糌粑中风味物质研究

扎西穷达，刘吉爱，李姣，王军

（1.西藏自治区食品药品检验研究院，西藏拉萨850000；2.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083）

糌粑是藏族人民的主食，它是青稞传统加工后的产品[1]。吃糌粑已经形成藏民族的一个共同的特征[2]。自改革开放以来，随着西藏经济社会的发展，西藏人民饮食丰富多样化，主食逐渐加入了大米、面粉等，然而藏族人早餐仍旧食用糌粑，糌粑的主食地位依然没变[3]。青稞播种在四五月期间，而八到十月期间收割。糌粑是将青稞洗净、晾干、炒熟后磨成的面粉，它营养丰富，适宜高原山区耐寒地区的需要[4]。

目前，对糌粑营养物质研究发现：糌粑中营养成分比较丰富，主要有粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维素、总糖、氨基酸和矿物质[5]。因此糌粑能促进胃肠蠕动，对糖尿病、冠心病、高血压等具有辅助治疗的作用，但糌粑含有大量矿物质，造成了西藏地区大多数人患有结石病[6-7]。对糌粑理化指标的研究，发现糌粑理化指标参差不齐，主要原因是糌粑的加工、质量控制和标准不统一等现象存在[8-10]。

由于西藏旅游业的发展和市场的开拓，国内外游人对糌粑产生兴趣越来越多，糌粑食品发展是必然的趋势，目前市场上已有糌粑制作饼干、糌粑保健食品等，为了使国内外市场更好的接受糌粑产品，了解和改善糌粑口感至关重要[11-13]。本次试验通过对糌粑的风味物质检测和分析，为了解糌粑中风味物质的种类提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 试验材料

糌粑 1、糌粑 2、糌粑 3、糌粑 4、糌粑 5：西藏拉萨市八一农贸市场。

1.1.2 仪器设备

7890-5977气相色谱-质谱联用仪分析色谱仪（gas chromatography mass spectrometer，GC-MS）：美国安捷伦公司；固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）、萃取纤维头（50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm CAR/PDMS）：美国 Supelco 公司；万分之一天平：梅特勒公司；15 mL螺口萃取瓶：美国Supelco公司；磁力搅拌水浴锅：力辰科技。

1.2 仪器方法

1.2.1 色谱条件

色谱柱：DB-wax 柱（30 m×250 μm×0.25 μm）；进样口：250℃；流速：1.5 mL/min；柱温：40℃保持 4 min，以5℃/min升到170℃保持2 min，以10℃/min升到230℃保持5 min；进样方式：不分流模式。

1.2.2 质谱条件

传感温度：240℃；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；扫描：全扫描；电力方式：EI；溶剂延迟：3.0 min。

2 结果与分析

2.1 方法条件对结果影响

2.1.1 不同萃取头对结果的影响

称取2 g糌粑1样品置15 mL螺口萃取瓶，分别用50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μmPDMS/DVB 和 75 μm CAR/PDMS 3种萃取纤维头进行萃取。图1为3种不同萃取纤维头分离出的风味物质色谱图。

75 μmCAR/PDMS鉴别出的风味物质峰面积响应值（1.6×107）高于 50/30 μm DVB/CAR/PDMS（1.4×107）和 65 μmPDMS/DVB（9×106），鉴别出的风味物质在75 μm CAR/PDM 和 50/30 μm DVB/CAR/PDMS 化合物质相近。65 μm PDMS/DVB下鉴别出的风味物质化合物最少。这是由于萃取纤维头的纤维涂层不同，糌粑中挥发性物质吸附也不同，在65 μm PDMS/DVB主要吸附极性挥发性物质（胺类、胺基芳香类等），而50/30 μm DVB/CAR/PDMS主要吸附C3-C20化合物的分离[14]，因此综合上述选用75 μm CAR/PDMS萃取。

图1 不同萃取头峰面积响应值Fig.1 Peak area response values of different extraction heads

2.1.2 不同萃取温度对结果的影响

称取2g糌粑1样品置15mL螺口萃取瓶，用75μm CAR/PDMS萃取纤维头萃取，萃取时间30 min，水浴萃取温度分别设计50、60℃和70℃，GC-MS进行色谱图对比。3种不同萃取温度下，糌粑1样品总离子流图和面积响应值见图2。

3种不同温度下糌粑1样品，在GC-MS鉴别出风味物质一致，但在50℃下萃取的峰面积响应值在1.6×107，在 60℃和 70℃峰面积响应值在 1.4×107，在 50℃萃取温度时峰面积响应值最高。这是由于随着萃取温度增加，糌粑中一些挥发性风味物质分解成更小的化合物质所致，峰面积响应值也随之逐渐下降。故本方法选用50℃。

图2 不同萃取温度峰面积响应值Fig.2 Peak area response values of different extraction temperatures

