李田田 ,黃梓芮 ,潘雨陽 ,賈瑞博 ,花朋朋 ,陳弘培 , 劉 斌 ,3
頂空固相微萃取-氣相-質(zhì)譜分析灰樹花95%乙醇提取物揮發(fā)性成分
李田田1,2,黃梓芮1,2,潘雨陽1,2,賈瑞博1,2,花朋朋1,2,陳弘培1,2,*劉 斌1,2,3
(1.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建福州 350002;2.福建農(nóng)林大學(xué)海洋研究中心,福建福州 350002;3.國家菌草工程技術(shù)研究中心,福建福州 350002)
采用頂空固相微萃?。℉S-SPME)聯(lián)用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析技術(shù)檢測(cè)灰樹花子實(shí)體95%乙醇提取物(GF95)的揮發(fā)性成分。結(jié)果表明,灰樹花子實(shí)體95%乙醇提物中含有58種揮發(fā)性物質(zhì),占總成分含量的89.87%。種類主要為酸(13種)、酯(12種)、醇(8種)、苯的衍生物(6種)、酮(4種)、醛(3種)、其他類(12種)等物質(zhì),其中含量主要以苯的衍生物類(40.62%)、酸類(33.49%)、酯類(5.12%)和醇類(4.10%)為主,揮發(fā)性成分中具有獨(dú)特風(fēng)味的化合物有異戊醇、甲酸己酯、乳酸乙酯和苯甲酸乙酯。
灰樹花;乙醇提取;揮發(fā)性成分;頂空固相微萃??;氣相色譜-質(zhì)譜
灰樹花(Grifola frondosa) 又名栗子蘑、貝葉多孔菌、千佛菌、云蕈、蓮花菌等,隸屬于擔(dān)子菌綱、多孔菌目、多孔菌科、多孔菌[1],其子實(shí)體肉質(zhì)柔軟、脆如玉蘭、味如雞絲、口感鮮美、香味獨(dú)特,且營養(yǎng)豐富,是一種藥食兼用真菌。大量研究表明,灰樹花具有防癌、抗癌、抗衰老、促進(jìn)性腺功能、防治糖尿病、抑制肥胖和調(diào)節(jié)血糖等作用[2-6];兼具有美容和滋潤皮膚、延緩老年斑出現(xiàn)、增加食欲、提高免疫力、增強(qiáng)記憶力等保健功能[7]。除此之外,已有關(guān)于灰樹花子實(shí)體的營養(yǎng)物質(zhì)組成的報(bào)道[8-9],100 g灰樹花干品含蛋白質(zhì)22.75 g,氨基酸23.58 g,氨基酸含量比香菇高1倍以上,并富含VC,VB1,VB2及有機(jī)硒等,然而目前對(duì)灰樹花子實(shí)體醇提物的揮發(fā)性成分研究鮮有報(bào)道?;覙浠ㄗ訉?shí)體具有獨(dú)特的氣味,是獨(dú)一無二的天然揮發(fā)性物質(zhì)產(chǎn)生體系[10],是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ膿]發(fā)性物質(zhì),通過研究天然揮發(fā)性化合物形成機(jī)制并研制新的揮發(fā)性物質(zhì)生物催化劑等已成為一個(gè)新興的并且具有廣泛商業(yè)前景的研究領(lǐng)域[11]。為了更好地認(rèn)識(shí)灰樹花的風(fēng)味特性,試驗(yàn)采用95%乙醇對(duì)灰樹花子實(shí)體進(jìn)行提取,進(jìn)一步采用頂空固相微萃?。℉S-SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS) 確定灰樹花子實(shí)體醇提物的揮發(fā)性物質(zhì)組成,這對(duì)從灰樹花子實(shí)體中分離鑒定新的或有價(jià)值的揮發(fā)性物質(zhì)具有重要指導(dǎo)意義。
1.1 材料與試劑
灰樹花,市售;酒石酸、無水乙醇,國藥分析純化學(xué)試劑;2-辛醇(內(nèi)標(biāo))、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、異戊醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯和乙酸苯乙酯7種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為色譜純化學(xué)標(biāo)樣。
1.2 儀器與設(shè)備
固相微萃取裝置,美國SUPELCO公司產(chǎn)品;萃取頭:50/30 μm DVB/CAR/PDMS(二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷),美國SUPELCO公司產(chǎn)品;20 mL頂空鉗口樣品瓶,美國SUPELCO公司產(chǎn)品;7890A/5975MSD型氣質(zhì)聯(lián)用儀,美國Agilent公司產(chǎn)品;電熱磁力攪拌器,日本島津公司產(chǎn)品;DB-5MS型彈性石英毛細(xì)管管柱(30 m×0.25 mm),膜厚度0.25 μm,美國Agilent公司產(chǎn)品。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 灰樹花95%乙醇提取物的制備
