為3.56%、0.21%;二級豆中對羥基苯甲醛相對含量高于一級和三級豆,為0.15%;在3 個等級豆中,三級豆對羥基苯甲酸相對含量最高為0.03%。
香草蘭豆;香氣;電子鼻;頂空-固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用
香草蘭(Vanilla planifolia Andrews)又名香子蘭、香果蘭、香莢蘭、華尼拉等,是一種典型的多年生熱帶藤本香料植物,素有“食品香料之王”的美譽[1]。香草蘭豆是豆莢通過殺青、發(fā)酵、陰干、后熟等工藝加工而成的商品,含有250多種揮發(fā)性成分,其產(chǎn)品香氣獨特,留香時間長,具有用途廣、經(jīng)濟價值高的特點,被廣泛應用于高檔食品、化妝品、飲料、醫(yī)藥等領(lǐng)域[2]。
香草醛(4-羥基-3-甲氧基苯甲醛)是香草蘭中含量最高的香氣物質(zhì),對香草蘭整體香氣有高達1/3的貢獻率[3]。此外,有資料表明香草酸、對羥基苯甲醛和對羥基苯甲酸3 種物質(zhì)的含量也是衡量香草蘭整體香氣品質(zhì)的重要 指標[4]。然而,香草蘭豆中一些微量痕量的揮發(fā)性成分同樣有著很高的香氣貢獻率,Brunschwig等[5]通過氣相色譜-嗅覺測量法分析塔西提島地區(qū)的氣味活性化合物,得到茴香醛和愈創(chuàng)木酚是關(guān)鍵香氣化合物。Perze-silva等[6]分析墨西哥地區(qū)香草蘭中揮發(fā)性成分,得出愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、香草乙酮和香草醇含量雖然較少但具有與香草醛相似的香氣強度。董智哲等[7]用優(yōu)化后的頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction,HS-SPME)方法比較海南、湯加和科摩羅3 種不同產(chǎn)地香草蘭揮發(fā)性成分,結(jié)果表明不同產(chǎn)地揮發(fā)性成分差異明顯,是由于香草蘭生長環(huán)境和加工方法差異導致,然而,對海南產(chǎn)不同等級香草蘭豆的揮發(fā)性成分未見相關(guān)研究與報道。
香草蘭豆含有多種復雜的揮發(fā)性成分,通過人為感官很難鑒別。電子鼻是采用傳感器模擬人的嗅覺,把采集的樣品信息通過數(shù)據(jù)庫分析,來識別和檢測樣品復雜風味及成分的檢測技術(shù),具有快速、客觀等優(yōu)點[8]。同時,電子鼻不是對于樣品的具體氣味信息進行個別分析,而是對其整體信息進行綜合分析[9]。趙穎等[10]用電子鼻檢測不同處理工藝板栗酥餅風味成分,丁玉勇[11]應用電子鼻和多種模式識別算法對不同種食用香辛料進行鑒別。SPME-氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)用方法具有操作時間短,樣品量小,無需萃取溶劑,能夠盡可能減少揮發(fā)性物質(zhì)的損失,較為真實地反映風味成分等優(yōu)點而被廣泛應用于揮發(fā)性成分的分析[12]。王艷等[13]用HS-SPME-GC-MS法分析東北油豆角揮發(fā)性成分,顧賽麒等[14]把電子鼻和HSSPME-GC-MS檢測鋸緣青蟹揮發(fā)性風味物。
目前,香草蘭豆分級主要以長度為標準[1],但不同級別香草蘭豆揮發(fā)性成分尚未有研究報道,因此,本實驗利用電子鼻和HS-SPME-GC-MS技術(shù),并結(jié)合高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)法檢測香草蘭豆中主要香氣物質(zhì)相對含量,分別從整體香氣角度考察并結(jié)合定性定量分析,探究海南3 個等級的香草蘭豆揮發(fā)性成分情況,比較其差異性,為香草蘭豆應用提供理論依據(jù)。
1.1材料與試劑
