青梅烟薰过程中挥发性风味物质的变化

丁超，叶富根，李汴生

(华南理工大学轻工与食品学院，广东广州，510640)

青梅烟薰过程中挥发性风味物质的变化

丁超，叶富根，李汴生

(华南理工大学轻工与食品学院，广东广州，510640)

采用同时蒸馏萃取法结合气质联用仪、以邻二氯苯为内标，分别对新鲜青梅和不同烟薰阶段的乌梅中的挥发性风味成分进行定性和半定量分析。结果表明:青梅、烟薰12、24、36和48 h的乌梅中的挥发性成分的种类分别为26、34、49、50和56种。挥发性物质的相对含量百分数变化分别为:酚类从0.75%增加到30.15%，碳氢化合物从13.29%增加到30.62%，酯类从23.35%减少到2.85%，醇类从6.74%减少到0.18%，酸类从37.27%减少到12.52%，羰基类从17.49%减少到10.86%。青梅中的主体风味物质为酯类、醇类和羰基类化合物。乌梅中主体风味物质为酚类、羰基类。

青梅，乌梅，同时蒸馏萃取，挥发性风味物质，气相色谱-质谱法

青梅(Prunus mume)，又称果梅，为蔷薇科李属植物，原产中国，在我国已有两千多年的栽培历史。青梅是一种药食两用资源，不仅营养丰富，还具有生津止渴、消除疲劳、调节肠胃等多种保健功能［1］。但由于青梅是呼吸跃变型果实，且采收期在温度比较高的季节，因此采后会进入呼吸高峰期，从而极易软化腐烂而导致果实品质劣变。低温储藏是目前延长青梅采后货架期的方法之一，但是在低温储藏过程中青梅也容易发生组织褐变、风味变淡、品质下降等不良现象［2］。另一个保藏方式就是通过烟熏加工成乌梅，乌梅不仅保留了青梅的高营养价值，而且经过烟熏后，获得了特有的烟熏风味，而且保藏能力也大大增强，从而解决了青梅不耐储藏的问题。近年来，国内外学者对乌梅、青梅及其制品的挥发性成分进行了相关的研究，如王乃定等［3］采用顶空液相微萃取-气相色谱质谱联用法分离鉴定了乌梅中的主要挥发性成分。Nunes等［4］研究了青梅密饯中的挥发性成分并讨论了它们的香气贡献。Sabarez等［5］研究了青梅在干燥过程中挥发性成分的变化。

本研究以潮汕地区所产的青梅为原料，采用同时蒸馏萃取法提取青梅和不同烟熏阶段的乌梅中的挥发性成分，并用气相色谱-质谱联用仪对其进行分析鉴定，分析青梅在烟熏加工过程中主体风味物质的变化，为青梅的加工利用以及生产出品质更加优良的乌梅提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

新鲜青梅，潮州市佳业食品有限公司提供。

二氯甲烷，天津市科密欧化学试剂有限公司，色谱纯;邻二氯苯，上海润捷化学试剂有限公司，化学纯;无水破酸钠、正戊烷，天津市福晨化学试剂厂，分析纯。

6890N/5975MSD气质联用(GC-MS)仪，美国Agilent公司;同时蒸馏萃取器自制。

1.2 实验方法

1.2.1 取样

在同批次烟熏乌梅生产过程中，分别取新鲜青梅(A样，烟熏时间为0 h)和烟熏12 h后的青梅(B样)、烟熏24 h后的青梅(C样)、烟熏36 h后的青梅(D样)，烟熏48 h后的青梅(E样，烟熏完成，即为乌梅)。

1.2.2 样品制备

青梅和不同烟熏阶段的乌梅经脱核剪碎后过20目筛，取5 g置于500 mL圆底烧瓶中，加入250 mL去离子水，同时加入0.1 mL浓度为0.4 mg/mL的邻二氯苯内标溶液，连接到同时蒸馏萃取装置的一端，于电炉上加热保持微沸。同时蒸馏萃取装置另一端连接盛有50 mL二氯甲烷的250 mL平底烧瓶，置60℃水浴加热。同时蒸馏萃取2 h后，收集二氯甲烷层，加入无水硫酸钠干燥，然后用高纯氮吹扫浓缩至1 mL，放置4℃冰箱中备用。

