全 文 :517※分析检测 食品科学 2008, Vol. 29, No. 10
金枕榴莲果实挥发性成分的热脱附-
气相色谱/质谱分析
张 弘1,郑 华1,冯 颖1,于连松1,2,张汝国1
(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所,云南 昆明 650224;2.昆明理工大学,云南 昆明 650224)
摘 要:为了解榴莲异味的来源及果肉、果皮气味的差异,采用热脱附-气相色谱/质谱(TCT-GC/MS)联用技术,
对动态顶空密闭循环吸附捕集的果肉、果皮样品挥发物进行分析检测。结果表明,榴莲挥发性成分中富含酯类化
合物,尤其在果皮挥发物中占大多数,丙酸乙酯(47.37%)接近果皮挥发物总含量的半数;果肉挥发物中还有部分
烷、烯、醇、醚、酮、酰胺等化合物。果肉挥发物中的含硫化合物,主要为二乙基二硫醚(8.03%)、乙基正
丙基二硫醚(0.06%)、二乙基三硫醚(2.24%)和3-乙基2,4-二硫代-5-己酮(1.19%),而在果皮挥发物中则未检出。研
究中检测到3-乙基2,4-二硫代-5-己酮,但未检测到3-羟基-2-丁酮以及大量烷烃,显示样品采集技术的不同将导
致结论完全各异。
关键词:榴莲;挥发物;热脱附-气相色谱/质谱;含硫化合物
Analysis of Volatile Components of Jinzhen Durian Fruit by TCT-GC/MS
ZHANG Hong1,ZHENG Hua1,FENG Ying1,YU Lian-song1,2,ZHANG Ru-guo1
(1.Research Institute of Resources Insects, Chinese Academy of Forestry, Kunming 650224, China;
2.Kunming University of Science and Technology, Kunming 650224, China)
Abstract :Volatile components of Jinzhen durian inner-fruit and peel were captured by closely and circularly head-space way
in adsorbent tubes, and then analyzed by thermal-desorption cryo-trapping gas chromatography/mass spectrometry (TCT-GC/
MS). Results showed that esters are rich especially in durian peel volatiles, in which propanoic acid ethyl ester (47.37%)
accounts for nearly half. Sulfocompounds in durian fruit volatiles are diethyl disulfide (8.03%), ethyl n-propyl disulfide (0.06%),
diethyl trisulfide (2.24%) and 3-ethyl-2,4-dithiahexan-5-one (1.19%). It was suggested that smell and taste components are
quite different fruit flavors (susbtances) and much more investigations should be payed on the relation ship between fruit
olfactory quality and human health.
Key words:durian;volatile;thermal-desorption cryo-trapping gas chromatography/mass spectrometry (TCT-GC/
MS);sulfocompound
中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008)10-0517-03
收稿日期:2008-07-26
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD06B07)
作者简介: 张弘(1963-),男,研究员,主要从事天然产物化学加工及可持续综合开发利用研究。E-mail:kmzhhong@163.com
木棉科榴莲属常绿乔木榴莲(Durio zibethinus Murr.)
