蠔油揮發(fā)性風(fēng)味成分比較分析

段鑫銳，康波，張小龍，劉澤平，徐寧，李冬生

(湖北工業(yè)大學(xué) 生物工程與食品學(xué)院 湖北省食品發(fā)酵工程技術(shù)研究中心，武漢 430068)

蠔油是一種以蠔肉熬出的蠔汁為主要原料，經(jīng)水解、輔料混合、均質(zhì)及殺菌后制成的傳統(tǒng)復(fù)合調(diào)味品[1]。蠔油富含氨基酸、多肽及有機(jī)酸，滋味鮮美[2]；富含?；撬岬?，具有一定保健作用[3]，受到人們的喜愛。隨著經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展、人們生活水平的提高，蠔油逐漸走進(jìn)更多人的生活。如今對(duì)蠔油風(fēng)味的系統(tǒng)性研究顯得更加關(guān)鍵。

近年來，國內(nèi)研究者對(duì)蠔油的研究主要集中在改善蠔油的流變學(xué)特性、改良蠔油的品質(zhì)等方面，對(duì)蠔油風(fēng)味成分的研究較少。石海信等[4]將交聯(lián)辛烯基琥珀酸淀粉酯應(yīng)用在蠔油生產(chǎn)中，研究蠔油流變學(xué)特性以防止分層。金健[5]研究了黃原膠中淀粉酶與蠔油化水變稀的關(guān)聯(lián)性。梁清文等[6]研究了產(chǎn)生淀粉水解的蠔油半成品中相關(guān)微生物的影響。

本研究使用同時(shí)蒸餾萃取和頂空固相微萃取技術(shù)，結(jié)合GC-MS分析6種蠔油中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類及含量，比較6種蠔油樣品間相關(guān)風(fēng)味物質(zhì)的異同，為蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設(shè)備

蠔油樣品：購自超市，中國廣東省江門市李錦記舊莊蠔油(JZ)、中國廣東省江門市李錦記財(cái)神蠔油(CS)、新加坡莊記鮮味蠔油(KEE)、中國香港左顯記黑糖蠔油特級(jí)(ZXJ)、中國山東省煙臺(tái)市欣和遵循自然本味蠔油(BW)、中國福建省廈門市摯誠蠔油(ZC)；氯化鈉、二氯甲烷、無水硫酸鈉：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

Agilent GC7890B-MS5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司；SPME手動(dòng)進(jìn)樣手柄及萃取頭(CAR/PDMS) 美國Supelco公司；HH-8CJ數(shù)顯磁力恒溫水浴鍋 常州市金壇友聯(lián)儀器研究所；EYELA N-1300旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 東京理化器械株式會(huì)社。

1.2 蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)方法

1.2.1 同時(shí)蒸餾萃取法(SDE)

取50 g蠔油樣品與200 mL去離子水加入到500 mL圓底燒瓶中，加入沸石，用電熱套加熱。另一側(cè)加入50 mL二氯甲烷于250 mL圓底燒瓶中，置于50 ℃恒溫水浴鍋中，同時(shí)蒸餾萃取2 h。停止加熱后，收集萃取液，置于-20 ℃冰箱中冷凍12 h后用無水硫酸鈉過濾除水。最后旋蒸濃縮至1 mL，經(jīng)0.22 μm有機(jī)膜過濾后轉(zhuǎn)入樣品瓶中，供GC-MS分析鑒定。

1.2.2 頂空固相微萃取法(HS-SPME)

準(zhǔn)確稱取5 g蠔油樣品于頂空瓶中，并加入5 mL去離子水、1 g氯化鈉與磁力攪拌轉(zhuǎn)子，壓緊瓶蓋后于55 ℃磁力攪拌水浴鍋中平衡30 min，用已活化好的萃取頭頂空萃取30 min，然后將萃取頭插入GC進(jìn)樣口，于250 ℃解吸3 min。

