不同包裝方式對薄荷香氣成分影響的研究

◎ 張欣瑤

（北京首都機(jī)場餐飲發(fā)展有限公司，北京 100621）

1 概述

西式快餐的市場在不斷更新擴(kuò)大，薄荷常作為香辛調(diào)味料、輔料應(yīng)用于各種主食以及飲品制作中，其感官品質(zhì)直接影響消費(fèi)者對餐品的滿意度。因此，保持原、輔料最佳特性是提升餐品質(zhì)量不可忽視的重要一環(huán)。

香氣是果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，也是衡量芳香植物應(yīng)用價(jià)值的重要因素[1]，在很大程度上影響著消費(fèi)者的購買欲[2]。許多蔬菜水果具有芳香氣味，果實(shí)中的香氣成分主要來源于各種揮發(fā)性物質(zhì)[3]，僅占其鮮重的0.001%～0.01%，但是會影響果實(shí)的風(fēng)味。

薄荷又稱留蘭香、銀丹草，唇形科薄荷屬植物。氣味清新，味辛涼，常作為香辛調(diào)味蔬菜，是一種有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的芳香作物[4]，由多種具有揮發(fā)性的芳香物質(zhì)組成，其成熟度、新鮮度等因素會影響香氣物質(zhì)的種類及含量[5]。

2 食品風(fēng)味物質(zhì)及其特點(diǎn)

食品風(fēng)味是食品成分作用于人的視覺、味覺、嗅覺等器官所產(chǎn)生的各種感官反應(yīng)，主要可分為化學(xué)感覺、物理感覺以及心理感覺3類。食品的化學(xué)感覺是食品直接刺激口腔和鼻腔所導(dǎo)致的感官反應(yīng)，主要包括作用于味蕾的味覺（酸、甜、苦、咸等）和作用于嗅球的嗅覺（香、臭等）。食品的物理感覺主要體現(xiàn)在食品本身的性狀，包括觸覺（軟、硬、黏、熱等）和運(yùn)動感覺（滑、干等）。食品的心理感覺主要是由食品的顏色、形狀、品種等引起人的視覺心理感受[6]。

食品風(fēng)味是引導(dǎo)人們選擇食品的重要主導(dǎo)因素。食品風(fēng)味物質(zhì)具有以下4種特點(diǎn)：①種類繁多且相互影響。經(jīng)過調(diào)配的咖啡已經(jīng)鑒定的風(fēng)味物質(zhì)多達(dá)500余種，尚未鑒定的還有數(shù)百種。焙烤土豆中香氣風(fēng)味物質(zhì)已鑒定出200多種，食品的風(fēng)味是大量風(fēng)味物質(zhì)相互協(xié)同或拮抗而形成的，如2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮單獨(dú)存在時(shí)不產(chǎn)生嗅感，當(dāng)以一定比例混合時(shí)會產(chǎn)生明顯嗅感。②含量微少、效果顯著。乙酸異戊酯含量為5×10-6mg·kg-1就會產(chǎn)生明顯的水果香氣。③穩(wěn)定性差，易被破壞。④風(fēng)味類型與風(fēng)味物質(zhì)種類和結(jié)構(gòu)缺乏普遍的規(guī)律性。

3 研究目的與意義

西式快餐在中國的發(fā)展逐步普及，隨著市場對食品品質(zhì)的要求不斷提高以及食品工業(yè)對天然風(fēng)味物質(zhì)的需求不斷增長，水果蔬菜香氣的研究受到越來越多的關(guān)注[7]。薄荷在西式快餐中得到廣泛的應(yīng)用，但其莖及葉脆嫩，同時(shí)加工和貯藏會引發(fā)一系列化學(xué)反應(yīng)，有時(shí)會引起食品中萜烯類、醇類、醛類、酯類和酮類等香氣成分的改變[8]，因此通過鑒定薄荷的主要呈香類別，研究不同包裝方式下薄荷在貯藏期內(nèi)香氣成分的變化情況，為薄荷選擇合理的包裝方式，提高商品性提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

4 研究方法

為確定不同包裝方式對羅勒、薄荷貯后貨架期內(nèi)香氣成分的影響，本研究采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)測定薄荷的香氣成分，通過定性定量分析其香氣成分在貯藏期內(nèi)的變化情況，揭示貯藏過程中薄荷香氣成分的變化規(guī)律，為選擇最適薄荷的包裝方式，保持薄荷香氣及提高品質(zhì)提供參考。

挑選新鮮、清潔、大小均勻、無機(jī)械傷和病蟲害的薄荷進(jìn)行試驗(yàn)。將其分別采用4種不同包裝方式進(jìn)行包裝，A為裸露無包裝；B為PE保鮮膜包裹；C為PE包裝袋（210 mm×230 mm×0.037 mm）密封包裝；D為PE保鮮盒（125 mm×192 mm×11 mm）密封包裝。每份約20 g，置于冷庫（4 ℃，90%～95% RH）中貯藏。貯藏期內(nèi)每天測定薄荷的揮發(fā)性氣體成分。

