羅秀娟,羅楊合, ,李官麗,黎小椿,張奕濤,聶 輝,伍淑婕,
(1.廣西科技大學(xué)生物與化學(xué)工程學(xué)院,廣西柳州 545006;2.廣西康養(yǎng)食品科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,賀州學(xué)院,廣西賀州 542899)
荸薺(Eleocharis dulcis(Burm. f.) Trin.)可鮮食也可熟食,其蒸煮后產(chǎn)生一種特有的香味,主要成分是壬醛和癸醛[1]。脂質(zhì)氧化是生成醛類風(fēng)味物質(zhì)的主要反應(yīng)[2-4]。鮮荸薺中含0.1%脂肪[5]。前期研究發(fā)現(xiàn),油酸酰溶血磷脂酰膽堿18:1(LPC(18:1))和油酸酰溶血磷脂酰乙醇胺18:1(LPE(18:1))分別占鮮荸薺中溶血磷脂類物質(zhì)的8%和4%,而蒸制30 min后LPC(18:1)和LPE(18:1)分別降為0.1953%和0.0001%,顯然LPC(18:1)和LPE(18:1)發(fā)生了反應(yīng)。溶血磷脂具有磷脂一般的化學(xué)性質(zhì),可發(fā)生脂質(zhì)水解和脂質(zhì)氧化反應(yīng)[6-7]。目前,脂質(zhì)氧化主要發(fā)生在腌制和熱加工的水產(chǎn)品和肉類[8-10],而未見果蔬類食品加工過程發(fā)生脂質(zhì)氧化的文獻(xiàn)報(bào)道。
脂質(zhì)氧化機(jī)理遵循自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),包括引發(fā)、傳遞和終止三個(gè)階段。在蒸制過程中,脂質(zhì)氧化的引發(fā)因子主要是高溫。引發(fā)階段是脂質(zhì)分子中不飽和酰基鏈上緊靠雙鍵的亞甲基上的H 被自由基提取形成烷基自由基(R·),R·再與O2反應(yīng)生成過氧基(ROO·),ROO·可從其他脂質(zhì)分子的不飽和酰基鏈上的雙鍵α-位奪取氫原子形成氫過氧化物(ROOH)和新的R·[11-13]。在熱氧化過程中,高溫下生成的ROOH非常不穩(wěn)定,-O-O-鍵容易斷裂生成烷氧自由基(RO·)[14]。RO·中的-C-C-鍵和-C-O-鍵容易發(fā)生β-均裂生成具有低閾值的揮發(fā)性風(fēng)味化合物[11]。ROOH的分解能夠促進(jìn)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的傳播[15-16]。最后自由基發(fā)生雙分子反應(yīng)生成非自由基產(chǎn)物或者通過過氧化劑的干預(yù)來終止自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。脂質(zhì)氧化反應(yīng)形成醛類風(fēng)味物質(zhì)機(jī)制研究主要有兩種方法:一種是在原位模型中分析反應(yīng)底物、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物的相關(guān)性,并通過離體模型進(jìn)行驗(yàn)證,推測揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)可能形成的路徑[17-18];另一種是采用同位素示蹤技術(shù)定向示蹤解析同位素標(biāo)記物的離子片段演變的分子路徑,研究反應(yīng)底物向最終產(chǎn)物轉(zhuǎn)變的分子路徑[19-20]。與同位素示蹤技術(shù)相比,離體模型在研究風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)制中具有成本低和操作簡便的優(yōu)點(diǎn)。
目前,溶血磷脂氧化反應(yīng)主要基于脂氧合酶的催化下發(fā)生[21-23],而在蒸制中的氧化反應(yīng)未見文獻(xiàn)報(bào)道。荸薺蒸制中風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)制研究鮮見報(bào)道。本研究模擬荸薺的pH、LPC(18:1)和LPE(18:1)含量及蒸制條件,構(gòu)建了LPC(18:1)、LPE(18:1)和油酸離體模型,以過氧化值(POV)和油酸含量作為蒸制過程中溶血磷脂發(fā)生氧化、水解反應(yīng)的重要指標(biāo)[24],探討荸薺蒸制中壬醛和癸醛的形成機(jī)制,以期為果蔬風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)制研究和風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控提供科學(xué)參考。