1.2.3 色谱条件

色谱柱:HP－5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升温程序:起始温度50℃保持5 min，以5℃/min升至终温250℃，保持3 min。载气(He)流速1.0 mL/min;进样量:2 μL;溶剂延迟 3 min。

《红高粱家族》中对于高密东北乡有这样一句概括性的话语“高密东北乡无疑是地球上最美丽最丑陋、最超脱最世俗、最圣洁最龌龊、最英雄好汉最王八蛋、最能喝酒最能爱的地方”，①为什么莫言会把自己的故乡描绘成众多矛盾的结合体？因为莫言对这片土地怀着一分矛盾、复杂的情感——爱恨交织，而这都与他本人的童年记忆有着不可分割的关系。

1.2.4 质谱条件

电子轰击(EI)离子源;电子能量70eV;传输线温度270℃;离子源温度230℃;四级杆温度150℃;倍增管电压1 564.7 V;质量扫描范围m/z 33～500。

1.2.5 定性定量方法

定性分析:化合物经计算机检索与计算机标准谱图库NIST05中的数据相符(最大值1 000)，相似指数(SI)800以上为确认化合物。

定量分析:各挥发性风味物质的绝对含量根据其在总离子图的峰面积与内标的峰面积进行比较，结果以“μg等量邻二氯苯/g梅肉”的形式表示。各挥发性风味物质的相对含量以其绝对含量点挥发性风味物质的总量百分数计算。

表1 青梅和不同烟熏阶段的乌梅中的挥发性风味物质

2 结果与讨论

2.1 青梅加工过程中挥发性风味物质检测分析结果

续表1

在新鲜青梅原料A中共检测出26种挥发性化合物，其中醇类4种，酸类5种，羰基类1种，酯类6种，酚类1种，碳氢化合物8种，其他类1种。在烟熏12 h后的样品B中共检测出34种挥发性化合物，其中醇类1种，酸类2种，酯类1种，酚类10种，碳氢化合物16种，其他类4种。在烟熏24 h后的样品C中共检测出49种挥发性化合物，其中醇类2种，酸类2种，卷曲在类3种，酯类2种，酚类13种，碳氢化合物21种，其他类6种。在烟熏36 h后的样品D中共检测出50种挥发性化合物，其中醇类1种，酸类3种，羰基类2种，酯类2种，酚类15种，碳氢化合物21种，其他类6种。在烟熏结束后的样品E中共检测出56种挥发性化合物，其中醇类1种，酸类3种，羰基类7种，酯类2种，酚类15种，碳氢化合物20种，其他类7种。

图1 青梅挥发性成分总离子图

图2 烟熏12 h后青梅挥发性成分总离子图

图3 烟熏24 h后青梅挥发性成分总离子图

图4 烟熏36 h后青梅挥发性成分总离子图

根据统计结果，5个阶段挥发性风味物质的总含量分别为 23、309、65、925、217.999、338.209 和391.903 μg等量邻二氯苯/g梅肉，在加工过程中挥发性风味物质的总量不断增加。从新鲜青梅到完成烟熏的乌梅，挥发性物质相对含量变化分别为:醇 类从6.74%减少到0.18%，酸类从37.27%减少到12.52%，羰基类从17.49%减少到10.86%，酯类从23.35%减少到2.85%，酚类从0.75%增加到30.15%，碳氢化合物从13.29%增加到30.62%。新鲜青梅的挥发性成分中酸类、酯类和醛类的含量较高，而乌梅的挥发性成分中酚类和碳氢化合物的含量较高。

