HS-SPME條件優(yōu)化并結(jié)合GC-MS 分析新鮮及不同干燥方式香菜的揮發(fā)性成分

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(山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山西太原 030006)

香菜又叫芫荽、胡荽、延荽,為傘形科植物芫荽(CoriandrumsativumL.)的帶根全草,其狀似芹,葉小且嫩,莖纖細(xì),味郁香,是常見的提味蔬菜,可用于湯、涼拌菜等,也可用于烹飪中提味,同時(shí)也是一種藥用植物[1-3]。目前,有關(guān)香菜的揮發(fā)性成分研究主要是采用水蒸氣蒸餾[4-8]、加壓蒸餾[9]、索氏萃取[10]、超臨界二氧化碳萃取法[11]和超聲波法萃取[12]提取香菜精油,并對(duì)其揮發(fā)性成分進(jìn)行分析。楊敏[13]用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(SPME-GC-MS)技術(shù)分析了多種蔬菜的揮發(fā)性成分。隋華嵩等[14]用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HS-SPME-GC-MS)技術(shù)對(duì)泰國(guó)芫荽和云南芫荽根、莖或葉中的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,分別鑒定出40、31種化學(xué)成分。HS-SPME無需溶劑,集采樣、萃取、進(jìn)樣于一體,靈敏度高,選擇性好,能方便快捷地分離鑒定食品中的風(fēng)味物質(zhì)[15-16]。

近些年來,干制的蔬菜包由于體積小、質(zhì)量輕、食用方便、無需冷藏、易于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),逐漸受到歡迎。目前,對(duì)香菜的干燥研究主要集中于熱風(fēng)干燥[17]、真空冷凍干燥[18,19]、微波干燥[20-21]等工藝的優(yōu)化。Pirbalouti等[22]將伊朗香菜的莖葉經(jīng)陽光干燥(19～36 ℃)、陰涼干燥(20±5) ℃、機(jī)械烤箱(40、60 ℃)、微波爐(500、700 W)以及冷凍干燥五種工藝干燥,對(duì)干燥前后通過水蒸氣蒸餾萃取得到的主要精油成分進(jìn)行比較,研究表明冷凍干燥對(duì)于其精油成分的影響最小。而運(yùn)用HS-SPME-GC-MS對(duì)新鮮和不同干燥方式處理(烘箱干燥、紅外干燥、真空干燥、真空冷凍干燥)香菜揮發(fā)性成分萃取條件優(yōu)化和對(duì)比分析尚未見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)以山西產(chǎn)香菜為研究對(duì)象,重點(diǎn)優(yōu)化頂空固相微萃取條件,并采用HS-SPME-GC-MS對(duì)新鮮和不同干燥方式處理的香菜揮發(fā)性成分進(jìn)行比較分析,旨在為香菜的干制提供一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮香菜 山西省太原市美特好超市;NaCl(分析純) 天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司;C6～C40正構(gòu)烷烴(色譜純) 上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

WS70-1型紅外快速干燥箱 杭州齊威儀器有限公司;KWS1538J-F5N38L廚房家用烘焙電烤箱 廣東格蘭仕集團(tuán)有限公司;DZF-6032真空干燥箱 上海一恒有限公司;2XZ-2單相直聯(lián)旋片式真空泵 圣科儀器有限公司;LGJ-05冷凍干燥機(jī) 寧波新芝生物科技股份有限公司;7890A-5975C GC-MS聯(lián)用儀 美國(guó)安捷倫公司;DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)易有限公司;65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(divinylbenzene/polydimethylsiloxane,PDMS/DVB)、75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carboxen,DVB/CAR)、85 μm聚丙烯酸酯(Polyacrylate,PA)、100 μm聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene,PDMS)萃取頭及萃取手柄 美國(guó)Supelco公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的制備 去除新鮮香菜的根部、枯葉等,清洗干凈,瀝干水分,切成約30 mm左右,分別進(jìn)行烘箱干燥、紅外干燥、真空干燥和真空冷凍干燥處理。其中烘箱干燥的溫度為60 ℃,耗時(shí)5 h;紅外干燥所用紅外燈的功率為550 W,物料距離燈約為15 cm,耗時(shí)2 h;真空干燥溫度60 ℃,真空度0.08 MPa,耗時(shí)3 h;真空冷凍干燥溫度-50 ℃,真空度100 Pa,耗時(shí)12 h;所有干燥都需將其稱量至恒重才算干燥完成。恒重后,密封避光保存于干燥器中。