4.1 薄荷香氣成分的HS-SPME吸附

將2 g薄荷葉片粉碎后置于5 mL手動樣品瓶中，用聚四氟乙烯襯里的硅橡膠墊密封后將30 μm PDMS萃取頭插入瓶中，手動進(jìn)樣瓶置于80 ℃磁力攪拌水浴鍋內(nèi)，推出纖維頭（纖維萃取頭不可接觸葉片），頂空萃取10 min，隨后抽回纖維頭，從樣品瓶上拔出萃取頭，再將萃取頭迅速插入GC-MS汽化室解吸5 min，同時(shí)啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

4.2 薄荷香氣成分的GC-MS測定

（1）色譜條件。DB-5 MS（50 m×0.25 mm×0.25 μm）色譜柱，載氣為高純氦氣，恒流流速1.0 mL·min-1，進(jìn)樣口溫度：230 ℃，升溫程序：初始溫度60 ℃，以3 ℃·min-1升至 150 ℃，以 8 ℃·min-1升至 250 ℃，保持5 min，不分流進(jìn)樣。

（2）質(zhì)譜條件。電子轟擊（E1）離子源，電子能量70 eV，離子源溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，調(diào)諧方式為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧，質(zhì)量掃描方式為全部離子掃描，質(zhì)量掃描范圍m/z 30～550。

4.3 薄荷香氣成分的定性定量分析

GC-MS分析得到的質(zhì)譜數(shù)據(jù)通過檢索 NIST/WILEY標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行定性分析；采用峰面積歸一化法對揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量進(jìn)行定量分析采用Excel2016，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯著性分析。

5 結(jié)果與分析

5.1 不同包裝方式對薄荷揮發(fā)性香氣成分?jǐn)?shù)量的影響

采用頂空固相微萃取法采集薄荷自然狀態(tài)下釋放的香氣成分，經(jīng)GC-MS分析，對相似度大于90%的組分經(jīng)計(jì)算機(jī)譜庫檢索，與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫對照，對不同包裝方式條件下的薄荷香氣成分及其含量進(jìn)行分析。薄荷貯藏期第13 d，4種不同包裝方式其葉片揮發(fā)性成分總離子流圖見圖1。

如圖2，新鮮薄荷葉片貯藏第4 d，A、B組揮發(fā)性氣體組分?jǐn)?shù)量均達(dá)至峰值，A組43種，是B組的1.1倍，C、D組貯藏第7 d數(shù)量增至峰值，分別為42、40種，兩組差異不顯著（P＞0.05），與A、B組峰值差異也不顯著（P＞0.05），說明不同包裝方式對于薄荷揮發(fā)性組分?jǐn)?shù)量影響較小，只是延緩香氣成分的合成速率。貯藏后期，各組揮發(fā)性組分?jǐn)?shù)量均不斷減少，A組減少速率最快，在貯藏第13 d，僅剩16種，C組保留24種揮發(fā)性成分。D組保留27種，數(shù)量最多，是A組的1.69倍，4種不同包裝的薄荷數(shù)量有多到少的順序依次為D＞C＞B＞A。

因此，葉片香氣成分在裸露無包裝的條件下貯藏，其成分流失的速率大于有包裝的各處理組，綜上所述，包裝可有效阻止羅勒、薄荷風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的減少，密封包裝對于延緩羅勒、薄荷葉片成熟進(jìn)程效果顯著（P＜0.05）。

圖1 薄荷總離子流色譜圖

圖2 薄荷香氣成分?jǐn)?shù)量變化圖

5.2 不同包裝方式對薄荷揮發(fā)性香氣組分及含量的影響

將薄荷葉片總離子流色譜圖按照峰面積歸一化法，得到薄荷葉片中各組分的相對含量。表1顯示了貯藏期第0 d的薄荷揮發(fā)性香氣成分、分類及含量的差異。

薄荷葉片中檢出的29種揮發(fā)性物質(zhì)中，芳香物質(zhì)25種，占總揮發(fā)性物質(zhì)含量的87.873%。薄荷葉片中揮發(fā)性香氣成分主要分為萜烯類（序號1～15）、醇類（序號16～22）、酮類（序號23）、酯類（序號24、25）、酸類（序號26、27）等化合物，見表1。其中，15種萜類（主要成分有D-檸檬烯、大根香葉烯、石竹烯、樅油烯、β-月桂烯等）占測定芳香物質(zhì)總量的36.82%，7種醇類（主要成分有二氫香芹醇、芳樟醇、順式-香葦醇、α-畢橙茄醇等）占芳香物質(zhì)總量的25.30%。1種酮類為D-香芹酮，占測定芳香物質(zhì)總量的34.58%。2種酯類物質(zhì)、2種酸類物質(zhì)等為占比較小的揮發(fā)性成分。這與李小龍等[9]的研究結(jié)果相一致，萜烯類、醇類、酮類物質(zhì)為薄荷香氣的主要成分種類。

