（食品科学专业论文）大葱挥发性风味物质的研究.pdf

上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文 大葱挥发性风味物质的研究 摘要 本文以大葱为主要研究对象，采用顶空固相微萃取与气质联用法 分析并鉴定新鲜大葱和热处理后大葱的挥发性风味成分，通过以新鲜 大葱中含量比较多的几种物质( 正丙硫醇、二甲基二硫醚、硫代醋酸丙 酯、甲丙基二硫醚、二丙基二硫醚、二丙基三硫醚) 为依据比较了不同 涂层的萃取头、萃取温度、萃取时间、解吸温度、解吸时间、程序升 温速率等因素对固相微萃取的萃取效率以及气一质联用仪的分析效率 的影响，建立了顶空固相微萃取( s p m e ) 与气质联用仪( g c m s ) 分离 鉴定大葱中的气味成分的方法，并结合感官鉴定初步确立了新鲜大葱 和热处理后大葱气味中的主要成分，为大葱风味物质的研究提供了一 些基础数据。 1 固相微萃取优化条件采用8 5 i ，t m 的c a r p d m s 萃取头；萃取温度 4 5 ；萃取时间3 0 m i n ；解吸时间5 m i r a 解吸温度2 6 0 。 2 气质联用色谱优化条件色谱柱为h p 5 m s 弹性毛细管柱 3 0 r e x 0 2 5 m i n x 0 2 5 1 a m ；程序升温：柱初温5 0 ，保持2m i n ，以5 c m i n 上升到1 5 0 。c ，再以1 0 * c m i n 上升至2 5 0 。c ，再保持5 m i n 。载气流量 ( h e ) 0 8 m l j m i n ；分流比为1 0 ：1 。 3 新鲜大葱中的挥发性成分经n i s t 图库检索以及文献参考从新鲜 大葱葱白和葱叶中分别检测出3 9 种和2 3 种成分，在所确定的成分中 大多都是由含硫化合物组成的，其中葱白中含硫化合物2 7 个、醛类3 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 个、酮类2 个和其他( 萘类等) 7 个，各类挥发性成分的相对百分含量 分别为9 9 3 3 、0 3 9 、0 1 1 、0 1 7 ；葱叶中含硫化合物1 7 个， 醛类2 个、酮类2 个和其他( 萘) 2 个，各类挥发性成分的相对百分含 量分别为9 9 0 1 、0 8 0 、0 1 5 、0 0 4 ；在这些成分中，含硫化合 物对新鲜大葱的风味贡献最大，它与大葱中的辛辣味和刺激味有着密 切的关系。 4 不同加热时间对大葱挥发性风味成分的影响本实验通过对加热 5 m i n 、1 5 m i n 和3 0 m i n 后的葱白和葱叶进行研究，从加热5 m i n 、1 5 m i n 和3 0 m i n 后的葱白中分别检测出3 3 种、3 8 种和2 7 种物质，从加热后 的葱叶中分别检测出2 7 种、2 7 种和2 5 种物质；通过分析可知，随着 加热时间的延长，葱白和葱叶中的含硫化合物和酮类物质不断减少， 而醛类和醇类物质地不断增加；通过分析从而确定了1 5 m i n 为水煮加 热大葱的最适时间。 5 油煸大葱中的挥发性风味成分本实验通过对在1 6 0 的油中煸炒 1 5 s 后的葱白和葱叶的挥发性风味成分进行测定，分别检测并确定了 1 6 种和1 3 种挥发性成分；其中油煸葱白中含硫化合物7 种，醛类7 种，醇类1 种，其它1 种；油煸葱叶中含硫化合物7 种，醛类5 种， 其它1 种；其中醛类物质对油煸大葱的葱香味和肉香味以及令人愉快 的气味具有较大的贡献。 6 感官分析本实验通过对新鲜大葱的葱白和葱叶的气味描述、风味 的偏爱检验以及风味强度检验等感官实验得出辛辣味、刺激味、硫磺 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文 大葱挥发性风味物质的研究 味、青草味、甜香味这五种描述为新鲜大葱比较具有代表性的风味特 征，这些气味混杂在一起使得新鲜大葱具有强烈的辛辣和刺激性气味； 经偏爱检验发现所有的感官评定员均认为新鲜大葱的葱白比葱叶辛辣 味更强；通过风味强度检验经统计得出，强度最大的还是大葱中的辛 辣味，其次为刺激味、硫磺味，再次为青草味、甜香味。通过对不同 加热时间处理后的葱白和葱叶的气味描述和风味排序检验等感官实验 得出蒸煮味、辛辣味、刺激味、少量酒味、青草味和令人不愉快的气 味这几种描述为加热处理后的大葱比较具有代表性的风味特征；经排 序检验发现，加热1 5 m i n 后的大葱更容易使人接受，其辛辣味已经变 淡，并且其蒸煮味也不是很强烈；对油煸大葱采用同新鲜大葱一样的 感官实验设计，其典型的风味特征为葱香味、油脂味、肉香味和清香 味，通过偏爱检验，所有感官评定员一直认为油煸葱白的葱香味最强， 从风味强度检验结果来看，强度最大的是葱香味，其次为油脂味、肉 香味，最后为清香味。 从以上结果可以认为采用固相微萃取技术能有效地吸附大葱中的 挥发性风味成分，并且萃取时不会造成环境污染，分析简单、快速、 经济，确立了固相微萃取与气质联用仪在大葱风味研究中的可行性。 