1.2.2 HS-SPME法提取香菜中的揮發(fā)性成分 取一定量干燥后的樣品置于20 mL頂空瓶中,加入1.00 g氯化鈉,用帶有橡膠隔墊的瓶蓋密封備用。將處理好的樣品置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中,一定的萃取溫度下平衡一段時(shí)間,將萃取頭插入頂空瓶中萃取一段時(shí)間后,立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口,在240 ℃解吸一定時(shí)間,待GC-MS分析。

1.2.3 HS-SPME法提取條件的優(yōu)化

1.2.3.1 單因素實(shí)驗(yàn) 以新鮮香菜為原料,選取對(duì)萃取效果影響較大的因素,分別進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),以峰個(gè)數(shù)和總峰面積為主要考察指標(biāo),研究萃取頭(65 μm PDMS/DVB、75 μm CAR/PDMS、85 μm PA、100 μm PDMS)、萃取溫度(40、50、60、70、80 ℃)、樣品用量(0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 g)、萃取時(shí)間(20、30、40、50、60 min)、平衡時(shí)間(10、20、30、40、50 min)、解吸時(shí)間(2、3、4、5、6 min)對(duì)萃取效果的影響?？疾炷骋粏我蛩貢r(shí),其他固定條件為:萃取頭75 μm CAR/PDMS,萃取溫度70 ℃,樣品用量0.80 g,萃取時(shí)間40 min,平衡時(shí)間30 min,解吸時(shí)間4 min。

1.2.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 如表1所示的四因素三水平正交試驗(yàn),確定HS-SPME分離富集揮發(fā)性成分的條件。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 The factors and levelsTable of orthogonal experiments

1.2.4 GC-MS分析條件 GC條件:HP-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度240 ℃;載氣為高純氦氣(純度≥99.999%);流速0.8 mL/min,分流比為60∶1;柱箱升溫程序:初溫35 ℃,保持2 min,20 ℃/min升至80 ℃,15 ℃/min升至102 ℃,3 ℃/min升至150 ℃,7 ℃/min升至230 ℃。

MS條件:電子電離源(elector ionization,EI);電子電離能量70 eV;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃;掃描模式為全掃描,質(zhì)量掃描范圍33～500 m/z;質(zhì)譜庫(kù)為NIST 11。

1.2.5 定性與定量分析 定性:在1.2.2及1.2.3條件下對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定,其質(zhì)譜圖通過人工解析并與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)NIST 11相匹配,再通過C6～C40正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間計(jì)算待測(cè)物i的保留指數(shù)RI(tn

式(1)

式中:RI,保留指數(shù);n,碳原子數(shù);tn,碳原子數(shù)為n的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間;tn+1,碳原子數(shù)為n+1的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間;ti,待測(cè)物i的保留時(shí)間。

定量:根據(jù)峰面積,采用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

單因素實(shí)驗(yàn)經(jīng)三次重復(fù)得到結(jié)果,采用Origin 9.1繪圖;采用正交設(shè)計(jì)助手設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。極差分析、方差分析采用SAS 9.4軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 HS-SPME提取香菜揮發(fā)性成分的條件優(yōu)化結(jié)果

2.1.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1.1 萃取頭的選擇 不同萃取頭對(duì)萃取效果的影響結(jié)果見表2,從總峰面積來看,100 μm PDMS萃取頭總峰面積最低,而其他三種萃取頭的總峰面積相差不大。75 μm CAR/PDMS 萃取頭萃取的揮發(fā)性成分的總峰面積最大,為6.73×108。從峰個(gè)數(shù)來看,100 μm PDMS萃取頭<85 μm PA 萃取頭<65 μm PDMS/DVB<75 μm CAR/PDMS 萃取頭。這可能由于“相似相溶”的原理[36],非極性的PDMS萃取頭對(duì)非極性物質(zhì)的吸附能力較強(qiáng),極性PA萃取頭對(duì)極性物質(zhì)的吸附力較強(qiáng),由于蔬菜揮發(fā)性物質(zhì)種類多而復(fù)雜,大多是弱極性或者中等極性的揮發(fā)性化合物,因此選用中等極性 65 μm PDMS/DVB 萃取頭和75 μm CAR/PDMS 萃取頭的效果較好。因此,本試驗(yàn)選用75 μm CAR/PDMS 萃取頭。

表2 不同萃取頭對(duì)萃取效果的影響Table 2 The effect of different SPME fiber types on the extraction

