自然發(fā)酵剁椒的可揮發(fā)性物質(zhì)分析

羅鳳蓮，夏延斌*，歐陽建勛

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，湖南 長沙410128； 2.國家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖南 長沙 410128；3.食品科學與生物技術(shù)湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128； 4. 湖南省糧食局，湖南 長沙 410008)

自然發(fā)酵剁椒的可揮發(fā)性物質(zhì)分析

羅鳳蓮1,2,3，夏延斌1,2,3*，歐陽建勛4

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，湖南 長沙410128； 2.國家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖南 長沙 410128；3.食品科學與生物技術(shù)湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410128； 4. 湖南省糧食局，湖南 長沙 410008)

采用固相微萃取–氣質(zhì)聯(lián)用法(SPME–GC–MS)對自然發(fā)酵剁辣椒的揮發(fā)性成分進行分析。結(jié)果表明：從3種剁辣椒(食鹽添加比率為10%的朝天椒、食鹽添加比率為8%的朝天椒、食鹽添加比率為10%的線椒，分別記為剁椒A、剁椒B、剁椒C)中共檢測出了93種成分，其中24種為3種剁辣椒共有； 剁椒A、剁椒B、剁椒C中的揮發(fā)性物質(zhì)分別為74、53、36種；剁椒A中的主要香氣成分是烯烴類、酯類、醛類，剁椒C中的主要香氣成分是醇類、烯烴類、酮類、酯類；剁辣椒中揮發(fā)性成分的化合物數(shù)量、相對含量與辣椒品種有關(guān)；同一原料不同食鹽添加比率制作的剁辣椒，其揮發(fā)性成分的化合物數(shù)量與相對含量也不盡相同。

剁辣椒；揮發(fā)性成分；食鹽添加比率；固相微萃取–氣質(zhì)聯(lián)用法

1 材料與方法

1.1 材 料

朝天椒又稱大沖辣椒，來自湖南省郴州市臨武縣金江鎮(zhèn)大沖鄉(xiāng)，水分含量71%。紅線椒購買于湖南農(nóng)業(yè)大學東之源超市，水分含量86%。

1.2 主要儀器及氣相色譜條件和質(zhì)譜分析條件

主要儀器：50/30 μm DVB/CARon PDMS 萃取頭(上海安譜科學儀器有限公司產(chǎn)品)；GCMS–QP2010氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司產(chǎn)品)；GL.3250磁力攪拌器(海門市其林貝爾儀器制造有限公司產(chǎn)品)。

氣相色譜條件：DB–5MS毛細管柱(30.0 m× 0.25 mm，0.25 μm)；程序升溫，40 ℃初溫保持3 min后以5 /min℃ 升至150 ℃，再以10 /min℃ 升至250 ℃，保持10 min，再以20 /min℃ 升至270 ℃，保持 1 min；進樣口溫度 250 ℃；不分流；載氣(He)流量為1.0 mL/min。

質(zhì)譜分析條件：離子源溫度 200 ℃ ；電離方式EI；電子能量70 eV；燈絲電流150 μA；掃描質(zhì)量范圍45～500 m/z。

1.3 方 法

1.3.1 剁辣椒制作方法

剁辣椒的制作：將辣椒進行整理、清洗、晾干、剁碎、加鹽拌勻、裝瓶密封、自然發(fā)酵，得剁辣椒。

以朝天椒為原料，分別以辣椒質(zhì)量的10%和8%加鹽，按照生產(chǎn)工藝自然發(fā)酵 4周，分別編號為剁椒 A、剁椒 B。以線椒質(zhì)量的 10%加鹽，用同樣的方法制作剁椒C(對照)。

1.3.2 樣品處理

將約200 g剁辣椒用打漿機打成勻漿。稱取3 g勻漿剁辣椒，加水2 mL，混勻，置于15 mL樣品瓶中，于磁力攪拌器上 70 ℃加熱平衡，插入萃取頭萃取40 min(萃取頭事先經(jīng)270 ℃老化60 min)，進行GC–MS分析。

1.3.3 定性及定量分析方法

定性分析方法：將檢測信息用 Nist 2008和WILEY275譜庫檢索，查詢文獻資料，對剁辣椒中各揮發(fā)性物質(zhì)進行核對和確認(SI≥80)。

定量分析方法：采用峰面積歸一化法求各成分的相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 剁辣椒中的揮發(fā)性成分

由圖1可知，風味物質(zhì)的出峰時間大多在30 min之前，各樣品的最大豐度值有差異。剁椒A、剁椒B和剁椒C的最大豐度約為1 750 000、500 000 和1 100 000。剁椒A、剁椒B、剁椒C中的揮發(fā)性成分的化合物數(shù)量依次減少，朝天椒剁椒揮發(fā)性成分的化合物數(shù)量比線椒剁椒的多。

