不同包裝方式對薄荷香氣成分影響的研究

◎ 張欣瑤

（北京首都機場餐飲發展有限公司，北京 100621）

1 概述

西式快餐的市場在不斷更新擴大，薄荷常作為香辛調味料、輔料應用于各種主食以及飲品制作中，其感官品質直接影響消費者對餐品的滿意度。因此，保持原、輔料最佳特性是提升餐品質量不可忽視的重要一環。

香氣是果實風味品質的重要指標之一，也是衡量芳香植物應用價值的重要因素[1]，在很大程度上影響著消費者的購買欲[2]。許多蔬菜水果具有芳香氣味，果實中的香氣成分主要來源于各種揮發性物質[3]，僅占其鮮重的0.001%～0.01%，但是會影響果實的風味。

薄荷又稱留蘭香、銀丹草，唇形科薄荷屬植物。氣味清新，味辛涼，常作為香辛調味蔬菜，是一種有很高經濟價值的芳香作物[4]，由多種具有揮發性的芳香物質組成，其成熟度、新鮮度等因素會影響香氣物質的種類及含量[5]。

2 食品風味物質及其特點

食品風味是食品成分作用于人的視覺、味覺、嗅覺等器官所產生的各種感官反應，主要可分為化學感覺、物理感覺以及心理感覺3類。食品的化學感覺是食品直接刺激口腔和鼻腔所導致的感官反應，主要包括作用于味蕾的味覺（酸、甜、苦、咸等）和作用于嗅球的嗅覺（香、臭等）。食品的物理感覺主要體現在食品本身的性狀，包括觸覺（軟、硬、黏、熱等）和運動感覺（滑、干等）。食品的心理感覺主要是由食品的顏色、形狀、品種等引起人的視覺心理感受[6]。

食品風味是引導人們選擇食品的重要主導因素。食品風味物質具有以下4種特點：①種類繁多且相互影響。經過調配的咖啡已經鑒定的風味物質多達500余種，尚未鑒定的還有數百種。焙烤土豆中香氣風味物質已鑒定出200多種，食品的風味是大量風味物質相互協同或拮抗而形成的，如2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮單獨存在時不產生嗅感，當以一定比例混合時會產生明顯嗅感。②含量微少、效果顯著。乙酸異戊酯含量為5×10-6mg·kg-1就會產生明顯的水果香氣。③穩定性差，易被破壞。④風味類型與風味物質種類和結構缺乏普遍的規律性。

3 研究目的與意義

西式快餐在中國的發展逐步普及，隨著市場對食品品質的要求不斷提高以及食品工業對天然風味物質的需求不斷增長，水果蔬菜香氣的研究受到越來越多的關注[7]。薄荷在西式快餐中得到廣泛的應用，但其莖及葉脆嫩，同時加工和貯藏會引發一系列化學反應，有時會引起食品中萜烯類、醇類、醛類、酯類和酮類等香氣成分的改變[8]，因此通過鑒定薄荷的主要呈香類別，研究不同包裝方式下薄荷在貯藏期內香氣成分的變化情況，為薄荷選擇合理的包裝方式，提高商品性提供理論依據和科學指導。

4 研究方法

為確定不同包裝方式對羅勒、薄荷貯后貨架期內香氣成分的影響，本研究采用HS-SPME-GC-MS技術測定薄荷的香氣成分，通過定性定量分析其香氣成分在貯藏期內的變化情況，揭示貯藏過程中薄荷香氣成分的變化規律，為選擇最適薄荷的包裝方式，保持薄荷香氣及提高品質提供參考。

挑選新鮮、清潔、大小均勻、無機械傷和病蟲害的薄荷進行試驗。將其分別采用4種不同包裝方式進行包裝，A為裸露無包裝；B為PE保鮮膜包裹；C為PE包裝袋（210 mm×230 mm×0.037 mm）密封包裝；D為PE保鮮盒（125 mm×192 mm×11 mm）密封包裝。每份約20 g，置于冷庫（4 ℃，90%～95% RH）中貯藏。貯藏期內每天測定薄荷的揮發性氣體成分。