2.1.1.2 萃取溫度的選擇 不同萃取溫度對(duì)萃取效果的影響結(jié)果見圖1。從圖1中可知,萃取溫度從40 ℃升至60 ℃時(shí),峰個(gè)數(shù)和總峰面積逐漸增大,增加幅度較小,繼續(xù)升溫至70 ℃時(shí),峰個(gè)數(shù)和總峰面積明顯增加,繼續(xù)升溫至80 ℃時(shí),峰個(gè)數(shù)明顯減少。這是由于溫度過低,萃取頭吸附的組分較少,峰面積較低;隨著萃取溫度的升高,待測(cè)組分?jǐn)U散速度增大,蒸氣壓增大,從而有利于萃取的進(jìn)行[37];而當(dāng)萃取頭吸附量達(dá)到飽和時(shí),繼續(xù)升高溫度使萃取頭吸附量減少,使吸附能力較強(qiáng)的組分的量增加,吸附能力相對(duì)較弱的組分的量減少,甚至大峰會(huì)把小峰掩蓋,致使峰個(gè)數(shù)減少,萃取能力降低,總峰面積下降。因此,萃取溫度選為70 ℃。

圖1 不同萃取溫度對(duì)萃取效果的影響Fig.1 The effect of different extraction temperatures on the extraction

2.1.1.3 萃取時(shí)間的選擇 在其他條件不變的前提下,固相微萃取纖維頭在頂空瓶?jī)?nèi)達(dá)到吸附與解吸的動(dòng)態(tài)平衡時(shí)有最大吸附量[38]。圖2表明,萃取時(shí)間在20～40 min之間時(shí),隨著萃取時(shí)間的增加,峰個(gè)數(shù)和總峰面積逐漸增加;當(dāng)萃取時(shí)間達(dá)到40 min時(shí),峰個(gè)數(shù)達(dá)到最多;再延長(zhǎng)萃取時(shí)間,峰個(gè)數(shù)減少,總峰面積均緩慢增加。這是由于萃取開始時(shí),揮發(fā)性組分易富集,吸附量增加較快;隨著萃取時(shí)間的增加,有利于達(dá)到萃取平衡,但時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)使各組分間競(jìng)爭(zhēng)吸附,導(dǎo)致小分子組分脫附。因此萃取時(shí)間選擇為40 min。

圖2 不同萃取時(shí)間對(duì)萃取效果的影響Fig.2 The effect of different extraction time on the extraction

2.1.1.4 樣品用量的選擇 由圖3可看出,隨樣品用量的增加,總峰面積逐漸增加,當(dāng)樣品用量為0.80 g時(shí)其值最大;當(dāng)樣品用量0.20～0.60 g之間時(shí),隨樣品用量增加,峰個(gè)數(shù)逐漸增加,而在0.60～1.00 g之間,峰個(gè)數(shù)無明顯變化。這是由于樣品用量較少時(shí),待測(cè)組分強(qiáng)度較低,且數(shù)量較少;樣品用量較大時(shí),從基質(zhì)揮發(fā)出來的組分增加,吸附能力較強(qiáng)組分的量不斷增加,萃取頭的吸附量略微增加。因此樣品用量選為0.80 g。

圖3 不同樣品用量對(duì)萃取效果的影響Fig.3 The effect of different sample amounts on the extraction

2.1.1.5 平衡時(shí)間的選擇 由圖4可知,平衡時(shí)間為10～30 min時(shí),隨著平衡時(shí)間的延長(zhǎng),峰個(gè)數(shù)和總峰面積逐漸增大,平衡時(shí)間為30 min時(shí)均達(dá)到最大;平衡時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng),峰個(gè)數(shù)和峰面積均有所降低。這是由于平衡過程中,平衡時(shí)間增加,萃取頭吸附的揮發(fā)性組分逐漸達(dá)到飽和。因此平衡時(shí)間選為30 min。

圖4 不同平衡時(shí)間對(duì)萃取效果的影響Fig.4 The effect of different equilibrium time on the extraction

2.1.1.6 解吸時(shí)間的選擇 解吸時(shí)間決定著揮發(fā)性組分的解吸程度,解吸時(shí)間過短,各組分解吸不完全,GC-MS分析結(jié)果準(zhǔn)確性下降;解吸時(shí)間過長(zhǎng),可能會(huì)導(dǎo)致萃取纖維頭上部分組分分解,故需選擇合適的解吸時(shí)間[37]。從圖5可知,解吸時(shí)間為4 min時(shí),峰個(gè)數(shù)和總峰面積最大,萃取效果最好。因此解吸時(shí)間選為4 min。

