鄭 炯，宋家芯，陳光靜，林 茂，闞建全,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(重慶)，重慶 400715)

頂空-固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法分析腌制麻竹筍揮發(fā)性成分

鄭 炯1,2，宋家芯1，陳光靜1，林 茂1，闞建全1,2,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(重慶)，重慶 400715)

采用頂空-固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法對(duì)腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，并比較了50/30μm DVB/CAR/ PDMS萃取頭和75μm CAR/PDMS萃取頭對(duì)腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分的萃取差異。結(jié)果表明：從腌制麻竹筍中共鑒定出57種揮發(fā)性物質(zhì)，主要包括20種醛類、5種酮類、11種醇類、3種酸類、4種酯類、2種酚類、6種芳香烴類、6種其他類，其中主要的揮發(fā)性成分有4-甲基-苯酚、苯酚、苯甲醛、己醛、壬醛、2-庚烯醛、2,3-丁二醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、乙酸、檸檬烯、環(huán)庚烷腈等。50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭比75μm CAR/PDMS萃取頭多鑒定出12種揮發(fā)性成分，包括醛類2種、酮類1種、酸類2種、酯類3種、芳香烴類4種。

腌制麻竹筍；頂空-固相微萃取；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；揮發(fā)性成分

竹筍(bamboo shoot)，別名筍或閩筍，是禾本科(Poaceae)竹亞科(Bambusoideae)植物的新生芽?，F(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)研究表明，竹筍中富含蛋白質(zhì)、18種氨基酸、多種維生素及鐵、磷、鎂等無機(jī)鹽。竹筍中脂肪、淀粉含量少，膳食纖維含量豐富，膳食纖維在腸內(nèi)可以減少人體對(duì)脂肪的吸收，增加腸蠕動(dòng)，促進(jìn)糞便排出，減少與高血脂有關(guān)疾病的發(fā)病率[1]。此外，還有研究表明竹筍具有抗菌[2]、抗氧化以及降血壓[3]等生物活性功能。近年來，竹筍作為一種低脂肪、低糖、低熱量的天然保健食品，在日本及歐美等一些發(fā)達(dá)國家的需求量與日俱增。

竹筍常見的加工方法有腌制、干制、罐裝等[4]，其中腌制是竹筍一種重要的加工方式，腌制不僅是一種保藏新鮮竹筍的方法，也是一種改善竹筍制品風(fēng)味的方式。蔬菜通過腌制將形成多種風(fēng)味化合物，從而具有特殊的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。因此，國內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)腌制蔬菜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了研究[5-10]。雖然關(guān)于腌制蔬菜中風(fēng)味物質(zhì)的研究較多，但是目前關(guān)于腌制竹筍中風(fēng)味物質(zhì)的研究還鮮有報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)擬以頂空-固相微萃取(headspace-solid phase microextraction，HS-SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)技術(shù)對(duì)腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，并對(duì)兩種在蔬菜揮發(fā)性成分研究中的常用萃取頭(50/30μm DVB/CAR/PDMS和75μm CAR/PDMS)的鑒定結(jié)果進(jìn)行比較，旨在進(jìn)一步了解腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分，并為腌制麻竹筍風(fēng)味成分的研究和評(píng)價(jià)提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大葉麻竹筍采自重慶市北碚區(qū)施家梁鎮(zhèn)大葉麻竹筍種植基地；葵酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%) 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-MS 2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(配有電子電離(electron ionization，EI)源及GC-MS solution 2.50工作站)日本島津公司；固相微萃取裝置(配有50/30μm DVB/CAR/ PDMS和75μm CAR/PDMS萃取頭) 美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 麻竹筍的腌制工藝

鮮筍→切分(4cm×3cm×0.3cm)→沸水漂燙至煮透→瀝干→冷卻→采用干腌法分3次加鹽(鹽與筍質(zhì)量比為1:5)→榨干→密封保存

1.3.2 頂空-固相微萃取

取5.0g粉碎樣品置于25mL SPME專用樣品瓶中，加入10μL葵酸乙酯(50μg/mL)作為內(nèi)標(biāo)物，用聚四氟乙烯隔墊密封，在60℃水浴中平衡5min，分別將50/30μm DVB/ CAR/PDMS和75μm CAR/PDMS萃取頭通過聚四氟乙烯隔墊插入樣品瓶中，頂空吸附30min，縮回纖維頭后從樣品瓶中拔出萃取頭，將萃取頭插入GC-MS進(jìn)樣口，250℃解吸5min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

1.3.3 GC-MS分析

色譜條件：D B-5 M S石英毛細(xì)色譜柱(30m×0.25mm，0.25?m)；升溫程序：50℃保持3min，以5℃/min升至120℃，以10℃/min升至230℃，保持5min；進(jìn)樣口溫度：250℃；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；載氣：高純He(99.999%)；流速：1.0mL/min。