关键词：s p m e ，g c m s ，大葱，挥发性成分，感官评价 m 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 a b s t r a c t i nt h i sp a p e r , a u i u m f i s t u l o s u mlv a rw a su s e da ss a m p l e m e t h o d sf o r c o m p o n e n t sa n a l y s i so ff r e s hs c a l l i o na n dh e a t t r e a t e ds c a l l i o no d o r su s i n g h e a d s p a c e s o l i d p h a s e m i c r o - e x t r a c t i o n( h s - s p m e ) w i t l l g a s c h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y ( g c - m s ) w e r ep r e s e n t e d t h e e x t r a c t i o na n dc h r o m a t o g r a p h yc o n d i t i o n s ( s p m ef i b e r s ，t h er a t eo f p r o c e d u r et e m p e r a t u r e ，e x t r a c t i o nt e m p e r a t u r e ，a d s o r p t i o nd i n e ，d e s o r p t i o n t e m p e r a t u r e d e s o r p t i o nt i m e ) w e r eo p t i m i z e d w i t l lt h ec o m p a r i s o no f s o m ec o m m o na n a l y s i si nf r e s hs c a l l i o nv o l a t i l e s s u c ha s1 - p r o p a n e t h i o l 、 d i s u l f i d e ，d i m e t h y l 、e t h a n e t h i o i ca c i d , s - p r o p y le s t e r 、d i s u l f i d e ，m e t h y l p r o p y l 、d i s u l f i d e ，d i p r o p y l 、t d s u l f i d e ，d i p r o p y la n dt h em a i nc o m p o n e n t s t h a tc o n t r i b u t et of r e s hs c a l l i o no d o r sw e r ec o n f i r m e db ys e n s o r y e v a l u a t i o na sw e l l 1 c o n d i t i o n so fs p m 匣 s p m e f i b e r ：8 5 p mc a r - p d m s ； e 妯 a c d o n ：4 5 * c 3 0 m i nh e a t i n g ； d e s p o r t i o n ：2 6 0 。c 1 5r a i nd e s 0 叩d n g 2 c o n d i t i o n so f ( j c m s c o l u m n s ：h p - 5 m ( 3 0 m x 0 2 5 m i n x 0 2 5 1 a m ) o v e n ：5 0 h o l d2 m i n , t o1 5 0 a t5 c m i n , t h e nt o2 5 0 a t1 0 m i n 。 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文 大葱挥发性风味物质的研究 a n dh o l d5 m i n ；h e ( 0 8m l m i n ) ；s p h tr a t e ：1 0 ：1 3 f r e s hs c a l l i o nv o l a t i l e s3 9a n d2 3k i n d s o fv o l a t i l ec o m p o u n d s r e s p e c t i v e l yw e r ei d e m i f i e df r o mt h eb u l b sa n dt h el e a v e so ff r e s hs c a l l i o n b yc o m p a r i n gt h en i s ts p e c t r a ld a t a b a s e a m o n gt h e s ev o l a t i l e sm o s tw e r e s u r f - c o m p o u n d s i n t h eb u l b s o ff r e s hs c a l l i o n ，t h ea m o u n t so f s u l f - c o m p o u n d s ，a l d e h y d e s ，k e t o n e sa n do t h e r sw e r e2 7 ，3 ，2 ，7 ，r e s p e c t i v e l y , i nw h i c ht h ep e r c e n t a g eo f t h e mw e r e9 9 3 3 、o 3 9 、o 1 1 、0 1 7 ：i n t h el e a v e so ff r e s hs c a l l i o n ，t h ea m o u n t so fs u r f - c o m p o u n d s ，a l d e h y d e s ， k e t o n e sa n do t h e r sw e r e1 7 ，2 ，2 ，2 ，r e s p e c t i v e l y , i nw h i c ht h ep e r c e n t a g eo f t h e mw e r e9 9 0 1 、0 8 0 、0 1 5 、0 0 4 ：s u r f - c o m p o u n d sh a v eam o s t c o n t r i b u t i o nt ot h ef l a v o ro ff r e s hs c a l l i o n ，a n dt h eo d o r so fm o s t c o m p o u n d sa l er e l a t e dt oa c r i ds m e l la n dp u n g e n t s m e l l 4 t h ee f f e c to fs c a l l i o n sv o l a t i l e sb yd i f f e r e n th e a t e dt i m ei nt h i ss t u d y , w eu s e d5 m i n , 1 5 m i na n d3 0 m i nr e s p e c t i v e l yt oh e a t - t r e a tt h eb u l b sa n dt h e l e a v e so fs c a l l i o n ，t h er e s u k sa sf o l l o w s ：3 3 ，3 8 ，2 7k i n d so fv o l a t i l e c o m p o u n d sw e r ed e t e c t e df r o mt h eb u l b so fs c a l l i o n ，a n d2 7 ，2 7 ，2 5k i n d so f v o l a t i l ec o m p o u n d sw e r ed e t e c t e df r o mt h el e a v e so fs c a l l i o n ；f r o mt h e r e s u l t s ，w ec o u l df i n dt h ea m o u n t so fs u r f - c o m p o u n d sa n dk e t o n e sh a da d e c r e a s e ，w h e r e a st h ea m o u n t so fa l d e h y d e sa n da l c o h o l sh a dai n c r e a s e w h e nt h eh e a t e dt i m ew a sp r o l o n g e d ；i nt h ee n d ，1 5 m i nw a sc o r n f i r m e dt o t h em o s ts u i t e dh e a t - t r e a t e dt i m e v 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 5 f r i e ds c a l l i o nv o l a t i l e s1 6a n d1 3k i n d so fv o l a t i l ec o m p o u n d s r e s p e c t i v e l yw e r ei d e n t i f i e df r o mt h eb u l b sa n dt h el a v e so fs c a l l i o nw h i c h w e r ef r i e d1 5 si n1 6 0 h e a t e do i l ；i nt h eb u l b so f 伍e ds c a l l i o n t h e a m o u n t so fs u r f - c o m p o u n d s ，a l d e h y d e s ，a l c o h o l sa n do t h e r sw e r e7 , 7 ，1 ，1 ； i nt h el e a v e so ff r i e ds c a l l i o n ，t h ea m o u n t so fs u r f - c o m p o u n d s ，a l d e h y d e s ， a n do t h e r sw e r e7 , 5 ，1 ，a n da l d e h y d