圖5 不同解吸時(shí)間對(duì)萃取效果的影響Fig.5 The effect of different desorption time on the extraction

2.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果 因不同解吸時(shí)間和平衡時(shí)間對(duì)應(yīng)的峰面積和峰個(gè)數(shù)變化幅度較少,而萃取頭種類、萃取溫度、萃取時(shí)間及樣品用量對(duì)萃取效果有較大影響,所以在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,考察了萃取頭、萃取溫度、萃取時(shí)間、樣品用量(g)對(duì)萃取效果的影響,設(shè)計(jì)了四因素三水平的正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果Table 3 The results of orthogonal experiment

由表3可知,當(dāng)以峰個(gè)數(shù)為考察指標(biāo)時(shí),各因素對(duì)萃取效果的影響順序?yàn)?A>B>C>D,即萃取頭種類>萃取溫度>萃取時(shí)間>樣品用量,較優(yōu)組合為A2B2C2D3。當(dāng)以總峰面積為考察指標(biāo)時(shí),各因素對(duì)萃取效果的影響順序?yàn)锳>B>D>C,即萃取頭種類>萃取溫度>樣品用量>萃取時(shí)間,較優(yōu)組合為A2B2C2D3。由以上結(jié)果可知,萃取頭種類對(duì)萃取效果影響最大,萃取溫度次之。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SAS 9.4的方差分析結(jié)果(表4)可知,從峰個(gè)數(shù)和總峰面積來看,萃取頭、萃取溫度、萃取時(shí)間對(duì)結(jié)果都有極顯著的影響(p<0.01);但是從峰個(gè)數(shù)來看樣品用量對(duì)結(jié)果的影響不顯著(p>0.05)。

表4 方差分析結(jié)果Table 4 Results of analysis of variance

經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,較優(yōu)組合A2B2C2D3,峰個(gè)數(shù)為58,總峰面積為8.412×108,均比正交表中最大峰個(gè)數(shù)和總峰面積組合A2B2C3D1大,最終確定最優(yōu)組合為A2B2C2D3,即選用75 μm CAR/PDMS萃取頭,萃取溫度70 ℃,樣品用量1.00 g,萃取時(shí)間40 min。

2.2 不同干燥方式香菜揮發(fā)性成分分析

對(duì)新鮮和不同干燥方式處理的香菜,按照1.2.2和1.2.3條件進(jìn)行測(cè)定,其總離子流色譜圖如圖6～圖10所示,揮發(fā)性成分種類及相對(duì)含量結(jié)果見表5。

表5 新鮮及不同干燥處理的香菜揮發(fā)性成分的GC-MS分析結(jié)果Table 5 GC-MS analysis results of volatile compounds in fresh and different drying coriander

續(xù)表

續(xù)表

圖6 新鮮香菜揮發(fā)性成分總離子流色譜圖Fig.6 Total ion current chromatogram of volatile compounds from fresh coriander

圖7 烘箱干燥的香菜揮發(fā)性成分總離子流色譜圖Fig.7 Total ion current chromatogram of volatile compounds from coriander subjected to oven drying

圖8 紅外干燥的香菜揮發(fā)性成分總離子流色譜圖Fig.8 Total ion current chromatogram of volatile compounds from coriander subjected to infrared drying

圖9 真空干燥的香菜揮發(fā)性成分總離子流色譜圖Fig.9 Total ion current chromatogram of volatile compounds from coriander subjected to vacuum drying

圖10 真空冷凍干燥的香菜揮發(fā)性成分總離子流色譜圖Fig.10 Total ion current chromatogram of volatile compounds from coriander subjected to vacuum freeze-drying

2.2.1 新鮮香菜揮發(fā)性成分分析 新鮮香菜共分離得到58種組分,鑒定出結(jié)構(gòu)的有52種,占香菜總揮發(fā)性成分的99.57%,其中醛類和醇類含量較高,占總組分的97.06%,是新鮮香菜的主要風(fēng)味組分。醛類(21種)占總組分的72.52%,而2-十二烯醛、2-十四烯醛、癸醛、(E)-2-癸烯醛、十二醛、(E)-2-十三烯醛和(E)-2-十六烯醛的含量較高,占總?cè)┖康?4.14%,是新鮮香菜中醛類的主要組成部分;醇類(12種)占總組分的24.54%,而癸醇、2-癸烯醇和2-十二烯醇的含量較高,占總醇含量的90.14%。

