浸提條件對冬凌草浸提液香氣組成的影響

張美艷，韓文鳳

(漯河職業(yè)技術學院，河南 漯河，462003)

冬凌草，又名冰凌草、冰凌花，生長于太行、王屋山一帶，因其具有神奇的藥用、生態(tài)價值，因而被譽為“中國神草”。近年來對冬凌草的研究主要集中在醫(yī)藥行業(yè)，并證實該植物的水提物對咽喉炎［1］、口腔炎［2］有特效，冬凌草中的主要成分冬凌草甲素、乙素具有很強的抗癌活性［3］，而另一主要成分迷迭香酸則具有抗氧化、延緩衰老的功效［4－5］。

冬凌草作為一種傳統(tǒng)的中草藥，自古以來在太行山區(qū)的民間就常年當作茶葉飲用，因此，以其為原料制作飲料將具有很好的市場潛力，近年來對冬凌草飲料的研究也較多，如楊玉紅［6］、魯國榮［7］、馬守富［8］等對冬凌草保健飲料的生產(chǎn)工藝和配方進行了研究，高晗［9］、巫亮［10］等研究了冬凌草與梨汁、蘆薈制作復合飲料的工藝。而對于冬凌草飲料來說，其香氣的保留對于飲料品質(zhì)至關重要，目前對冬凌草香氣成分的研究較少，有人對其揮發(fā)油的成分進行了分析，發(fā)現(xiàn)冬凌草揮發(fā)油的主要成分有十六烷酸、烴類［11］及酯類［12］物質(zhì)。本文著重研究了熱水浸提工藝條件對冬凌草提取液香氣組成的影響，以期對冬凌草飲料的開發(fā)具有參考意義。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

冬凌草，市售;NaCl(分析純)，開封化學試劑有限公司。

1.1.2 儀器與設備

Agilent 7890-5975 氣-質(zhì)聯(lián)用儀，美國安捷倫儀器公司;手動SPME 進樣器、75 μm CAR/PDMS 萃取纖維頭、20mL 帶硅橡膠墊的樣品瓶，美國Supelco 公司;PC420D 恒溫磁力攪拌器，美國Corning 公司;水浴鍋。

1.2 實驗方法

1.2.1 浸提液制備方法

冬凌草粉碎后過40 目篩，然后準確稱取2g 冬凌草干粉，加入一定溫度的純凈水500 mL，并在一定溫度下提取一定時間，提取液冷卻后過濾，取濾液作為樣品進行分析。

1.2.2 樣品處理方法

首先將萃取頭在氣相色譜儀的進樣口老化至無雜峰出現(xiàn)，老化溫度250℃，時間30 min。吸取10 mL稀釋10 倍的樣品于20 mL 樣品瓶中，加入3.6 g NaCl，蓋好后于70℃預熱20 min，然后將萃取頭插入瓶中于70℃下進行萃取，同時設定攪拌速度為100 r/min，萃取30 min 后，取出萃取頭并將其插入氣相色譜儀的進樣口，于250℃下解吸3 min。

1.2.3 GC-MS 分析條件

色譜條件:彈性石英毛細管柱HP-INnowax(60 m×0.25 mm，0.25 μm)，載氣為He 氣，流速1 ml/min，不分流進樣，進樣口溫度250℃。柱溫:初始溫度60℃，以5℃/min 的速度升溫到230℃，保持20 min。

質(zhì)譜條件:電離方式EI，電子能量70eV，離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150℃，掃描范圍(m/z)30 ～300。

1.2.4 香氣成分定性定量方法

將85℃，浸提20 min，水料比1∶250 的條件下得到的浸提液樣品的香氣成分種類和相對百分含量作為參照(參照樣)，其香氣成分的種類通過NIST 05 譜庫鑒定，各成分相對百分含量采用面積歸一化法計算。其他樣品香氣成分的種類也通過NIST 05 譜庫鑒定，相對百分含量可通過如下公式計算:

