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        蠔油揮發(fā)性風(fēng)味成分比較分析

        2022-11-07 13:50:56段鑫銳康波張小龍劉澤平徐寧李冬生
        中國調(diào)味品 2022年11期
        關(guān)鍵詞:酸類蠔油吡嗪

        段鑫銳,康波,張小龍,劉澤平,徐寧,李冬生

        (湖北工業(yè)大學(xué) 生物工程與食品學(xué)院 湖北省食品發(fā)酵工程技術(shù)研究中心,武漢 430068)

        蠔油是一種以蠔肉熬出的蠔汁為主要原料,經(jīng)水解、輔料混合、均質(zhì)及殺菌后制成的傳統(tǒng)復(fù)合調(diào)味品[1]。蠔油富含氨基酸、多肽及有機酸,滋味鮮美[2];富含?;撬岬?,具有一定保健作用[3],受到人們的喜愛。隨著經(jīng)濟文化的發(fā)展、人們生活水平的提高,蠔油逐漸走進更多人的生活。如今對蠔油風(fēng)味的系統(tǒng)性研究顯得更加關(guān)鍵。

        近年來,國內(nèi)研究者對蠔油的研究主要集中在改善蠔油的流變學(xué)特性、改良蠔油的品質(zhì)等方面,對蠔油風(fēng)味成分的研究較少。石海信等[4]將交聯(lián)辛烯基琥珀酸淀粉酯應(yīng)用在蠔油生產(chǎn)中,研究蠔油流變學(xué)特性以防止分層。金健[5]研究了黃原膠中淀粉酶與蠔油化水變稀的關(guān)聯(lián)性。梁清文等[6]研究了產(chǎn)生淀粉水解的蠔油半成品中相關(guān)微生物的影響。

        本研究使用同時蒸餾萃取和頂空固相微萃取技術(shù),結(jié)合GC-MS分析6種蠔油中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類及含量,比較6種蠔油樣品間相關(guān)風(fēng)味物質(zhì)的異同,為蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究提供了參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器設(shè)備

        蠔油樣品:購自超市,中國廣東省江門市李錦記舊莊蠔油(JZ)、中國廣東省江門市李錦記財神蠔油(CS)、新加坡莊記鮮味蠔油(KEE)、中國香港左顯記黑糖蠔油特級(ZXJ)、中國山東省煙臺市欣和遵循自然本味蠔油(BW)、中國福建省廈門市摯誠蠔油(ZC);氯化鈉、二氯甲烷、無水硫酸鈉:國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

        Agilent GC7890B-MS5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司;SPME手動進樣手柄及萃取頭(CAR/PDMS) 美國Supelco公司;HH-8CJ數(shù)顯磁力恒溫水浴鍋 常州市金壇友聯(lián)儀器研究所;EYELA N-1300旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 東京理化器械株式會社。

        1.2 蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測方法

        1.2.1 同時蒸餾萃取法(SDE)

        取50 g蠔油樣品與200 mL去離子水加入到500 mL圓底燒瓶中,加入沸石,用電熱套加熱。另一側(cè)加入50 mL二氯甲烷于250 mL圓底燒瓶中,置于50 ℃恒溫水浴鍋中,同時蒸餾萃取2 h。停止加熱后,收集萃取液,置于-20 ℃冰箱中冷凍12 h后用無水硫酸鈉過濾除水。最后旋蒸濃縮至1 mL,經(jīng)0.22 μm有機膜過濾后轉(zhuǎn)入樣品瓶中,供GC-MS分析鑒定。

        1.2.2 頂空固相微萃取法(HS-SPME)

        準(zhǔn)確稱取5 g蠔油樣品于頂空瓶中,并加入5 mL去離子水、1 g氯化鈉與磁力攪拌轉(zhuǎn)子,壓緊瓶蓋后于55 ℃磁力攪拌水浴鍋中平衡30 min,用已活化好的萃取頭頂空萃取30 min,然后將萃取頭插入GC進樣口,于250 ℃解吸3 min。

        1.3 GC-MS檢測條件

        1.3.1 色譜條件

        色譜柱:Agilent HP-INNOWax (30 m×250 μm×0.25 μm);程序升溫:初溫30 ℃,保持1 min,以4 ℃/min升至90 ℃,保持3 min,再以8 ℃/min升至160 ℃,保持3 min,最后以10 ℃/min升至250 ℃,保持3 min;進樣口溫度:250 ℃,溶劑延遲4 min,不分流;載氣為氦氣;體積流量為1.0 mL/min,傳輸線溫度250 ℃。

        1.3.2 質(zhì)譜條件

        電離方式:EI;電離能量:70 eV;傳輸線溫度:250 ℃;質(zhì)量掃描范圍:35~400 amu;化合物定性方法:經(jīng)NIST 14數(shù)據(jù)庫檢索定性;化合物定量方法:采用面積歸一化法對樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對含量進行計算。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 SDE和HS-SPME萃取蠔油揮發(fā)性物質(zhì)的比較