隋華嵩等發(fā)現(xiàn)[14],泰國(guó)和云南香菜的主要揮發(fā)性成分是醛類和醇類,本文研究結(jié)論表明香菜主要揮發(fā)性成分是2-十二烯醛和2-十四烯醛,與文獻(xiàn)結(jié)果相一致。而楊敏[13]用SPME-GC-MS分析香菜揮發(fā)性成分主要也為醛類和醇類,但其醛類中4-十七烯醛含量較高;蘭州芫荽中烯醇類物質(zhì)含量較高,尤其是Z-十二烯醇含量最高,其次是十三醇和順-2-甲基環(huán)戊醇;報(bào)道未見香菜中含有2-甲基硫醚,而本實(shí)驗(yàn)山西產(chǎn)香菜中檢出2-甲基硫醚,但含量較低?？梢?不同產(chǎn)地芫荽揮發(fā)性成分及其含量均存在較大差異。

2.2.2 新鮮與不同干燥處理香菜揮發(fā)性成分比較 據(jù)表5可知,從檢出的揮發(fā)性成分的總個(gè)數(shù)來看,紅外干燥(38種)<真空干燥(40種)<烘箱干燥(43)<真空冷凍干燥(53種);醛類:真空干燥(15種)<烘箱干燥、真空冷凍干燥(19種)<紅外干燥(21種);醇類:紅外干燥(3種)<真空干燥(6種)<烘箱干燥(8種)<真空冷凍干燥(11種);烴類:紅外干燥(9種)<烘箱干燥(11種)<真空干燥(14種)<真空冷凍干燥(16種);酯類:紅外干燥、真空干燥(1種)<烘箱干燥、真空冷凍干燥(2種);其他化合物:烘箱干燥(3種)<紅外干燥、真空干燥(4種)<真空冷凍干燥(5種)。因此,從檢出的揮發(fā)性成分的個(gè)數(shù)來看,除醛類為紅外干燥檢出的個(gè)數(shù)最多,其他均是真空冷凍干燥檢出的個(gè)數(shù)最多;而烘箱干燥和真空干燥介于兩者之間?？傮w來看,醛類、醇類和烴類檢出的個(gè)數(shù)較多,可能對(duì)其風(fēng)味有重要作用。

從檢出的各類揮發(fā)性成分含量來看,醛類為:真空冷凍干燥(44.85%)<真空干燥(60.81%)<烘箱干燥(66.21%)<紅外干燥(84.66%);醇類:紅外干燥(7.84%)<烘箱干燥(21.95%)<真空干燥(24.47%)<真空冷凍干燥(43.05%);烴類:紅外干燥(4.65%)<真空冷凍干燥干燥(6.73%)<烘箱干燥(8.36%)<紅外干燥(11.42%);酯類:紅外干燥(0.14%)<烘箱干燥(0.18%)<真空干燥(0.34%)<真空冷凍干燥(0.68%);其他化合物為:烘箱干燥(1.64%)<紅外干燥(2.30%)<真空干燥、真空冷凍干燥(2.39%)。總之,紅外干燥中檢出的醛類和烴類的含量最多,真空冷凍干燥在醇類、烴類、酯類及其他化合物中含量均為最大。在這四種干燥方式中,醛類和醇類兩者的含量相加均高于85%,這說明醛類和醇類可能對(duì)其風(fēng)味有很大的決定作用。

新鮮、烘箱干燥、紅外干燥、真空干燥、真空冷凍干燥香菜共有的揮發(fā)性成分有24種,分別占各自總含量的92.52%、94.26%、96.12%、94.9%、85.23%,說明新鮮與不同處理的香菜在主要揮發(fā)性成分的種類上相差較小,而在含量上有所差距。其中共有的醛類有12種,為乙醛、苯甲醛、壬醛、癸醛、(E)-2-癸烯醛、十一醛、2-十一烯醛、十二醛、2-十二烯醛、十三醛、十四醛、十五醛。其中在新鮮、烘箱干燥、紅外干燥、真空干燥、真空冷凍干燥中,十二醛的含量分別為4.27%、6.34%、7.65%、10.92%、7.22%,(E)-2-癸烯醛的含量分別為4.61%、6.75%、4.60%、1.43%、1.82%,癸醛的含量分別為11.72%、18.43%、18.73%、37.32%、14.54%,2-十二烯醛的含量分別為20.36%、10.69%、21.49%、4.01%、3.21%。而新鮮香菜中含量較高的為癸醛、2-十二烯醛和2-十四烯醛;紅外干燥與新鮮香菜各物質(zhì)的含量較為接近;烘箱干燥和真空冷凍干燥均為癸醛含量較高,而2-十二烯醛和2-十四烯醛的含量比新鮮香菜低;真空干燥中癸醛含量最高,不含2-十四烯醛,而含有較高量的十二醛,與新鮮香菜相差較大。

