不同加工方式對石硤龍眼汁液中芳香成分的影響研究

梁儷恩，王延平

（增城華棟調味品有限公司，廣東廣州 511447）

龍眼（Dimocarpus longanLour.）是原產(chǎn)于我國南方的特產(chǎn)名果，主產(chǎn)于廣東、廣西、福建、臺灣等省區(qū)，果實營養(yǎng)豐富，既宜鮮食，又能加工制作成果干、罐頭等多種美味食品，具有很高的藥用和食用價值[1]。其制成品龍眼肉干，性味甘平，主五臟邪氣，安志厭食。一名益智，生山谷，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[2]。石硤龍眼別名十葉、脆肉、石圓等，該品種8 月上中旬成熟，具有核小、肉厚、味道清甜且肉質爽脆的特征，是上等的龍眼品種，深受人們的喜愛。我國是龍眼的主產(chǎn)國，龍眼的種植面積與產(chǎn)量均居世界首位，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水平提高，對龍眼等優(yōu)質果品及其加工品的需求量也逐漸增大。

香氣是構成和影響鮮果及其加工品質量的主要因素。果蔬的風味是由其所含不同芳香物質決定的，芳香物具有較高的感官價值和一定的生理價值，對食欲及消化系統(tǒng)具有很大影響，甚至還影響人的精神狀態(tài)，這也是目前研究的熱點之一。研究果蔬芳香物質的目的是了解其組成及其中起作用的物質，為人工調配及開發(fā)應用提供依據(jù)，并為育種、栽培及貯藏加工提供科學信息[3-4]。芳香成分在不同物料中的分布狀態(tài)不同，果實香氣成分也往往會因為不同的加工處理方法而有所改變，這是新鮮龍眼與龍眼肉干香氣不同的主要原因。目前關于龍眼香氣成分的研究報道很少，尤其是采用不同加工方式對龍眼進行加工會改變龍眼中芳香成分的研究[5-9]。

龍眼汁液作為一種天然植物材料，其基質成分含量很高，如水分、糖類、植物中的黏液質等，而其特征香味成分卻處于痕量水平，且水果中的特征香味成分不穩(wěn)定，容易氧化變味，因此，在進行香味成分分析時，如何用最少的樣品量得到準確的分析結果，選擇分析方法尤為重要。近年來,隨著分析儀器和樣品前處理技術的發(fā)展,固相微萃取提取技術在芳香成分分析中的應用越來越廣泛,這使天然植物和香精香料的分析水平得到很大的提高,為試驗研究提供了極大的便利。固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）是一種新型的樣本采集技術,它通過吸附洗脫技術,富集了樣本中的揮發(fā)和半揮發(fā)性成分,克服了一些傳統(tǒng)樣品處理技術的缺點[10-13]。本試驗將固相微萃取技術應用于龍眼汁液芳香成分的提取中,并結合GC-MS 進行芳香成分的分析鑒定,簡化了萃取過程，縮短了時間。本研究選取產(chǎn)地為廣東番禺的石硤龍眼的成熟鮮果，分別采用微波加熱、水蒸氣蒸煮以及恒溫烘箱烘烤三種不同的加工方式進行處理，然后對上述樣品進行壓榨等工藝獲取龍眼汁液，再采用固相微萃?。⊿PME）/氣相色譜-質譜法（GC-MS）分析方法分析樣品中的芳香成分，根據(jù)分析數(shù)據(jù)探討不同加工方式對石硤龍眼中芳香成分的影響，總結出共有的成分、含量較多的成分以及關鍵成分在加工過程中的變化，為龍眼加工品和龍眼類風味產(chǎn)品的開發(fā)提供技術參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗材料：龍眼，品種為石硤龍眼，采自廣東番禺；采摘時間為2019 年7 月28 日；采摘后貯存于4 ℃條件下，3 d 內(nèi)完成試驗。

試劑：食用鹽，NaCl，廣東鹽業(yè)公司生產(chǎn)；正構烷烴C7-C30，分析純，安譜公司生產(chǎn)。

1.2 儀器與設備

7890B-5977B 氣相色譜-質譜聯(lián)用儀，美國安捷倫科技有限公司；電熱鼓風干燥箱101-2AB 型，天津市泰斯特儀器有限公司；美的多功能電磁爐，C21-RT2125；格蘭仕微波爐N9；手動SPME 進樣手柄，美國Supelco 公司；纖維頭50/30 μm DVB/CAR on PDMS；90-2 定時恒溫磁力攪拌器，上海精科實業(yè)有限公司；KQ-100B 型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；HU600WN 原汁機，韓國惠人公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的預處理

