基于纖維固相微萃取氣-質聯(lián)用分析香菇的揮發(fā)性香氣成分

基于纖維固相微萃取氣-質聯(lián)用分析香菇的揮發(fā)性香氣成分

蘑菇是指蘑菇、擔子菌、傘菌、蘑菇和香鼻科的一種。它來自中國。蘑菇的肉質細膩，口感清新細膩，口感清新濃郁，口感豐富，具有一定的保健效果。它是中國廣泛受歡迎的蘑菇。同時，采用綜合蒸餾水提取法（sde）。鄭建賢等人將sde和gc-ms的味道分析與福建蘑菇的傘部和莖部進行了分析。然而，sde由于樣品經(jīng)歷了很長的高溫和高蒸發(fā)，對低泡沫和熱敏性成分產(chǎn)生了很大影響。近年來，固相微萃取（spme）方法得到了發(fā)展，操作時間短，樣品少，不需要萃取溶液，具有良好的再現(xiàn)性。丙明等人用固相微萃取技術研究了不同時期的蘑菇的發(fā)芽率。在本文中，我們使用固相微萃取法（sde）分析干蘑菇的發(fā)育成分，正確全面了解蘑菇的味道組成，更好地開發(fā)中國的細菌資源。1實驗部分1.1實驗材料干香菇,東北黑龍江產(chǎn);購買于北京新發(fā)地市場.C7～C22正構烷烴,購自迪馬科技有限公司.1.2磁力干燥器-df-108s集熱式磁力器Agilent6890N-5973i氣相色譜-質譜聯(lián)用儀,美國安捷倫公司;DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,河南省予華儀器有限公司;75μmCarboxen/PDMS萃取纖維和手動SPME進樣器,美國Supelco公司.1.3氣-質串聯(lián)分析取5.0g干香菇樣品,剪成碎末,裝入40mL固相微萃取專用樣品瓶,在60℃恒溫加熱磁力攪拌器中平衡1h,將在250℃的氣相色譜進樣口老化2h的萃取頭通過聚四氟乙烯隔墊迅速插入樣品瓶頂空部分,在60℃下萃取45min后,抽出萃取頭,迅速插入GC-MS進樣口,在230℃下解吸3min,進行氣-質聯(lián)機分析.1.4氣-質聯(lián)軸分析1.4.1進樣口、柱溫程序DB-WAX毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm);載氣:氦氣;流量:1.0mL/min;進樣口:230℃;柱溫程序:起始溫度35℃(保留5.0min),以5℃/min升到150℃(保留1.0min),再以10℃/min升到220℃(保留2.0min);采用不分流模式.1.4.2質量分析條件輔助線溫度:280℃;質量掃描范圍:35～450amu;掃描間隔0.25s;四極桿150℃;離子源230℃.2結果與討論2.1固相微萃取/氣-質聯(lián)用分析固相微萃取是比較靈敏的樣品處理方法,萃取纖維的吸附時間及萃取樣品的溫度對實驗結果的影響很大,通過比較固相微萃取/氣-質聯(lián)用分析,檢出的揮發(fā)性物質數(shù)量和總質量分數(shù),對萃取時間和萃取溫度進行了優(yōu)化.化合物結構采用計算機Nist05譜庫檢索、色譜保留指數(shù)及人工解析鑒定,質量分數(shù)選用積分參數(shù)峰面積歸一化法得出.2.1.1氣-質聯(lián)用分析為考察萃取時間對香菇揮發(fā)性成分分析的影響,選取了30、45、60min3個條件,萃取溫度固定在50℃,氣-質聯(lián)用分析所檢出的揮發(fā)性物質數(shù)量和總質量分數(shù)如圖1和圖2.圖1和圖2表明:萃取時間由30min增加到45min,檢出的揮發(fā)性物質的數(shù)量和總質量分數(shù)增加;但在45min增加到60min后,呈現(xiàn)下降趨勢,樣品萃取時間以45min為宜.2.1.2萃取溫度的影響樣品萃取時間固定于45min,考察溫度40、50、60℃對檢出的揮發(fā)性物質數(shù)量和總質量分數(shù)的影響,結果如圖3、圖4.圖3和圖4表明:隨著溫度升高,檢出的揮發(fā)性物質數(shù)量和總質量分數(shù)都呈現(xiàn)增加趨勢.據(jù)文獻報道,采用固相微萃取,經(jīng)50℃干燥的香菇,共檢出29種揮發(fā)性物質,70℃干燥的香菇,共檢出35種揮發(fā)性物質.