表1 薄荷葉片揮發(fā)性香氣組分表

薄荷經(jīng)4種不同方式包裝后貯藏第13 d，各類物質(zhì)相對含量如圖3所示。A～D組萜類物質(zhì)占芳香物質(zhì)總量的比重分別為12.41%、14.54%、20.50%、26.67%，醇類物質(zhì)占芳香物質(zhì)總量的比重分別為54.76%、51.46%、41.80%、37.52%，酮類物質(zhì)占芳香物質(zhì)總量的比重分別為16.08%、20.74%、25.11%、25.53%，酯類物質(zhì)占芳香物質(zhì)總量的比重分別為1.40%、0.73%、1.04%、0.48%，酸類物質(zhì)占芳香物質(zhì)總量的比重分別為10.11%、8.59%、7.42%、5.83%。

薄荷葉片中萜烯類物質(zhì)相對含量變化情況如圖3a所示，隨著貨架期的延長整體在貯藏前期緩慢升高，6 d后各組含量均開始下降。A、B組下降趨勢明顯。貯藏第13 d，A、B組萜類相對含量為11.63%、13.63%，C、D組顯著（P＜0.05）高于A、B組，分別為18.78%、25.18%。萜烯類物質(zhì)中D-檸檬烯、石竹烯、β-月桂烯、（E）-β-金合歡烯、大根香葉烯為主要萜烯類化合物，其中，D-檸檬烯也是薄荷葉片主要香氣成分之一。貯藏前期，其相對含量隨著葉片成熟衰老的發(fā)生不斷增加，隨后分解速率大于合成速率，相對含量逐漸減少。貯藏第13 d，C組D-檸檬烯相對含量為5.53%，A、B、D組分別為2.461%，3.643%，6.132%，由此可見，貯藏期內(nèi)密封包裝羅勒相對于裸露無包裝和保鮮膜包裹來說，更有助于延緩D-檸檬烯等帖烯類化合物含量的減少，從而保持薄荷葉片香氣。

醇類物質(zhì)如圖3b所示，貯藏第1～13 d，相對含量整體呈上升趨勢，該變化與果實(shí)中發(fā)生的一系列生理生化反應(yīng)有關(guān)。薄荷的芳香氣味隨著葉片的成熟而產(chǎn)生，隨著果實(shí)衰老程度而增加，醇脫氫酶（ADH）將醛類催化成相應(yīng)的醇類，使醇類含量增加。芳樟醇、α-畢橙茄醇、順式-香葦醇相對含量較少。芳樟醇、1-十六烷醇在貯藏第13 d，A、B、C、D組均未檢出。二氫香芹醇是醇類物質(zhì)中主要成分，相對含量均逐漸增加，貯藏第7 d后迅速增加。4種包裝方式中，第13d醇類物質(zhì)含量C、D組分別增加了72.22%、84.40%，A、B組增加了1.12倍、1.14倍?？梢娒芊獍b有助于抑制醇類物質(zhì)的增加，延緩葉片成熟衰老速率，推遲后熟進(jìn)程，減少不良?xì)馕兜漠a(chǎn)生。

酮類物質(zhì)如圖3c所示，僅檢測出D-香芹酮，是薄荷葉片揮發(fā)性香氣成分的主要物質(zhì)，貯藏第13 d，A、B組分別占15.07%、19.07%，C、D組占23.00%、24.10%，兩組差異不顯著（P＞0.05），但顯著（P＜0.05）高于A、B組。

貯藏第1～13 d，揮發(fā)性物質(zhì)中酯類、酸類等其他物質(zhì)相對含量偏低，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)波動趨勢，包裝前后差異不明顯，不同包裝方式對于酯類、酸類影響較小。

圖3 薄荷物質(zhì)含量變化圖

6 結(jié)論

貯藏初期，薄荷中共檢測出25種香氣成分，特征香氣以酮、醇類成分為主，其中，二氫香芹醇、D-香芹酮、D-檸檬烯為薄荷主要香氣成分。

采用4種不同方式包裝薄荷，在裸露無包裝的條件下貯藏，葉片香氣成分流失的速率大于有包裝的各處理組；貯藏期內(nèi)密封包裝薄荷相對于裸露無包裝和保鮮膜包裹來說，更有助于延緩萜烯類化合物含量的減少，抑制醇類物質(zhì)的增加，從而保持葉片香氣。

薄荷揮發(fā)性物質(zhì)中酯類、酸類等其他物質(zhì)相對含量偏低，在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)波動趨勢，包裝前后差異不明顯。因此，密封包裝可有效阻止薄荷主要風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量的減少，對于保持香氣成分效果顯著。

7 展望

本文研究不同包裝方式對薄荷香氣成分的影響，對豐富芳香蔬菜保鮮機(jī)理相關(guān)理論具有重要的研究意義，可進(jìn)一步深入研究薄荷等芳香蔬菜的成香機(jī)理，并為其貯藏保鮮留香，延長其貨架期提供指導(dǎo)和參考。