香草蘭豆莢 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院香料飲料研究所;采用單元式熱空氣技術(shù)發(fā)酵生香。甲醇(色譜純)、無水乙醇(分析純)、香草醛、香草酸、對羥基苯甲醛、對羥基苯甲酸、C7~C30烷烴標準樣品 美國Sigma公司。
1.2儀器與設(shè)備
7890A-5975C GC-MS儀、1260 HPLC儀 美國Agilent公司;SPME纖維頭75 μm CAR/PDMS、手動SPME裝置 美國Supelco公司;電子鼻分析系統(tǒng)法國Alpha M.O.S公司。
1.3方法
1.3.1香草蘭豆選取
通過查閱文獻和行業(yè)標準,香草蘭豆長度區(qū)分為一級豆:16 cm以上;二級豆:14~16 cm;三級豆:12~14 cm,選取不同特征香草蘭豆作為實驗研究對象[15-16]。
1.3.2電子鼻分析條件
測定方法參考劉紅等[17]的方法適當修改。待測經(jīng)粉碎機粉碎的香草蘭豆粉末樣品,每個稱取1 g裝入10 mL頂空瓶中,加蓋密封待檢,將制備好裝有樣品的頂空瓶分組放入待測樣品盒中,設(shè)置檢測程序,由G6500-CTC自動進樣器取樣檢測,每個待測樣品制備10 個平行樣,本實驗所使用電子鼻的6 支傳感器均為金屬氧化物,各傳感器名稱與性能描述如表1所示,傳感器響應值參照最低值為0.05,電子鼻檢測參數(shù)為載氣,凈化空氣;流速150 mL/min;樣品量1 g;樣品容器體積10 mL;孵化溫度50 ℃;孵化期300 s ;注射器溫度60 ℃;注射體積1 500 μL;數(shù)據(jù)采集延遲時間180 s;數(shù)據(jù)采集時間90 s。
表1 傳感器性能Table 1 The performance of sensors
1.3.3HS-SPME條件
應用課題組董智哲等[7]優(yōu)化后的方法實驗。準確稱量2 g粉碎后的香草蘭豆粉末于15 mL SPME瓶中,加蓋密封后置于80 ℃水浴鍋中預熱20 min,再用CAR/PDMS(75 μm)纖維頭吸附20 min。繼而,在GC-MS進樣口解吸附8 min,解吸附溫度250 ℃。樣品平行實驗3 次。
1.3.4GC-MS條件
GC條件:DB-5MS毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:起始溫度40 ℃,保持2 min,然后以1.5 ℃/min的速率升溫到65 ℃,保持2 min,再以0.5 ℃/min的速率升溫到70 ℃,再以5 ℃/min的速率升溫到90 ℃,再以3 ℃/min的速率升溫到170 ℃,最后以4 ℃/min的速率升溫到290 ℃并保持2 min;載氣為He;流速1 mL/min;不分流進樣。
MS條件:電子電離源;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;接口溫度280 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z 30~300。
1.3.5溶劑萃取
用電子天平分別準確稱取4.00 g不同等級粉碎機粉碎后的香草蘭豆粉末,置于250 mL錐形瓶中,與100 mL體積分數(shù)70%乙醇溶液充分混合,再將錐形瓶置于50 ℃水浴搖床中振蕩10 h,過濾將溶液定容至100 mL,存于4 ℃冰箱中備用。每個樣品重復3 次。
1.3.6HPLC檢測條件
根據(jù)盧少芳等[18]的方法略作修改,ZORBAX XDB-C18色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);進樣量取3 μL;流速1.0 mL/min;檢測波長280 nm;柱溫為室溫(26 ℃);流動相采用甲醇-0.5%冰乙酸(20∶80,V/V)溶液;樣品采集時間35 min;機器靈敏度0.01 AUFS。
采用香草醛標準品、香草酸標準品、對羥基苯甲醛標準品、對羥基苯甲酸標準品和出峰保留時間定性,外標法確定物質(zhì)相對含量。