e sh a dam o s tc o n t r i b u t i o nt os h a l l o t s m e l l ，m e a ts m e l la n do t h e rp l e a s a n to d o r s 6 r e s u l t so fs e n s o r ye v a l u a t i o ni nt h er e s e a r c ho ff r e s hs c a l l i o n ，t h e s e n s o r ye v a l u a t i o ni nt h i se x p e r i m e n ti n c l u d e dt h r e em e t h o d s ，t h a tw a s ， f l a v o rc h a r a c t e r i z a t i o n ，f l a v o rp r e f e r e n c et e s t , a n df l a v o ri n t e n s i o nt e s t ； t h er e s u ks h o w e dt h a ta c r i ds m e l l 、p u n g e n ts m e l l 、s u l f u rs m e l l 、g r a s ss m e l l a n df l a g r a n ts m e l lw e r et h em a i nc h a r a c t e r i z a t i o n so ff r e s hs c a l l i o no d o r s ， a n dt h e s eo d o r sm i x e du p ，m a d et h es c a l l i o nh a v eag r e a ta c r i ds m e l la n d p u n g e n ts m e l l ；i n t h ef l a v o r p r e f e r e n c et e s t , a l lp a n e lm e m b e r s c o n s i d e r e dt h ea c r i ds m e l li nt h eb u l b so fs c a l l i o nw a ss t r o n g e rt h a nt h e l e a y e so fs c a l l i o n ；t h ef l a v o ri n t e n s i o nt e s ts h o w e dt h a tt h ei n t e n t i o no f a c r i ds m e l lw a st h es t r o n g e s t , a n dt h e nw a sp u n g e n ts m e l l 、s u l f u rs m e l l 、 g r a s ss m e l la n df r a g r a n ts m e l l ；t h es e n s o r ye v a l u a t i o no fh e a t - t r e a t e d s c a l l i o n s b y d i f f e r e n tt i m ei n c l u d e dt w om e t h o d s ，t h a tw a sf l a v o r c h a r a c t e r i z a t i o na n df l a v o rs e q u e n c et e s t ；c o o k i n gs m e l l 、a c r i ds m e l l 、 p u n g e m s m e l l 、a l c o h o ls m e l l 、g r a s ss m e l la n do t h e ru n p l e a s a n to d o r sw e r e v i 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 t h em a i nc h a r a c t e r i z a t i o n so fh e a t t r e a t e ds c a l l i o no d o r s ；i nt h ef l a v o r s e q u e n c et e s t , m o s to fp a n e lm e m b e rc o n s i d e r e dt h es c a l l i o nw h i c nw a s b e a t t r e a t e d1 5 m i nh a das u i t e da c r i ds m e l la n dc o o k i n gs m e l l ，a n dc o u l d b ea c c e p t e d ；s h a l l o ts m e l l 、g r e a s es m e l l 、m e a ts m e l la n df a i n ts c e n tw e r e t h em a i nc h a r a c t e r i z a t i o n so