三種市售泡青菜香味物質的鑒定與對比研究

張杰，蔣茜，徐飛，詹軍，夏金川，萬胡*

(1.四川大學 輕工科學與工程學院，成都 610065；2.四川李記樂寶食品有限公司， 四川 眉山 620036；3.四川李記醬菜調味品有限公司，四川 眉山 620030)

泡青菜是四川泡菜中的一種，其風味濃郁醇香，酸爽可口，是川菜制作的必備佐料。以葉用芥菜為原料的四川冬菜為中國著名特產之一。芥菜營養價值較高，含有豐富的抗氧化物質，同時維生素含量也較高，具有良好的食療作用[1]；經腌制發酵后產生的香味物質可以減輕其原有的辛辣刺激味，產生適宜的辛辣味，賦予泡青菜獨特風味，從而使其在世界“發酵泡青菜”中獨樹一幟[2]?，F已有學者對四川泡青菜的香味物質組成做了研究，例如：何芝菲[3]研究了原料對泡青菜香味物質的影響，研究結果表明以卷心芥筍殼青菜為原料發酵的泡青菜品質更為突出，具體表現在終產品色澤金黃，脆度較好，氨基酸含量高，香味物質組成豐富；巢雨舟等[4]利用氣相色譜-質譜聯用儀對自然二次發酵、人工接種二次發酵芥菜和腌漬芥菜的揮發性成分進行了分析，發現香味物質的種類和含量在經人工接種二次發酵后均有增加。但現階段關于四川泡青菜的研究，其樣品大多是實驗室自制而未真正地結合企業的實際生產，且有關四川地區占有率較高品牌泡青菜的香味物質差異化研究鮮有報道。

本研究采用頂空固相微萃取(Headspace Solid-phase Microextraction，HS-SPME)以及氣相色譜-質譜聯用(Gas Chromatography-Mass Spectrum，GC-MS)技術對四川市場上占有率較高的3種市售泡青菜的香味物質進行鑒定，以期獲得3種市售泡青菜中特征香味物質的化學結構與相對含量，比較3種市售泡青菜風味的差異，為四川泡菜的風味研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

品牌1泡青菜、品牌2泡青菜和品牌3泡青菜：來源于四川地區市場上占有率較高的3家企業。

1.1.2 儀器

BMS-220分析天平 上海卓精電子科技有限公司；DZKW-4電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業儀器有限公司；GCMS-QP2010 SE氣相色譜-質譜聯用儀 日本Shimadzu公司；DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色譜柱 美國Agilent公司；SPME手動進樣裝置[包括SPME手動進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭(24Ga,3Pk)] 美國Supelco公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 香味物質的提取

參考汪冬冬等[5]的研究方法并加以修改。準確稱取5.00 g泡青菜樣品，切碎后加入樣品瓶中，蓋好后置于40 ℃恒溫水浴30 min，將已活化好的萃取頭插入瓶中，推出纖維頭，使之與樣品保持1.5 cm的距離，萃取溫度40 ℃，萃取時間15 min。待萃取結束后抽回纖維頭，拔出萃取頭，再將萃取頭插入GC進樣口，推出纖維頭，于250 ℃條件下解吸5 min，抽回纖維頭后拔出，同時啟動儀器采集試驗數據。

1.2.2 香味物質的鑒定

1.2.2.1 色譜條件

HP-5MS彈性毛細管柱(30 m×0.125 mm×0.125 μm)；載氣：氮氣，不分流進樣；流速為1 mL/min；柱溫程序升溫：初始溫度為40 ℃，保持3 min；從40 ℃升到130 ℃，速率為5 ℃/min，而后在130 ℃保持5 min；之后從130 ℃升到155 ℃，速率為25 ℃/min，然后從155 ℃升到220 ℃，速率為5 ℃/min，在220 ℃保持5 min。進樣口溫度為240 ℃。

1.2.2.2 質譜條件

離子源溫度：220 ℃；電子能量：70 eV，傳輸線溫度為220 ℃；接口溫度280 ℃，掃描范圍(m/z)：50～550。

1.3 數據處理與分析

1.3.1 香味物質的定性分析

將所測香味物質的質譜信息與數據庫中已知香味物質的質譜信息進行比對，根據相似度的高低進行定性。

1.3.2 定量分析

根據被測化合物占所有化合物總色譜峰面積之比，來計算被測組分的相對含量。

2 結果與討論

2.1 3種市售泡青菜香味物質的對比分析

研究表明，四川泡青菜中的香味物質有三大來源：一是泡菜原料，包括蔬菜和香辛料本身的香味物質，如蒜中的硫丙醛-S-氧化物[6]、蘿卜中的醇類和萜類[7]、芥菜中的異硫氰酸烯丙酯[8]；二是乳酸菌發酵產生的香味物質，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]；三是其他菌群的發酵作用產生的香味物質，如醋酸菌、酵母菌發酵等[10]。

品牌1、品牌2、品牌3泡青菜的GC-MS圖譜見圖1，對比分析結果見表1。

圖1 3種市售泡青菜香味物質的總離子流圖Fig.1 Total ion flow diagram of flavor substances of three pickled vegetables

表1 泡青菜香味物質對比分析Table 1 Comparative analysis of flavor substances of pickled vegetables