1.3 GC-MS檢測(cè)條件

1.3.1 色譜條件

色譜柱：Agilent HP-INNOWax (30 m×250 μm×0.25 μm)；程序升溫：初溫30 ℃，保持1 min，以4 ℃/min升至90 ℃，保持3 min，再以8 ℃/min升至160 ℃，保持3 min，最后以10 ℃/min升至250 ℃，保持3 min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃，溶劑延遲4 min，不分流；載氣為氦氣；體積流量為1.0 mL/min，傳輸線溫度250 ℃。

1.3.2 質(zhì)譜條件

電離方式：EI；電離能量：70 eV；傳輸線溫度：250 ℃;質(zhì)量掃描范圍:35～400 amu；化合物定性方法:經(jīng)NIST 14數(shù)據(jù)庫檢索定性；化合物定量方法：采用面積歸一化法對(duì)樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 SDE和HS-SPME萃取蠔油揮發(fā)性物質(zhì)的比較

本實(shí)驗(yàn)通過SDE法和HS-SPME法對(duì)6種市售蠔油樣品進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味成分的檢測(cè)和分析，結(jié)果見表1和表2。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)183種，SDE法鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)111種，HS-SPME法鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)103種。兩種方法提取到的相同揮發(fā)性物質(zhì)有31種，包括醇類(5種)、醛類(4種)、酚類(5種)、酸類(4種)、酯類(3種)、醚類(1種)、吡嗪類(8種)和其他類(1種)，具體為2-乙基-1-己醇、糠醇、5-甲基-2-呋喃甲醇、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇、苯乙醇、糠醛、苯甲醛、5-甲基呋喃醛、3,5-二甲基苯甲醛、甲基麥芽酚、乙基麥芽酚、4-乙基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、乙酸、山梨酸、苯甲酸、棕櫚酸、γ-丁內(nèi)酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、茴香腦、2-甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2-乙?；量?。

表1 SDE法檢測(cè)的揮發(fā)性成分及其組分峰面積相對(duì)含量

續(xù) 表

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表2 HS-SPME法檢測(cè)的揮發(fā)性成分及其組分峰面積相對(duì)含量

續(xù) 表

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SDE法提取6種蠔油中揮發(fā)性物質(zhì)種類相對(duì)含量見圖1。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)111種，分別為醇類(11種)、醛類(8種)、酮類(11種)、酚類(8種)、酸類(15種)、酯類(23種)、醚類(4種)、吡嗪類(10種)、烯烴類(14種)和其他類(7種)。

圖1 SDE法提取蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量

HS-SPME法提取6種蠔油中揮發(fā)性物質(zhì)種類相對(duì)含量見圖2。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)103種，分別為醇類(16種)、醛類(5種)、酮類(7種)、酚類(14種)、酸類(17種)、酯類(9種)、醚類(5種)、吡嗪類(13種)、烯烴類(7種)和其他類(10種)。

圖2 HS-SPME法提取蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量

由圖1和圖2可知，SDE法與HS-SPME法在對(duì)蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提取方面各有優(yōu)劣。SDE法鑒定出相對(duì)含量最高的是酸類物質(zhì)，其次是酚類、醇類、吡嗪類及烯烴類物質(zhì)，酸類物質(zhì)相對(duì)含量占總量的70%。HS-SPME法鑒定出相對(duì)含量最高的也是酸類物質(zhì)，其次是其他類、吡嗪類、酚類及醇類，酸類物質(zhì)相對(duì)含量占總量的26%。這可能是由于SDE法在萃取的過程中蠔油被加熱太久以致小分子的醇類、醛類物質(zhì)氧化為長鏈的脂肪酸[7]。兩種方法結(jié)合起來能更全面地提取蠔油中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

