甜面醬質量濃度對揮發(fā)性成分分析的影響

張靜，鄧靜，吳華昌，石嬌嬌，鄒偉

（四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000）

甜面醬質量濃度對揮發(fā)性成分分析的影響

張靜，鄧靜，吳華昌，石嬌嬌，鄒偉

（四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000）

采用頂空固相微萃?。℉S-SPME）與氣質聯(lián)用（GC-MS）相結合對甜面醬中揮發(fā)性成分進行了初步分析，比較了五種質量濃度（甜面醬樣品添加量分別為2 g、3 g、4 g、5 g、6 g，相對應的質量濃度分別為0.33 g/mL、0.5 g/mL、0.67 g/mL、0.S3 g/mL、1 g/mL）對甜面醬揮發(fā)性成分的萃取效果和特點。結果表明，在相同實驗條件下，質量濃度為0.67 g/mL（樣品添加量為4 g）時萃取到的色譜總峰面積和化合物種類最多，且在對其它類化合物（雜環(huán)類）的分析方面占據絕對優(yōu)勢。

甜面醬；質量濃度；揮發(fā)性成分

引言

甜面醬也稱甜醬、面醬，以面粉為原料，蒸煮后用米曲霉等種曲制曲，經微生物發(fā)酵釀制而成。具有醬香和酯香，口感綿長而柔和，深受消費者喜愛。它的主要成分包括水分、還原糖、氨基酸、食鹽、有機酸以及一些可揮發(fā)性的呈香物質等［1］。對甜面醬揮發(fā)性成分的研究有利于新產品研發(fā)和質量檢測，同時對甜面醬風味調配具有較強的指導意義。頂空固相微萃?。℉eadsPace Sol_ id Phase Microextraction，HS-SPME）作為一項先進、快捷的揮發(fā)性成分檢測技術被廣泛應用于各種食品風味物質的檢測［2_5］。與以往食品中揮發(fā)性化合物常用分析方法相比，這種技術具有不使用溶劑、操作方便、檢測速度快、能夠盡可能減少被分析的香氣物質的損失等優(yōu)點［6］，與氣質聯(lián)用結合，可為實驗研究提供極大的便利。

在影響甜面醬揮發(fā)性成分萃取效果的因素中，質量濃度對揮發(fā)性成分的檢測具有雙重效應［7］：質量濃度較小時，揮發(fā)性成分的含量較少而不宜萃取，質量濃度較大時，由于樣品之間的黏度過大，相互擠壓作用較大而使氣體不易揮發(fā)，因此合適的質量濃度對揮發(fā)性成分的萃取效果具有顯著影響。本研究采用甜面醬樣品五種質量濃度對揮發(fā)性成分進行了分析和比較，希望可對甜面醬工藝改進和風味調配有一定的指導作用。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：甜面醬產于四川省自貢市某廠。

儀器：6S90N/5975B氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭、15 mL頂空瓶及電熱磁力攪拌器（美國SuPelco公司）。

1.2 測定方法

準確稱取一定質量的甜面醬（2 g、3 g、4 g、5 g、6 g）樣品于15 mL頂空瓶中恒溫水浴，在相同條件下（50/ 30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭、6 mL蒸餾水、1 g氯化鈉、攪拌轉速為600 r/min）平衡5 min，吸附60 min后將萃取頭移至氣相色譜的高溫汽化室中解吸5 min，進行GC-MS分析。實驗數據處理由GC-MS數據分析軟件系統(tǒng)完成，未知化合物經計算機檢索同時與NSIT譜庫和RTLPEST譜庫相匹配，僅當匹配度大于S00（最大值為1000）的鑒定結果才予以報道。采用峰面積歸一化法定量計算出各揮發(fā)性成分在甜面醬中的相對含量［S］。

1.3 GC_MS條件

色譜條件：毛細管色譜柱Agilent HP-INNOWax（60 m×250μm，0.25μm）；手動無分流進樣，進樣口溫度250℃；程序升溫：初始溫度40℃，保留3 min，以2℃/min的速率升至60℃，再以6℃/min的速率升至250℃，保留5min；檢測器溫度250℃；載氣He，流速1 mL/min。

