貴州清鎮(zhèn)引種黃秋葵花不同花期的香氣成分

張姣姣，冉 靚，王道平，劉 燕

(1．貴陽(yáng)學(xué)院 a.化學(xué)與材料工程學(xué)院；b.生物與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550005；2．貴州省中國(guó)科學(xué)院天然產(chǎn)物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550002)

0 引言

黃秋葵(Abelmoschusesculentus(L.) Moench)，別名秋葵、羊角豆，錦葵科(Malvaceae)秋葵屬(Abelmoschus)[1].其嫩莢果肉質(zhì)柔嫩、風(fēng)味獨(dú)特，營(yíng)養(yǎng)豐富，是世界上重要的一種蔬菜.關(guān)于黃秋葵花的研究報(bào)道，主要集中在對(duì)于黃酮提取[2]及果膠的提取[3]，而對(duì)黃秋葵花的香氣研究還未見(jiàn)報(bào)道.目前香氣成分常規(guī)提取方法是水蒸氣蒸餾法，但對(duì)不含揮發(fā)油的樣品其所需的量較大且提取時(shí)間長(zhǎng).固相微萃取法(SPME)是一種無(wú)溶劑、快速、簡(jiǎn)便的樣品前處理與富集技術(shù)[4]，在植物香氣成分萃取方面具有很好的應(yīng)用前景[5-9].本研究采用固相微萃取(SPME)與氣相色譜質(zhì)譜(GC/MS)聯(lián)用[10]對(duì)兩個(gè)品種黃秋葵花不同花期香氣成分及其變化趨勢(shì)進(jìn)行了檢測(cè)分析，豐富了該植物化學(xué)成分研究的內(nèi)容，為該植物的鑒定及質(zhì)量研究奠定基礎(chǔ)，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用黃秋葵花作為天然香味物質(zhì)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持.

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

花蕾期、盛花期和花衰期的白果黃秋葵和綠果黃秋葵由貴州清鎮(zhèn)青遠(yuǎn)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司提供；HP6890/5975C 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)安捷倫公司；美國(guó)Supelco公司固相微萃取裝置，萃取纖維頭為2cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex.

1.2 方法

1.2.1 SPME取樣

在20 mL采樣瓶中裝入新鮮樣品約5 g，插入裝有2 cm-50/30 μm DVB/CAR/PDMS StableFlex纖維頭的手動(dòng)進(jìn)樣器，約90 ℃左右頂空萃取30 min后，快速移出萃取頭并立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口中(溫度250 ℃)，熱解析3.5 min進(jìn)樣.

1.2.2 GC/MS條件

氣相條件：色譜柱為ZB-5MSI 5% Phenyl-95%DiMethylpolysiloxane， 規(guī)格(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱溫40 ℃(保留2 min)，以4 ℃·min-1升溫至280 ℃，保持2 min；不分流進(jìn)樣；載氣流量1.0 mL/min；汽化室溫度250 ℃；溶劑延遲時(shí)間：1.5 min；柱前壓 52.5 kPa，載氣為高純He(99.999%).

質(zhì)譜條件：EI源；四極桿溫度150 ℃；離子源溫度230 ℃；發(fā)射電流34.6 μA；電子能量70 eV；接口溫度280 ℃；倍增器電壓1502 V；質(zhì)量范圍20～450 amu.

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

對(duì)總離子流圖中的各峰經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索及核對(duì)Nist2005和Wiley275標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖，確定了黃秋葵花的香氣成分，并用峰面積歸一化法測(cè)定了各香氣成分的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 不同品種和開(kāi)花期黃秋葵花香氣成分相對(duì)含量Tab.1 Relative contents of aroma components of different okra breeds at different flowering periods