式中:Amj為m樣品中成分j所對應的峰面積;A0i為參照樣品中成分i所對應的峰面積;g為相應成分的校正因子。

2 結(jié)果與分析

2.1 浸提溫度對浸提液香氣組成的影響

將冬凌草在70、85、95℃的條件下浸提20 min，對浸提液的香氣成分進行測定，結(jié)果見表1。由表1可以看出，冬凌草香氣成分主要為醇類、醛類、酮類、萜烯類、呋喃類和酸類，共檢測到香氣成分40 min 左右，其中異戊醛、己醛、dl-檸檬烯、反-2-己烯醛、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、環(huán)氧石竹烯及一些精油成分構(gòu)成其主體香氣，如其中的芳樟醇具有濃青帶甜的木青氣息，既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香，又有木香、果香氣息;異戊醛具有蘋果氣味;己醛具有極強烈、滲透、辛辣刺激的氣息;dl-檸檬烯有新鮮橙子香氣及檸檬樣香氣;2-乙基呋喃有強烈的焦香香氣且略有甜味;4-松油烯醇具有辛香、壤香、木香和百合香氣，還帶有肉豆寇、小豆寇和甘牛至的香氣;反-2-己烯醛具有青香、醛香、果香、辛香、脂肪香;1-辛烯-3-醇具有蘑菇、薰衣草、玫瑰和乾草香氣;環(huán)氧石竹烯具有木香，并有龍涎香的香韻，這些各具特色的香氣混合到一起構(gòu)成了冬凌草特有的清香味。

同時，通過表1 可以看出，就香氣成分數(shù)量來說，70℃下所得浸提液的香氣成分有36 種，85、95℃條件下有40 種;就香氣成分的含量來說，與參照樣品對照得出，70℃下各成分總相對百分含量為71.8%，85℃條件下為100.1%，95℃條件下為88%。因此，溫度對冬凌草提取液的香氣成分影響較大，溫度太低不利于香氣成分的溶出，尤其是一些大分子物質(zhì)和精油成分，但溫度過高可能會使部分成分受到破壞或加速揮發(fā)，從而導致總相對含量下降。本試驗中以85℃條件下所得提取液香氣成分的種類最多，總相對含量最高。

表1 提取溫度對提取液香氣組成的影響Table 1 effect of extracting temperature on aroma compounds of extracts

續(xù)表1

2.2 浸提時間對浸提液香氣組成的影響

將冬凌草在85℃條件下浸提10 min，20 min，30 min，對浸提液的香氣成分進行測定，結(jié)果分別見表2。由表2 可以看出，在一定時間段內(nèi)，提取時間越長，冬凌草提取液香氣成分的相對含量就越高，種類越多。浸提時間由10 min 延長到20 min，浸提液中各種香氣成分的數(shù)量由35 種增加到40 種，總相對百分含量由77.9%增加到100.1%，但時間繼續(xù)延長，二者的變化不再明顯，甚至主要成分的百分含量有下降的趨勢?？紤]到實際生產(chǎn)過程中能耗的問題，本研究沒有繼續(xù)延長提取時間。

表2 浸提時間對浸提液香氣組成的影響Table 2 effect of extracting time on aroma compounds of extracts

續(xù)表2

2.3 水料比對浸提液香氣組成的影響

將稱量好的冬凌草分別在50 倍、150 倍、250 倍、350 倍量的熱水中浸提，浸提溫度為85℃，浸提時間為20min，以研究水料比對浸提液的香氣成分的影響，其結(jié)果見表3。由表3 可明顯看出水料比對浸提液香氣成分的影響，即浸提水量越少，浸提液中風味物質(zhì)的相對百分含量就越高，浸提液香氣越濃。當用50 倍、150 倍、250 倍、350 倍水浸提時所得浸提液香氣成分的總相對百分含量分別為299.9%，142.2%，100.1%和81.1%，可見，各種香氣成分總相對百分含量的增加與浸提用水量的增加并不成正比關系，且溶劑用量太少，不利于各種香氣成分的溶出。另一方面，從香氣成分的種類來看，在該范圍內(nèi)沒有變化。因此，浸提水量控制在150 ～250 倍較合適。

表3 水料比對浸提液的香氣組成的影響Table 3 Effect of ratio of material to water on aroma compounds of extracts

續(xù)表3

3 結(jié)論

(1)冬凌草香氣成分主要為醇類、醛類、酮類、萜烯類、呋喃類和酸類，其中異戊醛、己醛、dl-檸檬烯、反-2-己烯醛、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、環(huán)氧石竹烯及一些精油成分構(gòu)成其主體香氣。

(2)浸提溫度、浸提時間和浸提水量對冬凌草提取液香氣成分的數(shù)量和含量有明顯的影響。當冬凌草在溫度85 ～95℃，時間20 ～30 min，料水比1∶150～1∶250 內(nèi)浸提時，所得浸提液的香氣成分的數(shù)量和含量都較高。

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