ff r i e ds c a l l i o n , a n da l l p a n e lm e m b e r s c o n s i d e r e dt h es h a l l o ts m e l li nt h eb u l b so fs c a l l i o nw a gs t r o n g e rt h a nt h e l e a v e so fs c a l l i o n ；t h ef l a v o ri n t e n s i o nt e s ts h o w e dt h a tt h ei n t e n t i o no f s h a l l o ts m e l lw a gt h es t r o n g e s t ，a n dt h e nw a gg r e a s es m e l l 、m e a ts m e l la n d f a i n ts c e n t t h er e s u l ts h o w e dt h a ts p m ew i t h ( m sc a nb ea v a i l a b l ef o r a n a l y s i si ns c a l l i o nv o l a t i l e s k e y w o r d s ：s p m e g c - m s ，s c a l l i o n , v o l a t i l e ，s e n s o r ye v a l u a t i o n 上海水产大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我 对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：声埔 日期：叫年莎月2 。日 上海水产大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海水产大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密盯 学位论文作者签名：涩诵 指导教师签名：王二毫煺 日期：渊年b 月必1 3日期：如每车z 月枷日 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 引言 食品的风味是一种食品区别于另一种食品的质量特征，它是由食 品中某些化合物体现出来的，体现食品风味的化合物称为食品风味物 质，食品的风味物质决定着食品的品质。食品的风味包括香气和滋味 两个方面，香气、滋味是人的嗅觉、味觉对食品风味的一种感觉和体验。 食品的香气来源于食品中各种挥发性的呈香物质，食品的滋味来源于 食品中各种水溶性的呈味物质。食品中挥发性风味物质的分离、分析 就是鉴定食品香气中起主要作用的化合物，也即关键呈香成分。每一种 食品都有一种或几种关键呈香化合物起主导作用，关键化合物的分析 测定不仅可以使人们获得最基本的有关食品天然成分的化学信息，而 且还可以为人们仿香、创香、合成新型的食品风味香物质提供科学依 据。所以，食品风味物质的研究测定，对新型香精香料开发创制，提高香 精研究技术水平推动食品添加剂工业发展具有重要意义【i 】。 我国栽培大葱的历史悠久，是大多数葱属植物的原产地，主要出 口至日本、韩国、马来西亚等东南亚国家。虽然大葱中含有多种营养 物质，但是，由于大葱具有较强的辛辣、刺激性气味，很多人都不能 接受这种味道，因此，就不会选择食用大葱。虽然人们对大葱的营养 价值、风味品质和特殊疗效早有认识，但对大葱风味物质的分析研究 却较少，评价其品质和好坏主要靠口感和消费习惯。因此，为了更好 地评价大葱的香气品质，填补我国大葱的风味组成成分及其影响要素 l 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 等基础数据，急需对大葱挥发性风味物质进行充分地研究。一方面可 以填补我国学术上的某些空白，另一方面也为充分而有效地利用我国 丰富的大葱资源提供坚实的理论基础。同时，通过研究分析，也可为 人们在今后的烹调方法上提供一些相关的参考。 欧美等国十分重视食品风味的研究，尤其在风味检测方法的开发 及风味形成的机理上有较多的文章发表。目前，国外已有人对洋葱、 细香葱、蓉葱、青葱等葱属植物的风味物质和挥发油的化学成分进行 过研究2 ，但有关大葱的风味物质的报道甚少。而国内的相关报道也 不多，只有几篇有关大葱挥发油的提取及化学成分研究的报道锄j ，并 且所得结果也有很大差异。因此，急需开展这方面的研究工作，以充 分利用我国丰富的大葱资源。 近年来，随着风味成分分析方法和手段的逐步完善，国内已初步 具备相关的研究条件，同时与国内外科研机构的交流与合作等为本项 目的实施提供了有利的保障。 因此本研究项目以大葱为研究对象，通过对其挥发性风味物质的 提取和测定，从而分析确定大葱中主要的气味物质；并通过对不同方 法热处理后的大葱挥发性风味物质的提取、测定，从而比较出不同热 处理方法对大葱风味物质的影响。最后结合感官评价来确定大葱挥发 性风味物质的主要成分。 