于海英，丁鵬霞，李美萍，*，張生萬

（1.山西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，山西太原030006；2.山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原030006）

細(xì)葉韭（Allium tenuissimum L）又名麻麻花、摘麻花、細(xì)葉蔥，屬于百合科蔥屬，多年生野生草本植物[1]，其花可食用，主要分布于中國的東北、河北、內(nèi)蒙古、山西晉北等地區(qū)[2]。細(xì)葉韭花具有獨(dú)特的風(fēng)味，常被作為一種蔬菜、腌制品、調(diào)味品，其調(diào)味效果優(yōu)于蔥蒜。近年越來越受到人們的喜愛，有些學(xué)者對(duì)其精油進(jìn)行了提取以作為面食佐料[3]。此外，細(xì)葉韭花作為新型調(diào)味品資源，具有降血糖、降血脂、軟化血管、防止腫瘤、補(bǔ)腎、解毒等功效[4-5]。

目前，對(duì)細(xì)葉韭花的研究相對(duì)較少。栗利元等[6]、張未芳等[7]分別對(duì)細(xì)葉韭花生物學(xué)和采收保存技術(shù)進(jìn)行了研究；楊忠仁等[8]對(duì)細(xì)葉韭花的營養(yǎng)成分進(jìn)行了初步研究；許曼筠等[9]采用頂空-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)細(xì)葉韭花中易揮發(fā)性成分的萃取條件及氣相色譜-質(zhì)譜分離檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化，并結(jié)合嗅聞儀確定了其揮發(fā)性風(fēng)味成分；穆啟運(yùn)[10]對(duì)細(xì)葉韭花的醇提物進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析；張小莉等[11]采用超臨界CO2技術(shù)對(duì)細(xì)葉韭花精油提取工藝進(jìn)行了研究。目前采用頂空固相微萃?。╤ead space solid-phase microextraction，HS-SPME）和氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS） 聯(lián)用法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)方面[12-20]，但對(duì)細(xì)葉韭花水提液中易揮發(fā)性成分的分析尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)以細(xì)葉韭花水提液為研究對(duì)象，采用不同涂層纖維的萃取頭對(duì)其揮發(fā)性成分進(jìn)行提取，結(jié)合GC-MS對(duì)細(xì)葉韭花水提液的揮發(fā)性成分進(jìn)行系統(tǒng)分析，旨在為細(xì)葉韭花的品質(zhì)評(píng)價(jià)及其綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

細(xì)葉韭花：山西省朔州市朔城區(qū)山老漢農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限公司；NaCl（分析純）：天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；C7～C40正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品（色譜純）：上海安譜科學(xué)儀器有限公司；試驗(yàn)用水為蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）、65 μm 聚 二 甲 基 硅 氧 烷/二 乙 基 苯（polydimethylsiloxane/divinylbenzene， PDMS/DVB）、75 μm碳分子篩聚二甲基硅氧烷（carboxen/polydimethylsiloxane，CAR/PDMS）、85 μm 聚 丙 烯 酸 酯（polyacrylate，PA）、100 μm 聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）萃取頭及萃取手柄：美國Supelco公司；7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國Agilent公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器：鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將細(xì)葉韭花粉碎至80目，稱取5.0 g置于250 mL錐形瓶中，加入100.0 mL蒸餾水，40℃水浴提取30 min，減壓抽濾，得到細(xì)葉韭花水提液，冷藏（3℃～4℃）備用。

1.3.2 HS-SPME萃取條件

準(zhǔn)確移取5.0 mL細(xì)葉韭花水提液置于20 mL頂空瓶中，加入3.0 g NaCl，用帶有橡膠隔墊的瓶蓋密封，放入集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中，在80℃攪拌平衡30 min，然后將老化后的不同萃取頭插入密封頂空瓶中，距離液面1 cm處，在80℃條件下萃取45 min后插入GC進(jìn)樣口解吸3 min。

1.3.3 GC-MS分析條件

GC條件：進(jìn)樣口溫度250℃；載氣He，流速1mL/min；不分流；HP-5色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：40℃保持8 min，5℃/min升至100℃，不保持，3℃/min升至200℃，不保持，10℃/min升至280℃，保持9 min。MS條件：電子電離源（EI）；電子能量70 eV；離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃；質(zhì)量掃描范圍m/z 30～500；掃描模式為全掃描。