4.1 薄荷香氣成分的HS-SPME吸附

將2 g薄荷葉片粉碎后置于5 mL手動樣品瓶中，用聚四氟乙烯襯里的硅橡膠墊密封后將30 μm PDMS萃取頭插入瓶中，手動進樣瓶置于80 ℃磁力攪拌水浴鍋內，推出纖維頭（纖維萃取頭不可接觸葉片），頂空萃取10 min，隨后抽回纖維頭，從樣品瓶上拔出萃取頭，再將萃取頭迅速插入GC-MS汽化室解吸5 min，同時啟動儀器采集數據。

4.2 薄荷香氣成分的GC-MS測定

（1）色譜條件。DB-5 MS（50 m×0.25 mm×0.25 μm）色譜柱，載氣為高純氦氣，恒流流速1.0 mL·min-1，進樣口溫度：230 ℃，升溫程序：初始溫度60 ℃，以3 ℃·min-1升至 150 ℃，以 8 ℃·min-1升至 250 ℃，保持5 min，不分流進樣。

（2）質譜條件。電子轟擊（E1）離子源，電子能量70 eV，離子源溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，調諧方式為標準調諧，質量掃描方式為全部離子掃描，質量掃描范圍m/z 30～550。

4.3 薄荷香氣成分的定性定量分析

GC-MS分析得到的質譜數據通過檢索 NIST/WILEY標準譜庫進行定性分析；采用峰面積歸一化法對揮發性物質的相對含量進行定量分析采用Excel2016，采用統計學軟件SPSS 19.0進行數據處理和顯著性分析。

5 結果與分析

5.1 不同包裝方式對薄荷揮發性香氣成分數量的影響

采用頂空固相微萃取法采集薄荷自然狀態下釋放的香氣成分，經GC-MS分析，對相似度大于90%的組分經計算機譜庫檢索，與標準質譜庫對照，對不同包裝方式條件下的薄荷香氣成分及其含量進行分析。薄荷貯藏期第13 d，4種不同包裝方式其葉片揮發性成分總離子流圖見圖1。

如圖2，新鮮薄荷葉片貯藏第4 d，A、B組揮發性氣體組分數量均達至峰值，A組43種，是B組的1.1倍，C、D組貯藏第7 d數量增至峰值，分別為42、40種，兩組差異不顯著（P＞0.05），與A、B組峰值差異也不顯著（P＞0.05），說明不同包裝方式對于薄荷揮發性組分數量影響較小，只是延緩香氣成分的合成速率。貯藏后期，各組揮發性組分數量均不斷減少，A組減少速率最快，在貯藏第13 d，僅剩16種，C組保留24種揮發性成分。D組保留27種，數量最多，是A組的1.69倍，4種不同包裝的薄荷數量有多到少的順序依次為D＞C＞B＞A。

因此，葉片香氣成分在裸露無包裝的條件下貯藏，其成分流失的速率大于有包裝的各處理組，綜上所述，包裝可有效阻止羅勒、薄荷風味物質數量的減少，密封包裝對于延緩羅勒、薄荷葉片成熟進程效果顯著（P＜0.05）。

圖1 薄荷總離子流色譜圖

圖2 薄荷香氣成分數量變化圖

5.2 不同包裝方式對薄荷揮發性香氣組分及含量的影響

將薄荷葉片總離子流色譜圖按照峰面積歸一化法，得到薄荷葉片中各組分的相對含量。表1顯示了貯藏期第0 d的薄荷揮發性香氣成分、分類及含量的差異。

薄荷葉片中檢出的29種揮發性物質中，芳香物質25種，占總揮發性物質含量的87.873%。薄荷葉片中揮發性香氣成分主要分為萜烯類（序號1～15）、醇類（序號16～22）、酮類（序號23）、酯類（序號24、25）、酸類（序號26、27）等化合物，見表1。其中，15種萜類（主要成分有D-檸檬烯、大根香葉烯、石竹烯、樅油烯、β-月桂烯等）占測定芳香物質總量的36.82%，7種醇類（主要成分有二氫香芹醇、芳樟醇、順式-香葦醇、α-畢橙茄醇等）占芳香物質總量的25.30%。1種酮類為D-香芹酮，占測定芳香物質總量的34.58%。2種酯類物質、2種酸類物質等為占比較小的揮發性成分。這與李小龍等[9]的研究結果相一致，萜烯類、醇類、酮類物質為薄荷香氣的主要成分種類。