質譜條件：EI電離源，電子能量70 eV，掃描范圍10～450 u，離子源溫度230℃；接口溫度250℃。

2 結果與分析

2.1 不同質量濃度檢測的揮發(fā)性成分數量的比較

不同樣品質量濃度下甜面醬中揮發(fā)性成分的萃取結果見表1。由表1可知，5種質量濃度下共檢測出36種化合物，主要為酯、醇、醛、酸和酮等五類物質。不同質量濃度能夠檢測出苯甲酸乙酯、乙醇、糠醛、乙酸等1S種相同的物質，然而在檢測物質的總量上存在較大差異。樣品質量濃度為0.67 g/mL時能夠檢測出31種化合物，其中5種酯、6種醇、9種醛、2種酸、2種酮、7種其它物質；樣品質量濃度為0.33 g/mL時能夠檢測出26種化合物，其中5種酯、6種醇、S種醛、2種酸、1種酮、4種其它物質；樣品質量濃度為0.50 g/mL時能夠檢測出30種化合物，其中5種酯、7種醇、9種醛、2種酸、2種酮、5種其它物質；樣品質量濃度為0.S3 g/mL時能夠檢測出26種化合物，其中5種酯、7種醇、6種醛、2種酸、2種酮、4種其它物質；樣品質量濃度為1.00 g/mL時能夠檢測出22種化合物，其中4種酯、6種醇、7種醛、2種酸、1種酮、2種其它物質。從揮發(fā)性物質的總量上，樣品質量濃度為0.67 g/mL時能夠檢測出最多的化合物種類，但不同質量濃度下種類的差異主要表現(xiàn)在其它類化合物上，而酯、醇、醛等化合物種類無明顯差異。

表1不同質量濃度下檢測的揮發(fā)性成分數量比較

表1不同質量濃度下檢測的揮發(fā)性成分數量比較(續(xù))

2.2 不同質量濃度檢測揮發(fā)性成分總量和種類的分類比較

樣品質量濃度為0.67 g/mL時檢測到的揮發(fā)性成分的色譜峰總面積最大、物質種類最多，分別為3.95× 10S和31種，其次是0.50 g/mL質量濃度，最后為1.00 g/mL。把不同質量濃度下所檢測的揮發(fā)性成分進行歸類分析，發(fā)現(xiàn)不同質量濃度在不同種類的揮發(fā)性成分檢測方面存在明顯差異，結果如圖1所示。

圖1不同質量濃度對揮發(fā)性成分的萃取效果

在酯類物質檢測方面，0.33 g/mL樣品質量濃度萃取到的色譜峰總面積最大，為4.99×107，其次為0.67 g/mL樣品質量濃度，色譜峰總面積為4.99×107；在萃取種類方面，0.33 g/mL、0.50 g/mL、0.67 g/mL的檢測效果相當，均能夠萃取到5種酯類。

對于醇類物質檢測，1.00 g/mL樣品質量濃度檢測到的色譜峰總面積最大，其次為0.50 g/mL，色譜峰總面積分別為6.93×107、6.S7×107；在萃取種類方面，不同質量濃度無明顯差異。

不同樣品質量濃度均能夠檢測出醛類物質，其中質量濃度為0.67 g/mL時檢測到的色譜峰總面積最大，其次為0.50 g/mL，色譜峰總面積分別為2.37×10S、2.2S ×10S，質量濃度為1.00 g/mL時檢測到的色譜峰總面積最小，為1.3×10S；在萃取種類方面，質量濃度0.50 g/mL和0.67 g/mL均能夠檢測出9種物質，而質量濃度為0.S3 g/mL時只能夠檢測出6種物質。

揮發(fā)性酸類物質在甜面醬中只有兩種，分別為乙酸和十六烷酸，不同的質量濃度均能夠檢測得到，但這兩種物質的含量存在差異，其中樣品質量濃度為1.00 g/mL時檢測到的色譜峰總面積最大，為2.27×107，其它幾種樣品質量濃度的檢測效果相當。

不同樣品質量濃度得到的酮類化合物均相對較少，質量濃度為0.50 g/mL、0.67 g/mL、0.S3 g/mL時均能萃取到2種酮類物質，其它樣品質量濃度只能得到1種酮類物質，且0.67 g/mL樣品質量濃度能夠萃取得到最多的色譜峰總面積，為5.92×106。

不能歸為以上幾大類的化合物定為其它類，不同樣品質量濃度萃取到的其它類化合物的色譜峰總面積和種類差異顯著，其中0.67 g/mL樣品質量濃度無論是在色譜峰總面積還是萃取種類方面都表現(xiàn)出絕對優(yōu)勢，分別為1.47×107和7種，而1.00 g/mL樣品質量濃度在色譜峰總面積和萃取種類方面都最差，分別為5.46× 106和2種。

對不同種類的揮發(fā)性成分進行歸類分析表明：在揮發(fā)性成分種類的檢測方面，0.67 g/mL樣品質量濃度在酯、醇、醛、酸、酮類物質中萃取效果均領先，但種類差異較小，而在其它類化合物中，則表現(xiàn)出絕對優(yōu)勢；檢測得到的不同種類物質的色譜峰總面積表明，0.67 g/mL樣品質量濃度的萃取效果明顯優(yōu)于其它樣品量。

