青梅煙薰過程中揮發(fā)性風味物質的變化

丁超，葉富根，李汴生

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東廣州，510640)

青梅煙薰過程中揮發(fā)性風味物質的變化

丁超，葉富根，李汴生

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東廣州，510640)

采用同時蒸餾萃取法結合氣質聯(lián)用儀、以鄰二氯苯為內標，分別對新鮮青梅和不同煙薰階段的烏梅中的揮發(fā)性風味成分進行定性和半定量分析。結果表明:青梅、煙薰12、24、36和48 h的烏梅中的揮發(fā)性成分的種類分別為26、34、49、50和56種。揮發(fā)性物質的相對含量百分數(shù)變化分別為:酚類從0.75%增加到30.15%，碳氫化合物從13.29%增加到30.62%，酯類從23.35%減少到2.85%，醇類從6.74%減少到0.18%，酸類從37.27%減少到12.52%，羰基類從17.49%減少到10.86%。青梅中的主體風味物質為酯類、醇類和羰基類化合物。烏梅中主體風味物質為酚類、羰基類。

青梅，烏梅，同時蒸餾萃取，揮發(fā)性風味物質，氣相色譜-質譜法

青梅(Prunus mume)，又稱果梅，為薔薇科李屬植物，原產(chǎn)中國，在我國已有兩千多年的栽培歷史。青梅是一種藥食兩用資源，不僅營養(yǎng)豐富，還具有生津止渴、消除疲勞、調節(jié)腸胃等多種保健功能［1］。但由于青梅是呼吸躍變型果實，且采收期在溫度比較高的季節(jié)，因此采后會進入呼吸高峰期，從而極易軟化腐爛而導致果實品質劣變。低溫儲藏是目前延長青梅采后貨架期的方法之一，但是在低溫儲藏過程中青梅也容易發(fā)生組織褐變、風味變淡、品質下降等不良現(xiàn)象［2］。另一個保藏方式就是通過煙熏加工成烏梅，烏梅不僅保留了青梅的高營養(yǎng)價值，而且經(jīng)過煙熏后，獲得了特有的煙熏風味，而且保藏能力也大大增強，從而解決了青梅不耐儲藏的問題。近年來，國內外學者對烏梅、青梅及其制品的揮發(fā)性成分進行了相關的研究，如王乃定等［3］采用頂空液相微萃取-氣相色譜質譜聯(lián)用法分離鑒定了烏梅中的主要揮發(fā)性成分。Nunes等［4］研究了青梅密餞中的揮發(fā)性成分并討論了它們的香氣貢獻。Sabarez等［5］研究了青梅在干燥過程中揮發(fā)性成分的變化。

本研究以潮汕地區(qū)所產(chǎn)的青梅為原料，采用同時蒸餾萃取法提取青梅和不同煙熏階段的烏梅中的揮發(fā)性成分，并用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀對其進行分析鑒定，分析青梅在煙熏加工過程中主體風味物質的變化，為青梅的加工利用以及生產(chǎn)出品質更加優(yōu)良的烏梅提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

新鮮青梅，潮州市佳業(yè)食品有限公司提供。

二氯甲烷，天津市科密歐化學試劑有限公司，色譜純;鄰二氯苯，上海潤捷化學試劑有限公司，化學純;無水破酸鈉、正戊烷，天津市福晨化學試劑廠，分析純。

6890N/5975MSD氣質聯(lián)用(GC-MS)儀，美國Agilent公司;同時蒸餾萃取器自制。

1.2 實驗方法

1.2.1 取樣

在同批次煙熏烏梅生產(chǎn)過程中，分別取新鮮青梅(A樣，煙熏時間為0 h)和煙熏12 h后的青梅(B樣)、煙熏24 h后的青梅(C樣)、煙熏36 h后的青梅(D樣)，煙熏48 h后的青梅(E樣，煙熏完成，即為烏梅)。

1.2.2 樣品制備

青梅和不同煙熏階段的烏梅經(jīng)脫核剪碎后過20目篩，取5 g置于500 mL圓底燒瓶中，加入250 mL去離子水，同時加入0.1 mL濃度為0.4 mg/mL的鄰二氯苯內標溶液，連接到同時蒸餾萃取裝置的一端，于電爐上加熱保持微沸。同時蒸餾萃取裝置另一端連接盛有50 mL二氯甲烷的250 mL平底燒瓶，置60℃水浴加熱。同時蒸餾萃取2 h后，收集二氯甲烷層，加入無水硫酸鈉干燥，然后用高純氮吹掃濃縮至1 mL，放置4℃冰箱中備用。