新鮮與不同處理的香菜共有的醇類有3種,分別為(E)-2-癸烯醇、癸醇和反式-2-十二烯醇;其中在新鮮、烘箱干燥、紅外干燥、真空干燥、真空冷凍干燥中,(E)-2-癸烯醇的含量分別為5.51%、5.03%、0.86%、2.17%、8.06%;癸醇的含量分別為11.54%、10.28%、3.26%、14.06%、17.26%;反式-2-十二烯醇的含量分別為5.07%、4.68%、3.72%、5.60%、11.11%。從中可以看出,烘箱干燥與新鮮香菜在這3種醇的含量上較為相近;而真空冷凍干燥這3種醇的含量均高于新鮮香菜。共有的烴類有7種,分別為壬烷、癸烷、十一烷、順式蒎烷、γ-萜品油烯、γ-欖香烯和大根香葉烯。真空干燥中壬烷、順式蒎烷的含量較高,為3.98%、5.83%;新鮮香菜中烴類的含量較低,而四種干燥方式中紅外干燥中烴類的含量較小。共有酯類有1種,為鄰苯二甲酸二異丁酯,含量均低于0.5%。其他共有化合物中有1種,為二甲基硫醚,其在新鮮中相對(duì)含量較低為0.17%,而在烘箱干燥、紅外干燥、真空干燥、真空冷凍干燥中的含量分別為1.35%、1.63%、2.04%和1.49%。真空干燥中二甲基硫醚的含量最高,對(duì)食品香精的香氣有顯著影響。此外,不同干燥處理香菜中共有的揮發(fā)性成分3-甲基-丙醛、2-甲基-丁醛和3-甲基-丁醛,但各自含量均低于0.50%。烘箱干燥中含量較小的癸酸乙酯可用于食品、香皂及花香型香精的調(diào)香劑。紅外干燥中含量較低的糠醛(0.27%)類似面包和焦糖的香味[39],這些微量成分和主成分共同協(xié)調(diào)給予香菜令人愉快的香氣。

從干燥成本來說,真空冷凍干燥需首先進(jìn)行預(yù)凍,利用較高真空下將冰升華轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵舛サ脑磉M(jìn)行干燥,所需設(shè)備要求較高,工業(yè)生產(chǎn)成本較大,且裝載量有限,耗時(shí)最長(zhǎng),紅外耗時(shí)最短。

3 結(jié)論

采用HS-SPME-GC-MS分析新鮮香菜的最優(yōu)HS-SPME參數(shù)為:75 μm DVB/PDMS萃取頭,萃取溫度70 ℃,樣品用量1.00 g,平衡時(shí)間30 min,萃取時(shí)間40 min,解吸時(shí)間4 min。醛類和醇類為新鮮香菜的主要風(fēng)味成分,主要是2-十四烯醛、2-十二烯醛、癸醛、癸醇、(E)-2-癸烯醇、反式-2-十二烯醇、(E)-2-癸烯醛和十二醛、(E)-2-十六烯醛和(E)-2-十三烯醛。從檢出的揮發(fā)性成分的個(gè)數(shù)來看,紅外干燥檢出的醛類個(gè)數(shù)最多;除醛類外,其余均是真空冷凍干燥檢出的個(gè)數(shù)最多;而烘箱干燥和真空干燥介于兩者之間。從各種揮發(fā)性成分的含量來看,紅外干燥檢出的醛類和烴類最多,醛類占70%以上,且與新鮮香菜中含量較高的癸醛、2-十二烯醛和2-十四烯醛含量較為接近;真空冷凍干燥在醇類、烴類、酯類及其他化合物中均含量最大;而醛類和醇類兩者的相加含量高達(dá)85%以上,是主要的風(fēng)味成分。從干燥成本來說,紅外干燥所需時(shí)間最短,耗能較小;而真空冷凍干燥所需時(shí)間長(zhǎng),能耗大,成本較高。因此綜合考慮可以采取紅外干燥。