1.4數(shù)據(jù)分析
GC-MS數(shù)據(jù)分析由各組分經(jīng)儀器配置的NIST 08譜庫進行檢索,根據(jù)匹配度和文獻已報道物質(zhì)進行核對,再與文獻報道的DB-5MS柱的保留指數(shù)(retention index,RI)比對進行定性分析。同時采用峰面積歸一化法進行定量,得到各組分的相對含量(組分峰面積占總峰面積的百分比)。
電子鼻數(shù)據(jù)采用Alpha Soft V12.0軟件控制儀器和處理數(shù)據(jù),用Origin 8.0軟件作圖。
2.1香草蘭豆電子鼻分析
電子鼻傳感器響應值的高低反映了傳感器對所測氣體成分的靈敏度,響應值越高,說明傳感器對樣品的靈敏度越大。電子鼻分析不同等級香草蘭豆揮發(fā)性成分如圖1所示,空白樣響應值在0.01~0.26之間,與所測樣品響應值差異顯著(P<0.05),LY2/gCT傳感器上的響應值均在0.05左右,對所測樣品靈敏度較低,其他5 個傳感器響應值都有明顯差異(P<0.05),一級豆響應值最高,二級豆其次,三級豆響應值最低,各傳感器響應值在0.40~2.20之間,說明不同等級豆在揮發(fā)性成分上有顯著性差異(P<0.05),傳感器對一級豆的靈敏度最大。參照表1,由電子鼻傳感器的響應值高低情況,可判斷樣品中不同類的揮發(fā)性成分在6 個傳感器間有交互作用,芳香類化合物、醇類和醇的燃燒產(chǎn)物等有機物是揮發(fā)性成分的主要物質(zhì),烴類化合物較少。對傳感器響應值進行方差分析,相對標準偏差范圍為2.42%~9.01%,表明電子鼻傳感器對樣品具有良好的檢測重復性。
圖1 電子鼻6 個傳感器對不同等級香草蘭豆香氣的響應值Fig.1 Response values of six sensors from electronic nose for different levels of vanilla
通過統(tǒng)計學方法對數(shù)據(jù)進行分析,可以更直觀的看出不同等級豆揮發(fā)性成分的差別。電子鼻的主成分分析(principle component analysis,PCA)是一種多元統(tǒng)計方法。PCA是一種掌握事物主要矛盾的統(tǒng)計分析方法,通過對樣品反映到傳感器上多指標的信息進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和降維,并對降維后的特征向量進行線性分類,最后在PCA分析的散點圖上顯示主要的兩維散點圖[19]。在PCA轉(zhuǎn)換和降維后,通過線性分類獲得的綜合指標即主成分,對方差貢獻率較大的PC1和貢獻率次之的PC2,它們的合計方差貢獻率達到85%以上說明主要成分可以較好地反映原來多指標的信息[20]。
對3 種不同等級香草蘭豆香氣信息的PCA分析如圖2所示,每個樣品10 組平行數(shù)據(jù)可以很好的組成群落,表明樣品平行性較好。PC1和PC2累計方差貢獻率為99.94%,說明2 個主成分軸包含了香草蘭揮發(fā)性成分大部分信息量,能夠反映香草蘭氣味的整體信息。辨別指數(shù)(discrimination index,DI),可表達電子鼻PCA圖上樣品的區(qū)分程度,DI越大說明區(qū)分越好[14],一級豆和二級豆,三級豆的DI分別為90.35和91.89,結(jié)合圖1包含樣品主要信息的散點圖從左到右依次分布,說明3 個不同等級豆的香氣信息,通過電子鼻系統(tǒng)可以很好的區(qū)分,表明不同等級豆的揮發(fā)性氣味有顯著差異。
圖2 不同等級香草蘭香氣的PCCAA圖Fig.2 Principal component analysis of different levels of vanilla