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 第一章葱属植物中的风味物质 第一节大葱简介 大葱( a l l i u m f i s t u l o s u mlv a n ) 属百合科葱属，为多年生宿根草本植物一j ，它 是我国人民常食用的蔬菜和调味品，主产于秦岭淮河以北和黄河中下游地区，主 要品种有：山东章丘大葱、陕西华县谷葱、辽宁盖平大葱、北京高脚白大葱、河 北隆尧大葱、山东莱芜鸡腿葱、山东寿光八叶齐葱等。大葱具有较高的营养价值， 每1 0 0 克鲜品约含水分9 2 9 5 克，碳水化合物4 1 7 克，蛋白质0 9 1 6 克，除此之 外，它还含有维生素c 、胡萝b 素、磷和硫化丙烯，其中硫化丙烯可以促使体内排 除致癌物质的酶活性增加，相对的减少了身体患癌症的机率【1o 】。大葱含有具有刺 激性气味的挥发油，能祛除腥膻等油腻厚昧菜肴中的异味、产生特殊香气，可以 刺激消化液的分泌，增进食欲。它还含有“前列腺素a ”，有舒张小血管、促进血 液循环的功效，有助于防止血压升高所致的头晕，使大脑保持灵活和预防老年痴 呆的作用。经常吃葱的人，即便脂多体胖，但胆固醇并不增高，而且体质强壮。 葱还含有微量元素硒，并可降低胃液内的亚硝酸盐含量，对预防胃癌及多种癌症 有一定作用。葱中的挥发性辣素有较强的杀菌作用，它通过汗腺、呼吸道、泌尿 系统排出时能轻微刺激相关腺体的分泌，而起到发汗、祛痰、利尿作用 n l 。 大葱也是烹饪中不可缺少的新鲜香辛调料，烹调山珍海味和高蛋白食品都离 不开它，因为大葱可将蛋白质分解成胨，提高了蛋白质的吸收和利用率，又能促 进消化，增加食欲。同时，大葱也是去腥解膻的最佳选择。因此，大葱是人们日 常生活中不可缺少的保健佳蔬。 第二节葱属植物主要的风味物质组成 百合科( l i l i a c e a e ) 葱属( a l l i u m ) 植物约有5 0 0 种，我国有1 1 0 种【包括变种昶引 进的外来种) ，主要分布于东北、华北、西北及西南地斟1 2 1 。本属的不少品种既可 食用也可药用，如大葱、青葱、细香葱、韭葱等【l ”。对葱属植物的研究始于上世 纪，国内外学者对其化学成分及药理作用已进行了大量研究，分离出多种类型的 化合物。 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文 大葱挥发性风味物质的研究 葱属植物中主要的挥发性风味成分有，含硫化合物、低级醇类、酮类、醛类、 酯类等“”。其中，含硫化合物中主要有硫醚类，噻吩类，硫醇类、硫代亚磺酸 酯类，而各类硫醚绝大多数为甲基、( 异) 丙基、丙烯( 烯丙) 基的对称或混合结构 1 8 1 9 ； 二硫醚不仅数量居多，而且在大多数植物中含量亦较高，为该属植物的主要风昧 成分冽。 硫醚类是含硫化合物中品种最多的一类，从所含硫原子个数可分为单硫醚和 多硫醚( 包括二硫醚、三硫醚、四硫醚等) ，从硫原子所连接的取代基来看可分为对 称硫醚和不对称硫醚。葱属植物中的硫醚类物质主要有：甲硫醚、烯丙基硫醚、 甲基乙基硫醚、二甲基二硫醚、二丙基二硫醚、二异丙基二硫醚、烯丙基二硫醚、 甲基乙基二硫醚、甲基烯丙基二硫醚、甲基丙烯基二硫醚、甲基丙基二硫醚、乙 基丙基二硫醚、二甲基三硫醚、二丙基三硫醚、甲基乙基三硫醚、甲基烯丙基三 硫醚、甲基丙基三硫醚、二甲基四硫醚等2 卜2 7 】。这类化合物一般具有洋葱、大蒜、 肉、坚果香味，对葱属植物的挥发性气味成分贡献最大。 硫醇类包括单硫醇和二硫醇，葱属植物中的硫醇类物质有：甲硫醇、丙硫醇、 异丙硫醇、烯丙硫醇、2 甲基丙硫醇、1 丁硫醇、2 戊硫醇、1 已硫醇、环戊硫醇、 糠硫醇、2 - 甲基3 呋喃硫醇、l ，2 一丙二硫醇、l ，3 丙二硫醇、l 。2 丁二硫醇等昝3 ”。 这类含硫化合物大都具有硫磺、大蒜、洋葱、辣根香味，对葱属植物的挥发性气 味成分也有较大的贡献。 葱属植物中的硫酯主要有硫代乙酸甲酯、硫代乙酸乙酯、硫代乙酸丙酯、硫 代丙酸烯丙酯、硫代丙酸糠酯、硫代丁酸甲酯、硫代异戊酸甲酯、硫代4 甲基戊酸 甲酯等旧“ 。这类化合物一般具有葱、蒜、水果香味，咖啡、坚果香气。 葱属植物中的含硫化合物还有3 ，4 一二甲基噻吩，2 ，4 _ 二甲基噻吩，l ，2 二噻烷、 3 ，5 一二甲基一1 ，2 ，4 _ 三硫环己烷等。”，这些化合物一般具有有烤香、肉香、蔬菜香、 葱、蒜香等。 葱属植物中其它含氧化合物，如醛类、酮类等对其风味也具有一定的贡献， 如丙醛、2 - 甲基2 一戊烯醛、2 一十一酮、2 十三酮等，这些物质一般具有醚香、青草 香、果香和青叶香等香气。 第三节提取葱属植物气味物质的方法 国内外常用的食品风味物质提取方法有：水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法、超临 界c 0 2 萃取法、顶空收集法、同时蒸馏萃取及固相微萃取法 3 2 3 3 】。目前对葱属植 物风味的提取方法主要采用的是水蒸气蒸馏法、同时蒸馏萃取法及顶空收集法。 4 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 吴雁瞄1 等人采用水蒸气蒸馏和气质联用的方法分析了薤白挥发油的成分。鉴 定出2 1 种化合物，其中1 9 种为含硫化合物。主要成分为二甲基三硫醚，甲基丙 基三硫醚，甲基丙基二硫醚和丙基异丙基二硫醚，和含有对血小板有强烈抑制作 用的甲基烯丙基三硫醚。 