1.2.3 色譜條件

色譜柱:HP－5MS毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升溫程序:起始溫度50℃保持5 min，以5℃/min升至終溫250℃，保持3 min。載氣(He)流速1.0 mL/min;進樣量:2 μL;溶劑延遲 3 min。

《紅高粱家族》中對于高密東北鄉(xiāng)有這樣一句概括性的話語“高密東北鄉(xiāng)無疑是地球上最美麗最丑陋、最超脫最世俗、最圣潔最齷齪、最英雄好漢最王八蛋、最能喝酒最能愛的地方”，①為什么莫言會把自己的故鄉(xiāng)描繪成眾多矛盾的結合體？因為莫言對這片土地懷著一分矛盾、復雜的情感——愛恨交織，而這都與他本人的童年記憶有著不可分割的關系。

1.2.4 質譜條件

電子轟擊(EI)離子源;電子能量70eV;傳輸線溫度270℃;離子源溫度230℃;四級桿溫度150℃;倍增管電壓1 564.7 V;質量掃描范圍m/z 33～500。

1.2.5 定性定量方法

定性分析:化合物經(jīng)計算機檢索與計算機標準譜圖庫NIST05中的數(shù)據(jù)相符(最大值1 000)，相似指數(shù)(SI)800以上為確認化合物。

定量分析:各揮發(fā)性風味物質的絕對含量根據(jù)其在總離子圖的峰面積與內標的峰面積進行比較，結果以“μg等量鄰二氯苯/g梅肉”的形式表示。各揮發(fā)性風味物質的相對含量以其絕對含量點揮發(fā)性風味物質的總量百分數(shù)計算。

表1 青梅和不同煙熏階段的烏梅中的揮發(fā)性風味物質

2 結果與討論

2.1 青梅加工過程中揮發(fā)性風味物質檢測分析結果

續(xù)表1

在新鮮青梅原料A中共檢測出26種揮發(fā)性化合物，其中醇類4種，酸類5種，羰基類1種，酯類6種，酚類1種，碳氫化合物8種，其他類1種。在煙熏12 h后的樣品B中共檢測出34種揮發(fā)性化合物，其中醇類1種，酸類2種，酯類1種，酚類10種，碳氫化合物16種，其他類4種。在煙熏24 h后的樣品C中共檢測出49種揮發(fā)性化合物，其中醇類2種，酸類2種，卷曲在類3種，酯類2種，酚類13種，碳氫化合物21種，其他類6種。在煙熏36 h后的樣品D中共檢測出50種揮發(fā)性化合物，其中醇類1種，酸類3種，羰基類2種，酯類2種，酚類15種，碳氫化合物21種，其他類6種。在煙熏結束后的樣品E中共檢測出56種揮發(fā)性化合物，其中醇類1種，酸類3種，羰基類7種，酯類2種，酚類15種，碳氫化合物20種，其他類7種。

圖1 青梅揮發(fā)性成分總離子圖

圖2 煙熏12 h后青梅揮發(fā)性成分總離子圖

圖3 煙熏24 h后青梅揮發(fā)性成分總離子圖

圖4 煙熏36 h后青梅揮發(fā)性成分總離子圖

根據(jù)統(tǒng)計結果，5個階段揮發(fā)性風味物質的總含量分別為 23、309、65、925、217.999、338.209 和391.903 μg等量鄰二氯苯/g梅肉，在加工過程中揮發(fā)性風味物質的總量不斷增加。從新鮮青梅到完成煙熏的烏梅，揮發(fā)性物質相對含量變化分別為:醇 類從6.74%減少到0.18%，酸類從37.27%減少到12.52%，羰基類從17.49%減少到10.86%，酯類從23.35%減少到2.85%，酚類從0.75%增加到30.15%，碳氫化合物從13.29%增加到30.62%。新鮮青梅的揮發(fā)性成分中酸類、酯類和醛類的含量較高，而烏梅的揮發(fā)性成分中酚類和碳氫化合物的含量較高。

