浒苔挥发性风味成分分析

浒苔挥发性风味成分分析

宋绍华　裘迪红＊

［作者简介］宁波大学生命科学与生物工程学院，浙江宁波，315211。第一作者为宁波大学硕士生。＊通讯作者。

［基金项目］浙江省科技厅创新团队自主设计项目（2011R09031—12）。

［原载期刊］《食品科学》2012年第12期，第177—180页。

浒苔（Enteromorpha prolifera）又称青苔，属于绿藻门石莼目石莼科浒苔属的藻类植物，是我国海洋野生植物中极为丰富的、呈丝状的大型经济藻类，尤为浙江沿海优势种，可供食用［1－2］。浒苔营养丰富，有重要的经济开发价值。它含有人体必需的氨基酸、脂肪酸、维生素和多种矿物质，按照中国食物营养成分表的记载，浒苔的铁含量为我国食物之最。自古以来，浒苔就是食用和药用藻类。浒苔具有一种特殊的气味，是一种传统的风味食品。浒苔在食品中的应用研究主要是在浒苔食品的开发方面。将浒苔制成粉末，作为食品的辅料使用，既可以丰富食品的色泽，也可以提高食品的营养价值。目前，浒苔粉已被应用于面粉和面条的生产中，也有厂家将浒苔粉作为汤料包的重要辅料。另外，浒苔也可制成片状，并调制成各种风味，将浒苔片作为休闲即食食品。朱兰兰等［3］以新鲜浒苔为原料进行研究，发现玉米味的浒苔片的口感要远好于牛肉味和酸甜味的浒苔片。浒苔作为天然保健食品也是很理想的，有研究证明，浒苔是一种高膳食纤维、较高蛋白、低脂肪、低热量的海藻，富含矿物质和维生素［4］。

食品的挥发性化合物决定了香气特性并对食品的特征风味贡献最大，目前在分析食品挥发性风味物质时，用来获取或浓缩待测物挥发性风味物质的常用方法主要有同时蒸馏萃取法、吹扫捕集法及固相微萃取法等。相比而言，固相微萃取法快速、经济、安全，选择性好且灵敏度高［5］。固相微萃取法通过吸附（脱附）技术，富集样品中的挥发性和半挥发性成分，克服传统样品处理技术的缺点，样品需用量少，操作简单，方便快捷，且无需有机溶剂［6—7］。

近年来，已有对扇贝中的挥发性化合物和总脂质的研究，对牡蛎中风味物质的分析，对鱼肉中的气味成分的分析和鉴定，并建立了HS－SPME－GC－MS方法等。［8—9］如刘辉等［10］利用固相微萃取技术有效提取了牡蛎肌肉中的呈味物质，经过NIST质谱数据库和文献对照，共确定24种物质，多是一些酸类、醛类、醇类、酮类等化合物，其中1－庚烯－3－醇、3－辛酮、十二（碳）烯醛、叶绿醇、肉豆蔻酸、邻苯二甲酸二丁酯等化合物含量比较丰富，并据此得出结论，牡蛎肌肉中的酸类、醛类、醇类、酮类等化合物协同作用构成了其独有的风味。本研究对浒苔样品纯化、富集后，与气相色谱－质谱联用，并结合感官评定，分析浒苔的挥发性成分，为其作为食品原料打下基础。

1材料与方法

1．1实验材料

新鲜肠浒苔（Enteromorpha intestinalis），采于浙江宁波象山，用海水洗三遍后再用蒸馏水洗净，于－20℃保存。

1．2仪器与设备

SHIMADZU QP2010气相色谱－质谱（GC－MS）联用仪（日本岛津公司）；SPME萃取装置；50／30μm DVB／CAR／PDMS萃取头；冷冻干燥机（SIM USA Intl．Group）；恒温水浴锅和高纯氦气（99．999%）。

1．3实验条件和方法

1．3．1浒苔特征性风味成分的分析流程

样品采集→预处理（将洗净后的浒苔液氮磨碎）→挥发性成分萃取（顶空固相微萃取法）→GC－MS分析→感官评定

1．3．2顶空固相微萃取（HS－SPME）条件

称取样品（磨碎的新鲜浒苔和浒苔粉）0．08 g，置于15 m L SPME顶空瓶中，60℃水浴10 min，将经老化处理过的50／30μm DVB／CAR／PDMS萃取头插入顶空瓶中于60℃萃取30 min，20℃下静置平衡20 min，迅速将萃取头置于进样口解吸5 min，进行GC－MS分析。

1．3．3色谱和质谱（GC－MS）条件

色谱条件：Vocol毛细管柱（60 m×1．8μm×0．32 mm）；程序升温为35℃（保持3 min），3℃／min至40℃（保持1 min），5℃／min至210℃（保持25 min），采用不分流进样模式，柱流速为3 m L／min；进样口温度为210℃，载气为氦气。