        本實驗通過SDE法和HS-SPME法對6種市售蠔油樣品進行揮發(fā)性風(fēng)味成分的檢測和分析,結(jié)果見表1和表2。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)183種,SDE法鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)111種,HS-SPME法鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)103種。兩種方法提取到的相同揮發(fā)性物質(zhì)有31種,包括醇類(5種)、醛類(4種)、酚類(5種)、酸類(4種)、酯類(3種)、醚類(1種)、吡嗪類(8種)和其他類(1種),具體為2-乙基-1-己醇、糠醇、5-甲基-2-呋喃甲醇、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇、苯乙醇、糠醛、苯甲醛、5-甲基呋喃醛、3,5-二甲基苯甲醛、甲基麥芽酚、乙基麥芽酚、4-乙基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、乙酸、山梨酸、苯甲酸、棕櫚酸、γ-丁內(nèi)酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、茴香腦、2-甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2-乙?;量?。

        表1 SDE法檢測的揮發(fā)性成分及其組分峰面積相對含量

        續(xù) 表

        續(xù) 表

        續(xù) 表

        表2 HS-SPME法檢測的揮發(fā)性成分及其組分峰面積相對含量

        續(xù) 表

        續(xù) 表

        續(xù) 表

        SDE法提取6種蠔油中揮發(fā)性物質(zhì)種類相對含量見圖1。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)111種,分別為醇類(11種)、醛類(8種)、酮類(11種)、酚類(8種)、酸類(15種)、酯類(23種)、醚類(4種)、吡嗪類(10種)、烯烴類(14種)和其他類(7種)。

        圖1 SDE法提取蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對含量

        HS-SPME法提取6種蠔油中揮發(fā)性物質(zhì)種類相對含量見圖2。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)103種,分別為醇類(16種)、醛類(5種)、酮類(7種)、酚類(14種)、酸類(17種)、酯類(9種)、醚類(5種)、吡嗪類(13種)、烯烴類(7種)和其他類(10種)。

        圖2 HS-SPME法提取蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對含量

        由圖1和圖2可知,SDE法與HS-SPME法在對蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提取方面各有優(yōu)劣。SDE法鑒定出相對含量最高的是酸類物質(zhì),其次是酚類、醇類、吡嗪類及烯烴類物質(zhì),酸類物質(zhì)相對含量占總量的70%。HS-SPME法鑒定出相對含量最高的也是酸類物質(zhì),其次是其他類、吡嗪類、酚類及醇類,酸類物質(zhì)相對含量占總量的26%。這可能是由于SDE法在萃取的過程中蠔油被加熱太久以致小分子的醇類、醛類物質(zhì)氧化為長鏈的脂肪酸[7]。兩種方法結(jié)合起來能更全面地提取蠔油中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

        2.2 不同蠔油樣品中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

        6種蠔油樣品經(jīng)過SDE與HS-SPME兩種方法處理后經(jīng)GC-MS分析得到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及相對含量見表1和表2。樣品JZ、樣品CS、樣品KEE、樣品ZXJ、樣品BW、樣品ZC檢出的風(fēng)味物質(zhì)分別為89,51,53,68,86,86種。其中相對含量較高的有亞油酸、山梨酸、2,5-二甲基吡嗪、糠醇、硬脂酸、苯甲酸、乙酸、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、丁香酚、2,5-二甲基吡嗪及苯甲醛。JZ樣品用SDE法檢測出較高含量的酸類化合物,主要是亞油酸、油酸、棕櫚油酸等脂肪酸,未檢出醛類、酮類物質(zhì);用HS-SPME法檢出較高含量的茴香腦。CS樣品用兩種方法都檢出最高含量的2,5-二甲基吡嗪等吡嗪類化合物。KEE樣品用兩種方法均檢出最高含量的酸類化合物,主要為山梨酸。ZXJ樣品用SDE法同樣檢出高含量的亞油酸等脂肪酸;HS-SPME法檢出較高含量的茴香腦等醚類化合物。BW樣品用兩種方法均檢出最高含量的醇類化合物,HS-SPME法檢出較高含量的吡嗪類物質(zhì)。ZC樣品用兩種方法均檢出最高含量的乙基麥芽酚。

        醇類化合物中,不飽和醇的閾值相對較低,對風(fēng)味的貢獻較大[8]。樣品中檢出的芳樟醇是一種無環(huán)單萜醇類化合物,在不同的精油中以不同的光異構(gòu)體存在,通常有似鈴蘭和百合花樣的香氣[9];α-松油醇有穩(wěn)定的丁香香氣[10];苯甲醇有微弱蘋果香,苯乙醇則具有玫瑰花的香氣,有相關(guān)報道表明苯甲醇和苯乙醇可能是白茶清香香氣的來源[11]。

        酸類化合物可能來源于微生物的發(fā)酵代謝、外源添加的酸類物質(zhì)及樣品氧化生成的脂肪酸[12]。乙酸有刺激性氣味,丙酸和丁酸則具有酸臭味,它們賦予了蠔油刺激性酸味[13],有機酸使整體味道更加柔和[14]。在KEE樣品中大量檢出的山梨酸可能源于外源性添加劑。游離脂肪酸對風(fēng)味的貢獻體現(xiàn)在作為風(fēng)味前體物質(zhì),與許多揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生息息相關(guān),如醛類化合物、吡嗪類化合物等。

