基于顶空-固相微萃取的茉莉花茶茶叶蛋香气成分测定

陈梅春,朱育菁,*,刘 波,*,刘晓港,杨文靖,陈 峥,郑梅霞

(1.福建省农业科学院农业生物资源研究所,福建福州350003;2.福州大学生物科学与工程学院,福建福州 350001)

鸡蛋含有丰富的氨基酸、蛋白质、DHA、卵磷脂、卵黄素、脂肪、维生素和铁、钙、钾等人体所需要的微量元素,具有养心安神、补血、滋阴润燥之功效[12],具有良好的营养价值。开发鸡蛋加工制品不但能够增加鸡蛋产品的附加值,还可以延长鸡蛋制品的产业链,是提升鸡蛋产业和市场竞争力的重要途径[3]。传统的鸡蛋制品加工包括茶叶蛋、卤制蛋、咸蛋、皮蛋、醋蛋等。其中,茶叶蛋是我国的传统食物之一,其味道香醇,深受食客的喜爱。但目前茶叶蛋品种稀少、口感单一,产品缺乏特色,市场竞争力低[3]。因此,开发茶叶蛋新产品,对于满足人们不同口感的需要以及提高茶叶蛋的市场竞争力具有重要意义。

茉莉花茶是将茶叶和茉莉鲜花进行拼和、窨制,使茶叶吸收花香而成,其香气鲜灵持久、滋味醇厚鲜爽。茉莉花茶富含蛋白质、氨基酸、茶多酚、茶多糖、维生素和矿物质等大量营养物质,具有降脂减肥、抗氧化、抗菌、防衰老等保健功效,其主要芳香物质芳樟醇、吲哚、苯甲醇、水杨酸甲酯等具有镇定、调理神经系统作用[48]。我国茉莉花茶年产量约为9万吨,资源丰富,但花茶产业一直处于产大于销的尴尬局面。因而,利用茉莉花茶制作茶叶蛋,不仅能够开发出茶叶蛋新产品,而且为茉莉花茶的消费提供一条新的出路。

香气是评价蛋制品风味品质的一个重要参数,已有研究表明蛋制品香气物质主要是在加工过程中产生的,来源于加工材料外源性物质和鸡蛋的蛋白质、磷脂和碳水化合物发生脱水脱羧、水解、氧化的反应产物[911]。固相微萃取是一种简单、快速、灵敏的技术,能够有效地减少被测物质的损失,常用于食品领域香气成分分析[1214]。因而,本研究利用固相微萃取气质联用技术研究茶叶蛋香气成分,证实了利用本研究的工艺制备茉莉花茶茶叶蛋,能够有效地将茉莉花茶特征香气成分转移到茶叶蛋中,同时分析了茶叶蛋的关键呈香成分,为提高茶叶蛋香气品质奠定基础。利用茉莉花茶制作茶叶蛋,不仅能够提高茶叶蛋的市场价值,也能拓宽茉莉花茶消费市场。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

银丝雀舌绿茶茶坯、银丝雀舌茉莉花茶(福州茉莉花茶,一窨) 福建东来茶业有限公司;四川茉莉花茶、新鲜鸡蛋 市购;正构烷烃混合标样C8～C40编号DRH008SR2,美国AccuStardard公司。

Agilent 7890A/5975C气相色谱质谱联用仪、HP5MS色谱柱、SPME手动进样手柄、萃取头(65 μm PDMS/DVB) 美国安捷伦公司。

1.2 实验方法

1.2.1 茶叶蛋制作 鸡蛋用清水煮熟后,用擀面仗轻轻敲打鸡蛋4～5下,使鸡蛋壳出现裂缝;往锅中加入水1000 mL,依次放入茶叶20 g、酱油20 g、冰糖15 g、盐4 g和鸡蛋5个,浸泡30～50 min后;开火,约5 min后水沸,25 min后转小火再煮20 min。不加茶叶,按照相同工艺制作的蛋制品为对照。

1.2.2 香气萃取 利用顶空固相微萃取方法室温下富集茶坯、花茶和蛋制品香气成分。萃取头老化:65 μm PDMS/DVB萃取头用丙酮浸泡30 min后,在250 ℃老化30 min。蛋制品香气萃取条件:将1个鸡蛋置于封口膜密封的烧杯中,插入SPME纤维头室温吸附50 min;茶叶香气萃取条件:将1 g茶叶置于20 mL顶空萃取瓶,插入SPME纤维头室温吸附50 min。萃取头于250 ℃解吸3 min后进行GCMS分离鉴定。