續(xù)表1

序號(hào)化合物名稱綠果香氣成分含量/%花蕾期盛花期花衰期白果香氣成分含量/%花蕾期盛花期花衰期41(Z)-3-Hexenyl acetate(Z)- 3 -己烯基乙酸酯)----0.738-422-ethyl-1-Hexanol(2-乙基己醇)0.3790.1540.1320.3800.2700.201431,8-Cineole(1,8-桉葉素)1.0060.8790.8031.5741.2630.992442,2,6-trimethyl-cyclohexanone(2,2,6 -三甲基環(huán)己酮)0.2390.1730.1410.5530.275-451-(1-Cyclohexen-1-yl)-2-Propanone(1 -(1 -環(huán)己烯-1-基)-丙酮)-0.1350.108-0.2180.24946Hyacinthin(苯乙醛)----1.497-47(E)-7-methyl-1,6-dioxaspiro[4,5]decane((E)-甲基- 1,6 - 7 H氧雜螺[4.5]癸烷)1.7291.8791.3171.4400.7020.558481-Octanol(1 -辛醇)--0.082-1.1420.16349(Z)-Linalool oxide((Z)-芳樟醇氧化物)---0.1320.2090.09050L Linalool(L芳樟醇)0.2290.5614.2110.6591.8307.37651Nonanal(壬醛)0.2262.086--4.269-523,8-dimethyl-Decane(3.8二甲基癸烷)----0.127-532-methoxy-3-(1-methoxypropyl)-Pyrazine(2-甲氧基-3-(1-甲氧基丙基)-吡嗪)--0.1570.1590.3060.381542-methoxy-3-(2-methoxypropyl)-Pyrazine(2-甲氧基-3-(2-甲氧基丙基)-吡嗪)-0.6050.3980.4960.9100.86055Dodecane(十二烷)0.7740.5350.7680.3021.126-56Safranal(藏紅花醛)----0.2850.50257Decanal(癸醛)----0.444-581,3,4-trimethyl-3-cyclohexene-1-Carboxaldehyde(1,3,4 -三甲基- 3 -環(huán)己烯甲醛)-0.136-0.2010.2380.795592-methyl-Dodecane(2 -甲基十二烷)0.3080.3740.6070.1191.2330.587601-Tridecene(1-十三烯)--0.136-0.233-61Tridecane(十三烷)3.5333.3293.6341.9365.4643.013623-methyl-Tridecane(3 -甲基十三烷)--0.134-0.142-631-Tetradecene(1-十四碳烯)0.1140.4420.211-0.364-644-methyl-Tridecane(4 -甲基十三烷)0.7921.9571.2610.3283.4430.792653-methyl-Tridecane(3 -甲基十三烷)0.3810.7240.6000.1780.680.458663-Tetradecene(三-十四烯)-1.0550.5400.0640.986-67Tetradecane(十四烷)1.4403.3072.8081.3934.0693.12268(E)-Caryophyllene((E)-石竹烯)2.0822.3170.4421.4084.2310.73569Geranylacetone(香葉基丙酮)----0.322-702-methyi-Tetradecane(2-甲基-十四烷)0.1361.5960.9040.2051.9700.862713-methyi-Tetradecane(3-甲基-十四烷)-0.324--0.2510.508721-Pentadecene(1 -十五碳烯)----1.012-73β-Ionone(β -紫羅蘭酮)----0.249-74Pentadecane(十五烷)0.0921.6490.4970.0647.6250.699752-methyl-Pentadecane(2 -甲基-十五烷)-1.019--0.263-763-methyl-Pentadecane(3 -甲基-十五烷)-0.9880.154-0.398-771-Hexadecene(1 -十六碳烯)----0.489-78Hexadecane(十六烷)0.2743.1130.413-2.2830.812793-Hexadecene(3 -十六碳烯)----0.864-802-methyl-Hexadecane(2 -甲基-十六烷)----0.222-814-methyl-Hexadecane(4 -甲基-十六烷)----0.177-823-methyl-Hexadecane(3 -甲基-十六烷)----0.183-83Hexadecanal(十六醛)----0.627-84Heptadecane(十七烷)----0.566-85Hexadecanol(十六醇)----2.2433.172863-methyl-Heptadecane(3-甲基十七烷)----0.111-87Octadecane(十八烷)----0.203-

注：“-”表示未檢出

2 結(jié)果與分析

由表1可知，兩個(gè)品種黃秋葵花物質(zhì)含量在0.3%以上的共鑒定出71種成分，花蕾期主要成分有乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、3 -甲基- 1 -丁醇、(Z)- 3 -己烯- 1-01、四氫-2H-吡喃-2-醇、(E)-石竹烯、十三烷，乙醛、乙醇、二甲基硫醚在兩個(gè)品種中含量都較高.在盛花期，主要成分有乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、(Z)- 3 -己烯- 1-01、十三烷、4 -甲基十三烷、十四烷、(E)-石竹烯、十五烷、十六烷.花衰期主要組成成分為乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、己醛、(Z)- 3 -己烯- 1-01、1-己醇、L芳樟醇、十三烷、十四烷.