        醛類化合物可能是由脂肪酸的氧化降解和Strecker 降解產(chǎn)生,閾值一般很低[15],樣品中檢出的糠醛、苯甲醛和苯乙醛對風(fēng)味的貢獻較大??啡┚哂刑鹣愫徒固窍銡?,一定量的糠醛可帶來特殊香氣[16]。苯甲醛和苯乙醛的產(chǎn)生可能和苯丙氨酸的代謝相關(guān)[17],苯甲醛通常具有杏仁和焦糖的香味,苯乙醛則具有蜂蜜的甜香味。

        吡嗪類化合物是1,4 位含氮的六元雜環(huán)化合物,具有較低的閾值,同時對其他風(fēng)味物質(zhì)有烘托作用,因此對風(fēng)味的貢獻較大[18]。樣品中檢出較大量的2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪,具有烤香、堅果香和焦糖香,這使得蠔油的滋味更加豐富。有相關(guān)報道顯示,2-乙基-3,6-二甲基吡嗪可能是蠔油的特征風(fēng)味物質(zhì),這與本研究結(jié)果一致。

        酯類化合物是經(jīng)醇類、酸類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)生成的,其中的酸類物質(zhì)可以是羧酸也可以是無機含氧酸[19]。通常情況下,由短鏈脂肪酸形成的酯類化合物有果香味,而長鏈脂肪酸產(chǎn)生的酯類化合物則具有油脂味,酯類化合物的閾值較高[20]。綜合來看,蠔油樣品中酯類化合物對風(fēng)味的貢獻不大。

        酚類化合物通常具有較大且復(fù)雜的基團并具有特殊的芳香氣味。SDE法和HS-SPME法均在ZC樣品中檢出大量乙基麥芽酚,乙基麥芽酚作為一種具有增香能力的食品添加劑,本身具有焦糖味和水果味[21]。HS-SPME法條件下,所有樣品中均檢出丁香酚。丁香酚有強烈丁香香氣,對蠔油香氣可能有一定貢獻。

        2.3 PCA分析蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

        由圖3可知,SPME法提取的樣本中ZC和JZ兩個樣本與其余4個樣本之間相距甚遠(yuǎn),有明顯的分離趨勢,說明這兩個樣本與其他樣本之間存在較大差距;其余4個樣本之間位置較為緊密,說明樣本之間主成分差異不大。

        圖3 SDE法提取的不同蠔油產(chǎn)品揮發(fā)性物質(zhì)PCA分析圖

        由圖4可知,ZXJ和CS兩個樣本之間聚集趨勢明顯,說明這兩個樣本之間差異較小,主成分較為接近,而其余4個樣本分布較遠(yuǎn),顯然兩兩樣本之間存在較大差異。

        圖4 HS-SPME法提取的不同蠔油產(chǎn)品揮發(fā)性物質(zhì)PCA分析圖

        由圖3和圖4可知,在揮發(fā)性物質(zhì)組成方面兩種方法都顯示出JZ樣品和ZC樣品與其他樣品之間存在較明顯的差異,其他4個樣品則在此方面存在一定相似性,SDE法和HS-SPME法提取到的揮發(fā)性物質(zhì)組成具有一定一致性。

        3 結(jié)論

        本研究采用SDE法與HS-SPME法結(jié)合GC-MS法分析蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),結(jié)果表明,不同的前處理方法檢測到物質(zhì)的種類及含量均有差異,HS-SPME法可以更好地保留醇類、醛類、酚類和吡嗪類等揮發(fā)性物質(zhì),部分物質(zhì)只能特異性地被其中一種方法提取出來,將兩種方法結(jié)合起來能更全面地檢測出蠔油中的揮發(fā)性物質(zhì)。

        從不同的樣品中共檢測出214種揮發(fā)性物質(zhì),其中酸類、吡嗪類等物質(zhì)含量較高。不同樣品由于產(chǎn)地工藝等的差異,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成也有相應(yīng)差別。JZ樣品的酸類、吡嗪類等物質(zhì)含量較高,醇類、醛類物質(zhì)含量較低。CS樣品中吡嗪類物質(zhì)含量很高,醇類、醛類物質(zhì)含量較高。KEE樣品中含有大量酸類物質(zhì),吡嗪類物質(zhì)含量較少。ZXJ樣品中醇類、酸類及酯類物質(zhì)含量較高,醛類、酮類物質(zhì)含量較低。BW樣品中酸類、吡嗪類物質(zhì)含量較高,醛類、酮類物質(zhì)含量較低。ZXJ樣品酚類物質(zhì)含量較高,吡嗪類物質(zhì)含量較低。不同樣品中揮發(fā)性物質(zhì)組成的差異使其形成了各自的風(fēng)味,但其中共同的物質(zhì)如亞油酸、山梨酸、2,5-二甲基吡嗪、糠醇、硬脂酸、苯甲酸、乙酸、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、丁香酚、2,5-二甲基吡嗪及苯甲醛等對蠔油的風(fēng)味有較大貢獻,為蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的進一步研究提供了一定的參考。

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