2.2 不同蠔油樣品中主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

6種蠔油樣品經(jīng)過SDE與HS-SPME兩種方法處理后經(jīng)GC-MS分析得到的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及相對(duì)含量見表1和表2。樣品JZ、樣品CS、樣品KEE、樣品ZXJ、樣品BW、樣品ZC檢出的風(fēng)味物質(zhì)分別為89，51，53，68，86，86種。其中相對(duì)含量較高的有亞油酸、山梨酸、2,5-二甲基吡嗪、糠醇、硬脂酸、苯甲酸、乙酸、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、丁香酚、2,5-二甲基吡嗪及苯甲醛。JZ樣品用SDE法檢測(cè)出較高含量的酸類化合物，主要是亞油酸、油酸、棕櫚油酸等脂肪酸，未檢出醛類、酮類物質(zhì)；用HS-SPME法檢出較高含量的茴香腦。CS樣品用兩種方法都檢出最高含量的2,5-二甲基吡嗪等吡嗪類化合物。KEE樣品用兩種方法均檢出最高含量的酸類化合物，主要為山梨酸。ZXJ樣品用SDE法同樣檢出高含量的亞油酸等脂肪酸；HS-SPME法檢出較高含量的茴香腦等醚類化合物。BW樣品用兩種方法均檢出最高含量的醇類化合物,HS-SPME法檢出較高含量的吡嗪類物質(zhì)。ZC樣品用兩種方法均檢出最高含量的乙基麥芽酚。

醇類化合物中，不飽和醇的閾值相對(duì)較低，對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大[8]。樣品中檢出的芳樟醇是一種無環(huán)單萜醇類化合物，在不同的精油中以不同的光異構(gòu)體存在，通常有似鈴蘭和百合花樣的香氣[9]；α-松油醇有穩(wěn)定的丁香香氣[10]；苯甲醇有微弱蘋果香，苯乙醇則具有玫瑰花的香氣，有相關(guān)報(bào)道表明苯甲醇和苯乙醇可能是白茶清香香氣的來源[11]。

酸類化合物可能來源于微生物的發(fā)酵代謝、外源添加的酸類物質(zhì)及樣品氧化生成的脂肪酸[12]。乙酸有刺激性氣味，丙酸和丁酸則具有酸臭味，它們賦予了蠔油刺激性酸味[13]，有機(jī)酸使整體味道更加柔和[14]。在KEE樣品中大量檢出的山梨酸可能源于外源性添加劑。游離脂肪酸對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在作為風(fēng)味前體物質(zhì)，與許多揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生息息相關(guān)，如醛類化合物、吡嗪類化合物等。

醛類化合物可能是由脂肪酸的氧化降解和Strecker 降解產(chǎn)生，閾值一般很低[15]，樣品中檢出的糠醛、苯甲醛和苯乙醛對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大?？啡┚哂刑鹣愫徒固窍銡?，一定量的糠醛可帶來特殊香氣[16]。苯甲醛和苯乙醛的產(chǎn)生可能和苯丙氨酸的代謝相關(guān)[17]，苯甲醛通常具有杏仁和焦糖的香味，苯乙醛則具有蜂蜜的甜香味。

吡嗪類化合物是1,4 位含氮的六元雜環(huán)化合物，具有較低的閾值，同時(shí)對(duì)其他風(fēng)味物質(zhì)有烘托作用，因此對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大[18]。樣品中檢出較大量的2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪，具有烤香、堅(jiān)果香和焦糖香，這使得蠔油的滋味更加豐富。有相關(guān)報(bào)道顯示，2-乙基-3,6-二甲基吡嗪可能是蠔油的特征風(fēng)味物質(zhì)，這與本研究結(jié)果一致。

酯類化合物是經(jīng)醇類、酸類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)生成的，其中的酸類物質(zhì)可以是羧酸也可以是無機(jī)含氧酸[19]。通常情況下，由短鏈脂肪酸形成的酯類化合物有果香味，而長鏈脂肪酸產(chǎn)生的酯類化合物則具有油脂味，酯類化合物的閾值較高[20]。綜合來看，蠔油樣品中酯類化合物對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)不大。