1.2.3 香气测定 利用GCMS技术测定茉莉花茶香气组成。色谱条件:进样口温度250 ℃,柱温50 ℃。程序为:起始温度50 ℃,保持2 min;以5 ℃/min升到120 ℃,保持15 min;以5 ℃/min升到180 ℃,保持2 min;以30 ℃/min升到280 ℃,保持2 min。质谱条件:离子源EI;采集模式为全扫描;溶剂延迟6 min;EMV模式为相对值;质量扫描范围25.00～550.00 amu;MS离子源温度为230 ℃,MS四级杆温度150 ℃。将正构烷烃混合标样C8～C40用正己烷稀释100倍后,液体进样,按上述色谱条件进行分析。

1.3 数据处理

检测的化合物经NIST谱库检索,同时采用线性升温公式计算各组分的实验保留指数(KI),结合文献进行花茶香气成分鉴定。香气组分相对含量采用峰面积归一化法进行计算,表示为各香气组分的峰面积占总峰面积之比值。

2 结果与分析

2.1 绿茶茶坯和茉莉花茶香气成分分析

绿茶茶坯和茉莉花茶(一窨)香气成分如表1所示,从茶叶中共鉴定出20种香气物质,占香气总含量的84.3%～86.7%。绿茶茶坯香气以萜烯类化合物为主(67.2%),其次为醇类(12.0%)和酯类香气(3.3%);茉莉花茶香气以醇类为主(46.0%),其次为萜烯类(23.9%)和酯类香气(14.6%)。茉莉花茶香气中萜烯类化合物主要为α蒎烯、α柏木烯和α法呢烯(相对含量>3%),而绿茶茶坯中萜烯类化合物主要为α蒎烯、β月桂烯、柠檬烯、α柏木烯(相对含量>3%),未检测到α法呢烯。茉莉花茶和绿茶茶坯香气中醇类化合物均以苯甲醇和芳樟醇为主,但花茶中苯甲醇和芳樟醇的含量高出绿茶很多。茉莉花茶香气中酯类化合物数量和含量均高于绿茶茶坯。绿茶茶坯中未检测到含N化合物(吲哚和氨茴酸甲酯)的存在,而茉莉花茶中未检出醛类香气物质。上述结果表明,茉莉花茶香气除了茶坯自身含有的一些物质外,主要来源于窨制过程中吸附的茉莉鲜花香气,本研究结果与以往文献报道的茉莉花茶香气组成一致[45,8]。

表1 绿茶和茉莉花茶香气组成Table 1 Aroma components and their content in green tea and jasmine green tea

2.2 茶叶蛋香气成分分析

蛋制品香气成分组成与蛋的品种及蛋制品加工工艺密切相关,Umaro等[15]研究表明杂环化合物(吡嗪类、呋喃类等)是熟鸡蛋主要挥发性香气物质,对鸡蛋香味形成起到关键作用;Matiella等[16]发现炒鸡蛋香气包括醛类、酮类、醇类、呋喃、酯类等,其中醛类香气含量最为丰富;Cemy等[17]发现加热后的鸡蛋黄中香气稀释因子较高的挥发性物质是甲硫基丙醛、苯乙醛、2乙酰基吡咯啉、庚醛、1辛烯3酮和(E,E)24癸二烯醛。卤蛋香气包括鸡蛋本身产生的风味以及各种调味料所赋予的特有风味[9]。本研究分别用绿茶、福州茉莉花茶和四川茉莉花茶制作茶叶蛋,以不加茶叶制作的蛋制品为对照,利用固相微萃取技术富集蛋制品香气成分,结合气质联用测定香气组成,结果如表2和表3所示。

表2 蛋制品各类香气峰面积Table 2 Peak area of different types of aroma components in eggs

表3 茶叶蛋香气组成Table 3 Aroma components and their relative content in tea eggs

续表

从表2中可以看出,绿茶茶叶蛋、福州花茶茶叶蛋、四川花茶茶叶蛋和对照蛋制品香气总浓度分别是2.2×108、1.9×108、3.6×108和1.2×108,利用四川茉莉花茶制作的茶叶蛋香气浓度最高。对照蛋制品香气总浓度最低,其醇类香气浓度高于三种茶叶蛋,而醛类、脂肪烃类和苯环化合物香气浓度低于三种茶叶蛋。