荸薺 新鮮,大小均勻,購于廣西賀州市市場;LPC(18:1)、油酸 色譜純,Sigma Aldrich(上海)貿(mào)易有限公司;LPE(18:1) 色譜純,上海阿拉丁生化技術(shù)有限公司;碘酸鉀 分析純,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;濃鹽酸、三氯甲烷 分析純,四川西隴科學(xué)有限公司;碘化鉀 分析純,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;冰醋酸 色譜純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;甲醇 色譜純,上海麥克林生化科技有限公司;磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉 分析純,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;2,4,6-三甲基吡啶(98.0%)上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司。
UV-9000 紫外分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司;LC-2030-C3D 液相色譜 島津企業(yè)管理(中國)有限公司;蒸發(fā)光檢測器(ELSD) 上海通微分析技術(shù)有限公司;TRACE1300-ISQQD 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、ZORBAXRX-SIL 色譜柱(5 μm×4.6 mm×250 mm) 美國Agilent 公司;TG-5MS 型色譜柱30 m×0.25 mm×0.25 μm,廣州德祥科技有限公司;50/30 mm DVB/CAR/PDMS Gray 固相微萃取針Supelco 股份有限公司;MR Hei-Tec(CN)磁力攪拌器 海道爾夫儀器設(shè)備(上海)有限公司;PTX-FA110S電子天平 美國康州HZ 電子科技有限公司。
1.2.1 離體模型構(gòu)建 采用pH 計(jì)檢測新鮮荸薺的pH 為5.36。采用HPLC/ELSD 檢測新鮮荸薺中LPC(18:1)和LPE(18:1)的濃度分別為0.05 和0.18 mg/mL,檢測的色譜條件:正相色譜柱,柱溫25 ℃;流動相為甲醇:水:冰醋酸(100:10:0.1,V/V/V),然后用三乙胺調(diào)節(jié)pH 為6.00,流速1.0 mL·min-1;ELSD 漂移管溫度35 ℃;空氣流速3.00 L·min-1;進(jìn)樣量15 μL。以上述檢測結(jié)果和荸薺蒸制條件作為構(gòu)建離體模型的模擬條件。
LPC(18:1)離體模型的構(gòu)建:稱取一定量的LPC(18:1),用pH5.36 的磷酸緩沖液溶解為0.05 mg/mL溶液,量取2 mL LPC 溶液(1.9×10-7mol)置于20 mL的頂空瓶中,加入1 μL 的0.2 μL/mL 2,4,6-三甲基吡啶作內(nèi)標(biāo),使用蒸鍋和電磁爐進(jìn)行蒸制,功率為1000 W,蒸制時(shí)間為5~40 min,蒸鍋內(nèi)的水沸騰后加入頂空瓶并計(jì)時(shí),蒸制完即得實(shí)驗(yàn)樣品。
LPE(18:1)離體模型的構(gòu)建:稱取一定量的LPE(18:1),用pH5.36 的磷酸緩沖液溶解為0.18 mg/mL溶液,量取2 mL LPE 溶液(7.5×10-7mol)置于20 mL的頂空瓶中,其它條件與LPC(18:1)離體模型相同。
油酸離體模型的構(gòu)建:稱取一定量的油酸,用pH5.36 的磷酸緩沖液溶解為0.18 mg/mL,量取2 mL油酸溶液(1.27×10-6mol)置于20 mL 的頂空瓶中,其它條件與LPC(18:1)離體模型相同。
1.2.2 離體模型中醛類物質(zhì)的檢測 參考李官麗等[1]的方法,采用SPME-GC-MS 檢測離體模型生成的醛類物質(zhì)。
SPME 條件:取1.2.1 的樣品2 mL,置于恒溫加熱磁力攪拌器水浴加熱,用老化好的固相微萃取針在80 ℃下萃取40 min 后進(jìn)入GC 解析1 min,每個(gè)樣品做3 次平行實(shí)驗(yàn)。