圖1 剁辣椒的GC–MS總離子流圖Fig.1 Total ions chromatography of 3 kinds of chopped chilli by GC–MS

由表1可知，從3種剁辣椒中共鑒定出93種揮發(fā)性成分，其中剁椒A有74種，剁椒B有53種，剁椒C有36種。這進一步證實朝天椒剁椒的揮發(fā)性成分化合物數(shù)量比線椒剁椒的多。在鑒定出的93種揮發(fā)性成分中，3種剁辣椒中共有的有24種，剁椒A和剁椒B共有的有42種。對于朝天椒，10%加鹽剁辣椒檢測出的揮發(fā)性成分化合物數(shù)量明顯高于8%食鹽添加比率剁辣椒。在3種剁辣椒的共有揮發(fā)性成分中，對風味影響較大的香氣成分有苯甲醛、芳樟醇、2–異丁基–3–甲氧基吡嗪、水楊酸甲酯、異戊酸己酯、己酸己酯、反式–4–癸烯酸乙酯、癸酸乙酯、石竹烯等。與線椒剁椒相比，朝天椒剁椒中的特征風味物質(zhì)主要有愈創(chuàng)木酚、肉豆蔻醛和反–2–辛烯醛。

表1 剁辣椒揮發(fā)性成分的SPME–GC–MS分析結(jié)果Table 1 Results of volatile compounds in 3 chopped chilli by SPME–GC–MS

續(xù) 表

2.2 剁辣椒揮發(fā)性成分的分類

由圖2、圖3可知，在剁椒A中，揮發(fā)性成分相對含量最高的是烯烴類，其次分別為烷烴類、酯類、醛類。因烷烴類物質(zhì)香氣比較弱，風味特征不明顯，所以其主要風味成分是烯烴類、酯類、醛類。烯烴類主要是萜烯烴類，如石竹烯產(chǎn)生的花香，并且烯烴類的閾值較低，因而是辣椒中的主要香氣物質(zhì)。酯類物質(zhì)有異戊酸己酯、己酸己酯、反式–4–癸烯酸乙酯、癸酸乙酯等。酯類化合物氣味濃郁，香氣持久，一般具有芳香氣味或特定水果香味，是自然發(fā)酵朝天椒剁椒的主要香氣成分。剁椒C中揮發(fā)性成分相對含量最高的是醇類，其次分別為烷烴類、烯烴類、酮類、酯類。剔除對風味貢獻較小的烷烴類物質(zhì)，主要風味成分是醇類、烯烴類、酮類、酯類。3種剁辣椒的主要香氣成分中，酯類、醛類在剁椒A中的相對含量最高；烯烴類在剁椒B中的相對含量最高；醇類在剁椒C中的相對含量最高。主要香氣成分中，酯類、烯烴類、醛類物質(zhì)均在剁椒A中的數(shù)量最多。

圖2 不同種類剁辣椒揮發(fā)性成分的相對含量Fig.2 Relative content of different types volatile compounds in different chopped chillis

圖3 不同種類剁辣椒揮發(fā)性成分的組成物數(shù)Fig.3 Numbers of different types volatile compounds in chopped chillis

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明：

a. 從3種剁辣椒中共檢測出了93種成分，其中24種為3種剁辣椒共有，剁椒A、剁椒B、剁椒C中的揮發(fā)性物質(zhì)分別為74、53、36種。

b. 剁椒A中的主要香氣成分是烯烴類、酯類、醛類；剁椒C中的主要香氣成分是醇類、烯烴類、酮類、酯類。朝天椒剁椒中的特征風味物質(zhì)主要有愈創(chuàng)木酚、肉豆蔻醛、反–2–辛烯醛。

c. 對于朝天椒，食鹽添加比率10%剁椒中檢測出的揮發(fā)性成分化合物數(shù)量明顯高于食鹽添加比率8%剁椒。在剁椒發(fā)酵過程中，食鹽添加比率大對乳酸菌發(fā)酵有一定的抑制作用，但剁辣椒風味成分中的化合物數(shù)量不會因此而減少，因為剁辣椒的風味成分不是由某一種或某一類化合物單獨形成的，在自然發(fā)酵剁辣椒中還存在其他微生物的作用，所以，即使是同一種辣椒，其剁辣椒揮發(fā)性成分的化合物數(shù)量仍然有差別。朝天椒剁椒揮發(fā)性成分的化合物數(shù)量均比線椒剁椒的多，這與朝天椒原料的品種、產(chǎn)地等有關(guān)。剁辣椒中揮發(fā)性成分的化合物種類、相對含量與辣椒品種有關(guān)。對于同一辣椒，不同食鹽添加比率制作的剁椒的揮發(fā)性成分化合物種類與相對含量不盡相同。