將灰樹花子實(shí)體用粉碎機(jī)磨成細(xì)粉,將制得的灰樹花細(xì)粉用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇為提取溶劑在45~70℃中超聲-微波協(xié)同萃取或超聲輔助提取1~2 h,經(jīng)過濾、離心、抽濾、濃縮和冷凍干燥獲得灰樹花95%醇提物,備用。
1.3.2 頂空固相微萃取[12]
取樣前先將固相微萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口老化1 h,老化溫度250℃。取凍干樣品1.5 g用無菌水定容至6 mL,迅速將其裝入20 mL的鉗口樣品瓶中,2 g NaCl,5 μL內(nèi)標(biāo)溶液(2-辛醇質(zhì)量濃度為1 mg/L)上部留有2.5 cm左右的空間,用封蓋器封好。于40℃磁力攪拌器上加熱平衡15 min后,將老化好的萃取頭插入樣品瓶頂空部分,于40℃下萃取40 min。
1.3.3 GC-MS分析條件[13]
將萃取頭抽出插入氣相色譜儀進(jìn)樣口,于240℃條件下解析2 min,進(jìn)行GC-MS檢測(cè)分析。
氣相色譜條件:采用載氣為高純氦氣,流速為1 mL/min;樣品采用不分流進(jìn)樣,程序升溫:起始溫度為40℃,以5℃/min速度升溫到150℃,保持3 min,以5℃/min速度升溫到250℃,進(jìn)樣口溫度250℃。
質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量70 eV,傳輸線溫度250℃;離子源溫度230℃;四極桿溫度:150℃;激活電壓1.5 V;質(zhì)量范圍35~350 amu。由GC-MS得到的譜圖,經(jīng)計(jì)算機(jī)在(NIST 2005) 標(biāo)準(zhǔn)譜庫的檢索,并結(jié)合人工圖譜解析及保留指數(shù)資料的查詢,對(duì)灰樹花95%醇提物成分進(jìn)行鑒定,同時(shí)采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量,得到各組分的質(zhì)量濃度。
2.1 GF95揮發(fā)性成分分析按照上述試驗(yàn)條件,對(duì)GF95進(jìn)行香氣成分分析。GF95揮發(fā)性成分總離子流色譜見圖1,GF95揮發(fā)性成分GC-MS分析見表1。
圖1 GF95揮發(fā)性成分總離子流色譜
由表1可知,從GF95中共鑒定出58種化學(xué)成分,主要有酸類、醇類、酮類、酯類、苯的衍生物、醛類和其他類化合物。
由表1可知,這58種化合物中呈芳香味的主要為醇類、酸類、酯類和苯的衍生物,醇類化合物主要有正丁醇(2.18%)、1-戊醇(0.45%)、2-辛醇(0.41%)、異戊醇(0.38%)、糠醇(0.27%)、2-丙基-1-戊醇(0.2%) 等;酸類物質(zhì)主要為異戊酸(16.88%)、乙酸(9.58%),異丁酸(3.31%) 和己酸(1.12%)等;酯類主要有乳酸乙酯(2.99%)、苯乙酸乙酯(0.51%)、L-抗壞血酸-2,6-二棕櫚酸酯(0.26%)、氨基甲酸乙酯(0.25%)和4-羥基丁酸乙酰酯(0.24%)等;苯的衍生物主要為吡啶(39.79%)、苯酚(0.61%)、3-乙基-2,5-甲基吡嗪(0.11%)、萘(0.11%)等。醇類與酯類是灰樹花的芳香成分類別,醇類物質(zhì)是由糖代謝、氨基酸脫氫脫羧作用產(chǎn)生,是陳化酯類物質(zhì)的前驅(qū)物質(zhì)[14];酯類物質(zhì)因其大多具有芳香味[15]而被廣泛用于香料、香精、化妝品、肥皂和藥品等工業(yè),具體到香氣成分來看,異戊醇具有青草、植物的香氣[16];甲酸己酯常用作果實(shí)的香精[17],主要配制香蕉、樹莓、草莓和奶油等型香精;苯甲酸乙酯為無色透明液體,不溶于水,稍有水果氣味,用于配制香水香精和人造精油,也大量用于食品中[18]。
2.2 GF95揮發(fā)性成分的分類比較分析
灰樹花子實(shí)體95%乙醇提取物中的58種揮發(fā)性化合物中含有醇類8種、酮類4種、醛類3種、酸類13種、酯類12種、苯的衍生物類4種、其他化
合物14種。苯的衍生物類在芳香物質(zhì)中占有最大比例,達(dá)到40.62%;其次是酸類化合物占33.49%,酯類化合物占5.12%;醇類化合物、醛類化合物,酮類和其他類分別占4.10%,1.33%,2.12%,3.09%。
表1 GF95揮發(fā)性成分GC-MS分析
GF95揮發(fā)性成分的組成和含量見表2。
表2 GF95揮發(fā)性成分的組成和含量