質(zhì)譜條件：電子電離源；檢測器電壓：830eV；離子源溫度：230℃；接口溫度：230℃；ACQ方式：Scan；掃描速率：769u/s；質(zhì)量掃描范圍m/z：40～400。

1.3.4 揮發(fā)性成分的定性與定量分析

通過儀器所配置的NIST 08.LIB 和NIST 08s.LIB譜庫進(jìn)行自動(dòng)檢索，結(jié)合相似度并參考有關(guān)文獻(xiàn)色譜保留指數(shù)，進(jìn)行定性，采用內(nèi)標(biāo)法半定量計(jì)算各揮發(fā)性成分的含量(相對(duì)峰面積表示)[11]。

式中：A1為各組分峰面積；A2為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積。

2 結(jié)果與分析

2.1 腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分分析

圖1 腌制麻竹筍揮發(fā)性成分的GC-MS色譜圖Fig.1 GC-MS chromatogram of volatile compounds in pickled Ma bamboo shoots

表1 腌制麻竹筍中揮發(fā)性成分的鑒定結(jié)果Table1 Identified volatile compounds in pickled Ma bamboo shoots

續(xù)表1

由表1可知，兩種樣品共鑒定出57種揮發(fā)性成分，其中50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭鑒定出51種，75μm CAR/PDMS鑒定出39種，這些成分主要包括20種醛類、5種酮類、11種醇類、3種酸類、4種酯類、2種酚類、6種芳香烴類、6種其他類。通過對(duì)腌制麻竹筍揮發(fā)性成分的綜合分析，其主要揮發(fā)性成分包括4-甲基-苯酚、苯酚、苯甲醛、己醛、壬醛、2-庚烯醛、2,3-丁二醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、乙酸、檸檬烯、環(huán)庚烷腈等。

酚類是腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分中檢測到的含量最高的一類物質(zhì)，主要包括苯酚和4-甲基-苯酚。酚類物質(zhì)常常會(huì)產(chǎn)生刺激性氣味和一些特殊異味，且閾值較低，所以可能對(duì)腌制麻竹筍的風(fēng)味產(chǎn)生重要的影響。兩種不同萃取頭的檢測結(jié)果都是4-甲基-苯酚的含量最高，這與Fu等[12]的研究結(jié)果比較一致，他們對(duì)發(fā)酵毛竹筍中的活性風(fēng)味成分進(jìn)行研究，結(jié)果也檢測到較高含量的4-甲基-苯酚。4-甲基-苯酚具有一定的類似藥味和刺激性氣味，并且具有較低的閾值，以及在樣品中具有較高的含量，說明其可能為腌制麻竹筍的主要風(fēng)味成分。Selmer等[13]報(bào)道4-甲基-苯酚是酪氨酸的發(fā)酵副產(chǎn)物，而酪氨酸是竹筍中的主要游離氨基酸[14]，表明麻竹筍中酪氨酸可能是產(chǎn)生4-甲基-苯酚的前體物質(zhì)。

醛類是腌制麻竹筍中含量最豐富的揮發(fā)性物質(zhì)，由于醛類物質(zhì)的閾值較低，其對(duì)腌制麻竹筍的風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)。在檢測出的醛類物質(zhì)中，含量最高的為苯甲醛，其次分別是己醛、壬醛、2-庚烯醛。苯甲醛廣泛存在水果和蔬菜中[15]，主要以苷的形式存在于植物的莖皮、葉或種子中，具有苦杏仁味[16]，可能對(duì)腌制麻竹筍的風(fēng)味也具有重要貢獻(xiàn)。己醛具有生的油脂、青草及蘋果香味，天然存在于許多水果和蔬菜中[17]，由于己醛具有較低的閾值，可能也是腌制麻竹筍的主要風(fēng)味成分之一。

醇類物質(zhì)的數(shù)量是腌制麻竹筍中僅次于醛類的揮發(fā)性物質(zhì)，醇類具有令人愉快的香味和芬芳的氣味[18]，可能對(duì)腌制竹筍的風(fēng)味也起著重要作用。2,3-丁二醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇是腌制麻竹筍中的主要醇類物質(zhì)，其中，75μm CAR/PDMS萃取頭提取到的2,3-丁二醇的含量較高。2,3-丁二醇具有令人愉快的香氣，趙大云等[19]在雪里蕻腌菜中也檢測到較高含量的2,3-丁二醇，并分析其可能是腌制過程中乳酸菌代謝產(chǎn)生。1-辛烯-3-醇具有蘑菇風(fēng)味，在發(fā)酵毛竹筍中也被檢測到[12]。Marsili等[20]在發(fā)酵黃瓜的揮發(fā)性成分中也鑒定出了β-芳樟醇。