质谱条件：离子源温度210℃，电离方式EI，电子能量70 eV，接口温度250℃。

1．3．4分离与鉴定

化合物经NlST 147、NlST 27和WILEY 7谱库检索及人工解析确定其化学结构，用峰面积归一化法确定其相对含量，文中仅报道相似度大于80的鉴定结果。

1．3．5感观评定

根据新鲜浒苔的挥发性成分分析结果，先将它们配成一定量浓度的溶液，然后按比例混合，按次序减少其中一种成分，用棉球浸入该溶液中后取出，放入空玻璃瓶中做嗅觉测定实验。20个评价员进行感官分析，判断混合物与标准浒苔的风味之间的差异性，如果差异显著，说明该物质是特征性风味成分。

2结果与分析

采用HS－SPME收集，GC－MS法对新鲜肠浒苔挥发性风味物质进行检测，其挥发性风味物质的总离子流图如图1所示，物质组成如图2所示。通过谱库检索鉴定出45种挥发性风味化合物，占整个挥发性化合物种类的98．49%，其中烯烃类4种、醛类19种、酮类7种、各种杂环类7种、醇类4种、呋喃类2种、酯类1种以及醚类1种，详细挥发性风味化合物及相对百分含量见表1。

图1　新鲜肠浒苔挥发性成分总离子图

图2　新鲜肠浒苔挥发性物质组成

对各类化合物分析得到，其中烯烃类化合物占整个挥发性化合物的比例最大，达到60．98%；其次是醛类，达到23．40%；酮类、杂环类和醇类分别占6．41%、3．86%和1．80%；其他如呋喃类、醚类及酯类占的比例很小。也就是说，烯烃类和醛类物质是新鲜浒苔的主要挥发性成分。

表1　新鲜肠浒苔GC－MS分析结果

续　表

续 表

注：不同峰号中标有相同上标的为相同物质。

由上表可知：顺－3－十七烯在新鲜浒苔挥发性成分中占59．54%；除了顺－3－十七烯外，还有其他含量较高的挥发性风味物质（表2）。

表2 含量较高的挥发性物质风味分析

在新鲜浒苔中，烯烃含量60%左右，虽然烯烃类成分的香味阈值较高，对食品香味的直接贡献不大，但由于浒苔中极高含量的顺－3－十七烯，因此该烯烃对浒苔的风味贡献很大。醛类物质主要由脂肪酸氧化产生，脂肪是主要的前体物质。新鲜浒苔的挥发性物质中醛类是除烯烃外含量最高的物质，其中的饱和直链醛——棕榈醛和壬醛会产生一些辛辣的刺激性气味，是海产品的特殊气味，且含量也较高，因此它们对浒苔风味有较大贡献；而不饱和烯醛一般具有水果香气或脂肪香，多作为食用香料。酮类物质可能是由于不饱和脂肪酸的热氧化或降解产生，新鲜浒苔中检出的3，5－辛二烯－2－酮作为酮类化合物中的气味强化剂，对浒苔风味有一定的贡献。另外，两种紫罗兰酮的同分异构体，均有紫罗兰香气，且在浒苔中含量也较高，对新鲜浒苔风味形成有较大贡献。新鲜浒苔中检出的醇类2，6－二甲基环己醇含量较低，且阈值比较高，所以对浒苔风味贡献很小。被检出的二甲基硫醚，具有不愉快的气味，为海洋微生物分解产生，对新鲜浒苔的风味形成有一定的影响。

在藻类物质的研究中，伊纪峰等［18］分析了红毛菜中的挥发性成分，得出了8－十七碳烯与十七碳烷是红毛菜属藻类特征性挥发成分的结论。有研究证实，绿藻－大羽藻（Bryopsis maxima）挥发性成分中的8－十七碳烯是酶促反应生成的一类化学感应物质，作为生物信息素在愈伤中起到一定的作用［19］。Antonio Galanl等［20］分析比较了龙须菜和浒苔两种海藻粉的营养成分，得出了浒苔粉的呈味物质中烯烃含量为51．22%，其中含量较多的是8－十七烯，与顺－3－十七烯是同分异构体，可能是不同原料结构不同。作为8－十七碳烯的同分异构体的顺－3－十七烯，在新鲜肠浒苔中含量如此之高，其作用及产生机制有待进一步探讨。

3结论

应用顶空固相微萃取气质联用方法对新鲜肠浒苔中的挥发性风味物质进行研究，通过谱库检索鉴定出四十多种挥发性风味化合物，其中有烯烃类、醇类、酮类、醛类、酯类、呋喃类以及其他杂环类物质。对各类化合物进行分析可以发现，烯烃类化合物含量61．40%，其中顺－3－十七烯占59．54%，对于浒苔风味形成贡献最大。其次是醛类（23．40%）和酮类，如棕榈醛，（E，E）－2，4－庚二烯醛，β－紫罗兰酮，壬醛，反式－2－己烯醛，（E，E）－2，4－戊二烯醛，α－紫罗兰酮，反，反－2，4－癸二烯醛，（E）－2－戊烯醛，2－反式－6－顺式壬二烯醛，3，5－辛二烯－2－酮，2，6，6－三甲基－1－环己烯－1－甲醛等。结合感官分析得出浒苔的主要特征性风味物质是以下几种：顺－3－十七烯、棕榈醛、壬醛、（E，E）－2，4－庚二烯醛、β－紫罗兰酮。

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