采用頂空固相微萃取方法研究灰樹花中的揮發(fā)性成分,簡易快速地檢測(cè)出灰樹花中大部分揮發(fā)性成分,通過無溶劑的頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),對(duì)灰樹花揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,有效分離鑒定出58種化學(xué)成分,占總成分含量的89.87%,主要包括酸類、酯類、醇類、醛酮類和苯的衍生物類。該方法無需其他溶劑,非常適合分離鑒定食品中的揮發(fā)油成分。以上研究為灰樹花進(jìn)一步開發(fā)利用提供了理論參考,也可為灰樹花質(zhì)量控制和指紋圖譜的建立提供參考。
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Analysis of Volatile Components in 95%Ethanol Extraction of Grifola frondosa by Headspace Solid Phase Micro-extraction/GC-MS
LI Tiantian1,2,HUANG Zirui1,2,PAN Yuyang1,2,JIA Ruibo1,2,HUA Pengpeng1,2,CHEN Hongpei1,2,*LIU Bin1,2,3
(1.College of Food Science,F(xiàn)ujian Agriculture and Forestry University,F(xiàn)uzhou,F(xiàn)ujian 350002,China;2.Marine Research Center,F(xiàn)ujian Agriculture and Forest University,F(xiàn)uzhou,F(xiàn)ujian 350002,China;3.National Engineering Technology Research Center of JUNCAO,F(xiàn)uzhou,F(xiàn)ujian 350002,China)
Fruiting bodies of Grifola frondosa were produced by headspace solid phase microextraction-gas combined with chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GCMS) after extracting by 95%ethanol.The results showed that fruiting bodies of Grifola frondosa contained 58 volatile components,accounting for 89.87%of total volatile substances.The ethanol extraction of fruiting bodies mainly contained acid (13),esters(12),alcohols(8),benzene derivate(6),ketones(4),aldehydes(3) and others(12) .Benzene derivate(40.62%),acids(33.49%),esters(5.12%) and alcohols(4.10%)were the main volatile components of fruiting bodies.The compounds,which have unique flavors in the volatile components,were isoamyl alcohol,hexyl formate,ethyl lactate and ethyl benzoate.
Grifola frondosa;ethanol extraction;volatile components;headspace solid-phase microextraction;gas chromatography-mass spectrometry
TS207.3
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.10.048
1671-9646(2017) 10b-0068-04
2017-08-05
福建省科技重大專項(xiàng)(2014NZ2002-1);福建省海洋與漁業(yè)廳(閩海洋高新[2014]17號(hào));福建省高水平大學(xué)建設(shè)項(xiàng)目(612014043);國家科技支撐計(jì)劃(2014BAD15B01)。
李田田(1994— ),女,在讀碩士,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。
*通訊作者:劉 斌(1969— ),男,博士,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。