三种市售泡青菜香味物质的鉴定与对比研究

2020-03-02张杰蒋茜徐飞詹军夏金川万胡

中国调味品 2020年2期

张杰，蒋茜，徐飞，詹军，夏金川，万胡*

(1.四川大学轻工科学与工程学院，成都 610065；2.四川李记乐宝食品有限公司，四川眉山 620036；3.四川李记酱菜调味品有限公司，四川眉山 620030)

泡青菜是四川泡菜中的一种，其风味浓郁醇香，酸爽可口，是川菜制作的必备佐料。以叶用芥菜为原料的四川冬菜为中国著名特产之一。芥菜营养价值较高，含有丰富的抗氧化物质，同时维生素含量也较高，具有良好的食疗作用[1]；经腌制发酵后产生的香味物质可以减轻其原有的辛辣刺激味，产生适宜的辛辣味，赋予泡青菜独特风味，从而使其在世界“发酵泡青菜”中独树一帜[2]。现已有学者对四川泡青菜的香味物质组成做了研究，例如：何芝菲[3]研究了原料对泡青菜香味物质的影响，研究结果表明以卷心芥笋壳青菜为原料发酵的泡青菜品质更为突出，具体表现在终产品色泽金黄，脆度较好，氨基酸含量高，香味物质组成丰富；巢雨舟等[4]利用气相色谱-质谱联用仪对自然二次发酵、人工接种二次发酵芥菜和腌渍芥菜的挥发性成分进行了分析，发现香味物质的种类和含量在经人工接种二次发酵后均有增加。但现阶段关于四川泡青菜的研究，其样品大多是实验室自制而未真正地结合企业的实际生产，且有关四川地区占有率较高品牌泡青菜的香味物质差异化研究鲜有报道。

本研究采用顶空固相微萃取(Headspace Solid-phase Microextraction，HS-SPME)以及气相色谱-质谱联用(Gas Chromatography-Mass Spectrum，GC-MS)技术对四川市场上占有率较高的3种市售泡青菜的香味物质进行鉴定，以期获得3种市售泡青菜中特征香味物质的化学结构与相对含量，比较3种市售泡青菜风味的差异，为四川泡菜的风味研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

品牌1泡青菜、品牌2泡青菜和品牌3泡青菜：来源于四川地区市场上占有率较高的3家企业。

1.1.2 仪器

BMS-220分析天平上海卓精电子科技有限公司；DZKW-4电子恒温水浴锅北京中兴伟业仪器有限公司；GCMS-QP2010 SE气相色谱-质谱联用仪日本Shimadzu公司；DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色谱柱美国Agilent公司；SPME手动进样装置[包括SPME手动进样手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头(24Ga,3Pk)] 美国Supelco公司。

1.2 实验方法

1.2.1 香味物质的提取

参考汪冬冬等[5]的研究方法并加以修改。准确称取5.00 g泡青菜样品，切碎后加入样品瓶中，盖好后置于40 ℃恒温水浴30 min，将已活化好的萃取头插入瓶中，推出纤维头，使之与样品保持1.5 cm的距离，萃取温度40 ℃，萃取时间15 min。待萃取结束后抽回纤维头，拔出萃取头，再将萃取头插入GC进样口，推出纤维头，于250 ℃条件下解吸5 min，抽回纤维头后拔出，同时启动仪器采集试验数据。

1.2.2 香味物质的鉴定

1.2.2.1 色谱条件

HP-5MS弹性毛细管柱(30 m×0.125 mm×0.125 μm)；载气：氮气，不分流进样；流速为1 mL/min；柱温程序升温：初始温度为40 ℃，保持3 min；从40 ℃升到130 ℃，速率为5 ℃/min，而后在130 ℃保持5 min；之后从130 ℃升到155 ℃，速率为25 ℃/min，然后从155 ℃升到220 ℃，速率为5 ℃/min，在220 ℃保持5 min。进样口温度为240 ℃。

1.2.2.2 质谱条件

离子源温度：220 ℃；电子能量：70 eV，传输线温度为220 ℃；接口温度280 ℃，扫描范围(m/z)：50～550。

1.3 数据处理与分析

1.3.1 香味物质的定性分析

将所测香味物质的质谱信息与数据库中已知香味物质的质谱信息进行比对，根据相似度的高低进行定性。

1.3.2 定量分析

根据被测化合物占所有化合物总色谱峰面积之比，来计算被测组分的相对含量。

2 结果与讨论

2.1 3种市售泡青菜香味物质的对比分析

研究表明，四川泡青菜中的香味物质有三大来源：一是泡菜原料，包括蔬菜和香辛料本身的香味物质，如蒜中的硫丙醛-S-氧化物[6]、萝卜中的醇类和萜类[7]、芥菜中的异硫氰酸烯丙酯[8]；二是乳酸菌发酵产生的香味物质，如乙酸、丁酸、乳酸、丙酸、琥珀酸、乙烯、丁二醇、乙醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯等[9]；三是其他菌群的发酵作用产生的香味物质，如醋酸菌、酵母菌发酵等[10]。

品牌1、品牌2、品牌3泡青菜的GC-MS图谱见图1，对比分析结果见表1。

图1 3种市售泡青菜香味物质的总离子流图Fig.1 Total ion flow diagram of flavor substances of three pickled vegetables