研究在60℃時萃取,經(jīng)氣-質聯(lián)用檢出43種揮發(fā)性物質.考慮到溫度高于60℃后,對香菇風味貢獻較大的含硫化合物和八碳化合物都容易分解而損失,因此,萃取溫度選擇60℃.2.2香菇風味成分圖5是萃取時間45min、萃取溫度60℃時氣-質聯(lián)用分析香菇揮發(fā)性成分的總離子流色譜圖,表1是化合物鑒定結果.由表1可以看出,從香菇中共檢出43種揮發(fā)性成分,其中含量較高的且對香菇風味貢獻較大的有:7種含氧雜環(huán)化合物,質量分數(shù)5.36%;9種含硫化合物,質量分數(shù)31.35%;5種醛類化合物,質量分數(shù)13.60%;6種醇類化合物,質量分數(shù)8.78%;1種含氮雜環(huán)化合物,質量分數(shù)0.11%;4種酸類化合物,質量分數(shù)13.43%;5種烴類化合物,質量分數(shù)3.91%.表1中含量較高的香味成分為二甲基二硫醚(4.36%)、二甲基三硫醚(13.36%)、1,2,4-三硫雜環(huán)戊烷(3.70%)、1-辛烯-3-醇(1.11%).2.3各種化合物對香味的影響2.3.1糖與氨基酸反應本實驗檢出的7種含氧雜環(huán)化合物,如呋喃類,通常具有蘑菇味、洋蔥味、蔬菜味、蘿卜味、土豆味、烤香味、堅果味,曾在面包、烤雞、啤酒、咖啡中發(fā)現(xiàn),此類化合物是香菇中的糖與氨基酸發(fā)生美拉德反應產(chǎn)生的.2.3.2香菇酸中3-硫雜環(huán)戊烷的檢測檢出的9種含硫化合物是香菇風味的重要組成成分,通常能影響香菇的整體風味,香菇精(1,2,3,5,6-五硫雜環(huán)庚烷,Lenthionine)是香菇風味的重要物質,但它受熱不穩(wěn)定、易分解成二甲基二硫醚(4.36%)和二甲基三硫醚(13.36%)等化合物,在實驗中未檢測到.香菇中的硫雜環(huán)烷如1,2,4-三硫雜環(huán)戊烷(3.70%)和1,2,4,5-四硫雜環(huán)己烷(1.03%)是以香菇酸為前體物,在γ-谷氨酰轉肽酶和S-烷基-L-半胱氨酸亞砜斷裂酶作用下經(jīng)二硫雜環(huán)丙烷中間體聚合而成,具有大蒜氣味的1,2,4-三硫雜環(huán)戊烷的形成,對香菇香氣的形成有極其重要的作用.2.3.3kerker降解檢出的醛類化合物有3-甲基丁醛(4.07%)、己醛(3.53%)、苯甲醛(0.56%)等.3-甲基丁醛在較稀濃度時有令人愉快的水果香味;飽和己醛的含量較高,主要來源于脂質的氧化以及氨基酸直接經(jīng)strecker降解形成,曾被鑒定為普遍存在于淡水魚中,高度稀釋時會產(chǎn)生一種香氣,類似剛割下的青草和未成熟的水果;苯甲醛是芳香醛,通常具有堅果、苦杏仁和櫻桃香.酮類化合物一般由脂肪酸熱氧化或降解而生成,如2,3-丁二酮(3.27%)、2-己酮(0.94%),具有強烈甜香的風信子、熱帶植物花香,對香菇所呈現(xiàn)的甜花香風味有貢獻.醇類化合物,如1-辛烯-3-醇(1.11%),是八碳化合物的代表.八碳化合物對食用菌的風味有著直接的影響,這些短鏈的八碳化合物,是由香菇中的不飽和脂肪酸,尤以亞油酸及亞麻酸為主,經(jīng)脂肪氧化酶催化轉變而成的.1-辛烯-3-醇具有濃郁的蘑菇風味,素有“蘑菇醇”稱號,它幾乎存在于所有品種的食用菌中.2.3.4營養(yǎng)品質對香菇美拉德反應的影響檢出的1種含氮雜環(huán)化合物甲基吡嗪(0.11%),常有霉香、面包香、堅果香、可可香、咖啡香、土豆香,曾在可可、咖啡、烤土豆中發(fā)現(xiàn),可能是香菇內(nèi)部的糖及其分解產(chǎn)物與氨基酸發(fā)生美拉德反應產(chǎn)生.此外,一些酚類、酯類、酸類、烴類化合物在香菇風味中起著調和互補的作用,對香菇風味的貢獻不大.3固相微萃取條件優(yōu)化1)使用Carboxen/PDMS纖維,考察了固相微萃取時間、萃取溫度對氣-質聯(lián)用分析檢出的香菇揮發(fā)性物質數(shù)量和總質量分數(shù)的影響,找到優(yōu)化的固相微萃取條件為:萃取時間45min,萃取溫度60℃.