不同烹饪方式川菜中挥发性成分的研究

章迁，程万兴

（四川旅游学院 烹饪学院，成都 610100）

食物中挥发性物质种类繁多，其中有一部分成分是香气物质，正是这些香气物质赋予了食物特殊的风味，增进摄食者的食欲。川菜是我国“八大菜系”之一，调味多变，口味清鲜醇浓并重，特别以善用麻辣调味著称。由此烹饪出千香百味来，其中最具有代表性的川菜烹饪味型有麻辣味型、酸辣味型、鱼香味型、怪味味型等，互有差异，各具特色［1，2］。

对于食物中挥发性成分的测定，最常用的是气相色谱法，其适合于挥发性有机物的测定和研究［3－7］。本实验在使用气相色谱仪的基础上串联质谱，并运用归一化法对照质谱库对挥发性成分逐一进行定性和定量分析，通过顶空固相微萃取（HS－SPME）的优化，全面详尽地分析经典川菜中挥发性成分的变化规律［8－10］，为研究川菜菜肴提供了基础数据。

1 实验部分

1.1 主要仪器

7890N－5973NGC－MS气相色谱－质谱联用仪、GC－MS数据分析系统（含 NIST 05质谱库、WILEY 275质谱库） 美国Agilent公司；SPME萃取头 美国Supelco公司。

1.2 样品来源

样品按照相关川菜烹饪工艺规范制作［11－14］，由四川旅游学院烹饪大师现场制作麻婆豆腐、酸辣鱼片、鱼香肉丝、怪味鸡丁4道经典川味菜肴。

1.3 实验方法

1.3.1 气相色谱条件

本实验选择 HP－5MS石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.50μm）作为分析色谱柱。升温程序：初始温度50℃，保持2min，以4℃/min升至120℃，保持3min，然后以3℃/min升至160℃，保持5min，最后以8℃/min升至270℃，保持10min；进样方式：不分流进样；载气：高纯氦气，流速为1.0mL/min。

1.3.2 质谱条件

电子轰击（EI）离子源；电子能量70eV；灯丝发射电流200μA；离子源温度230℃；接口温度280℃；四级杆温度150℃；扫描质量范围（m/z）10～500amu。

1.3.3 萃取条件的优化

挥发性成分的萃取参照相关文献后，进行优化工艺改进。将萃取头插入GC－MS进样口中，250℃老化2h。称取2g样品置于10mL顶空进样瓶中，插入萃取头，在不同的萃取温度下顶空萃取一段时间后，于250℃解吸5.0min。分别比较不同的萃取头、萃取温度以及萃取时间对样品中挥发性成分萃取效果的影响。

1.4 数据分析

定性：检测的未知化合物与NIST 05质谱库、WILEY 275质谱库中进行匹配，匹配度大于60%的物质予以确认。

定量：以峰面积归一化法确定不同烹饪方式川菜中各化合物的相对含量［15，16］。

2 结果与讨论

2.1 萃取头的选择

不同材质的萃取头对菜品中挥发性成分的萃取效果不同，因此萃取头的选择会影响到目标物的萃取效果。本实验比较了常用的4种SPME萃取头的萃取效果：100μm聚二甲基硅氧烷（PDMS）、75μm聚乙二醇/聚二甲基硅氧烷（Carbowax/PDMS）、65μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯苯（PDMS/DVB）以及50/30μm二乙烯苯/聚乙二醇/聚二甲基硅氧烷（DVB/Carbowax/PDMS），萃取效果的比较见表1。

表1 4种萃取头的萃取效果比较Table 1Comparison of the extraction effects of four extraction heads

由表1可知，不同的萃取头对目标物的萃取效果相差较大，其中65μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯苯的萃取头效果较好，总峰面积和有效峰个数都较佳，因此选取此萃取头作为此次川菜中挥发性成分萃取实验的萃取头。