表1 泡青菜香味物质对比分析Table 1 Comparative analysis of flavor substances of pickled vegetables

续表

由表1可知，品牌1泡青菜共检测出香味物质12种，包括醇类3种，占总相对含量的61.38%；烃类2种，占总相对含量的3.68%；酯类4种，占总相对含量的18.70%；酮类1种，占总相对含量的0.07%；醛类1种，占总相对含量的0.04%；其他类1种，占总相对含量的16.12%。品牌2泡青菜共检测出香味物质13种，包括醇类3种，占总相对含量的30.84%；烃类3种，占总相对含量的0.13%；酯类3种，占总相对含量的0.28%；酮类1种，占总相对含量的0.02%；醛类1种，占总相对含量的0.01%；酸类1种，占总相对含量的68.72%；其他类1种，占总相对含量的0.01%。品牌3泡青菜共检测出香味物质35种，包括醇类6种，占总相对含量的19.61%；烃类15种，占总相对含量的6.46%；酯类4种，占总相对含量的52.26%；酮类3种，占总相对含量的0.21%；醛类5种，占总相对含量的5.94%；和其他类2种，占总相对含量的15.53%。

三者共有的香味物质分别为：乙醇、桉叶油醇和壬醛；其中乙醇具有酒精味，对泡青菜的醇香味具有贡献作用，但由于其阈值较高，对食品的影响可能较为有限[11]；桉叶油醇可能来自于原料芥菜；壬醛在可可粉中具有芳香或类似于木头的气味，而在含棕榈糖的黑巧克力中却具有肥皂味，对食品风味具有不良影响[12]。品牌1泡青菜特有的香味物质是2-甲基-1-丁醇和2-蒎烯。品牌2泡青菜特有的香味物质是异戊醇、蒎烯、2,2,4,6,6-五甲基庚烷、紫罗兰酮和二烯丙基二硫。品牌3泡青菜中特有的香味物质一共有27种，其中α-松油醇、芳樟醇等萜醇类物质是蔬菜、水果中常见的易挥发化合物，也是一类差异很大的挥发性化合物，具有较低的香气阈值，即使在很低浓度下也可能对食品的香气有较大的贡献[13]；α-松油醇是一种单萜烯醇，在水果、蔬菜中具有淡淡的油脂香气和薄荷香味[14]，芳樟醇则具有淡淡的花香[15]；异硫氰酸酯类物质的相对含量较高，这种物质是十字花科蔬菜中的芥子苷经酶解后的产物，有辛辣味，被认为是此类蔬菜中特有的香味物质；被检出的异硫氰酸酯类物质含量较高的是异硫氰酸烯丙酯，这种物质具有催泪性，芥辣芳香味，适量的存在可赋予泡青菜特有的芥辣味，这一研究结果与徐俐等人的结果相似[16]；醛类分为饱和醛与不饱和醛，(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛和柠檬醛有奶酪香、果香味，饱和醛的味道辛辣刺激，醛类的微量存在对风味具有重要影响，因此醛类是构成泡青菜独特风味的重要成分[17]；含硫化合物中二甲基三硫的阈值低，气味强烈，即使较低的含量也能对泡青菜的风味起重要作用[18]；芳基姜黄酮和姜黄酮可能是由于添加辅料姜所产生[19]；二甲基二硫化物的阈值很小，对泡青菜的风味影响较大[20]。品牌3泡青菜和其他2种泡青菜香味物质种类的差别主要在于烃类中的烯烃类，风味阈值较小，但对泡青菜的主体风味影响较大[21]。

综上所述，品牌3泡青菜的香味物质种类多于品牌1和品牌2的；品牌1泡青菜的主要香味物质是醇类，占总香味物质的61.38%；品牌2泡青菜的主要香味物质是酸类中的乙酸，占总香味物质的68.72%；品牌3泡青菜的主要香味物质是酯类，占总香味物质的52.26%。

2.2 品牌1、品牌2、品牌3泡青菜主体香味物质分析

为进一步明确3种市售泡青菜中的主体香味物质成分，将相对含量≥1.00%的物质单独剥离出来分析，3种市售主体香味物质种数和相对含量的对比情况见图2和表2。

图2 3种市售泡青菜主体香味物质种数和含量对比Fig.2 Comparison of the number and content of the main flavor substances of three kinds of pickled vegetables

由图2可知，品牌1、品牌2和品牌3的主体香味物质总数分别为6，3，9种，相对含量占比为98.66%、99.50%和97.16%；其中品牌3的主体香味物质总数最多，但是占比却不是最大的，结合表1发现品牌3总香味物质种数最多，说明品牌3呈香物质的相对含量分布更为均衡，组分综合组成也更为复杂。品牌3中特有的主体香味物质是丙烯基环戊烷、异硫氰酸烯丙酯、异硫氰酸丁酯、戊醛和二甲基二硫；其中异硫氰酸酯类物质具有芥辣芳香味，适量的存在可赋予泡青菜特有的芥辣味，含硫化合物中二甲基三硫的阈值低，气味强烈，即使较低的含量也能对泡青菜的风味起重要作用，以上主体特有成分共同构成品牌3泡青菜的特征香气。