在腌制麻竹筍中檢測到的酸類較少，只有乙酸、丁酸和己酸，這可能是因?yàn)椴捎玫姆前l(fā)酵性腌制方式對(duì)麻竹筍進(jìn)行的腌制，高鹽濃度抑制了微生物的發(fā)酵產(chǎn)酸。此外，在腌制麻竹筍中還檢測到一些烯烴類和腈類化合物，其中含量較高的有檸檬烯和環(huán)庚烷腈，這些化合物大多具有芳香味，存在于多種植物精油中，對(duì)腌制蔬菜的風(fēng)味也有一定的影響。檸檬烯具有類似檸檬的味道，是許多水果(主要為柑橘類)、蔬菜及香料中存在的天然成分[21]。

2.2 不同萃取頭對(duì)腌制麻竹筍揮發(fā)性成分提取的比較

圖2 不同萃取頭提取的揮發(fā)性成分組成Fig.2 Compositions of volatile compounds extracted by the two different fibers

由圖2可知，50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭從腌制麻竹筍樣品中鑒定出51種揮發(fā)性成分，其中包括18種醛類、4種酮類、9種醇類、3種酸類、4種酯類、2種酚類、6種芳香烴類、5種其他類；而75μm CAR/PDMS萃取頭鑒定出39種揮發(fā)性成分，其中包括16種醛類、3種酮類、9種醇類、1種酸類、1種酯類、2種酚類、2種芳香烴類、5種其他類。50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭比70μm CAR/PDMS萃取頭多檢測出12種揮發(fā)性成分，包括醛類2種、酮類1種、酸類2種、酯類3種、芳香烴類4種。其主要區(qū)別在于75μm CAR/PDMS較適合萃取揮發(fā)性的小分子質(zhì)量化合物(如醛類、醇類、烯烴類等)，而50/30μm DVB/CAR/PDMS除了可以萃取到一些揮發(fā)性的小分子質(zhì)量化合物，對(duì)一些半揮發(fā)性的大分子質(zhì)量化合物(如酸類、酯類、芳香烴類等)也有較好的萃取效果。所以，采用50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭能更加全面的萃取到腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分。因此，對(duì)腌制麻竹筍的揮發(fā)性成分進(jìn)行頂空-固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用分析時(shí)，更適合采用50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭。

3 結(jié) 論

通過頂空-固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用分析對(duì)腌制麻竹筍的主要揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，共鑒定出57種揮發(fā)性物質(zhì)，主要包括20種醛類、5種酮類、11種醇類、3種酸類、4種酯類、2種酚類、6種芳香烴類、6種其他類，其中主要的揮發(fā)性成分有4-甲基-苯酚、苯酚、苯甲醛、己醛、壬醛、2-庚烯醛、2,3-丁二醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、乙酸、檸檬烯、環(huán)庚烷腈等。

50/30μm DVB/CAR/PDMS和75μm CAR/PDMS兩種萃取頭對(duì)腌制麻竹筍揮發(fā)性成分的檢測結(jié)果存在較大差別，50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭比75μm CAR/ PDMS萃取頭多鑒定出12種揮發(fā)性成分，包括醛類2種、酮類1種、酸類2種、酯類3種、芳香烴類4種，對(duì)腌制麻竹筍揮發(fā)性成分進(jìn)行頂空-固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用分析時(shí)，更適合采用50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭。

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Analysis of Volatile Compounds in Pickled Ma Bamboo Shoots (Dendrocalamus latiflorus) Using Headspace Solid Phase Microextraction Coupled with GC-MS

ZHENG Jiong1,2，SONG Jia-xin1，CHEN Guang-jing1，LIN Mao1，KAN Jian-quan1,2,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China；2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China)

The volatile compounds of pickled Ma bamboo shoots were analyzed by headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) coupled with GC-MS. The extraction efficiencies of 50/30 μm DVB/CAR/PDMS SPME fiber and 75 μm CAR/PDMS SPME fiber were compared for volatile compounds from pickled Ma bamboo shoots. Results indicated that 57 volatile compounds including 20 aldehydes, 5 ketones, 11 alcohols, 3 acids, 4 esters, 2 phenolic compounds, 6 aromatic hydrocarbons and 6 others were identified. The major volatile components in pickled Ma bamboo shoots were 4-methylphenol, phenol, benzaldehyde, hexanal, nonanal, 2-heptenal, 2,3-butanediol, 1-octen-3-ol, linalool, acetic acid, limonene and cycloheptyl cyanide. Twelve new volatile compounds were extracted by DVB/CAR/PDMS fiber when compared with CAR/ PDMS fiber, including 2 aldehydes, 1 ketones, 2 acids, 3 esters and 4 aromatic hydrocarbons.

pickled Ma bamboo shoots；headspace solid phase microextraction (HS-SPME)；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；volatile compounds

TS255.36

A

1002-6630(2013)18-0193-04

10.7506/spkx1002-6630-201318039

2012-07-30

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(XDJK2013C131)

鄭炯(1982—)，男，博士研究生，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營養(yǎng)學(xué)。E-mail：zhengjiong248@163.com

*通信作者：闞建全(1965—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與營養(yǎng)學(xué)及食品生物技術(shù)。E-mail：ganjq1965@163.com