表1 薄荷葉片揮發性香氣組分表

薄荷經4種不同方式包裝后貯藏第13 d，各類物質相對含量如圖3所示。A～D組萜類物質占芳香物質總量的比重分別為12.41%、14.54%、20.50%、26.67%，醇類物質占芳香物質總量的比重分別為54.76%、51.46%、41.80%、37.52%，酮類物質占芳香物質總量的比重分別為16.08%、20.74%、25.11%、25.53%，酯類物質占芳香物質總量的比重分別為1.40%、0.73%、1.04%、0.48%，酸類物質占芳香物質總量的比重分別為10.11%、8.59%、7.42%、5.83%。

薄荷葉片中萜烯類物質相對含量變化情況如圖3a所示，隨著貨架期的延長整體在貯藏前期緩慢升高，6 d后各組含量均開始下降。A、B組下降趨勢明顯。貯藏第13 d，A、B組萜類相對含量為11.63%、13.63%，C、D組顯著（P＜0.05）高于A、B組，分別為18.78%、25.18%。萜烯類物質中D-檸檬烯、石竹烯、β-月桂烯、（E）-β-金合歡烯、大根香葉烯為主要萜烯類化合物，其中，D-檸檬烯也是薄荷葉片主要香氣成分之一。貯藏前期，其相對含量隨著葉片成熟衰老的發生不斷增加，隨后分解速率大于合成速率，相對含量逐漸減少。貯藏第13 d，C組D-檸檬烯相對含量為5.53%，A、B、D組分別為2.461%，3.643%，6.132%，由此可見，貯藏期內密封包裝羅勒相對于裸露無包裝和保鮮膜包裹來說，更有助于延緩D-檸檬烯等帖烯類化合物含量的減少，從而保持薄荷葉片香氣。

醇類物質如圖3b所示，貯藏第1～13 d，相對含量整體呈上升趨勢，該變化與果實中發生的一系列生理生化反應有關。薄荷的芳香氣味隨著葉片的成熟而產生，隨著果實衰老程度而增加，醇脫氫酶（ADH）將醛類催化成相應的醇類，使醇類含量增加。芳樟醇、α-畢橙茄醇、順式-香葦醇相對含量較少。芳樟醇、1-十六烷醇在貯藏第13 d，A、B、C、D組均未檢出。二氫香芹醇是醇類物質中主要成分，相對含量均逐漸增加，貯藏第7 d后迅速增加。4種包裝方式中，第13d醇類物質含量C、D組分別增加了72.22%、84.40%，A、B組增加了1.12倍、1.14倍。可見密封包裝有助于抑制醇類物質的增加，延緩葉片成熟衰老速率，推遲后熟進程，減少不良氣味的產生。

酮類物質如圖3c所示，僅檢測出D-香芹酮，是薄荷葉片揮發性香氣成分的主要物質，貯藏第13 d，A、B組分別占15.07%、19.07%，C、D組占23.00%、24.10%，兩組差異不顯著（P＞0.05），但顯著（P＜0.05）高于A、B組。

貯藏第1～13 d，揮發性物質中酯類、酸類等其他物質相對含量偏低，在一定范圍內呈現波動趨勢，包裝前后差異不明顯，不同包裝方式對于酯類、酸類影響較小。

圖3 薄荷物質含量變化圖

6 結論

貯藏初期，薄荷中共檢測出25種香氣成分，特征香氣以酮、醇類成分為主，其中，二氫香芹醇、D-香芹酮、D-檸檬烯為薄荷主要香氣成分。

采用4種不同方式包裝薄荷，在裸露無包裝的條件下貯藏，葉片香氣成分流失的速率大于有包裝的各處理組；貯藏期內密封包裝薄荷相對于裸露無包裝和保鮮膜包裹來說，更有助于延緩萜烯類化合物含量的減少，抑制醇類物質的增加，從而保持葉片香氣。

薄荷揮發性物質中酯類、酸類等其他物質相對含量偏低，在一定范圍內呈現波動趨勢，包裝前后差異不明顯。因此，密封包裝可有效阻止薄荷主要風味物質數量的減少，對于保持香氣成分效果顯著。

7 展望

本文研究不同包裝方式對薄荷香氣成分的影響，對豐富芳香蔬菜保鮮機理相關理論具有重要的研究意義，可進一步深入研究薄荷等芳香蔬菜的成香機理，并為其貯藏保鮮留香，延長其貨架期提供指導和參考。