黃曉德,劉良峰,趙伯濤,李 解,張鋒倫,徐平蘭,陳 斌,王如江
(1. 南京野生植物綜合利用研究院,江蘇 南京 211111; 2. 南京市江寧區(qū)農業(yè)農村局,江蘇 南京 211103;3. 江蘇天韻未來農業(yè)旅游發(fā)展有限公司,江蘇 南京 211111)
紅胡椒又稱巴西胡椒、粉紅胡椒,是漆樹科柔毛肖乳香屬植物巴西胡椒木(SchinusterebinthifoliusRaddi)的果實,具有胡椒的辛香風味。紅胡椒原產于巴西、阿根廷和巴拉圭等地,隨著巴西胡椒木被當作裝飾或遮蔭植物引種到美歐國家,紅胡椒被美國、加拿大、西班牙、意大利等許多歐美國家作為調味料使用。近年來的研究表明,紅胡椒在食品中不僅具有調香調味作用,其所含的精油還具有抗氧化、抑菌、抗腫瘤等多種生物活性[1-6]。Beatriz等研究了紅胡椒提取物對雞肉漢堡理化特性、氧化穩(wěn)定性和動態(tài)感官特征的影響,結果表明紅胡椒提取物在延緩雞肉漢堡的脂質氧化方面與合成抗氧化劑丁基羥基甲苯具有同樣的效果[7]。Bruno等研究了紅胡椒精油對8種人類腫瘤細胞的抗增殖活性,發(fā)現(xiàn)紅胡椒精油對腎臟、卵巢和前列腺部位的腫瘤細胞有較強的抑制作用[8]。
紅胡椒作為調味料在國外已有較長的應用歷史,國外學者對其風味成分、生物活性物質進行了較為深入的研究[9-14]。近年來,隨著食品流通的全球化,紅胡椒也被引入到了我國,出現(xiàn)在部分進口調味品的配方中。但是,作為新引進的調味產品,國內對紅胡椒的研究相對較少。本研究采用GC-MS法對紅胡椒精油的化學成分進行了分析,以期明確紅胡椒中的風味成分,為紅胡椒風味的化學物質基礎和質量控制研究提供參考。
紅胡椒:由山東百佳食品有限公司提供;無水硫酸鈉:分析純,國藥集團化學試劑有限公司;甲醇:色譜純,美國天地試劑公司。
UTP-313型電子天平:上海花潮電器有限公司;LD-Y400A高速萬能粉碎機:上海頂帥電器有限公司;氣相色譜—質譜聯(lián)用儀:安捷倫公司7820A氣相串聯(lián)5975質譜檢測器。
1.3.1 樣品制備
稱取經(jīng)高速萬能粉碎機粉碎過30目篩的紅胡椒粉末50 g,于精油提取器中蒸餾提取2 h,經(jīng)油水分離得紅胡椒精油,用無水硫酸鈉干燥過濾后備測。
1.3.2 精油含量測定
根據(jù)GB/T30385-2013《香辛料和調味品精油含量的測定》中相關規(guī)定,采用水蒸氣蒸餾法對樣品中的精油含量進行測定。精油含量計算公式如下:
式中:V1為測得的二甲苯和精油的總體積,mL;
V2為測得的二甲苯體積,mL;
M為試樣質量,g;
W為試樣水分百分含量。
1.3.3 氣相色譜條件
Agilent HP-5MS(30 m ×250 μm ×0.25 μm)毛細管色譜柱;升溫程序,初始柱溫60℃保持5 min,以2℃/min升溫到135℃,保持10 min,然后以20℃/min升溫到240℃,保持4 min;載氣為高純氦氣,流速1.0 mL/min;進樣口溫度250℃,接口溫度280℃;進樣量為1 μL,分流比20∶1。
1.3.4 質譜條件
EI離子源,離子源溫度230℃,MS四極桿溫度150℃,接口溫度200℃,發(fā)射電流200 μA,掃描范圍33~650 amu,溶劑延遲3.0 min。標準譜庫NIST11.L檢索,峰面積歸一法計算各組分相對百分含量。
采用GB/T30385-2013方法對紅胡椒精油含量進行了測定,結果樣品中精油含量為(5.42±0.15)%。
取1.0 μL經(jīng)無水硫酸鈉脫水處理的紅胡椒精油注入氣相色譜—質譜聯(lián)用儀進行分析。經(jīng)GC-MS分析得紅胡椒精油的GC-MS總離子流色譜,通過NIST11.L檢索,結合人工譜圖解析,確定紅胡椒精油中的主要化學成分,并根據(jù)峰面積歸一法計算各組分相對百分含量。結果如圖1和表1所示。
由圖1分析可知,紅胡椒精油經(jīng)GC-MS分離檢測得到126個峰。通過NIST11.L數(shù)據(jù)庫檢索,結合人工分析,從紅胡椒精油中分析鑒定出精油組分物質59種(見表1),占精油總量的95.58%,主要由烯、醇、酯、酮、酸類化學物質組成。其中烯類化合物種類最多,為33種,醇類物質13種,酮類物質3種,酸類物質2種。各成分中含量最高的為D-檸檬烯(17.03%),其后含量較多的依次為α-水芹烯(13.56%)、(+)-3-蒈烯(11.57%)、α-蒎烯(7.19%)、欖香醇(6.40%)和表姜烯酮(4.92%)。
通過與國外研究數(shù)據(jù)比較發(fā)現(xiàn),本研究測定的紅胡椒精油在組分和含量上與國外的測定結果存在一定差異。國外文獻中,紅胡椒精油中含量最高的化學成分為α-蒎烯(20.7%)、檸檬烯(20.81%)和α-小茴香烯(20.75%)[14]。而本研究分析結果中,相對含量最高的化學成分為D-檸檬烯(17.03%),且α-水芹烯、(+)-3-蒈烯、α-蒎烯等主要組分在精油中的相對含量較國外數(shù)據(jù)略低??梢姴煌芯恐?,紅胡椒精油化學成分存在著較大的差異。分析原因,一方面是由實驗所用紅胡椒品種、產地不同異造成;另一方面是紅胡椒流通運輸過程中,部分精油成分發(fā)生了損失、分解和物質轉化所致。因此,研究紅胡椒品種、產地及流通對精油化學組分的影響,將有助于明確紅胡椒的植物來源,建立紅胡椒質量指標。
圖1 紅胡椒精油總離子流圖Fig.1 The total ion current diagram of the essential oil of pink pepper
表1 紅胡椒精油化學成分GC-MS分析結果
續(xù)表1 紅胡椒精油化學成分GC-MS分析結果Table 1 GC-MS analysis of the chemical constituents of the essential oil of pink pepper
近年來,隨著我國食品工業(yè)和餐飲的全球化,紅胡椒被引入到我國,并成為一種新型調味料。分析研究紅胡椒呈味呈香的成分,明確其呈味呈香的化學物質基礎,將有助于建立紅胡椒品質控制和質量檢測的科學方法。
通過對紅胡椒精油的提取和分析,結果表明蒸餾法提取到的紅胡椒精油中,含量最高的是D-檸檬烯(17.03%),其次是α-水芹烯(13.56%)、(+)-3-蒈烯(11.57%)、α-蒎烯(7.19%)、欖香醇(6.40%)、表姜烯酮(4.92%),這6種組分占全部被檢出組分含量的55.73%,初步確定為紅胡椒精油的主要化學成分,為紅胡椒的進一步研究和應用提供了基礎數(shù)據(jù)。