彭军鹏1 2 3 】等人采用水蒸气蒸馏和气质联用的方法分析了薤挥发油的成分。鉴 定了1 7 种化合物，其中1 6 种为含硫化合物主要成分为二甲基三硫醚和甲基烯丙 基三硫醚，其含量分别为1 9 8 2 和2 3 0 6 。 郭海沈哺1 等人采用水蒸气蒸馏和气质联用的方法分析了大葱，薤白和大蒜挥发 油的风味成分。鉴定出大葱挥发油中的主要硫化物是二甲基三硫醚，甲基丙基三 硫醚、甲基丙烯基三硫醚、甲基丙烯基二硫醚丙基丙烯基二硫醚。大蒜油中的主 要硫化物是二烯丙基二硫醚、二烯丙基三硫醚，二烯丙基硫醚、甲基烯丙基三硫 醚、1 ，2 ，3 三硫代环已烷。薤白油中的主要硫化物大体上与大葱油相似，但薤白油 中还含有甲基烯丙基三硫醚。 郭海沈口，等人还用水蒸气蒸馏法提取了大葱葱白、葱叶和葱花的挥发油，并用 气相色谱一质谱法定性鉴别了挥发油中的1 8 种化学成分。主要成分有：二甲基二硫 醚、二甲基三硫醚、甲基丙基二硫醚、甲基丙基三硫醚、甲基丙烯基二硫醚、甲 基丙烯基三硫醚、丙基丙烯基二硫醚、丙基丙烯基三硫醚、二丙基三硫醚等含硫 化合物，以及2 甲基2 戊烯醛、2 十三酮等含氧化合物。 黄雪松 6 1 等人也采用水蒸气蒸馏法和气质联用的方法分析了莱芜鸡腿葱挥发 油的风味成分。鉴定出了2 5 种化合物，其中有机硫化合物为2 0 种，主要成分有： 丙基甲基硫代磺酸酯，甲基烯丙基硫代磺酸酯，甲基丙烯基三硫醚，烯丙基硫醇， 甲基丙基二硫醚，反式甲基烯丙基二硫醚，二甲基三硫醚，二丙基二硫醚，反式 烯丙基丙基二硫醚，二甲基四硫醚，二丙基三硫醚，反式烯丙基丙基三硫醚，顺 式烯丙基丙基三硫醚，甲硫醇，丙硫醇，二巯基甲烷，2 ，5 二甲基噻吩等含硫化合 物，还鉴定出不饱和脂肪醛1 种( 3 ，7 二甲基，2 ，6 二辛烯醛) ，脂肪酮1 种( 2 十一 酮) ，萜烯类化合物2 种( 2 一甲基庚稀和顺式2 ，6 二甲基2 ，6 辛二烯) ，挥发性无机 化合物1 种( s o d 。 何洪巨 2 ”等人采用同时蒸馏萃取法与气质联用的方法分析大葱、细香葱和小 葱中挥发性物质的成分。分别鉴定出3 0 、2 2 和3 5 种成分。其中在大葱3 0 种挥发性 成分中主要成分为1 甲基乙基丙基二硫化物，二丙基三硫化物，2 ，2 一二甲基一l ，3 - 二 噻烷，甲基丙基二硫化物，2 甲基2 丙烯酸2 羟基丙酯等。细香葱2 2 种挥发性成 分中主要成分为二丙基二硫化物，二丙基三硫化物，1 ，2 一二( 硫代丙基) 一丙烷，1 丙硫醇，2 一甲基一2 丙烯酸一2 一羟基丙酯等。小葱3 5 种挥发性成分中主要成分为二丙 5 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 基三硫化物，二丙基二硫化物，1 ，2 一二噻吩，反式一3 ，5 - 二甲基噻烷，反式3 ，5 二乙 基1 ，2 ，缸三噻吩。二烯丙基三硫醚为大蒜新素，由实验结果可知小葱中含大蒜新素， 但含量较少。 何洪巨 2 0 q 等人后来又用同时蒸馏萃取法与气质联用的方法分析了韭葱挥发性 风味物质的成分。共鉴定出2 6 种成分，主要的化学物质有二丙基三硫醚、二丙基 二硫醚、l ，2 二囔吩、1 。甲基乙基丙基二硫醚、反式一3 ，5 二乙基一1 ，2 ，4 - 杂环戊烷， 挥发性物质中有机硫化物总量为8 4 4 6 。 吴波 2 4 1 等人将固相微萃取( s p m e ) 技术与气相色谱，质谱( g c m s ) 联用相结合， 对韭菜、韭菜花、小葱、大葱、洋葱、大蒜中的风味物质进行了检测和分析，对 其中主要的几种含硫化会物进行了定量测定，并对影响s p m e 的参数条件进行了优 化。在被鉴定的物质中，大蒜提取液有2 0 种物质，韭菜中有2 5 种，韭菜花中有2 1 种，小葱有1 9 种，大葱有1 7 种，洋葱有1 6 种。 固相微萃取( s o l d 曲a s em i c r o e x t r a c t i o n ，简称s p m e ) 是2 0 世纪9 0 年代以来 出现的样品处理方法 3 4 1 。它克服了前述传统预处理方法的几乎所有缺点，无需有 机溶剂、分析样品量少、操作简单、快速、费用低，集采样、萃取、浓缩、迸样 于一体，能够尽可能减少被分析的香气物质的损失，并能与气相色谱、液相色谱 联用。s p m e 装置的关键部件是一根熔融石英纤维丝或涂有一层具有选择性固相或 液相聚合薄膜的石英纤维丝，该纤维丝称为纤维头。萃取样品时，首先用纤维头 从待分析基质中萃取被分析物，然后将固相微萃取针管插入气相色谱仪的进样器 内，热解吸后分析检测。也可以将固相微萃取针插入与液相色谱相连的s p m e i - i p l c 的接口解吸池，开启流动相洗脱样品进样分析。表1 - 1 中给出了固相微萃取 技术与其它几种萃取技术比较。 表1 - 1固相微萃取法与其它样品处理技术比较 t a b 1 - 1c o m p a r i s o no fs p m ew i t ho 山e re x t r a c t i o nm e t h o d s 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 顶空收集法 3 习是直接收集样品中的气相部分，将样品置于项部带有橡皮塞或 其它弹性材料的密闭容器内。