1.3.4 定性與定量分析

在1.3.3條件下對(duì)樣品進(jìn)行色譜掃描，結(jié)合質(zhì)譜和保留指數(shù)兩種方法對(duì)化合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。質(zhì)譜通過人工解析并與標(biāo)準(zhǔn)譜庫（質(zhì)譜庫NIST11）對(duì)照匹配；保留指數(shù)（retention index，RI）是在相同色譜條件下對(duì)C7～C40正構(gòu)烷烴進(jìn)行色譜掃描，根據(jù)文獻(xiàn)[21-26]計(jì)算得各化合物的保留指數(shù)，并與參考文獻(xiàn)[9，27]及質(zhì)譜庫對(duì)照，對(duì)化合物進(jìn)行有效鑒定。采用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 細(xì)葉韭花水提液在HP-5色譜柱HS-SPME-GCMS分析結(jié)果

按照1.3.3的試驗(yàn)條件，在HP-5色譜柱上，對(duì)5種不同萃取頭萃取的細(xì)葉韭花水提液揮發(fā)性成分進(jìn)行GC-MS測(cè)定，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，采用5種不同萃取頭在HP-5色譜柱上共分離鑒定出97種化合物，包括含硫化合物7種、酯類化合物15種，酸類化合物8種，碳?xì)浠衔?1種，醇類化合物12種，酮類化合物7種，醛類化合物10種，酚類化合物3種，醚類及其它化合物各2種。

表1 細(xì)葉韭花水提液易揮發(fā)性成分HS-SPME-GC-MS分析結(jié)果Table 1 HS-SPME-GC-MS analysis results of the volatile componets from Allium tenuissimum flowers water extracts

續(xù)表1 細(xì)葉韭花水提液易揮發(fā)性成分HS-SPME-GC-MS分析結(jié)果Continue table 1 HS-SPME-GC-MS analysis results of the volatile componets from Allium tenuissimum flowers water extracts

續(xù)表1 細(xì)葉韭花水提液易揮發(fā)性成分HS-SPME-GC-MS分析結(jié)果Continue table 1 HS-SPME-GC-MS analysis results of the volatile componets from Allium tenuissimum flowers water extracts

50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭共檢測(cè)到51種化合物，且相對(duì)含量＞2%的成分有10種；65μmPDMS/DVB萃取頭共檢測(cè)到48種化合物，相對(duì)含量＞2%的成分有 19種；75 μm CAR/PDMS萃取頭共檢測(cè)到42種化合物，其中相對(duì)含量＞2%的成分有14種；85 μm PA萃取頭共檢測(cè)到42種化合物，其中相對(duì)含量＞2%的成分有17種；100 μm PDMS萃取頭共檢測(cè)到40種化合物，其中相對(duì)含量＞2%的成分有17種。其余組分相對(duì)含量均較低。

另外，Venn圖可用來統(tǒng)計(jì)多組或多個(gè)樣品中共有和特有的化合物，其結(jié)果如圖1所示。

圖1 化合物種類Venn圖Fig.1 Venn diagram of compound species

由圖1可知，5種萃取頭萃取的揮發(fā)性物質(zhì)共有成分有10種，其中含硫化合物有2種，為二甲基三硫醚、二甲基四硫醚；酸類化合物1種，為壬酸；碳?xì)浠衔?種，為十七烷；酯類化合物3種，為棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯；酮類化合物2種，為大馬士酮、7，9-二叔丁基-1-氧雜螺（4，5） 癸-6，9-二烯-2，8-二酮；醚類化合物1種，為丁香酚甲醚。二甲基三硫醚（9.37%、7.79%、9.34%、8.70%、4.66%）、二甲基四硫醚（7.05%、6.80%、5.94%、3.45%、3.55%）、大馬士酮（7.84%、6.24%、2.82%、5.51%、9.16%）含量較高，二甲基三硫醚、二甲基四硫醚等硫醚類化合物具有洋蔥、蔬菜氣味，是被允許添加的食品香料，即使添加少量，也會(huì)對(duì)食品的香氣產(chǎn)生顯著性影響[28-30]；大馬士酮的閾值較低，是細(xì)葉韭花水提液中典型的呈香物質(zhì)，賦予其玫瑰香味[31]。