d. 剁椒 C中的醇類物質(zhì)相對含量最高，其醇類物質(zhì)主要是芳樟醇和乙醇。芳樟醇是有著強烈鈴蘭香氣的風味物質(zhì)[14]，而乙醇是在自然發(fā)酵中酵母菌發(fā)酵糖類產(chǎn)生的。醇類物質(zhì)，特別是乙醇的減少，有利于降低辣椒中的生澀酒味[15]。酸和醇反應生成酯類物質(zhì)可降低乙醇的含量，因此，風味較好剁椒的酯類物質(zhì)相對含量要高。剁辣椒香氣除了與揮發(fā)性成分的化合物種類、數(shù)量及相對含量相關(guān)外，還與各種化合物的含量是否平衡有關(guān)。與劉嘉等[1]、周曉媛等[3]的試驗結(jié)果相比較，本試驗中朝天椒自然發(fā)酵剁椒的揮發(fā)性成分的化合物數(shù)量更多，醛類物質(zhì)的相對含量更高，但酯類物質(zhì)的相對含量偏低，這可能與試驗原料、發(fā)酵工藝、GC–MS測定方法等有關(guān)。

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[15] 歐陽晶，蘇悟，陶湘林，等．辣椒發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分變化研究[J]．食品與機械，2012，28(6)：55–58．

責任編輯：王賽群

英文編輯：王 庫

Analysis of volatile compounds in chopped chilli at natural fermentation process

LUO Feng-lian1,2,3， XIA Yan-bin1,2,3*，OUYANG Jian-xun4
(1.College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2. National R＆D Center for Vegetable Processing, Changsha 410128, China; 3.Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology, Changsha 410128, China; 4.Grain Bureau of Hunan Province, Changsha 410008, China)

The volatile compounds in chopped chilli at natural fermentation process were analyzed by solid phase microextraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC?MS) approach. A total of 93 volatile compounds were detected in 3 kinds of chopped chilli, they were 10% NaCl chopped Chaotian chilli, 8% NaCl chopped Chaotian chilli and 10% NaCl chopped line chilli, which were assigned the name chopped chilli A, B and C respectively in the follows. Chopped chilli A, B and C contained 74, 53 and 36 volatile compounds respectively, and 24 volatile compounds out of them were the same. Olefines, esters, and aldehydes were the main aroma compounds in chopped chilli A, while alcohols, olefins, ketones and esters were the main aroma compounds in chopped chilli C. The number and relative content of volatile compounds were related to chilli varieties, while the number and relative content of volatile compounds in the same chilli variety was different from NaCl content.

chopped chilli; volatile compounds; salt content; SPME–GC–MS

10.13331/j.cnki.jhau.2014.01.021

時間：2014– – 00:00

網(wǎng)絡出版地址：

TS207.3

A

1007?1032(2014)01?0103?07

固相微萃取法(SPME)集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體，是一種較為理想的樣品預處理技術(shù)[1–3]。對揮發(fā)性風味物質(zhì)進行分離鑒定時應用最廣泛的是氣相色譜–質(zhì)譜聯(lián)用法(GC–MS)。GC–MS可實現(xiàn)多組分混合物的定性、定量分析，在風味研究中表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢[4]。利用氣–質(zhì)連用頂空分析法，V. R. Saskia等[5]研究了土耳其干紅辣椒風味物質(zhì)；M. M. Mazidaa等[6]研究了青辣椒成熟過程中的風味物質(zhì)。B. J. Stanislau等[7]選用5種萃取纖維頭萃取辣椒中的風味成分結(jié)果表明，DVB/ CAR/PDS–50/30 μm纖維頭萃取的風味成分最多。A Luning Pieternel等[8]，K. Nandor等[9]，G. Arthur 等[10]亦采用GC–MS方法對辣椒中的風味成分進行了測定。此外，熊學斌等[11–12]、楊詠鵑等[13]對干辣椒中的揮發(fā)性香味物質(zhì)進行了研究；周曉媛等[3]對傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒揮發(fā)性成分進行了分離鑒定。筆者采用SPME–GC–MS，以購買于市場的紅線椒為對照，分析用湖南郴州臨武朝天椒紅辣椒制作的剁辣椒的揮發(fā)性物質(zhì)成分，探索辣椒發(fā)酵過程中香氣物質(zhì)的形成與變化，探索辣椒風味與原料品種、微生物發(fā)酵控制等之間的關(guān)系，旨在為發(fā)酵辣椒的生產(chǎn)工藝優(yōu)化和風味調(diào)控提供參考。

2013–07–20

農(nóng)業(yè)部“948”專項經(jīng)費資助項目(2003T18)

羅鳳蓮(1973—)，女，湖南邵陽人，博士研究生，主要從事食品分析與營養(yǎng)研究，1351600014@qq.com；*通信作者，xy520523@aliyun.com