由圖1、2分析可知,3 個不同等級豆揮發(fā)性成分有差異,一級豆揮發(fā)性成分通過電子鼻檢測器的靈敏度最高,這可能是由于在加工生香過程中,一級豆較長、寬且厚所含內(nèi)源酶和香氣物質(zhì)底物較多,使一系列復雜的化學反應進行的更完全,同時根據(jù)前期實驗結(jié)果表明,樣品粉碎過40 目篩,不同等級樣品通過電子鼻檢測,統(tǒng)一采用1 g,平行10 次實驗;通過GC-MS聯(lián)用儀檢測統(tǒng)一采用2 g,平行3 次實驗;通過溶劑提取,HPLC儀檢測,統(tǒng)一采用4 g實驗,計算干質(zhì)量,平行3 次實驗,即實驗結(jié)果是在單位質(zhì)量下測得不同等級(長度)的香草蘭豆揮發(fā)性成分有差異。據(jù)報道,香草蘭香氣組分在鮮莢中是以與糖類相結(jié)合的香氣前體物質(zhì)形式存在,這些前體物質(zhì)在加工過程中通過內(nèi)源酶作用下釋放出來,起作用的內(nèi)源酶系統(tǒng)包括β-葡萄糖苷酶、過氧化物酶、多酚氧化酶、果膠酶、纖維素酶等[21]。
2.2不同等級的香草蘭豆揮發(fā)性物質(zhì)分析
通過HS-SPME-GC-MS對香草蘭豆揮發(fā)性物質(zhì)分析,共檢測出75 種揮發(fā)性成分(表2),其中海南產(chǎn)一級、二級、三級3 種不同等級香草蘭豆分別檢測出67、65 種和60 種。利用面積歸一化法進行定量分析,結(jié)果顯示3 種香草蘭豆中相對含量較高(大于0.8%)物質(zhì)主要有2,3-丁二酮、乙酸、3-羥基-2-丁酮、正己醛、鄰甲氧基苯酚、香草醛、呋喃甲醛、苯甲醛等,其中相對含量最多的為香草醛且3 種香草蘭豆中相對含量具有顯著性差異(P<0.05),在一級、二級、三級豆中分別為58.86%、56.66%、43.90%。有些揮發(fā)性物質(zhì)只在一級香草蘭豆中檢測到,如2-乙基呋喃、4-乙酰氧基-3-甲氧基苯甲醛、十七烷、酞酸二乙酯;1,6-二甲基-4-異丙基萘、苯甲酸、糠醇只在二級豆中含有;二甲基吡嗪、正十三烷、十四酸只在三級豆中檢測到。
相對含量較高物質(zhì)中,香草醛有濃厚的香草味,乙酸具有強烈的尖酸氣息,2,3-丁二酮和3-羥基-2-丁酮具有甜香、奶香,苯甲醛、呋喃甲醛有杏仁味和堅果味,正己醛、鄰甲氧基苯酚有芳香味,這些香氣物質(zhì)中一級豆只有香草醛的相對含量最高。特有香氣中2-乙基呋喃表現(xiàn)為焦香味,二甲基吡嗪表現(xiàn)為堅果香氣,糠醇為苦味,苯甲酸有苯或者甲醛的臭味,十四酸無味,幾種烷烴類物質(zhì)屬于大分子化合物,揮發(fā)性低,對香氣貢獻不大[22-23]。
微量的揮發(fā)性成分也可能有較高的香氣貢獻率,有些學者提出2-甲氧基-4-甲基苯、4-甲氧基苯甲醛、愈創(chuàng)木酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、香草乙酮和苯乙醇含量雖然較少但對整體香氣有較高貢獻,有的香氣強度甚至接近香草醛[5-6]。海南的一級、二級、三級香草蘭豆只有對甲氧基苯甲醛、鄰甲氧基苯酚和苯乙醇檢測到,相對含量分別為0.06%、0.06%、0.08%,0.71%、1.17%、1.74%和0.12%、0.13%、0.14%,但是否為海南地區(qū)的特征揮發(fā)性成分尚不確定。
表2 不同等級香草蘭豆的揮發(fā)性成分Table 2 Volatile compounds of different levels of vanilla pods
續(xù)表2
對3 個等級香草蘭豆檢測出揮發(fā)性化合物進行分類總結(jié),如表3所示,海南產(chǎn)一級香草蘭豆檢測出芳香族22 種、醛類11 種、酮類9 種、酸類4 種、醇類5 種、雜環(huán)6 種、烷烴8 種和酯類2 種;二級豆依次為21、11、9、4、5、7、7 種和1 種;三級豆種類依次為15、13、9、4、6、7、5 種和1 種,各類化合物中芳香族類相對含量最高,在一級、二級、三級豆中分別為88.99%、88.35%和82.55%;一級豆中醛類、酮類、酸類和雜環(huán)化合物相對含量都少于二級豆,而三級豆相對含量最高分別為3.68%、5.60%、1.72%和2.57%;酯類化合物相對含量接近在0.03%左右,烷烴類一級豆相對含量為1.36%,二級、三級豆分別為0.49%和0.72%。