綜合5種萃取頭萃取到化合物種類和含量來看，50/30 μm DVB/CAR/PDMS可以較多萃取到樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)，但對(duì)含硫化合物的萃取效果最好；65 μm PDMS/DVB萃取頭對(duì)含硫化合物和碳?xì)浠衔镙腿⌒Ч^好；75 μm CAR/PDMS對(duì)含硫化合物、醇類萃取效果較好，85 μm PA 更適合萃取酸類化合物，100 μm PDMS更適合萃取酯類化合物。不同萃取頭的萃取效果既有相似又有所不同，僅使用傳統(tǒng)的方法不能選擇出最佳的萃取頭，故在此基礎(chǔ)上進(jìn)行主成分分析。

2.2 細(xì)葉韭花水提液易揮發(fā)性成分主成分分析（principal component analysis，PCA）

主成分分析是一種通過降維方式，將多個(gè)變量轉(zhuǎn)變?yōu)樯贁?shù)幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立且包含了原有所有變量或是大部分變量信息的綜合變量的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法，不受主觀因素的影響[21]。對(duì)5種萃取頭所萃取的細(xì)葉韭花水提液易揮發(fā)性成分進(jìn)行主成分分析，其結(jié)果如表2所示。

表2 3個(gè)主成分的特征值以及貢獻(xiàn)率Table 2 Eigenvalues and contribution rate of the three principal components

由表2可知，提取前3個(gè)主成分，其累積貢獻(xiàn)率可達(dá)93.852%，可基本反映原始變量信息。各主成分的特征向量與載荷值見表3。

表3 主成分的特征向量與載荷矩陣Table 3 Principal component eigenvectors and loading matrix

各主成分的載荷值代表該主成分對(duì)該類物質(zhì)反映程度的大小。由表2和表3可知，第一主成分貢獻(xiàn)率達(dá)到50.755%，其反映的指標(biāo)主要有酚類、醇類、碳?xì)浠衔?、酮類、酯類五類物質(zhì)，其中與酚類和醇類呈正相關(guān)關(guān)系，與碳?xì)浠衔?、酮類、酯類呈?fù)相關(guān)；第二主成分的貢獻(xiàn)率為24.153%，主要反映的指標(biāo)是醚類，且高度正相關(guān)；第三主成分的貢獻(xiàn)率為18.944%，主要解釋了含硫化合物的變量信息，呈正相關(guān)關(guān)系。

另外，由細(xì)葉韭花水提液易揮發(fā)性成分3個(gè)主成分10類物質(zhì)各自的特征向量，可以得到各個(gè)主成分的得分，用S1、S2和S3來代表，進(jìn)行揮發(fā)性成分品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)化后主成分得分Table 4 Principal components scores after standardization

由表4可知，第一主成分得分最高的是85 μm PA，第二主成分為65 μm PDMS/DVB，第三主成分為100 μm PDMS。由該模型可知，不同萃取頭萃取的揮發(fā)性成分綜合得分由高到低依次為85 μm PA、50/30 μm DVB/CAR/PDMS、75 μm CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB、100 μm PDMS，因此在HP-5色譜柱上采用85 μm PA萃取頭進(jìn)行富集效果較好。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)采用HS-SPME-GC-MS方法對(duì)細(xì)葉韭花水提液易揮發(fā)性成分進(jìn)行了系統(tǒng)考察。細(xì)葉韭花水提液的易揮發(fā)成分共檢測(cè)出97種化合物，其中含硫化合物7種，酯類15種，酸類8種，碳?xì)浠衔?1種，醇類12種，酮類7種，醛類10種，酚類3種，醚類2種，其它類化合物2種。相對(duì)含量較高化合物主要是含硫化合物、酯類、酚類、酸類物質(zhì)，且對(duì)細(xì)葉韭花水提液風(fēng)味成分貢獻(xiàn)最大的有1，3-二噻烷、二甲基三硫醚、二甲基四硫醚、大馬士酮和對(duì)乙烯基愈瘡木酚等物質(zhì)。含硫化合物具有洋蔥香味，王文亮等[27]發(fā)現(xiàn)含硫化合物與抑菌、降血脂、降血糖等功效有關(guān)，并對(duì)肥胖、冠心病等疾病均有治療作用；據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道酯類化合物賦予食品甜香氣味和輕微油脂氣味[32]；酚類化合物是植物中最重要且分布最廣泛的次生代謝物質(zhì)[33]，具有抗氧化、抗癌等功效，對(duì)乙烯基愈瘡木酚具，有康乃馨花香味[30]。這些活性成分將為細(xì)葉韭花作為抗氧化劑以及殺菌劑提供科學(xué)理論依據(jù)。