又名韶子、麝香猫果,原产于东印度、马来半岛等地,
现盛行栽培于菲律宾、印度、斯里兰卡、泰国和越南
等国,我国南方亦有引种。这一著名热带水果营养丰
富、气味独特,号称“南洋水果之王”。近年来我国
已对榴莲果实中的营养成分和微量元素进行了研究[1-2],
并通过医学实验证明榴莲壳醇提物对拘束负荷诱发小鼠
应激性肝损伤具有一定的保护作用[3]。榴莲果浓烈的异
味常使食用者对其喜厌迥殊,杨敬勇等[4]总结榴莲香气
主要为3-羟基-2-丁酮等“能产生令人愉快气味”的酯
类化合物及酮、烃、含硫化合物等,但张继等[5]对榴
莲果皮、刘倩等[6]对榴莲果肉分别用乙醚萃取后通过气
相色谱/质谱分析,认为果皮挥发物主要为多种烷烃、
果肉挥发物多为酯类等,上述研究中应用的分析仪器技
术均已达到国际同等先进水平[7-9]。然而,真实的水果
香气(挥发物)并不完全等同于提取物(萃取物),榴莲的提
取物(萃取物)也不能准确揭示榴莲的嗅觉品质及其对食用
者健康的影响。事实上,刘倩等[6]的研究还表明,利
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用吹扫-捕集法进行同样实验,结果检测到多种含硫化
合物,不同于乙醚萃取法。可见,水果的味觉成分和
嗅觉成分极有可能是根本不同的“风味”,因此技术
手段的差别对于水果风味的研究结论将大相径庭。本研
究采用动态顶空密闭循环式吸附捕集法采集水果挥发成
分,真实模拟水果气体环境,并利用挥发物分析领域
先进的“热脱附-气相色谱/质谱(TCT-GC/MS)联用”技
术,实现对榴莲果实实际气体挥发物的成分鉴定,为
水果榴莲主要感官指标之一——嗅觉品质的评价提供理论
依据。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
榴莲品种为“金枕”,样品采集前临时切分果肉
与果皮,市售;吸附剂进口分装,填充于美国Varian
公司6×160mm 玻璃管中;采集袋 美国Reynolds公
司 。
1.2仪器与设备
QC-1型大气采样仪(配有便携式充电器和手提箱) 北
京市劳动保护科学研究所;HT6890型热解吸仪活化定标
器 山东鲁南瑞虹化工有限公司;TraceTM 2000 GC/
Voyager MS气相色谱/质谱联用仪(配有美国Varian公司
Chrompack产品CP-4010 PTI/TCT热脱附冷阱( CT)及
Xcalibur1.2数据处理系统) 美国CE Instruments和
Finnigan,Thermo-Quest公司。
1.3方法
1.3.1挥发物捕集
采用文献[10-12]报道的动态顶空密闭循环式吸附捕集
法,分别捕集果肉、果皮挥发物样品,每样品采集时
间20min。
1.3.2热脱附进样
载气压力:20kPa;进样口温度:250℃;冷阱温
度:-120℃;热脱附温度:250℃,保持10min;进
样时冷阱温度260℃,保持1min。
1.3.3色谱分离条件
色谱柱:CP-Sil8 Low Bleed/MS毛细柱(60m×0.25
mm,0.25μm);升温程序:40℃保持3min,以6℃/
min升至250℃,保持3min;载气压力:20kPa;无分
流方式。
1.3.4质谱检测条件
电子轰击(EI)离子源;电子能量70eV;GC/MS接
口温度250℃;离子源温度200℃;灯丝电流150μA;
扫描速度0.4s/scan;质量扫描范围29~350amu。
2 结果与分析
金枕榴莲果肉、果皮挥发物的成分检测结果列于表
1、2。
由表1可见,榴莲果肉挥发性成分共检出94.82%的
化合物,其中酯类占29.49%,有机酸及酸酐占19.91%,
硫醚占10.33%,其他化合物为24.29%。果肉挥发物中
含有多种酯类化合物,如丁酸甲酯(0.80%)、异丁酸乙
酯(1.76%)、2-甲基丁酸甲酯(2.30%)、2,4-二甲基戊酸甲
酯(6.13%)、丙酸丙酯(5.03%)、乙酸-2-戊醇酯(0.12%)、
2-甲基-3-羟基-戊酸丙酯(4.94%)和己酸乙酯(8.41%);挥
发物中有机酸及酸酐主要是2,2,5-三甲基-4-己烯酸(11.77%)、
2-氨基-4-甲基-4-戊烯酸(5.55%)和甲氧基乙酸酐
(2.59%);其它还含有烷、烯、醇、酮、醚、酰胺等
化合物,但未发现乙醚萃取法提取物[4, 6]中的3-羟基-2-
丁酮,这与吹扫-捕集法[6]也未检测到该物质的结果相
似。检测到的醚、酮多为含硫化合物,如二乙基二硫
醚(8.03%)、乙基正丙基二硫醚(0.06%)、二乙基三硫醚
(2.24%)和3-乙基2,4-二硫代-5-己酮(1.19%),反映榴莲“恶
臭”的根源极可能在于这些特殊的含硫化合物,其中