GC 條件:TG-5MS 型色譜柱,進(jìn)樣口溫度250 ℃;載氣為高純度氦氣,載氣流速1.00 mL/min,分流方式采用不分流;程序升溫為初始溫度45 ℃,保持2 min,以4 ℃/min 上升到250 ℃,保持3 min。
MS 條件:電離方式為電子轟擊(elector ionization,EI)模式,電離能量70 eV,離子源溫度230 ℃,接口溫度280 ℃,掃描方式為全掃描監(jiān)測模式,質(zhì)量掃描范圍30~500 m/z。
定性分析:采用Xcalibar 軟件分析所檢測到的揮發(fā)物,并與Library-Mainlib 的標(biāo)準(zhǔn)譜庫相匹配,匹配度大于800 作為鑒定依據(jù)。
定量分析:參考程華峰等[25]方法,以2,4,6-三甲基吡啶為內(nèi)標(biāo)物,按式(1)計(jì)算各揮發(fā)物的含量。
式中:V1:揮發(fā)物的峰面積;V2:內(nèi)標(biāo)物的峰面積;0.184:內(nèi)標(biāo)物含量,μg;離體模型的樣品量為2 mL。
1.2.3 離體模型中POV 的檢測 參考張唯等[26]方法,采用紫外分光光度計(jì)檢測離體模型的POV。
標(biāo)準(zhǔn)曲線:分別取氯仿:冰醋酸(2:3,V/V)7 mL、飽和碘化鉀溶液0.2 mL、蒸餾水5 mL 加入干燥好的25 mL 具塞的比色管中,再分別加入濃度為100 μg·mL-1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液:0、0.04、0.2、0.36、0.44、0.52 mL,此量相當(dāng)于每管含有I2:0、4、20、36、44、52 μg,然后加水至刻度,加塞搖勻,靜置5~10 min,待分層后取上層清液2 mL,在4.5 cm 的玻璃比色皿中,以含I2量為0 μg 的樣品作參比,于353 nm 波長處測其吸光度。以吸光度A 為縱坐標(biāo),對應(yīng)的I2含量(μg)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
樣品測定:取1.2.1 的樣品2 mL 至25 mL 干燥的具塞的比色管,加入5 mL 氯仿-冰醋酸溶液、0.2 mL飽和碘化鉀溶液,輕搖30 s 混勻,置暗處3 min,然后加水至刻度,加塞,混勻,靜置5 min,取上層清液2 mL,在4.5 cm 的玻璃比色皿中以未加樣品作空白,于353 nm 波長處測定吸光度,每個(gè)樣品做3 次平行實(shí)驗(yàn)。以標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出各個(gè)樣品中I2的含量X1,而后按式(2)計(jì)算樣品的過氧化值。
式中:X1:樣品中I2含量,μg;樣品量為2 mL。
1.2.4 離體模型中油酸的檢測 參考董建軍等[27]方法,采用SPME-GC-MS 檢測離體模型生成的油酸。
樣品甲酯化和SPME 條件:取1.2.1 制備樣品2.5 mL,加入0.8 g NaCl、30 μL 濃鹽酸、0.6 mL 甲醇,蓋上瓶蓋,輕輕搖晃后置于恒溫加熱磁力攪拌器水浴加熱,用老化好的固相微萃取針在80 ℃下萃取60 min 后進(jìn)入GC 解析5 min,每個(gè)樣品做3 次平行實(shí)驗(yàn)。GC-MS 檢測方法參照1.2.2,其中GC 條件的程序升溫改為:初始溫度50 ℃,保持1 min,以5 ℃/min 上升到250 ℃,保持9 min。定性方法參照1.2.2,定量方法采用面積歸一化法計(jì)算。
采用SPSS26.0 軟件中的單因素方差分析法(One-Way ANOVA)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,采用Origin 2021、ChemDraw 20.0 軟件繪圖,每個(gè)樣品平行試驗(yàn)3 次。
由表1 可知,LPC(18:1)和LPE(18:1)離體模型生成的醛類物質(zhì)總含量均隨著蒸制時(shí)間的增加而增加,LPC(18:1)離體模型在25 min 時(shí)達(dá)到最大值,LPE(18:1)離體模型在35 min 時(shí)達(dá)到最大值,壬醛和癸醛的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他醛類物質(zhì),相同蒸制時(shí)間生成壬醛的量大于癸醛,這與荸薺蒸煮加工產(chǎn)生的醛類風(fēng)味物質(zhì)及其變化規(guī)律、最佳蒸制時(shí)間[28]一致,說明本研究構(gòu)建的兩個(gè)離體模型是科學(xué)合理的,LPC(18:1)和LPE(18:1)均是醛類物質(zhì)的反應(yīng)底物。