圖5 煙熏48 h后青梅(烏梅)揮發(fā)性成分總離子圖

煙熏前后，變化量為明顯的是酚類物質。酚類物質是煙熏食品中最典型的風味成分，是各種煙熏食品中的煙熏風味貢獻最大的化合物［6－8］。青梅未進行煙熏時，僅檢測出 2，2’-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)這一種酚類物質，2，2’-亞甲基雙-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)稍有酚臭，是一種的酚類抗氧化劑，并不是煙熏風味物質，所以青梅并沒有任何煙熏的味道。通過煙熏加工，先后檢出的15種酚類物質分別是:苯酚、鄰甲基苯酚、對甲基苯酚、愈創(chuàng)木酚、2，4-二甲基苯酚、3，5-二甲基苯酚、2，3-二甲基苯酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、2，6-二甲氧基苯酚、丁子香酚、4-丙基愈創(chuàng)木酚、異丁子香酚、4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚。隨著煙熏時間的延長，酚類物質的種類和含量迅速增加。苯酚具有酚香，類似煙熏香。鄰甲基苯酚具有藥，酚樣香氣和味道。對甲基苯酚具有藥，酚樣香氣和味道。愈創(chuàng)木酚具有煙熏香，辛香，藥香，木香香氣。2，4-二甲基苯酚類似煙香，熏肉香。3，5-二甲基苯酚具有酚類的氣味。2，3-二甲基苯酚具有刺鼻味。4-甲基愈木酚具有甜香，辛香，煙香，苯酚樣香氣和味道。4-乙基愈創(chuàng)木酚具有煙熏香和焦香。4-乙烯基愈創(chuàng)木酚具有辛香，丁香樣香氣。2，6-二甲氧基苯酚具有煙熏香，木香和藥香氣味。丁子香酚具有強烈的丁子香香氣，煙熏香，煙熏肉樣的香氣和味道［9］。4-丙基愈創(chuàng)木酚具有濃郁辛辣的甜香，并略帶藥香和香脂氣息。異丁子香酚具有甜香，辛香，丁香和木香樣的香氣和味道。4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚具有煙熏香，酚香和木香樣的香氣。這些酚類化合物具有典型的煙熏香氣特征，因此，酚類化合物應是提供烏梅煙熏香的主要物質。

在青梅揮發(fā)性成分中含有多種長鏈飽和脂肪烴，如十二烷、十四烷、十六烷、十八烷、二十五烷、二十九烷。此外還有角鯊烯。但由于長鏈飽和或不飽和烴類以及它們的取代不容易揮發(fā)，因此它們對梅子整體的風味影響較小。隨著煙熏時間的延長，長鏈飽和脂肪烴的種類和含量下降，多環(huán)芳烴及其衍生物的種類和含量逐漸增加。它們主要來源于熏制過程中木材料的不完全燃燒并在烏梅表面沉積，是重要的環(huán)境和食品污染物。雖然沒有發(fā)現(xiàn)苯并(a)芘等強致癌物，但足以看出傳統(tǒng)煙熏工藝生產(chǎn)的煙熏食品的安全性確實存在不足并有待改進。先干燥后煙熏工藝以及液熏技術的應用與發(fā)展可以大幅度降低煙熏過程中產(chǎn)生的多環(huán)芳烴［10］。

酯類物質被認為是水果中最重要的香氣成分，大多數(shù)酯類物質具有水果香和花香［11］。在青梅所檢出酯類物質之中，丁酸乙酯具有甜的，水果的香味。乙酸丁酯具有甜的，青香，水果香氣。乙酸已酯具有甜的，青香，水果香氣和味道。已酸已酯具有甜的，青香，熱帶水果香氣和味道。γ-癸內酯有甜的，果香，桃子，椰子香氣。鄰苯二甲酸二異辛酯氣味微弱，在香料工業(yè)中用作定香劑［12］，對青梅的香氣幾乎沒有貢獻。煙熏過的烏梅中的酯類物質主要是1，2，3，4A，10A-六氫-二甲基-7-異丙基-1-菲羥酸甲酯和 1，2，3，4，4A，9，10，10A-八氫-1，4A-二甲基-7-異丙基-1-菲羥酸甲酯。由于這2種酯類的沸點較高，嗅覺閾值較高，所以香氣較弱。綜上所述，酯類物質是青梅中最重要的香氣成分。由于這些酯類物質在煙熏過程中損失掉了，導致了烏梅水果味的缺失。

在青梅揮發(fā)性成分中一共檢出4種醇類物質，在烏梅揮發(fā)性成分中僅檢出1種醇類物質，這可能是醇類物質在長時間的煙熏過程中發(fā)生了酯化或氧化反應。在檢出的醇類物質中，苯甲醇有甜香，花香，果香香氣。芳樟醇具有甜的，青香，花香，木香香氣。脫氫芒樟醇有花香草香香氣，并有辛香和薰衣草似的香調。羅勒烯醇有清新的花香香味，并有檸檬香調和青香味息。由于這幾種醇類物質閾值較低，加上它們的含量并不低，因此對青梅的香氣貢獻較高。