2.3 不同質量濃度檢測的揮發(fā)性組分相對百分含量的分類比較

樣品質量濃度對甜面醬中各類揮發(fā)性成分色譜峰總面積和萃取總類的相對百分比有顯著影響，結果如圖2所示。

圖2不同質量濃度萃取甜面醬揮發(fā)性成分相對百分含量比較

對不同質量濃度萃取的各類揮發(fā)性成分的色譜峰總面積進行分析，結果表明，所有的質量濃度在醛類分析中都占有優(yōu)勢，分別占總色譜峰面積的61.05%、62.7%、59.92%、57.64%、50.92%，可能是由于檢測到的醛類基本都屬于分子量不大且易揮發(fā)的化合物，因此質量濃度的差異在醛類檢測方面區(qū)別不大；樣品質量濃度為1.00 g/mL時檢測到的醇類和酸類含量最高，而酯類物質含量最少，是因為隨著質量濃度的增加，小分子化合物含量增多，而大分子化合物如酯類由于樣品之間的粘結作用，不易被萃取出來（圖2A）。

對于所萃取的各類物質的種類方面，樣品質量濃度為0.67 g/mL時，檢測到最多的其他類化合物，占22.5S%，而樣品質量濃度為1.00 g/mL時，僅僅檢測到9.09%，在其它種類方面則沒有顯著的規(guī)律性（圖2B）。

2.4 不同質量濃度檢測的揮發(fā)性成分分子量的分布

不同質量濃度所萃取的甜面醬揮發(fā)性成分的相對分子質量分布如圖3所示。所有質量濃度萃取的物質相對分子質量表現(xiàn)出相同的趨勢，都是分子質量為100～200之間的揮發(fā)性成分最多，小于100和200～300之間的化合物其次，大于300的化合物最少。其中綜合表現(xiàn)最為突出的是樣品質量濃度為0.67 g/mL時，大于300的化合物萃取量最多，且其它相對分子質量的化合物萃取量均居于前列。

圖3不同質量濃度揮發(fā)性成分相對分子質量分布

2.5 不同質量濃度對甜面醬中香氣成分萃取量的比較

對不同質量濃度甜面醬中15種主要香氣成分的萃取效果進行比較（表2）。結果表明，五種質量濃度下都能夠萃取得到較大比例的香氣成分。其中，5-甲基-2 -苯基-2-己烯醛在所有香氣成分中所占比例最大，在不同質量濃度下分別為31.17%、31.05%、27.75%、2S.51%、20.36%。樣品量為0.S3 g/mL時萃取的香氣成分所占比例最大。

表2不同質量濃度對甜面醬主要香氣成分的萃取量比較

3 結束語

甜面醬揮發(fā)性成分主要由酯、醇、醛、酸、酮類化合物組成，在甜面醬揮發(fā)性成分研究中，選擇不同的樣品量萃取甜面醬樣品經GC-MS分析后，表現(xiàn)出較顯著的差異。樣品濃度為0.67 g/mL時萃取的總體化合物種類、色譜總峰面積方面均表現(xiàn)出最佳的萃取效果。進一步對檢測到的化合物進行分類整理，發(fā)現(xiàn)該質量濃度下檢測到的醇各類化合物的種類均較多，在其他類的化合物（雜環(huán)類等）的萃取方面具有絕對優(yōu)勢。而對甜面醬中主要香氣成分的萃取效果進行分析，發(fā)現(xiàn)質量濃度對主體香氣成分的萃取效果影響不大。因此，選擇添加0.67 g/mL樣品最適合甜面醬揮發(fā)性成分的檢測。

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Influence on Volatile Components Analysis of Sweet Flour Paste Extracted with Different Mass Concentration

ZHANG Jing，DENG Jing，WU Huachang，SHIJiaojiao，ZOUWei
（School of Biotechnology Engineering，Sichuan University of Science&Engineering，Zigong 643000，China）

The volatile comPonents of sweet flour Paste are analyzed initially by the combination of headsPace solid_Phase micro_extraction（HS_SPME）and gas chromatograPhy_mass sPectrometry（GC_MS）.Extraction effects and characteristics of sweet flour Paste volatile comPonentswith five differentmass concentration（samPle additives of sweet flour Paste are 2 g，3 g，4 g，5 g，6 g resPectively，the corresPondingmass concentration are 0.33 g/ml，0.50 g/ml，0.67 g/ml，0.S3 g/m l，1 g/ml）are comPared.The results indicate，under the same exPeriment conditions，the volatile comPonents of sweet flour Paste extracted with 0.67g/ml have themaximum chromatograPhy total Peak area and tyPes of comPounds.It suggested that the 0.67g/ml is themost suitablemass concentration for extracting volatile comPonents in sweet flour Paste，and it has abso_ lute advantage in extracting and analyzing other comPounds（heterocyclic）.

sweet flour Paste；mass concentration；volatile comPonents

TS207.3

A

1673_1549(2014)02_0010_05

10.11863/j.suse.2014.02.02

2013_11_22

地方高校國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201210622010）；四川省自貢市科技計劃項目（2012H11）；四川理工學院特色學科建設方向培育項目（2013_15）；四川理工學院人才引進項目（2012RC12，2011RC19）

張靜（19S1_），女，河北邯鄲人，講師，博士，主要從事食品生物技術方面的研究，（E_mail）jingzhang3019@126.com