（1）新鮮龍眼汁液的制備

取新鮮龍眼，手工去殼、去核，得凈果肉，稱取25 g果肉，用原汁機制備果汁，取5 mL 置于20 mL 頂空瓶中，加入少量NaCl，備用，該樣品為樣品1。

（2）水蒸氣加熱龍眼汁液的制備

取新鮮龍眼，手工去殼、去核，得凈果肉，稱取25 g，水浴蒸煮1 min，取出并放至冷卻，用原汁機制備果汁，取5 mL 置于20 mL 頂空瓶中，加入少量NaCl，備用，該樣品為樣品2。

（3）微波加熱龍眼汁液的制備

取新鮮龍眼，手工去殼、去核，得凈果肉，稱取25 g，置于微波爐中使用中火加熱1 min，取出并放至冷卻，用原汁機制備果汁，取5 mL 置于20 mL 頂空瓶中，加入少量NaCl，備用，該樣品為樣品3。

（4）恒溫烘箱烘烤龍眼干汁液的制備

取新鮮龍眼，手工去殼、去核，得凈果肉，稱取50 g，置于電熱鼓風干燥箱中，100 ℃恒溫烘烤2 h，制備龍眼肉干，取出后冷卻，用剪刀剪碎，稱取10 g,加水10 g，并加入少量NaCl 攪拌均勻，取5 mL 置于20 mL 頂空瓶中備用，該樣品為樣品4。

1.3.2 樣品處理

將1.3.1 項中制備的樣品1～4 超聲提取5 min，重復3 次，置于定時恒溫磁力攪拌器中，使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭（使用前270 ℃老化3 h）插入瓶中頂空部分，保持離樣品表面1.5 cm，50 ℃加熱攪拌20 min后，將萃取頭插入GC 進樣口，解析3 min。

1.3.3 色譜條件

氣相色譜條件：色譜柱為HP-5MS（60 m×250 μm×0.25 μm）石英毛細管柱；升溫程序，起始溫度50 ℃，保持1 min，以3 ℃/min 上升至180 ℃，保持1 min，再以6 ℃/min 上升至280 ℃，保持10 min；載氣為氦氣；流速1 mL/min；進樣方式為恒流（不分流進樣）。

質譜條件：傳輸線溫度280 ℃，EI 離子源，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，電離能量70 eV，質量掃描范圍28～450 amu。

數(shù)據(jù)圖譜分析：對四個樣品進行GC-MS 分析后，通過MSD 化學工作站與WILEY 9N 譜庫、NIST11 譜庫結合有關文獻標準譜圖核對分析，確定各種香氣化合物的化學成分；根據(jù)氣相色譜分析結果，并用TIC 峰面積歸一法定量計算出各化學成分的相對含量。試驗鑒定四組樣品中的芳香成分均為相對百分含量，即各色譜峰占總峰面積的百分數(shù)。

1.3.4 保留指數(shù)的計算

本試驗采用保留指數(shù)計算輔助質譜檢索定性。保留指數(shù)是一種很有效的定性方法，對各色譜峰進行檢索，將檢索結果與樣品分析香氣成分的保留時間記錄下來，計算其保留指數(shù)（RI）。程序升溫條件下保留指數(shù)的計算見式（1）。

式中：n、N表示兩種正構烷烴的碳原子數(shù)，N與n一般相差1，組分的保留時間為t，則tn＜t＜tN。

2 結果與分析

2.1 新鮮龍眼及其加工品的香氣成分

2.1.1 不同加工方式龍眼汁液芳香成分的總離子流圖

圖1 為不同加工方式獲得的石硤龍眼汁液中芳香成分的總離子流圖，將總離子流圖中各峰經(jīng)MS 掃描后得到MS 圖，將所得的色譜和質譜信息經(jīng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與其內(nèi)存譜庫（WILEY 9N 譜庫、NIST11 譜庫）自動檢索，結合人工譜圖解析以及保留指數(shù)技術，對新鮮龍眼及其加工品的香氣成分進行定性，4 個樣品中共得到93 種成分（含異構體），其中樣品1 中檢測出31 種成分，樣品2 中檢測出57 種成分，樣品3 中檢測出44 種成分，樣品4 中檢測出48 種成分。

2.1.2 不同加工方式龍眼汁液芳香成分的固相微萃取

通過氣相色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采用峰面積歸一法測得各組分的相對百分含量，整理數(shù)據(jù)得到表1。

表1 不同加工方式石硤龍眼汁液中芳香成分的固相微萃取分析Table 1 SPME analysis of aromatic components in "Shixia" longan juice by different processing methods