三种茶叶蛋的各类香气浓度存在差异:醇类香气浓度以福州花茶茶叶蛋最高,四川花茶茶叶蛋次之,绿茶茶叶蛋最低;酯类、醛类和萜烯类香气浓度以四川花茶茶叶蛋最高,福州花茶茶叶蛋次之,绿茶茶叶蛋最低;脂肪烃类和苯环化合物香气浓度以四川花茶茶叶蛋最高,绿茶茶叶蛋次之,福州花茶茶叶蛋最低;福州花茶茶叶蛋和四川花茶茶叶蛋的含N化合物香气浓度相近,绿茶茶叶蛋中未检出含N化合物。

从表3中可以看出,三种茶叶蛋主要香气均由脂肪烃类、醛类和苯环化合物组成,约占香气总量的57.9%～68.9%。与茶叶蛋制品相比,未加茶叶制作的蛋制品香气种类少,主要由12种脂肪烃类化合物(30.9%)、1种醇类(10.7%)、1种醛类(7.2%)、2种萜烯类(4.7%)和2种苯环化合物(11.3%)组成,未检测到酯类和含N化合物。

脂肪烃类化合物(30.9%～49.6%)是四种蛋制品香气成分中含量最为丰富的,由于脂肪烃类化合物没有特殊气味,可以认为该类物质对蛋制品香味没有贡献。醛类化合物(7.8%～12.4%)为三种茶叶蛋挥发性物质中含量第二丰富的物质。已有研究表明醛类化合是茶叶蛋香气的重要来源,包括脂肪醛和芳香醛,脂肪醛主要呈现蜡香、甜桔香、脂肪香、花香;芳香醛主要呈现清香、花香,本研究中的茶叶蛋中检测到3种醛类香气,2种脂肪醛(壬醛、癸醛)和1种芳香醛(苯乙醛),它们的香气阈值都很低,分别是1、2和4 ppb[1819],表明这3种醛类化合物为茶叶蛋香气的关键呈香成分。对照蛋制品中仅检出壬醛,是对照蛋制品的重要呈香物质。

本研究的三种茶叶蛋和对照蛋制品中均检测到相对含量较高的苯环类物质(7.2%～11.3%),以2,6二叔丁基对甲酚为主,该化合物呈微弱的酚酸味、无香。酸类化合物的香气阈值普遍偏高,但其含量过高可能会对香气品质产生负面影响[20]。此外,四川花茶茶叶蛋中还检测到呈喹啉似气味的苯并噻唑(0.88%),其香气阈值为80 ppb[18],对四川花茶茶叶蛋香味形成有一定的影响。

花茶茶叶蛋中检出苯甲醇(2.2%～3.3%)、吲哚(约0.6%)、氨茴酸甲酯(约0.4%)和α法呢烯(约0.5%),其中α法呢烯只在四川花茶茶叶蛋中检出,而绿茶茶叶蛋和对照蛋制品香气均未检出上述四种香气物质,表明利用茉莉花茶制作茶叶蛋,可以将花茶的香气引入到茶叶蛋中,使茶叶蛋呈现花茶的香气特征。苯甲醇呈果香,其相对含量高(2.2%～3.3%),但香气阈值也很高(105ppb),所以对整体的香味轮廓贡献较小;氨茴酸甲酯的相对含量约为0.4%,呈葡萄香、桔香,其香气阈值很低,为8.10 ppb,能够表现出显著的香气;吲哚的相对含量约为0.6%,呈花香、甜香,其香气阈值140 ppb,具有增强香味的效果[1822]。说明壬醛、癸醛、苯乙醛、氨茴酸甲酯和吲哚等香气成分对花茶叶蛋香味的形成有较大贡献。

3 结论

本研究制作的四种蛋制品香气成分主要包括脂肪烃类、醛类、苯环化合物、醇类等。其中,脂肪烃类化合物无特殊气味,对蛋制品香味形成无贡献;醇类、酯类和部分含苯环酸类化合物香气阈值高,对蛋制品香味形成贡献很小;醛类化合物香气阈值很低,且在茶叶蛋制品香气中含量较高,是茶叶蛋呈味关键物质。花茶茶叶蛋香气中引入了其他蛋制品中不存在的四种茉莉花茶特征香气成分,苯甲醇、氨茴酸甲酯、吲哚和α法呢烯,其中氨茴酸甲酯和吲哚香气阈值非常低,对茶叶蛋香味的形成具有重要贡献。综上所述,采用本研究的茶叶蛋制备方法能够成功地将茉莉花茶特征香气成分引入到鸡蛋中,花茶茶叶蛋关键呈味成分为醛类和含氮化合物。本研究结果为提高茶叶蛋香气品质奠定基础。

[1]王勇德,项锦欣. 鸡蛋功效成分的研究进展[J].肉类工业,2005,291(7):79.