表1 離體模型主要醛類物質(zhì)含量(ng/mL)Table 1 Contents of main aldehydes in vitro model (ng/mL)
由表1 還可以看出,油酸離體模型在相同的蒸制條件下也可生成壬醛和癸醛等醛類物質(zhì),這與LEA[29]、ESTéVEZ 等[30]研究結(jié)果一致。壬醛和癸醛均為三個(gè)離體模型生成的主要醛類物質(zhì),因此本研究以壬醛和癸醛為代表探討LPC(18:1)和LPE(18:1)生成醛類物質(zhì)的機(jī)理。
同一蒸制條件下,LPE(18:1)離體模型生成的醛類物質(zhì)總量均大于LPC(18:1)離體模型,這是因?yàn)長PE(18:1)的濃度大于LPC(18:1)。蒸制5~25 min LPC(18:1)離體模型生成癸醛的含量大于LPE(18:1)離體模型,而蒸制30~40 min LPE(18:1)離體模型生成癸醛的量大于LPC(18:1)離體模型,這可能是兩個(gè)離體模型在不同時(shí)間生成癸醛的主要機(jī)制不同。未開始蒸制時(shí),已有壬醛和癸醛生成,而且LPE(18:1)生成壬醛和癸醛的量大于LPC(18:1),說明LPC(18:1)和LPE(18:1)離體模型在80 ℃固相微萃取時(shí)均已發(fā)生反應(yīng),由于LPE(18:1)的濃度大于LPC(18:1),故LPE(18:1)離體模型的反應(yīng)速率大于LPC(18:1)離體模型。LPC(18:1)離體模型蒸制25 min 壬醛和癸醛達(dá)到最大值,LPE(18:1)離體模型蒸制30 min壬醛達(dá)到最大值、35 min 癸醛達(dá)到最大值,說明25~35 min 生成壬醛和癸醛的反應(yīng)速率最大。隨后壬醛和癸醛的含量緩慢下降,這可能是頂空瓶內(nèi)的壓強(qiáng)隨著蒸制時(shí)間的增加而增加,導(dǎo)致頂空瓶內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)少量損失。
脂質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)生成醛類物質(zhì),過氧化值(POV)可衡量脂質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)的程度。如圖1 所示,兩個(gè)離體模型在蒸制過程中POV 總體呈上升趨勢,在20~35 min 時(shí)達(dá)到最大值,說明LPC(18:1)和LPE(18:1)離體模型均發(fā)生了氧化反應(yīng)。LPE(18:1)離體模型的POV 大于LPC(18:1)離體模型,這是由于LPE(18:1)的濃度大于LPC(18:1),使LPE(18:1)離體模型氧化反應(yīng)速率大于LPC(18:1)離體模型,故LPE(18:1)離體模型生成的醛類物質(zhì)總量大于LPC(18:1)離體模型。未開始蒸制時(shí),兩個(gè)離體模型的POV 都大于0,說明LPE(18:1)和LPC(18:1)離體模型在常溫時(shí)均已發(fā)生了氧化反應(yīng)生成醛類物質(zhì)。蒸制20~35 min 時(shí),兩個(gè)離體模型的POV 分別達(dá)到最大值,說明此時(shí)LPC(18:1)離體模型和LPE(18:1)離體模型的氧化反應(yīng)速率達(dá)到最大,生成醛類物質(zhì)的量最大。隨后兩個(gè)離體模型的POV 緩慢下降,說明LPC(18:1)和LPE(18:1)離體模型生成醛類物質(zhì)的量減少。上述分析結(jié)果與2.1 一致。
溶血磷脂是磷脂的單酰基形式,在水和熱存在的情況下,均可發(fā)生水解反應(yīng),水解產(chǎn)物為脂肪酸,脂肪酸類型取決于溶血磷脂側(cè)鏈所連接的脂肪酸。本研究中所用的LPC(18:1)和LPE(18:1)的不飽和?;溇怯退?,故其水解產(chǎn)物為油酸,而油酸可發(fā)生脂質(zhì)氧化反應(yīng)生成壬醛和癸醛等醛類風(fēng)味物質(zhì)[27]。由圖2 可知,未開始蒸制時(shí)兩個(gè)離體模型均檢測到油酸,而且LPE(18:1)離體模型中的油酸含量大于LPC(18:1)離體模型,說明兩個(gè)離體模型在80 ℃固相微萃取時(shí)即發(fā)生了水解反應(yīng),由于LPE(18:1)的濃度大于LPC(18:1),LPE(18:1)的水解反應(yīng)速率大于LPC(18:1),故LPE(18:1)離體模型生成的油酸含量大于LPC(18:1)離體模型。