續 表

由表1可知，品牌1泡青菜共檢測出香味物質12種，包括醇類3種，占總相對含量的61.38%；烴類2種，占總相對含量的3.68%；酯類4種，占總相對含量的18.70%；酮類1種，占總相對含量的0.07%；醛類1種，占總相對含量的0.04%；其他類1種，占總相對含量的16.12%。品牌2泡青菜共檢測出香味物質13種，包括醇類3種，占總相對含量的30.84%；烴類3種，占總相對含量的0.13%；酯類3種，占總相對含量的0.28%；酮類1種，占總相對含量的0.02%；醛類1種，占總相對含量的0.01%；酸類1種，占總相對含量的68.72%；其他類1種，占總相對含量的0.01%。品牌3泡青菜共檢測出香味物質35種，包括醇類6種，占總相對含量的19.61%；烴類15種，占總相對含量的6.46%；酯類4種，占總相對含量的52.26%；酮類3種，占總相對含量的0.21%；醛類5種，占總相對含量的5.94%；和其他類2種，占總相對含量的15.53%。

三者共有的香味物質分別為：乙醇、桉葉油醇和壬醛；其中乙醇具有酒精味，對泡青菜的醇香味具有貢獻作用，但由于其閾值較高，對食品的影響可能較為有限[11]；桉葉油醇可能來自于原料芥菜；壬醛在可可粉中具有芳香或類似于木頭的氣味，而在含棕櫚糖的黑巧克力中卻具有肥皂味，對食品風味具有不良影響[12]。品牌1泡青菜特有的香味物質是2-甲基-1-丁醇和2-蒎烯。品牌2泡青菜特有的香味物質是異戊醇、蒎烯、2,2,4,6,6-五甲基庚烷、紫羅蘭酮和二烯丙基二硫。品牌3泡青菜中特有的香味物質一共有27種，其中α-松油醇、芳樟醇等萜醇類物質是蔬菜、水果中常見的易揮發化合物，也是一類差異很大的揮發性化合物，具有較低的香氣閾值，即使在很低濃度下也可能對食品的香氣有較大的貢獻[13]；α-松油醇是一種單萜烯醇，在水果、蔬菜中具有淡淡的油脂香氣和薄荷香味[14]，芳樟醇則具有淡淡的花香[15]；異硫氰酸酯類物質的相對含量較高，這種物質是十字花科蔬菜中的芥子苷經酶解后的產物，有辛辣味，被認為是此類蔬菜中特有的香味物質；被檢出的異硫氰酸酯類物質含量較高的是異硫氰酸烯丙酯，這種物質具有催淚性，芥辣芳香味，適量的存在可賦予泡青菜特有的芥辣味，這一研究結果與徐俐等人的結果相似[16]；醛類分為飽和醛與不飽和醛，(Z)-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛和檸檬醛有奶酪香、果香味，飽和醛的味道辛辣刺激，醛類的微量存在對風味具有重要影響，因此醛類是構成泡青菜獨特風味的重要成分[17]；含硫化合物中二甲基三硫的閾值低，氣味強烈，即使較低的含量也能對泡青菜的風味起重要作用[18]；芳基姜黃酮和姜黃酮可能是由于添加輔料姜所產生[19]；二甲基二硫化物的閾值很小，對泡青菜的風味影響較大[20]。品牌3泡青菜和其他2種泡青菜香味物質種類的差別主要在于烴類中的烯烴類，風味閾值較小，但對泡青菜的主體風味影響較大[21]。

綜上所述，品牌3泡青菜的香味物質種類多于品牌1和品牌2的；品牌1泡青菜的主要香味物質是醇類，占總香味物質的61.38%；品牌2泡青菜的主要香味物質是酸類中的乙酸，占總香味物質的68.72%；品牌3泡青菜的主要香味物質是酯類，占總香味物質的52.26%。

2.2 品牌1、品牌2、品牌3泡青菜主體香味物質分析

為進一步明確3種市售泡青菜中的主體香味物質成分，將相對含量≥1.00%的物質單獨剝離出來分析，3種市售主體香味物質種數和相對含量的對比情況見圖2和表2。

圖2 3種市售泡青菜主體香味物質種數和含量對比Fig.2 Comparison of the number and content of the main flavor substances of three kinds of pickled vegetables

由圖2可知，品牌1、品牌2和品牌3的主體香味物質總數分別為6，3，9種，相對含量占比為98.66%、99.50%和97.16%；其中品牌3的主體香味物質總數最多，但是占比卻不是最大的，結合表1發現品牌3總香味物質種數最多，說明品牌3呈香物質的相對含量分布更為均衡，組分綜合組成也更為復雜。品牌3中特有的主體香味物質是丙烯基環戊烷、異硫氰酸烯丙酯、異硫氰酸丁酯、戊醛和二甲基二硫；其中異硫氰酸酯類物質具有芥辣芳香味，適量的存在可賦予泡青菜特有的芥辣味，含硫化合物中二甲基三硫的閾值低，氣味強烈，即使較低的含量也能對泡青菜的風味起重要作用，以上主體特有成分共同構成品牌3泡青菜的特征香氣。

3 結論

采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用法(HS-SPME-GC-MS)分別測定品牌1、品牌2和品牌3泡青菜的香味物質，得到以下研究結論：

品牌1泡青菜共檢測出香味物質12種，主要香味物質是醇類；品牌2泡青菜共檢測出香味物質13種，主要香味物質是酸類中的乙酸；品牌3泡青菜共檢測出香味物質35種，主要香味物質是酯類。

主體香味物質分析結果表明，品牌3的主體香味物質總數最多，丙烯基環戊烷、異硫氰酸烯丙酯、異硫氰酸丁酯、戊醛和二甲基二硫是品牌3特有的主體香味物質；而品牌1特有的主體香味物質是2-甲基-1-丁醇和莰烯，品牌2特有的主體香味物質是異戊醇和乙酸。