3種萃取頭對(duì)粉枝莓果實(shí)香氣成分萃取效果

袁 雷， 鐘政昌， 劉 瑜， 解 博， 曹東星

（1.西藏農(nóng)牧學(xué)院 生物技術(shù)中心，西藏 林芝 860000；2.西藏農(nóng)牧學(xué)院，食品科學(xué)學(xué)院，西藏 林芝 860000）

果實(shí)香氣成分是水果風(fēng)味的重要物質(zhì)，也決定著果實(shí)的品質(zhì)，對(duì)其香氣成分的研究有助于掌握其風(fēng)味化學(xué)組成，對(duì)品種選育及果實(shí)深加工具有重要的意義。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）是一種較為簡(jiǎn)便、快速和準(zhǔn)確的果實(shí)香氣成分測(cè)定方法，廣泛用于果實(shí)香氣成分的分析，目前，果實(shí)香氣成分的前處理通常需要通過(guò)水蒸氣蒸餾、同時(shí)蒸餾萃取、索氏提取等技術(shù)，但是這些技術(shù)存在著萃取率低、溫度偏高或使用大量有機(jī)溶劑等缺陷，導(dǎo)致提取出的香氣與原樣品的香氣特征存在較大差異，不能準(zhǔn)確反映樣品香氣成分的組成情況[1-3]。固相微萃取（SPME）技術(shù)是一種無(wú)溶劑樣品預(yù)處理技術(shù)，集萃取、濃縮和進(jìn)樣為一體，已廣泛用于生物、醫(yī)藥、食品、環(huán)境等領(lǐng)域[4-5]。具有吸附功能的固相微萃取纖維頭是萃取裝置的核心部件，不同類(lèi)型的纖維頭具有不同的性能，對(duì)萃取效果有較大影響，所以香氣成分分析成功的關(guān)鍵是選擇合適的纖維頭[6-7]。

粉枝莓（Rubus biflorus Buch）是薔薇科懸鉤子屬植物中的一種落葉性野生果木，在西藏的分布主要集中于拉薩、林芝等地[8]。其果實(shí)味甜，聚合漿果，橘紅色，營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富，有機(jī)酸及鐵和鋅等微量元素含量均高于普通水果，蛋白質(zhì)和維生素含量也遠(yuǎn)高于普通水果，除用于生食外，也可以釀酒，制作果汁、果醬等，具有較高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值[9]。然而，目前，關(guān)于粉枝莓果實(shí)香氣成分的研究未見(jiàn)報(bào)道，同時(shí)對(duì)粉枝莓的開(kāi)發(fā)利用率也極低，絕大部分粉枝莓果實(shí)被棄之山中，在野生狀態(tài)下自生自滅[10]。本文采用HS-SPME結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，選擇西藏自治區(qū)林芝市八一鎮(zhèn)粉枝莓為原料，研究100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS）、7 μm PDMS、85 μm 聚丙烯酸酯 （PA）3種纖維頭對(duì)粉枝莓果實(shí)香氣成分的萃取效果及其香氣成分的分析方法，以期為粉枝莓果實(shí)后期研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 （QP2010 plus GC-MS，日本 Shimadzu 公司）；100 μm PDMS 纖維頭、7 μm PDMS纖維頭、85 μm PA纖維頭 （美國(guó)Supelco公司）；成熟粉枝莓果實(shí)（采自西藏林芝八一鎮(zhèn)）。

1.2 色譜-質(zhì)譜條件

參照文獻(xiàn) [11-15]方法，略作修改。色譜柱：RTX-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）彈性石英毛細(xì)管柱；進(jìn)樣口溫度：240℃；載氣：氦氣，純度≥99.999%，柱流速0.9 mL/min，不分流；程序升溫：初始溫度60℃，保持1 min，以6℃/min升至180℃，保持1 min，再以20℃/min升至200℃，保持5 min。離子源溫度220℃；傳輸線溫度250℃；離子化方式：EI；電子能量：70 eV；掃描方式：全掃描；掃描質(zhì)量范圍：35～500 m/z。

1.3 香氣成分的定性與定量分析

各組分通過(guò)NIST05和NIST05s質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，根據(jù)質(zhì)譜的匹配度和文獻(xiàn)已報(bào)道物質(zhì)進(jìn)行核對(duì)，同時(shí)采用峰面積歸一化法計(jì)算粉枝莓果實(shí)香氣成分的相對(duì)含量[16]。