董智哲[27]對不同產(chǎn)地的香草蘭豆進行分析,認為豆莢的生長環(huán)境和加工方式可能會對香草蘭香氣物質(zhì)的種類和含量影響較大。朱先約等[28]用電子鼻區(qū)分了不同產(chǎn)地、不同品種的香煙。本研究通過HS-SPME-GC-MS方法檢測出不同等級香草蘭豆揮發(fā)性香氣物質(zhì)相對含量和種類的差異性,與電子鼻PCA圖對不同等級豆香氣信息區(qū)分的結(jié)果相互驗證,說明來自同產(chǎn)地經(jīng)過同種加工方式獲得的香草蘭豆揮發(fā)性成分仍有所不同。
表3 不同等級香草蘭豆SPME-GC-MS的檢測結(jié)果比較Table 3 Comparisons of SPME-GC-MS results of different levels of vanilla
2.3主要香氣物質(zhì)相對含量
香草蘭中主要揮發(fā)性成分是香草醛、香草酸、對羥基苯甲醛和對羥基苯甲酸[4]。圖3顯示3 個不同等級豆中所含4 種主要香氣物質(zhì)的相對含量,其中香草醛、香草酸相對含量存在顯著性差異(P<0.05),一級豆中香草醛相對含量(干質(zhì)量)為3.56%,二級豆為3.11%,三級豆為2.63%,香草酸相對含量一級豆為0.21%,二級豆0.19%,三級豆0.15%;對羥基苯甲醛相對含量則是二級豆最高為0.15%,一級和三級豆分別為0.15%、0.10%;對羥基苯甲酸三級豆相對含量較低,3 個等級豆均在0.02%左右。
圖3 香草蘭中4 種主要香氣物質(zhì)的相對含量Fig.3 The contents of four main aroma components in vanilla
香草醛被證明是香草蘭揮發(fā)性物質(zhì)中相對含量最大且對整體香氣有高達1/3貢獻率的香氣物質(zhì)[3],經(jīng)HPLC檢測一級豆香草醛相對含量最高為3.56%,通過HS-SPMEGC-MS分析一級、二級和三級豆中香草醛相對含量為58.86%、56.66%、43.90%,同樣為一級豆最高,兩者相互驗證。香草蘭主要香氣強度貢獻來源于香草醛,香草醛通過香草蘭內(nèi)源酶水解香草醛葡萄糖苷產(chǎn)生[21],一級豆的香草醛相對含量最多,可能是因為一級豆自身富集更多香草醛葡萄糖苷和內(nèi)源酶,水解反應更加完全。
電子鼻結(jié)果顯示,海南地區(qū)不同等級的香草蘭豆揮發(fā)性物質(zhì)差異明顯,電子鼻傳感器對一級豆香氣響應值最大,靈敏度最高;HS-SPME-GC-MS技術(shù)對3 個等級豆揮發(fā)性成分分析,一級、二級和三級豆分別檢測出67、65 種和60 種揮發(fā)性物質(zhì),芳香族化合物相對含量最高,一級、二級、三級豆中相對含量分別為88.99%、88.35%和82.55%,揮發(fā)性物質(zhì)中香草醛相對含量最高,依次為58.86%、56.66%、43.90%,在3 個等級豆莢中醛類、酮類、酸類和雜環(huán)化合物相對含量三級豆最高,依次為3.68%、5.60%、1.72%、2.57%;香草醛、香草酸、對羥基苯甲醛和對羥基苯甲酸相對含量并不是隨豆等級升高而增加,香草醛相對含量一級豆最高為3.56%,二級豆其次為3.11%,三級豆相對含量最低為2.63%;香草蘭生香是個復雜的過程,由上述分析可知,3 種檢測方法的結(jié)果相互聯(lián)系、驗證,說明不只是香草蘭的生長環(huán)境和加工方式會影響揮發(fā)性成分,香草蘭豆的長度、厚度、色澤狀態(tài)不同,香氣也會有差異。
[1] 龍宇宙. 熱帶特色香辛飲料作物農(nóng)產(chǎn)品加工與利用[M]. ??冢?海南出版社, 2007: 7-10.