LPE(18:1)離體模型中,油酸含量從未開始蒸制時(shí)的1.26%上升到40 min時(shí)的7.20%,說明LPE(18:1)水解生成油酸的速率大于油酸氧化生成醛類物質(zhì)的速率。LPC(18:1)離體模型中,油酸含量從未開始蒸制時(shí)的0.22%上升到25 min 時(shí)的2.45%,隨后開始下降,直至40 min 時(shí)的0.48%,說明0~25 min LPC(18:1)水解生成油酸的速率大于油酸氧化生成醛類物質(zhì)的速率,25~40 min 油酸氧化生成醛類物質(zhì)的速率大于LPC(18:1)水解生成油酸的速率。
圖2 LPE(18:1)和LPC(18:1)離體模型中油酸含量的變化Fig.2 Changes of oleic acid content in LPE (18:1) and LPC(18:1) in vitro model
由表2 可知,壬醛和癸醛與POV 呈正相關(guān)(LPC(18:1)離體模型)或顯著正相關(guān)(LPE(18:1)離體模型)(P<0.05),說明氧化反應(yīng)對壬醛和癸醛生成有影響或顯著影響;壬醛和癸醛與油酸呈顯著正相關(guān)(P<0.05),說明油酸對壬醛和癸醛生成有顯著影響;油酸與POV 呈顯著正相關(guān)(P<0.05),說明油酸發(fā)生了氧化反應(yīng),對POV 有顯著貢獻(xiàn)。
表2 脂質(zhì)氧化和水解與生成壬醛和癸醛的相關(guān)性分析結(jié)果Table 2 Correlation analysis results of lipid oxidation and hydrolysis with nonal and decanal formation
從上述分析可知,壬醛和癸醛可能由LPC(18:1)、LPE(18:1)發(fā)生氧化反應(yīng)生成,也可能由LPC(18:1)、LPE(18:1)發(fā)生水解反應(yīng)生成的油酸再發(fā)生氧化反應(yīng)生成。
比較相同物質(zhì)的量的LPC(18:1)、LPE(18:1)和油酸離體模型系產(chǎn)生壬醛和癸醛的量,可以推測LPC(18:1)和LPE(18:1)離體模型產(chǎn)生壬醛和癸醛的主要途徑。離體模型中,LPC(18:1)和LPE(18:1)的物質(zhì)的量分別為:1.9×10-7和7.5×10-7mol。假設(shè)LPC(18:1)和LPE(18:1)全部水解生成油酸,則兩個(gè)離體模型中油酸的物質(zhì)的量應(yīng)分別為:1.9×10-7和7.5×10-7mol。根據(jù)表1 油酸(1.27×10-6mol)離體模型生成壬醛和癸醛的情況,1.9×10-7和7.5×10-7mol油酸在蒸制過程生成壬醛和癸醛的情況見表3。
表3 與LPC(18:1)和LPE(18:1)相同物質(zhì)的量的油酸蒸制過程生成壬醛和癸醛的含量(ng/mL)Table 3 Content of nonaldehyde and decanal generated during oleic acid evaporation with the same amount of substances as LPC (18:1) and LPE (18:1) (ng/mL)
比較表1 和表3 可知,LPC(18:1)和LPE(18:1)氧化生成壬醛和癸醛的含量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于相同物質(zhì)的量的油酸氧化生成壬醛和癸醛的含量,其差值結(jié)果如表4 所示。實(shí)際上,蒸制過程中LPC(18:1)和LPE(18:1)并沒有完全水解生成油酸,LPC(18:1)和LPE(18:1)水解生成的油酸也沒有全部氧化生成壬醛和癸醛,故由LPC(18:1)和LPE(18:1)水解生成的油酸再氧化生成的壬醛和癸醛的含量很少。由此可推測,LPC(18:1)和LPE(18:1)模擬體系中生成壬醛和癸醛的主要途徑是LPC(18:1)和LPE(18:1)的氧化反應(yīng)。