图5 烟熏48 h后青梅(乌梅)挥发性成分总离子图

烟熏前后，变化量为明显的是酚类物质。酚类物质是烟熏食品中最典型的风味成分，是各种烟熏食品中的烟熏风味贡献最大的化合物［6－8］。青梅未进行烟熏时，仅检测出 2，2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)这一种酚类物质，2，2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)稍有酚臭，是一种的酚类抗氧化剂，并不是烟熏风味物质，所以青梅并没有任何烟熏的味道。通过烟熏加工，先后检出的15种酚类物质分别是:苯酚、邻甲基苯酚、对甲基苯酚、愈创木酚、2，4-二甲基苯酚、3，5-二甲基苯酚、2，3-二甲基苯酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚、2，6-二甲氧基苯酚、丁子香酚、4-丙基愈创木酚、异丁子香酚、4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚。随着烟熏时间的延长，酚类物质的种类和含量迅速增加。苯酚具有酚香，类似烟熏香。邻甲基苯酚具有药，酚样香气和味道。对甲基苯酚具有药，酚样香气和味道。愈创木酚具有烟熏香，辛香，药香，木香香气。2，4-二甲基苯酚类似烟香，熏肉香。3，5-二甲基苯酚具有酚类的气味。2，3-二甲基苯酚具有刺鼻味。4-甲基愈木酚具有甜香，辛香，烟香，苯酚样香气和味道。4-乙基愈创木酚具有烟熏香和焦香。4-乙烯基愈创木酚具有辛香，丁香样香气。2，6-二甲氧基苯酚具有烟熏香，木香和药香气味。丁子香酚具有强烈的丁子香香气，烟熏香，烟熏肉样的香气和味道［9］。4-丙基愈创木酚具有浓郁辛辣的甜香，并略带药香和香脂气息。异丁子香酚具有甜香，辛香，丁香和木香样的香气和味道。4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚具有烟熏香，酚香和木香样的香气。这些酚类化合物具有典型的烟熏香气特征，因此，酚类化合物应是提供乌梅烟熏香的主要物质。

在青梅挥发性成分中含有多种长链饱和脂肪烃，如十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十五烷、二十九烷。此外还有角鲨烯。但由于长链饱和或不饱和烃类以及它们的取代不容易挥发，因此它们对梅子整体的风味影响较小。随着烟熏时间的延长，长链饱和脂肪烃的种类和含量下降，多环芳烃及其衍生物的种类和含量逐渐增加。它们主要来源于熏制过程中木材料的不完全燃烧并在乌梅表面沉积，是重要的环境和食品污染物。虽然没有发现苯并(a)芘等强致癌物，但足以看出传统烟熏工艺生产的烟熏食品的安全性确实存在不足并有待改进。先干燥后烟熏工艺以及液熏技术的应用与发展可以大幅度降低烟熏过程中产生的多环芳烃［10］。

酯类物质被认为是水果中最重要的香气成分，大多数酯类物质具有水果香和花香［11］。在青梅所检出酯类物质之中，丁酸乙酯具有甜的，水果的香味。乙酸丁酯具有甜的，青香，水果香气。乙酸已酯具有甜的，青香，水果香气和味道。已酸已酯具有甜的，青香，热带水果香气和味道。γ-癸内酯有甜的，果香，桃子，椰子香气。邻苯二甲酸二异辛酯气味微弱，在香料工业中用作定香剂［12］，对青梅的香气几乎没有贡献。烟熏过的乌梅中的酯类物质主要是1，2，3，4A，10A-六氢-二甲基-7-异丙基-1-菲羟酸甲酯和 1，2，3，4，4A，9，10，10A-八氢-1，4A-二甲基-7-异丙基-1-菲羟酸甲酯。由于这2种酯类的沸点较高，嗅觉阈值较高，所以香气较弱。综上所述，酯类物质是青梅中最重要的香气成分。由于这些酯类物质在烟熏过程中损失掉了，导致了乌梅水果味的缺失。

在青梅挥发性成分中一共检出4种醇类物质，在乌梅挥发性成分中仅检出1种醇类物质，这可能是醇类物质在长时间的烟熏过程中发生了酯化或氧化反应。在检出的醇类物质中，苯甲醇有甜香，花香，果香香气。芳樟醇具有甜的，青香，花香，木香香气。脱氢芒樟醇有花香草香香气，并有辛香和薰衣草似的香调。罗勒烯醇有清新的花香香味，并有柠檬香调和青香味息。由于这几种醇类物质阈值较低，加上它们的含量并不低，因此对青梅的香气贡献较高。