1.4 頂空固相微萃取方法

稱取5.0 g粉枝莓勻漿，裝入15 mL帶有聚四氟乙烯密封的頂空瓶中，密封。分別將老化（250℃，30 min）的 PDMS（7 μm）、PDMS（100 μm）和 PA（85 μm）萃取纖維頭的固相萃取針穿過(guò)樣品瓶的硅橡膠瓶墊，推出萃取頭，60℃水浴萃取30 min，然后將纖維頭迅速插入氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)樣口，230℃解析3 min，同時(shí)進(jìn)行GC-MS檢測(cè)。

2結(jié)果與分析

采用3種纖維頭萃取粉枝莓果實(shí)香氣成分后，經(jīng)GC-MS檢測(cè)分析（圖1），共鑒定出27種香氣成分（表1），其中醇類(lèi)11種、醛類(lèi)8種、羧酸類(lèi)5種、酮類(lèi)2種、烯類(lèi)1種，分別占已檢出香氣成分總數(shù)的40.7%、29.6%、18.5%、7.4%、3.7%。

1.1 儀器與材料

圖1 粉枝莓果實(shí)香氣成分的總離子流程圖Fig.1 Total ion chromatogram of aroma compounds from Rubus biflorus Buch

表1表明，85 μm PA纖維頭檢出的物質(zhì)最多（24 種），然后是 100 μm PDMS（19 種），7 μm PDMS只檢測(cè)到6種成分，說(shuō)明85 μm PA對(duì)粉枝莓果實(shí)香氣成分的萃取能力最強(qiáng)。3種纖維頭均檢出了橙花醇、橙花醛、香葉醇、香葉醛、香葉酸和月桂醇6種香氣成分，其中橙花醇、橙花醛、香葉醇、香葉醛和香葉酸的含量相對(duì)較高（表2），是粉枝莓果實(shí)的特征香氣成分。

表1HS-SPME/GC-MS鑒定的粉枝莓果實(shí)香氣成分Table 1 Aroma compounds in Rubus biflorus Buch identified by HS-SPME/GC-MS

表2 不同纖維頭對(duì)粉枝莓果實(shí)特征香氣成分的萃取Table2 CharacteristicaromacompoundsofRubus biflorus Buch extracted by different fibers

3 結(jié)語(yǔ)

萃取頭涂層的性質(zhì)決定了該方法的應(yīng)用范圍和分析中能檢測(cè)到的濃度范圍。因此合適特性的涂層和涂層厚度對(duì)分析靈敏度至關(guān)重要[17-18]。付蕾等[15]研究了4種萃取頭對(duì)草莓香氣成分的萃取效果，結(jié)果表明50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭對(duì)酮類(lèi)、萜烯類(lèi)、醇類(lèi)和醛類(lèi)物質(zhì)的萃取效果明顯高于其他萃取頭。張紅艷等[19]在研究固相微萃取分析厚皮甜瓜果汁時(shí)發(fā)現(xiàn)CarboxenTM/PDMS萃取頭較其他2種萃取頭靈敏度高，檢出的物質(zhì)種類(lèi)多。本研究顯示，85 μm PA纖維頭對(duì)粉枝莓果實(shí)香氣成分的選擇性好、萃取容量大，萃取效果最好，適用于粉枝莓果實(shí)香氣成分的萃取。

本研究使用85 μm PA纖維頭對(duì)粉枝莓果實(shí)香氣成分進(jìn)行了HS-SPME/GC-MS分析，共檢測(cè)出24種香氣成分，包括醇類(lèi)、醛類(lèi)、羧酸類(lèi)、酮類(lèi)、烯類(lèi)等，共同構(gòu)成了粉枝莓果實(shí)的香氣。其中醇類(lèi)、醛類(lèi)、酸類(lèi)相對(duì)含量較高，初步確定橙花醇、橙花醛、香葉醇、香葉醛和香葉酸是粉枝莓果實(shí)的特征香氣成分。該研究為了解粉枝莓果實(shí)的風(fēng)味化學(xué)組成、指導(dǎo)粉枝莓的品種選育、開(kāi)展粉枝莓果實(shí)的深加工及產(chǎn)品質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。