青梅在煙熏前，揮發(fā)性成分中僅檢出苯甲醛這一種羰基化合物，經(jīng)過煙熏后，先后檢出的新生成的羰基化合物有:糠醛、5-甲基糠醛、香草醛、1，2、3，4，4A，9，10，10A-八氫-1，4A-二甲基-7-異丙基-1-菲甲醛、3-甲基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮、3-乙基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮。檢出的苯甲醛具有甜的杏仁香氣。糠醛和5-甲基糠醛具有甜味、焦糖味。香草醛有強烈而又獨特的香莢蘭豆香氣。3-甲基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮具有強的焦糖樣愉快香氣。3-乙基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮具有槭樹、焦糖、煙熏和咖啡似香氣。由于羥基類化合物的閾值較低，所以它們對青梅和烏梅整體的風味起著比較大的作用。

酸類在青梅的揮發(fā)性成分中占的比例最大，但在烏梅的揮發(fā)性成分中占的比例卻較低。在檢出的酸類物質中，正已酸具有似干酪和椰子油的香甜氣味?？峋哂心滔愫椭鞠銡狻Ｗ貦八釤o香氣和味道。亞油酸和亞麻酸是人體必需的脂肪酸，沒有直接的香氣貢獻，但是許多果實青香型香氣物質如C6和C9的醇類和醛類大多以亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸為前體經(jīng)過酶促反應形成的［13］?？偟膩碚f，羥酸類是烘托香氣特征的關鍵成分，可以使香氣更加清新透發(fā)。

樣品中檢測到的其他類化合物有5-甲基-1，2，3-三甲氧基苯、二丁基羥基甲苯、氧芴、1-苊酮、9-芴酮、3-甲基硅氧基苯酚、苯并［b］萘并［2，3-d］呋喃、油酸酰胺。其中，二丁基羥基甲苯基本無臭，無味。油酸酰胺在青梅的揮發(fā)性成分中就存在，并具隨著煙熏過程的進行，含量逐漸增加，但由于油酸酰胺碳原子個數(shù)太多，物別難揮發(fā)，而且其含量也比較低，所以可以忽略其對青梅和烏梅的香氣貢獻。5-甲基-1，2，3-三甲氧基苯、氧芴、1-苊酮、9-芴酮、3-甲基硅氧基苯酚和苯并［2，3-d］呋喃氣味特征不明，隨著煙熏時間的延長含量增加，對烏梅的風味有無貢獻有待進一步的研究。

3 結論

在青梅煙熏過程中，酚類物質和碳氫化合物的種類、絕對含量以及在風味物質中的相對含量均明顯增加:醇類物質的種類、絕對含量以及在風味物質中的相對含量均有所降低，但不明顯;酯類物質和酸類物質的種類以及在風味物質中的相對含量在降低，但絕對含量有所增加;羥基類的種類和絕對含量在增加，但其在風味物質中的相對含量有降低的趨勢。

青梅中的主體風味物質包括酯類、醇類、羰基類，分別為丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸已酯、已酸已酯、γ-癸內酯、苯甲醇、芳樟醇、脫氫芳樟醇、羅勒醇、苯甲醛。烏梅中的主體風味物質包括酚類、羰基類，分別為苯酚、鄰甲基本苯酚、對甲基苯酚、愈創(chuàng)木酚、2，4-二甲基苯酚、3，5-二甲基苯酚、2，3-二甲基苯酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、2，6-二甲氧基苯酚、丁子香酚、4-丙基愈創(chuàng)木酚、異丁子香酚、4-烯丙基-2，6-二甲氧基苯酚、糠醛、苯甲醛、5-甲基糠醛、3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、3-乙基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮。

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Changes of Volatile Flavor Compounds in Prumus mume During Smoking Processing

Ding Chao，Ye Fu-gen，Li Bian-sheng
(School of Food and Light Lndustry，South China University of Technology，Guang Zhou 510640，China)

Simultaneous distillation extraction technique coupled with GC－MS was adopted for the qualitative and semiquantitative determination of volatile compounds in Prumus mume．Only 26 kinds of volatile compounds were identified from the fresh samples，while 34，49，50 and 56 kinds of compounds were identified from 12，24，36 and 48 h smoked samples，respectively．The relative contents of phenols and hydrocarbons were increased obviously(from 0．75 to 30．15%and 13．29%to 30．62%)．In contrast，esters(27．32%to 24．96%)，alcohols(6．74%to 0．18%)，acids(37．27%to 12．52%)and carbonyls(17．49%to 10．86%)were decreased during smoking．The main flavor compounds in Prumus mumewere esters，alcohols and carbonyls．While the main flavor compounds in Fructus mume were phenols and carbonyls．

Prumus mume，F(xiàn)ructus mume，simultaneous distillation extraction(SDE)，volatiles，GC-MS

碩士研究生(李汴生教授為通迅作者)

2011－06－18