青梅在烟熏前，挥发性成分中仅检出苯甲醛这一种羰基化合物，经过烟熏后，先后检出的新生成的羰基化合物有:糠醛、5-甲基糠醛、香草醛、1，2、3，4，4A，9，10，10A-八氢-1，4A-二甲基-7-异丙基-1-菲甲醛、3-甲基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮、3-乙基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮。检出的苯甲醛具有甜的杏仁香气。糠醛和5-甲基糠醛具有甜味、焦糖味。香草醛有强烈而又独特的香荚兰豆香气。3-甲基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮具有强的焦糖样愉快香气。3-乙基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮具有槭树、焦糖、烟熏和咖啡似香气。由于羟基类化合物的阈值较低，所以它们对青梅和乌梅整体的风味起着比较大的作用。

酸类在青梅的挥发性成分中占的比例最大，但在乌梅的挥发性成分中占的比例却较低。在检出的酸类物质中，正已酸具有似干酪和椰子油的香甜气味。葵酸具有奶香和脂肪香气。棕榈酸无香气和味道。亚油酸和亚麻酸是人体必需的脂肪酸，没有直接的香气贡献，但是许多果实青香型香气物质如C6和C9的醇类和醛类大多以亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸为前体经过酶促反应形成的［13］。总的来说，羟酸类是烘托香气特征的关键成分，可以使香气更加清新透发。

样品中检测到的其他类化合物有5-甲基-1，2，3-三甲氧基苯、二丁基羟基甲苯、氧芴、1-苊酮、9-芴酮、3-甲基硅氧基苯酚、苯并［b］萘并［2，3-d］呋喃、油酸酰胺。其中，二丁基羟基甲苯基本无臭，无味。油酸酰胺在青梅的挥发性成分中就存在，并具随着烟熏过程的进行，含量逐渐增加，但由于油酸酰胺碳原子个数太多，物别难挥发，而且其含量也比较低，所以可以忽略其对青梅和乌梅的香气贡献。5-甲基-1，2，3-三甲氧基苯、氧芴、1-苊酮、9-芴酮、3-甲基硅氧基苯酚和苯并［2，3-d］呋喃气味特征不明，随着烟熏时间的延长含量增加，对乌梅的风味有无贡献有待进一步的研究。

3 结论

在青梅烟熏过程中，酚类物质和碳氢化合物的种类、绝对含量以及在风味物质中的相对含量均明显增加:醇类物质的种类、绝对含量以及在风味物质中的相对含量均有所降低，但不明显;酯类物质和酸类物质的种类以及在风味物质中的相对含量在降低，但绝对含量有所增加;羟基类的种类和绝对含量在增加，但其在风味物质中的相对含量有降低的趋势。

青梅中的主体风味物质包括酯类、醇类、羰基类，分别为丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸已酯、已酸已酯、γ-癸内酯、苯甲醇、芳樟醇、脱氢芳樟醇、罗勒醇、苯甲醛。乌梅中的主体风味物质包括酚类、羰基类，分别为苯酚、邻甲基本苯酚、对甲基苯酚、愈创木酚、2，4-二甲基苯酚、3，5-二甲基苯酚、2，3-二甲基苯酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚、2，6-二甲氧基苯酚、丁子香酚、4-丙基愈创木酚、异丁子香酚、4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚、糠醛、苯甲醛、5-甲基糠醛、3-甲基-2-环戊烯-1-酮、3-乙基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮。

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Changes of Volatile Flavor Compounds in Prumus mume During Smoking Processing

Ding Chao，Ye Fu-gen，Li Bian-sheng
(School of Food and Light Lndustry，South China University of Technology，Guang Zhou 510640，China)

Simultaneous distillation extraction technique coupled with GC－MS was adopted for the qualitative and semiquantitative determination of volatile compounds in Prumus mume．Only 26 kinds of volatile compounds were identified from the fresh samples，while 34，49，50 and 56 kinds of compounds were identified from 12，24，36 and 48 h smoked samples，respectively．The relative contents of phenols and hydrocarbons were increased obviously(from 0．75 to 30．15%and 13．29%to 30．62%)．In contrast，esters(27．32%to 24．96%)，alcohols(6．74%to 0．18%)，acids(37．27%to 12．52%)and carbonyls(17．49%to 10．86%)were decreased during smoking．The main flavor compounds in Prumus mumewere esters，alcohols and carbonyls．While the main flavor compounds in Fructus mume were phenols and carbonyls．

Prumus mume，Fructus mume，simultaneous distillation extraction(SDE)，volatiles，GC-MS

硕士研究生(李汴生教授为通迅作者)

2011－06－18