2.1.3 不同萃取时间对结果的影响

称取2 g糌粑1样品置15 mL螺口萃取瓶，用75 μm CAR/PDMS萃取，在水浴50℃下分别萃取20、30、40、50 min，结果见图3。图中总峰数为糌粑样品在75 μmCAR/PDMS萃取后，出峰最多的总数；峰数为在75 μmCAR/PDMS 萃取后，分别 20、30、40、50 min 时出峰总数。

由图3可知，在40 min后萃取物质最多，因此选用40 min萃取。

图3 不同萃取时间对糌粑风味物质萃取影响Fig.3 Effects of different extraction time on the extraction of Zanba flavor substances

2.1.4 不同样品处理方法对结果的影响

取两份糌粑1样品各2 g，其中一份加入5 mL蒸馏水，分别用75 μmCAR/PDMS萃取，在水浴50℃下萃取40 min。图4为糌粑1样品和糌粑1样品加入5 mL蒸馏水总离子流图。

图4 不同样品提取方法对萃取效果的影响Fig.4 Effects of different sample extraction methods on the extraction result

从图4可以看出，不加水糌粑1样品萃取后峰面积响应值为1.6×107，而样品中加入蒸馏水萃取后响应值为9×106，且未加蒸馏水样品中萃取出的化合物质明显较多。因为样品加水后，萃取头不易吸附糌粑中挥发性风味物质。故本试验采用样品称取2 g后直接萃取。

2.2 糌粑风味物质结果

2.2.1 糌粑中风味物质汇总

采用固相微萃取（SPME）结合气相色谱质谱联用仪（GC-MS）分析和鉴别糌粑中的风味物质，使用NIST库检索进行化合物鉴定，选用匹配度均在900以上。糌粑中风味物质汇总见表1。

表1 糌粑中风味物质汇总Table 1 Summary of flavor substances in Zanba

从表1看出，5种不同糌粑样品，鉴定出16～17种风味物质，其样品间种类相近。其中糌粑的风味物质中醛类（8种）最多，其次是酸类（3种）、醇类（2种）、酮类（2种）和其他类（2种）。

2.2.2 糌粑中风味物质含量结果分析

通过上述鉴定，得到17种糌粑风味物质，对这些风味物质通过峰面积计算峰面积百分比，分析出糌粑中主要风味物质，糌粑中风味物质的含量见表2。

从表2峰面积百分比得出，糌粑风味物质中峰面积百分比较高化合物质为己醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、2-丁基-2-辛烯醛、己酸和3-辛烯-2-酮；其次为壬醛、反式-2，4-庚二烯醛、戊醇、1-辛烯-3-醇和2-甲基戊酸酐；峰面积百分比较少化合物质为辛醛、庚醛、丁酸、戊酸和2-正戊基呋喃。其中糌粑风味物质中醛类占56.6%、酮类占16.6%、酸类占14.6%、醇类占6.5%、其他类占5.7%。因此可以看出糌粑中主要风味物质为醛类物质。

表2 糌粑中风味物质的含量Table 2 The content of flavor substances in Zanba

2.2.3 糌粑中主要风味物质分析

糌粑中起到主要风味的物质为己醛和己酸，其次分别为2-丁基-2-辛烯醛、反-2-辛烯醛、苯甲醛和3-辛烯-2-酮。现对糌粑中主要风味物质进行分析，经查找文献，对糌粑主要风味物质香气特征进行描述，见表3[15-17]。

表3 糌粑主要风味物质香气特征Table 3 The main flavor and aroma characteristics of Zanba

从表3糌粑主要风味物质的香气特征描述可知，糌粑的主要香味为青香、果香、脂香和坚果香。

3 结论

本次通过固相微萃取（SPME）结合气相色谱质谱仪（GC-MS），对萃取方法中萃取纤维头的选择、萃取温度、萃取时间和样品处理等进行对比，建立糌粑风味物质检测方法，最终采用优化方法：称取2 g样品，75 μmCAR/PDMS萃取纤维头萃取，水浴温度为50℃，萃取平衡40 min，在气相色谱质谱联用仪（GC-MS）解析3 min。该方法跟其他香气萃取和浓缩收集相比，具有快速、节约样品、节约试剂耗材等优点。

采用固相微萃取（SPME）结合气相色谱质谱联用仪（GC-MS）鉴定出糌粑中含有17种风味物质，其中醛类占56.6%、酮类占16.6%、酸类占14.6%、醇类占6.5%、其他类占5.7%，主要风味化合物质为己醛、己酸、2-丁基-2-辛烯醛、反-2-辛烯醛、苯甲醛和3-辛烯-2-酮。主要贡献的香气特征为青香、果香、脂香和坚果香。

通过本次试验研究，补充对糌粑风味物质研究，开发糌粑风味产品，为发掘更多糌粑中营养成分及产品质量监督控制等方面提供科学依据。