[2] 陳德新. 香莢蘭豆專題系列之四: 香莢蘭豆初級與深度加工及其應用[J]. 香料香精化妝品, 2005(6): 33-38.
[3] GASSENMEIER K, RIESEN B, MAGYAR B. Commercial quality and analytical parameters of cured vanilla beans (Vanilla planifolia)from different origins from the 2006—2007 crop[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2008, 23: 194-201.
[4] CICCHETTI E, CHAINTREU A. Comparison of extraction techniques and modelinag of ccelerated solvent extraction for the authentication of natural vanilla fl avors[J]. Journal of Separation Science, 2009, 32:1957-1964.
[5] BRUNSCHWIG C, SENGER-EMONMOT P, AUBANEL M L, et al. Odor-active compounds of Tahitian vanilla fl avor[J]. Food Research International, 2012, 46: 148-157.
[6] PERZE-SILVA A, ODOUX E, BART P, et al. GC-MS and GC-olfactometry analysis of aroma compounds in a representative organic aroma extract from cured vanilla (Vanilla planifolia G. Jackson)beans[J]. Food Chemistry, 2006, 99: 728-735.
[7] 董智哲, 谷風林, 徐飛, 等. 固相微萃取和同時蒸餾萃取法分析海南香草蘭揮發(fā)性成分[J]. 食品科學, 2014, 35(2): 158-163. doi: 10.7506/ spkx1002-6630-201402029.
[8] CHENG H, QIN Z H, GUO X F, et al. Geographical origin identifi cation of propolis using GC-MS and electronic nose combined with principal component analysis[J]. Food Research International,2013, 51: 813-822.
[9] CAPONE S, TUFARIELLO M, FRANCIOSO L, et al. Aroma analysis by GC-MS and electronic nose dedicated to Negroamaro and Primitivo typical Italian A pulian wines[J]. Sensors and Actuators B, 2013, 179:259-269.
[10] 趙穎, 王飛生, 許燦, 等. 不同處理工藝板栗酥餅風味成分的電子鼻檢測[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(3): 283-287.
[11] 丁玉勇. 基于電 子鼻和多種模式識別算法的不同種食用香辛料的鑒別[J]. 食品科學, 2013, 34(16): 274-279. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201316056.
[12] 劉大群, 華穎. 基于電子鼻與SPME-GC-MS法分析不同脫水方式下蕭山蘿卜干中的揮發(fā)性風味物質(zhì)[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2014, 30(2):279-285.
[13] 王艷, 宋述堯, 張越, 等. 頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法分析東北油豆角揮發(fā)性成分[J]. 食品科學, 2014, 35(12): 169-174. doi:10.7506/spkx1002-6630-201412034.
[14] 顧賽麒, 王錫昌, 陶寧萍. 基于固相微萃取-氣-質(zhì)聯(lián)用法和電子鼻法檢測鋸緣青蟹揮發(fā)性風味物[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(14):140-147.
[15] 陳德新. 香莢蘭[M]. 北京: 中國林業(yè)出版社, 2009: 122-128.
[16] 農(nóng)業(yè)部. NY/T 483—2002 香莢蘭[S]. 北京: 中國標準出版社, 2002.
[17] 劉紅, 王慶煌, 鄔華松. 電子鼻技術(shù)對胡椒粉感官品質(zhì)的快速分析[J].熱帶作物學報, 2012, 33(4): 747-750.
[18] 盧少芳, 初眾, 趙建平. 反相高效液相色譜法檢測香草蘭豆酊浸膏中香蘭素[J]. 熱帶作物學報, 2009, 30(10): 1543-1546.
[19] 趙穎, 王飛生, 許燦, 等. 不同處理工藝板栗酥餅風味成分的電子鼻檢測[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(3): 283-287.
[20] 吳彩娥, 范龔健, 李婷婷. 電子鼻技術(shù)對不同貯藏條件銀杏果揮發(fā)性組分的比較[J]. 食品科學, 2012, 33(16): 167-171.