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

2.2 石硤龍眼不同處理方式香氣成分的比較

通過固相微萃取技術和氣相色譜-質譜聯(lián)用技術分析四組龍眼汁液樣品，共檢出93 種芳香化合物（含異構體），其中醇類9 種，醛類6 種，酯類15 種，酮類2 種，酸類1 種，烯類52 種，呋喃類1 種，其他類7 種。所得分析數(shù)據(jù)采用面積歸一化法進行計算，獲得各芳香成分的相對百分含量，其中含量最大的是反式-乙位-羅勒烯或羅勒烯異構體混合物，在樣品1 和樣品3 中以羅勒烯異構體化合物含量最高，分別是68.889%和71.374%，在樣品2 和樣品4 中以反式-乙位-羅勒烯含量最高，分別是73.250%和71.742%。在4 個樣品中反式-乙位-羅勒烯和羅勒烯異構體混合物，相加的量分別是70.780%、74.740%、72.851 和73.159%。高蓓[9]研究發(fā)現(xiàn)，在龍眼的整個芳香物質中，反式-羅勒烯的含量最高，一般約占芳香物質總量的60%以上，有些品種甚至達到了80%，這與本試驗的結論相吻合。羅勒烯有草香、花香并伴有橙花油氣息，多為順反異構體化合物，遇空氣易聚合或樹脂化，不宜久留。此組數(shù)據(jù)顯示該品種石硤龍眼的主要成分是羅勒烯及其順反化合物，新鮮龍眼在進行熱處理后，羅勒烯會發(fā)生異構變化。

四個龍眼汁液樣品中共有的香氣成分有14 種，分別是乙醇、甲氧基苯肟、乙位月桂烯、甲位蒎烯、1,5,8-對-孟三烯、1,3,7-辛三烯、反式-乙位-羅勒烯、羅勒烯（beta-Ocimene）（異構體化合物1）、甲位松油烯、別羅勒烯(Alloocimene)（異構體化合物2）、鄰二甲苯、乙位羅勒烯、反，反-2,6-二甲基-1,3,4,5,7-辛四烯、別羅勒烯（Neoalloocimene）（異構體化合物3）、薄荷醇、反式石竹烯、反式-乙位金合歡烯。

2.3 保留指數(shù)

保留指數(shù)（Retention Index 或Kovats Index，RI或KI）的概念是由Kovats 在1958 年提出，是把組分的保留值用兩個分別前后靠近它的正構烷烴來標定（這樣會比僅用一個參比物質的相對保留值定向更精確）。對于天然植物中的芳香物質的質譜譜庫檢索，有時候即使匹配度很高，也無法判斷檢索的結果是否正確，特別對于異構體、同系物和結構特征相似的化合物，由于其質譜圖非常相似，譜庫檢索結果匹配度，排列次序都很接近，檢索給出的順序也不一定正確，在這種情況下，在譜庫檢索的基礎上，采用保留指數(shù)輔助確認結果是一種很重要的手段，常用以提高芳香成分檢索的可信度。

本試驗在與上述1.3.3 相同的色譜條件下，進正構烷烴的混合標準樣品C7-C30，濃度0.1%，得到C7-C30 的正構烷烴的色譜圖，見圖2（見上頁）。其中樣品中各芳香成分的保留指數(shù)根據(jù)1.3.4 中保留指數(shù)計算公式，通過Excel 軟件進行計算，具體數(shù)值見表1。

3 討論

石硤龍眼中的汁液實際上是一種果汁，是一個復雜的體系，其中的糖、酸、果膠等物質對芳香成分具有一定的束縛作用[8]，在進行芳香成分分析的過程中對樣品前處理一般采用溶劑萃取的方法，操作難度較大，導致芳香成分損失比較大，分析準確度比較低。固相微萃取技術以其方便、快捷、高效和無有機溶劑污染等優(yōu)點受到國內(nèi)外研究者的青睞。本試驗采用固相微萃取技術和氣相色譜-質譜聯(lián)用技術相結合的分析手段，有效吸附及解析獲得石硤龍眼汁液以及三種不同加工方法中石硤龍眼汁液的芳香成分。

本試驗采用固相微萃取技術和氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對鮮品、水蒸氣加熱樣，微波加熱樣和恒溫烘箱加熱樣四種加工方式處理的石硤龍眼汁液中的芳香成分進行了分析，結合GC-MS 和保留指數(shù)鑒定獲得上述四組樣品中的芳香成分共93 種（含異構體），其中反式-乙位-羅勒烯或羅勒烯異構體混合物為主要芳香成分，采用面積歸一化法進行計算，在四組樣品中的相對百分含量在70%以上，共有的芳香成分有14 種；其中芳香成分變化最明顯的是水楊酸甲酯，水楊酸甲酯具有特殊的冬青樣氣味，在樣品1 新鮮龍眼汁液中未檢出，在樣品2、3、4 中的相對百分含量分別是0.026%、1.857%、3.099%，表明水楊酸甲酯是在加熱的過程中產(chǎn)生的，而且隨著加熱時間及加熱溫度的增加而增高，這也是龍眼肉干和僅經(jīng)過水蒸氣蒸煮和微波加熱的龍眼肉感官風味不一樣的重要來源。不同加工方式對石硤龍眼及汁液中的芳香成分組成及關鍵物質影響較大，這能為龍眼加工品和調配龍眼類風味產(chǎn)品提供技術參數(shù)。