酚類化合物通常具有較大且復(fù)雜的基團(tuán)并具有特殊的芳香氣味。SDE法和HS-SPME法均在ZC樣品中檢出大量乙基麥芽酚，乙基麥芽酚作為一種具有增香能力的食品添加劑，本身具有焦糖味和水果味[21]。HS-SPME法條件下，所有樣品中均檢出丁香酚。丁香酚有強(qiáng)烈丁香香氣，對(duì)蠔油香氣可能有一定貢獻(xiàn)。

2.3 PCA分析蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

由圖3可知，SPME法提取的樣本中ZC和JZ兩個(gè)樣本與其余4個(gè)樣本之間相距甚遠(yuǎn)，有明顯的分離趨勢(shì)，說明這兩個(gè)樣本與其他樣本之間存在較大差距；其余4個(gè)樣本之間位置較為緊密，說明樣本之間主成分差異不大。

圖3 SDE法提取的不同蠔油產(chǎn)品揮發(fā)性物質(zhì)PCA分析圖

由圖4可知，ZXJ和CS兩個(gè)樣本之間聚集趨勢(shì)明顯，說明這兩個(gè)樣本之間差異較小，主成分較為接近，而其余4個(gè)樣本分布較遠(yuǎn)，顯然兩兩樣本之間存在較大差異。

圖4 HS-SPME法提取的不同蠔油產(chǎn)品揮發(fā)性物質(zhì)PCA分析圖

由圖3和圖4可知，在揮發(fā)性物質(zhì)組成方面兩種方法都顯示出JZ樣品和ZC樣品與其他樣品之間存在較明顯的差異，其他4個(gè)樣品則在此方面存在一定相似性，SDE法和HS-SPME法提取到的揮發(fā)性物質(zhì)組成具有一定一致性。

3 結(jié)論

本研究采用SDE法與HS-SPME法結(jié)合GC-MS法分析蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，結(jié)果表明，不同的前處理方法檢測(cè)到物質(zhì)的種類及含量均有差異，HS-SPME法可以更好地保留醇類、醛類、酚類和吡嗪類等揮發(fā)性物質(zhì)，部分物質(zhì)只能特異性地被其中一種方法提取出來，將兩種方法結(jié)合起來能更全面地檢測(cè)出蠔油中的揮發(fā)性物質(zhì)。

從不同的樣品中共檢測(cè)出214種揮發(fā)性物質(zhì)，其中酸類、吡嗪類等物質(zhì)含量較高。不同樣品由于產(chǎn)地工藝等的差異，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成也有相應(yīng)差別。JZ樣品的酸類、吡嗪類等物質(zhì)含量較高，醇類、醛類物質(zhì)含量較低。CS樣品中吡嗪類物質(zhì)含量很高，醇類、醛類物質(zhì)含量較高。KEE樣品中含有大量酸類物質(zhì)，吡嗪類物質(zhì)含量較少。ZXJ樣品中醇類、酸類及酯類物質(zhì)含量較高，醛類、酮類物質(zhì)含量較低。BW樣品中酸類、吡嗪類物質(zhì)含量較高，醛類、酮類物質(zhì)含量較低。ZXJ樣品酚類物質(zhì)含量較高，吡嗪類物質(zhì)含量較低。不同樣品中揮發(fā)性物質(zhì)組成的差異使其形成了各自的風(fēng)味，但其中共同的物質(zhì)如亞油酸、山梨酸、2,5-二甲基吡嗪、糠醇、硬脂酸、苯甲酸、乙酸、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、丁香酚、2,5-二甲基吡嗪及苯甲醛等對(duì)蠔油的風(fēng)味有較大貢獻(xiàn)，為蠔油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的進(jìn)一步研究提供了一定的參考。