[21] 姜欣. 香草蘭浸膏制備及酶促生香研究[D]. 海口: 海南大學, 2010:16-17.
[22] 苗志偉, 劉玉平, 黃明泉. HS-SPME和GC-MS聯(lián)用分析山西老陳醋中揮發(fā)性香味成分[J]. 中國食品學報, 2011, 11(8): 197-203.
[23] 高婷婷, 韓帥, 劉玉平. 固相微萃取結(jié)合GC-MS分析鮮山楂果肉中的揮發(fā)性成分[J]. 食品科學, 2013, 34(20): 144-148. doi: 10.7506/ spkx1002-6630-201320029.
[24] ANSORENA D, ASTLASARAN I, BELLO J. Influence of the simultaneous addition of the protease flavourzyme and the lipase novozym 677BG on dry fermented sausage compounds extracted by sde and analyzed by GC-MS[J]. Food Chemistry, 2000, 48(6): 2395-2400.
[25] 田懷香, 王璋, 許時嬰. GC-O法鑒別金華火腿中的風味活性物質(zhì)[J].食品與發(fā)酵工業(yè), 2004, 12(30): 117-123.
[26] MARISA S, VáZQUEZ-ARAúJO L, MINCIONE A, et al. Volatile composition and descriptive sensory analysis of Italian vanill a torrone[J]. International Journal of Food Science and Technology,2010, 45: 1586-1593.
[27] 董智哲. 香草蘭揮發(fā)性成分鑒定及提取研究[D]. 武漢: 華中農(nóng)業(yè)大學, 2014.
[28] 朱先約, 宗永立, 殷延齊, 等. 利用電子鼻區(qū)分不同產(chǎn)地、不同品種的烤煙[J]. 中國煙草學報, 2009, 15(3): 22-25.
Analysis of Aroma Components of Different Grades of Vanilla Originated form Hainan
LI Zhi1,2, CHU Zhong1,3, YAO Jing2,*, ZHANG Yanjun1,3, DONG Wenjiang1,3
(1. Spice and Beverage Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Wanning 571533, China;2. Department of Food and Environmental Engineering, East University of Heilongjiang, Harbin 150086, China;3. National Center of Important Tropical Grop Engineering and Technology Research, Wanning 571533, China)
In this paper, electronic nose (E-nose) coupled with solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS) was used to analyze the aroma components of different levels of vanilla pods originated from Hainan. Besides, the contents of main aroma components were detected by high performance liquid chromatography (HPLC). The results indicated that overall aroma of different levels of vanilla pods could be distinguished by principal component analysis (PCA) of E-Nose data. A total of 75 aroma components were identifi ed through SPME-GC-MS, 67, 65 and 60 of which were detected in level 1, 2 and 3 of vanilla pods, respectively. The three levels of pods showed the highest vanillin content of 58.86%, 56.66% and 43.90%, respectively, compared to other aroma components. Signifi cant differences existed in the relative contents of aromatic species, aldehydes, ketones, acids, alcohols, and heterocyclic substances from different levels of vanilla pods. Aromatic species were the most abundant aroma compounds of vanilla and their relative contents were 88.99%, 88.35% and 82.55% in level 1, 2 and 3 of vanilla pods, respectively. The HPLC results indicated that compared with the second and third levels, the contents of vanillin and vanillic acid were higher in the fi rst level of vanilla pods with values of 3.56% and 0.21%, respectively. The content of p-hydroxy benzaldehyde (0.15%) was higher in the second level than in the fi rst and third levels of pods. The content of p-hydroxy benzoic acid (0.03%) was the highest in the third level among the three levels of vanilla pods.
vanilla pods; aroma; electronic nose; headspace solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry
TQ651
A
1002-6630(2015)18-0097-06
10.7506/spkx1002-6630-201518018
2015-01-20
“十二五”國家科技支撐計劃項目(2012BAD36B03);中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項(1630052014012)
李智(1990—),男,碩士研究生,研究方向為食品工程。E-mail:897286873@qq.com
姚晶(1980—),女,副教授,碩士,研究方向為食品工程。E-mail:yaojingnd@126.com