2.1 花蕾期黃秋葵花品種間花香氣差異分析

花蕾期綠果和白果分別檢出成分41種和47種.乙醇在綠果和白果兩個(gè)品種中含量均最高，相對(duì)含量分別達(dá)32.447%和16.884%.白果中的獨(dú)有香氣為乙酸甲酯、3-甲基-2-丁酮、2-甲氧基-3-(1-甲氧基丙基)-吡嗪、2-甲氧基-3-(2-甲氧基丙基)-吡嗪、1,3,4 -三甲基- 3 -環(huán)己烯-1-甲醛、三-十四烯，綠果中的獨(dú)有香氣為壬醛、1-十四碳烯、十六烷.其中α-蒎為花蕾期獨(dú)有香氣，綠果和白果中相對(duì)含量分別為0.155%和0.173%，乙酸甲酯僅在白果花蕾期檢出(1.401%)，甲酸戊酯(6.983%)在白果花蕾期的含量顯著的高.

2.2 盛花期黃秋葵花品種間花香氣差異分析

盛花期綠果和白果分別檢出成分41種和81種.2 -甲基-十五烷為盛花期獨(dú)有香氣.盛花期綠果中乙醛、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、壬醛、十五烷以及十六烷的相對(duì)百分含量超過(guò)其花蕾期相對(duì)含量五倍以上，乙醛(24.752%)和3-甲基丁醛(10.778%)為綠果盛花期主要賦香成分.白果盛花期香氣種類相對(duì)花蕾期增加34種，其獨(dú)有香氣有20種.

2.3 花衰期黃秋葵花品種間花香氣差異分析

花衰期綠果和白果分別檢出成分51種和46種.乙醛相對(duì)含量上升到最高，分別達(dá)26.304%和14.857%，乙醇相對(duì)含量減小.其中(E)-四氫- 5 -甲基- 2 -呋喃甲醇為花衰期獨(dú)有香氣，綠果和白果中相對(duì)含量分別為0.786%和1.209%，2-丁酮僅在綠果花衰期檢出(0.22%).

2.4 不同品種黃秋葵花不同花期香氣變化分析

在檢測(cè)到的化合物中，將其分為醛酮類、醇類、酯類、烴類和萜烯類，它們分別為25、14、4、28、10種，其他類有6種.從圖1和圖2可以看出，醇類、醛酮類和烴類在整個(gè)花期的相對(duì)百分含量都較高.在花蕾期，綠果中醇類的含量最高(48.168%)，白果中烴類(35.468%)、醇類(34.103%)、醛酮類(31.159%)的含量較高.在盛花期相比花蕾期，醛酮類在綠果中相對(duì)含量上升，而對(duì)于白果來(lái)說(shuō)，除萜烯類外所有類別均有不同程度下降.花衰期以醛酮類和醇類為主，與盛花期相比，醇類、酯類和萜烯類相對(duì)含量上升，烴類含量下降.

圖1 黃秋葵花(綠果)在不同時(shí)期香氣變化Fig.1 The changes of aroma components of okra flower (white fruit)

圖2 黃秋葵花(白果)在不同時(shí)期香氣變化Fig.2 The changes of aroma components of okra flower (green fruit)

注：圖中1表示花蕾期;2表示盛花期;3表示花衰期

3 結(jié)論

本研究采用SPME/GC/MS探究了貴州清鎮(zhèn)引種的兩個(gè)黃秋葵品種從花蕾期、盛花期和花衰期3個(gè)時(shí)期主要香氣成分的組成及其變化，包括醛酮類、醇類、酯類、烴類和萜烯類等共87種香氣成分，其中確認(rèn)乙醛、乙醇、二甲基硫醚、3-甲基丁醛、(Z)- 3 -己烯- 1-醇、四氫-2H-吡喃-2、1,8-桉葉素、L芳樟醇、(E)-石竹烯是黃秋葵的特征香氣化合物.與其他常用揮發(fā)性化學(xué)成分提取技術(shù)相比，SPME具有簡(jiǎn)便、快捷、經(jīng)濟(jì)安全、溶質(zhì)更易洗脫、幾乎無(wú)空白值、分析樣品使用量少、重現(xiàn)性好、對(duì)被測(cè)樣品選擇性高等特點(diǎn)，對(duì)這種動(dòng)態(tài)環(huán)境下的樣品進(jìn)行檢測(cè)是一種較好的前處理方法，與GC/MS 聯(lián)用可以作為黃秋葵香氣成分檢測(cè)及其質(zhì)量評(píng)價(jià).依據(jù)這些香氣成分相對(duì)含量的變化，為黃秋葵的采收提供一些參考數(shù)據(jù)，對(duì)于開(kāi)發(fā)利用這一資源具有一定的應(yīng)用價(jià)值.