[2]汪珊如,张胜男,杨闯,等. 不同品种鸡蛋营养品质与风味品质的比较[J]. 饲料研究,2015(7):68.

[3]迟玉杰. 鸡蛋深加工系列产品综合开发技术概况[J].中国家禽,2004,26(33):69.

[4]Inoue N,Kuroda K,Sugimoto A,et al. Autonomic nervous responses according to preference for the odor of jasmine tea[J]. Bioscience Biotechnology and Biochemistry,2003,67(6):12061214.

[5]Kuroda K,Inoue N,Ito Y,et al. Sedative effects of the jasmine tea odor and(R)()linalool,one of its major odor components,on autonomic nerve activity and mood states[J]. European Journal of Applied Physiology,2005,95(23):107114.

[6]刘珺,杨江帆. 茉莉花茶抗抑郁机理的初步研究[J]. 山西农业大学学报:自然科学版,2013,33(6):493497.

[7]刘珺,高水练,杨江帆. 茉莉花茶抗抑郁的效果[J]. 福建农林大学学报:自然科学版,2014,43(2):139145.

[8]Chen MC,Zhu YJ,Liu B,et al. Changes in the volatiles,chemical components,and antioxidant activities of Chinese jasmine tea during the scenting processes[J]. International Journal of Food Properties,2017,20(3):681693.

[9]余秀芳,马美湖. 卤蛋成熟和风味形成机理初探[J].中国家禽,2009,31(21):6264.

[10]毕玉芳. 马美湖. 鸡蛋风味研究进展[J].家禽科学,2014(7):4952.

[11]Maga J A. Egg and egg product flavor[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1982,30(1):914.

[12]Kataoka H,Lord H L,Pawliszyn J. Applications of solid-phase microextraction in food analysis[J]. Journal of Chromatography A,2000,880(12):3562.

[13]Pastorelli S,Valzacchi S,Rodriguez,et al. Solidphase microextraction method for the determination of hexanal in hazelnuts as an indicator of the interaction of active packaging materials with food aroma compounds[J]. Food Additives and Contaminants,2006,23(11):12361241.

[14]Sheibani E,Duncan S E,Kuhn DD,et al. SDE and SPME analysis of flavor compounds in Jin Xuan Oolong Tea[J]. Journal of Food Science,2016,81(2):348358.

[15]Umano K,Hagi Y,Shoji A,et al. Volatile compounds formed from cooked whole egg,egg yolk,and egg white[J]. Journal of Agriculture and Food Chemistry,1990,38(2):461464.

[16]Matiella J E,Hsieh TCY. Volatile compounds in scrambled eggs[J]. Journal of Food Science,1991,56(2):387390.

[17]Cemy C,Guntz R. Evaluation of potent odorants in heated egg yolk by aroma extract dilution analysis[J]. European Food Research and Technology,2004,219(5):452454.

[18]Perry DM,Hayes JE. Effects of matrix composition on detection threshold estimates for methyl anthranilate and 2Aminoacetophenone[J]. Foods,2016,5(2):35.

[19]Buttery R G,Tumbaugh J G,Ling L C. Contribution of volatiles to rice aroma[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1988,36(5):10061009.

[20]Hasim K,Serkan S. Determination of volatile,phenolic,organic acid and sugar components in aTurkishcv.Dortyol(CitrussinensisL.Osbeck)orange juice[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture,2011,91(10):18551862.

[21]孙彦,陈倩,郭雯飞.龙井茶的香气成分分析与比较[J].浙江大学学报:理学版 2013,40(2):186190.

[22]Carrapiso A I,Ventanas J,Garcia C. Characterization of the most odoractive compounds of Iberian Ham headspace[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2002,50(7):19962000.