2.2 萃取温度的选择

为了研究温度对萃取头萃取效果的影响，比较了40，50，60，70℃4个不同萃取温度下川菜挥发性风味物质的分析效果，结果见表2。

表2 萃取温度筛选结果Table 2The extraction temperature screening results

由表2可知，50℃条件下的萃取峰面积最大，且得到的有效峰最多。萃取温度较低时，川菜中挥发性成分挥发速度较慢；萃取温度过高时，川菜中挥发性成分在萃取头涂层中吸附量也会下降。所以综合考虑，选择50℃作为川菜挥发性成分的萃取温度。

2.3 萃取时间的选择

实验还比较20，30，40，50min的不同萃取时间对川菜中挥发性成分的影响，结果见表3。

表3 萃取时间筛选结果Table 3The extraction time screening results

由表3可知，随着萃取时间的增加，总峰面积和有效峰个数呈现增加趋势。当萃取时间超过40min后，总峰面积和有效峰个数增加不显著。所以，选择40min作为实验中川菜挥发性成分的萃取时间。

2.4 不同烹饪味型川菜挥发性成分的化学种类和数量

依据优化后的萃取条件，对4种不同烹饪味型川菜进行挥发性成分检测，得到总离子流图见图1。

图1 4种烹饪味型川菜挥发性成分的总离子流图Fig.1Total ion flow diagram of volatile components in 4cooking flavored Sichuan cuisine

通过GC－MS数据分析系统对4种烹饪味型川菜挥发性成分进行定性和定量分析，见表4。

表4 不同烹饪味型川菜挥发性成分的GC－MS分析结果Table 4The volatile components in different cooking flavored Sichuan cuisine by GC－MS

续 表

2.5 各类挥发性成分对川菜香气形成的影响

2.5.1 酯类

酯类化合物在4种烹饪味型川菜中含量最多，共有13种组分，相对含量总和分别为麻辣味型64.237%、酸辣味型52.985%、鱼香味型63.056%、怪味味型72.263%。在川菜的烹饪过程中，酸和醇的酯化反应是主要反应之一，会产生较多的酯类物质，这赋予了川菜的酯香味［17，18］。

2.5.2 酸类

4种烹饪味型川菜中酸类化合物只有3种，其中酸辣味型的含量最多，相对含量总和为19.061%。少量的低分子饱和酸类一般都有令人愉快的嗅感，这在川菜的香气中也十分重要［19］。

2.5.3 酚类

4种烹饪味型川菜中都检测含有2，6－二叔丁基对甲基酚化合物，这可能与川菜烹饪工艺中普遍加入的香料八角有关［20］，是其中的一种抗氧化剂，能延长菜肴的保存时间。

2.5.4 醚类

在4种烹饪味型川菜中都含有对丙烯基茴香醚，这是一种有辛香味的物质，广泛存在于茴香油、八角油中［21］。

2.5.5 酮类

4种烹饪味型川菜中含有的酮类化合物：2－壬酮、甲基壬基甲酮，具有木香果香和芳香香气的味道，对鱼香味型川菜和怪味味型川菜中芳香香味的形成至关重要［22］。

2.5.6 醇类

醇类主要来自脂肪的氧化，分为饱和醇和不饱和醇。饱和醇由于其风味阈值较高，对川菜的整体风味贡献较小，而不饱和醇的风味阈值较低，对川菜的风味贡献较大［23］。

2.5.7 烃类

烃类化合物在4种烹饪味型川菜中共鉴定出7种，烷烃的香气阈值较高，赋予菜品的风味作用不大，但它们可能有助于提高菜品整体香味效果。

3 结论

本文建立了HS－SPME/GC－MS分析不同烹饪味型川菜中挥发性成分的方法。针对样品是川菜的特点，实验选择65μm PDMS/DVB（聚二甲基硅氧烷/二乙烯苯）SPME萃取头，50℃顶空萃取40min。通过GC－MS对4种不同烹饪味型川菜中的挥发性成分进行了分析，共检出酯类、酸类、酚类、醚类、酮类、醇类、烃类7类36种化合物。本实验建立的方法，可对成分复杂的川菜香味进行分析和测定，有助于提高检测实验室分析此类样品的效率，在实验室的推广可行性较高，旨在为传统川菜菜品的质量改进提供试验依据，为我国川菜餐饮产业的持续发展提供新的思路。