样品上面留有空间，因此样品中挥发物会逸出。当 系统达平衡后，取出顶部的气样进行气相色谱分析。根据事先做出的校正曲线及 被测物在气液两相中的分配系数，从顶空气体中挥发物的含量可以计算出样品中 被测物的含量。因此h s 是一种处于平衡状态的气相萃取过程。这种方法的优点是 仪器较简单，操作简便，样品基质干扰极小，挥发性样品组分不会丢失，可连续 取样分析。缺点是灵敏度不高，缺乏富集能力，一些含量较低的成分不能被检出。 根据现有的仪器、设备条件，本研究以大葱( 京葱) 作为主要原料，采用顶 空固相微萃取结合气质联用法分别对新鲜大葱的葱白、葱叶，水煮加热后大葱的 葱白、葱叶和油煸后大葱的葱白、葱叶进行了香味成分的分析研究，结果证明s p m e 与g c m s 结合的方法能有效地萃取和鉴定大葱的挥发性风味成分。 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文 大葱挥发性风味物质的研究 第二章s p m e g c - m s 实验条件的优化 第一节材料与方法 1 1 试验材料 新鲜大葱( 京葱) 购于上海易初莲花超市 1 2 试验仪器 水浴锅 d s l 高速组织捣碎机 萃取装置：s p l v i e 手柄； 萃取头：8 5 1 m l p a ，6 5 1 m a p d m s d v b ，8 5 1 m a c a r p d m s ( s u p e l c o 公司，u s a ) 气质联用仪：6 8 9 舱9 7 5 b g c 悬4 s ( a g i l e n t ) 项空采样瓶：1 5 m l ( 安谱仪器公司提供) 电磁炉：雅乐思5 2 0 p 3 d ( 广东中山雅乐恩电器有限公司) 1 3 试验条件 1 3 1 样品前处理条件 将新鲜大葱洗净，取葱白5 0 9 ，将其切碎，然后迅速将部分葱白放入几个1 5 n i l 的顶空采样瓶中，约8 m l 处，然后加盏密封，备用。 1 3 。2s p m e 萃取条件 萃取温度4 5 ；萃取时间3 0 m i n ；解析时间5 m i n ：解析温度2 5 0 c 。 1 3 3 气相色谱条件 色谱柱：h p - - 5 m s 弹性毛细管柱3 0 r e x 0 2 5 r a m x 0 2 5 p r o , 程序升温：柱初温 5 0 ，保持2 分钟，以1 0 c r a i n 上升到2 5 0 c ，再保持1 0 m i n ：进样口温度2 5 0 。c ； 载气流量( h e ) 0 8 m l m i n ；分流比为1 0 ：1 。 8 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 1 3 4 质谱条件 传输线温度2 8 0 c ；电子轰击( e i ) 离子源 1 3 0 0 v ；离子源温度2 3 0 ；四极杆温度1 5 0 3 5 0 m z 。 1 4 试验步骤 电离电压7 0 v ；电子倍增器电压 全谱扫描；质量扫描范围3 5 到 以葱白为研究对象，来确定最适萃取头、固相微萃取条件和最适g c 一聒条件。 将己切碎备用的葱白样品放入4 5 的水浴锅中，用铁架台固定好，将s p m e 针管 插入顶空样品瓶中，然后将吸附头推出，调整并固定萃取头在顶空体积中的位置， 不要让萃取头碰到样品，以免污染萃取头。顶空摹取吸附3 0 m i n 后，将吸附头收 回，再迅速拔出萃取头并直接插入到气相色谱仪的进样口，高温解吸5 m i n 后，取 出s p m e 针管。所解吸下来的挥发性组分采用气相色谱一质谱联用仪进行分析鉴 定，经n i s t 谱图库检索。并通过与质谱图库中的标准谱图进行对照、复合，并结 合有关文献【铺1 进行人工谱图解析来确认新鲜大葱葱白中的挥发性成分。此外，通 过e x c e l 数据处理系统，按面积归一化法求得各化学成分在新鲜大葱葱白气味物质 中的相对百分含量，并进行定量分析。以下所测每组数据均做两个平行样，然后 将所得数据取平均值。 第二节样品前处理方法的选择 前处理是决定萃取头吸附完全的一个重要因素。本实验分别采用直接切碎和 打浆处理两种方法对新鲜大葱中的气味进行萃取分析，并比较它们的萃取效果。 具体的操作如下： 2 1 直接切碎法 称取5 9 新鲜大葱的葱白，将其切碎，并迅速置于1 5 m l 顶空萃取瓶中，量约 为瓶体积的一半，加盖密封，再用项空固相微萃取装置对样品进行顶空萃取。 上海水产大学2 0 0 7 硕士学位论文大葱挥发性风味物质的研究 2 2 打浆处理法 取5 0 9 新鲜大葱的葱白，以i ：1 的比例加冰水，共同放入d s - i 高速组织捣碎 机中，打浆，然后取部分样品迅速放入1 5 m l 顶空萃取瓶中，约至8 m l 处，加盖密 封，再用顶空固相微萃取装置对样品进行顶空萃取。 实验分别采用以上丽种样品前处理方法对新鲜大葱的葱白进行前处理，并在 相同的萃取条件及色谱条件下，对新鲜大葱中的挥发性风味成分进行分析鉴定， 图2 1 、2 2 为不同摹取方式所测定的色谱总离子图，结果表明，用切碎方法处理 过的样品，通过试验所得成分的个数明显多于打浆处理过的样品，使得新鲜大葱 中挥发性风味物质能够较完全地萃取出来。另外从峰面积上来看，打浆处理过的 样品峰面积明显小于切碎处理过的样品，