3-乙基2,4-二硫代-5-己酮未见吹扫-捕集法文献[6]报道。
保留时间(min) 化合物名称 百分含量(%)
7.37 2,2,5-三甲基-4-己烯酸 11.77
7.96 1-异天冬酰胺 5.63
10.07 2-氨基-4-甲基-4-戊烯酸 5.55
10.11 甲基丁基醚 6.18
10.64 丁酸甲酯 0.80
11.65 异丁酸乙酯 1.76
11.68 N,N-二硝基-1,3,5,7-四杂环[3.3.1]壬烷 4.12
12.30 2-甲基丁酸甲酯 2.30
12.31 3-甲基-2,4-戊二醇 3.43
12.32 2,4-二甲基戊酸甲酯 6.13
13.12 甲氧基乙酸酐 2.59
13.21 3-乙基-2,4-二硫代-5-己酮 1.19
13.42 丙酸丙酯 5.03
14.81 反-1-硝基-1-丙烯 3.74
14.99 全缘环肽 15.80
15.78 乙酸-2-戊醇酯 0.12
17.64 二乙基二硫醚 8.03
18.08 2-甲基-3-羟基-戊酸丙酯 4.94
19.79 己酸乙酯 8.41
20.69 乙基正丙基二硫醚 0.06
24.65 二乙基三硫醚 2.24
表1 金枕榴莲果肉挥发物成分检测结果
Table1 Volatile components and their contents of Jinzhen
durian inner-fruit
由表2可见,榴莲果皮挥发性成分共检出99.89%的
化合物,其中酯类占70.98%,有机酸及酸酐占18.42%,
硫醚未检出,其他化合物为10.49%,化合物种数较其
果肉挥发性成分明显减少。果皮挥发物中大多为酯类化
合物,但除异丁酸乙酯(1.65%)外,与果肉中的酯都不
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保留时间(min) 化合物名称 含量(%)
8.19 乙肼 10.49
9.78 乙酸-1-羟基-2-丁酮酯 3.70
10.25 丙酸乙酯 47.37
12.03 甲酸乙酸酐 18.42
12.38 2-甲基丁酸甲酯 0.57
13.15 异丁酸乙酯 1.65
13.43 丙酸丙酯 1.18
14.84 2-甲基丁酸乙酯 16.51
表2 金枕榴莲果皮挥发物成分检测结果
Table 2 Volatile components and their contents
ofJinzhendurian peel
是同一种化合物,如乙酸-1-羟基-2-丁酮酯(3.70%)、丙
酸乙酯(47.37%)、2-甲基丁酸甲酯(0.57%)、丙酸丙酯
(1.18%)和2-甲基丁酸乙酯(16.51%);此外,甲酸乙酸酐
(18.42%)和含氮化合物乙肼(10.49%)也有明显检出,但未
检测到含硫化合物。
从以上分析结果看,“金枕”榴莲无论在果肉或
果皮中均富含酯类挥发物,这类化合物中很多对人体健
康有益[13],如果皮挥发物中含量最高的丙酸乙酯具有菠
萝蜜香气特征,含量较高的2-甲基丁酸乙酯具有苹果香
气特征,果肉中挥发物中含量较高的己酸乙酯和2-甲基
丁酸甲酯分别具有菠萝或其它天然水果香气特征[6];但
挥发物中并未发现乙醚萃取法提取物[4, 6]中具有“令人愉
快的天然香气”的3-羟基-2-丁酮;此外,果皮与果
肉的挥发物差异很大,果皮挥发物中不含含硫化合物,
而果肉挥发物中的一些含硫化合物则是部分食用者感觉
榴莲具有特殊异味的原因。
3 结 论
3.1“金枕”榴莲挥发性成分以酯类化合物为主,尤
其在果皮挥发物中占大多数,丙酸乙酯(47.37%)接近果
皮挥发物总含量的半数;果肉挥发物中还有部分烷、
烯、醇、醚、酮、酰胺等化合物。
3.2果肉挥发物中含硫化合物约占一成,主要为二乙
基二硫醚(8.03%)、乙基正丙基二硫醚(0.06%)、二乙基
三硫醚(2.24%)和3-乙基2,4-二硫代-5-己酮(1.19%),而
在果皮挥发物中则未检出;且3-乙基2,4-二硫代-5-己
酮未见其它榴莲研究文献报道。果肉挥发物中硫醚化合
物的特殊异味可能导致部分食用者产生“恶臭”感。
3.3本研采用动态顶空密闭循环式吸附捕集法采集果实
挥发成分,并利用TCT-GC/MS技术,同时分别对果
肉、果皮进行含量检测研究,较为真实地反映了榴莲
果实挥发性成分和消费者嗅感环境,其检测结果不同于
以往报道的水果香气分析,表明嗅觉与味觉确实是不同
的水果“风味”。
3.4果皮挥发物中未检测到烷烃化合物,与文献报道[5]
完全不同;果肉和果皮挥发物中均未检测到3-羟基-2-
丁酮,也不同于类似研究报道[4,6]。
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