表4 相同物質(zhì)的量的LPC(18:1)、LPE(18:1)和油酸模擬體系生成壬醛和癸醛的差值(ng/mL)Table 4 Difference between nonanal and decanal generated by LPC(18:1), LPE (18:1) and oleic acid simulation system with the same amount of substance (ng/mL)
基于磷脂自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)原理[31-32],可推測出溶血磷脂(C18:1)生成壬醛和癸醛的可能氧化機(jī)制(圖3)。酯中的多不飽和脂肪酸(PUFA)可以與游離的多不飽和脂肪酸(PUFA)以幾乎相同的方式被氧化[31,33-34],故溶血磷脂(C18:1)的主要氧化修飾目標(biāo)為側(cè)鏈的油酸鏈。氧化初始步驟是,溶血磷脂中的不飽和?;溕暇o靠雙鍵的C8 和C11 在高溫下表現(xiàn)出低鍵能,極易失去H,形成烷基自由基(R·)。R·會與O2快速反應(yīng)形成過氧自由基(ROO·),后者從模擬體系中的另一個(gè)溶血磷脂分子的不飽和酰基鏈上奪取H 形成溶血磷脂氫過氧化物(ROOH)。ROOH的形成和裂解可分為如下兩種情況:
圖3 溶血磷脂氧化形成醛類物質(zhì)的機(jī)制Fig.3 Mechanism of aldehyde formation by oxidation of lysophospholipids
第1 種情況是R·未經(jīng)電子重排,直接與O2和其它溶血磷脂分子的H 反應(yīng)形成8-ROOH 和11-ROOH,如圖3ⅠAB 所示。C 途徑中11-ROOH 生成的醛類物質(zhì)是辛醛,而兩個(gè)模擬體系和荸薺蒸制過程均未檢出辛醛,故可排除此途徑。第二種情況是R·經(jīng)電子重排,再與O2和其它溶血磷脂分子的H 反應(yīng)形成9-ROOH 和10-ROOH,如圖3ⅠBD 所示。8-ROOH、9-ROOH 和10-ROOH 等在高溫下均不穩(wěn)定,其-O-O-易斷裂生成RO·[14],RO·中的-C-C-鍵可發(fā)生β-裂解生成揮發(fā)性化合物[11]。如圖3 所示,8-RO·的C8-C9 鍵斷裂生成癸醛,C7-C8 鍵斷裂生成2-十一烯醛(圖3,Ⅱ);9-RO·的C8-C9 鍵斷裂生成2-癸烯醛,C9-C10 鍵斷裂生成壬醛(圖3,Ⅲ);10-RO·的C9-C10 鍵斷裂生成壬醛(圖3,Ⅳ)。
從上述分析可知,在蒸制過程(0~40 min)中LPC和LPE 模擬體系中壬醛>癸醛(表1)的原因是,壬醛的形成途徑有2 條:9-ROOH、10-ROOH 的形成及它們的C9-C10 鍵斷裂(圖3,ⅠBD),而癸醛的形成途徑只有1 條:8-ROOH 的形成及其C8-C9 鍵斷裂(圖3,ⅠA)。蒸制25~35 min 生成壬醛和癸醛的量達(dá)到最大值,說明增加蒸制時(shí)間可以促進(jìn)8-ROOH、9-ROOH、10-ROOH 的形成和β-裂解。
LPC(18:1)、LPE(18:1)和油酸三個(gè)離體模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,溶血磷脂氧化反應(yīng)可以在蒸制條件下發(fā)生。LPC(18:1)和LPE(18:1)在蒸制中發(fā)生氧化反應(yīng)生成壬醛和癸醛,其形成機(jī)制為:首先是不飽和?;溨芯o靠雙鍵的C8 和C11 失去H 形成R·;其次是R·直接與O2和其它分子的H 反應(yīng)形成8-ROOH,或者發(fā)生電子重排形成新的雙鍵生成新的R·后再與O2和其它分子的H 反應(yīng)形成9-ROOH、10-ROOH;最后氫過氧化物在高溫下裂解生成醛類物質(zhì),其中8-ROOH 裂解生成癸醛,9-ROOH 和10-ROOH 裂解均生成壬醛。增加蒸制時(shí)間可以促進(jìn)8-ROOH、9-ROOH、10-ROOH 的形成和裂解,故生成壬醛和癸醛的量隨著蒸制時(shí)間的增加而增加。壬醛的生成途徑有2 條,而癸醛的生成途徑只有1 條,故壬醛的含量大于癸醛。以上結(jié)論是由模擬荸薺的pH、LPC(18:1)和LPE(18:1)含量及荸薺蒸制加工條件構(gòu)建的離體模型得到的,可用于解釋荸薺蒸制過程LPC(18:1)和LPE(18:1)形成壬醛和癸醛的機(jī)制,調(diào)控荸薺蒸制過程的風(fēng)味品質(zhì),為果蔬風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)制研究和風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控提供科學(xué)參考。