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不同贮藏条件下青花椒香气成分的比较



全 文 :食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATION INDUSTRIES
166 2013 Vol. 39 No. 5 (Total 305)
不同贮藏条件下青花椒香气成分的比较*
张艺1,2,3,宋莹莹1,2,3,武菁菁1,2,3,陈光静1,2,3,汪莉莎1,2,3,谭雁文1,2,3,阚建全1,2,3
1(西南大学食品科学学院,重庆,400715)
2(重庆市农产品加工与贮藏重点实验室,重庆,400715)
3(农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆) ,重庆,400715)
摘 要 以重庆江津青花椒为原料,采用水蒸气蒸馏法提取精油,并用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析,比
较在低温密封避光与室温未密封不避光 2 种贮藏条件下青花椒香气成分的变化。结果表明:贮藏前干青花椒挥
发油含量为 17. 49%,贮藏后干青花椒挥发油的含量分别为 15. 97%(低温密封避光贮藏)和 9. 87%(室温未密
封不避光贮藏),低温密封避光贮藏能有效延缓挥发油的损失;贮藏前后干青花椒挥发油中共鉴定出 31 种成分,
贮藏前后共有成分 24 种,贮藏前后干青花椒挥发油中的主成分均为香桧烯、月桂烯、(+)-萜二烯、芳樟醇、反式
橙花叔醇,但其含量因贮藏条件的不同而存在差异,不同贮藏条件下干青花椒挥发油中损失与新产生的微量成
分略有差异,低温密封避光贮藏可有效保持干青花椒原有的香气。
关键词 干青花椒,贮藏条件,挥发油,香气成分
第一作者:硕士研究生(阚建全教授为通讯作者)。
* 国家自然科学基金项目(31071599)和重庆市科委攻关项目
(CSTC,2010AC1009)
收稿日期:2013 - 03 - 11,改回日期:2013 - 04 - 19
花椒(Chinese prickly ash) ,又名蜀椒、川椒等,是
芸香科(Rutaceae)花椒属(Zmnthoxylum L)的一种香
料植物,主要包括青花椒(Zmnthoxylum schinifolium
Sieb. et Zucc. )和红花椒(Zanthoxylum bungeanum
Maxim. ) ,是中国传统的香料和中药配料,有“中国八
大调料”之称[1]。青花椒麻味纯正浓烈,气味清香,
广泛用于食品的烹调和加工之中。由于青花椒的生
产具有季节性,因此干青花椒是青花椒产业中最主要
的初级产品。青花椒的香气是干青花椒最重要的质
量指标之一[2]。目前对青花椒香气成分的研究主要
集中于其挥发油的成分分析[3 - 4]、提取方法[5 - 7]及其
生理活性[8 - 10]等方面,而对其在不同贮藏条件下香
气含量及成分的比较研究较少。本试验采用内标法
测定干青花椒在贮藏过程中香气成分及含量的变化,
对 2 种不同贮藏条件干青花椒挥发油含量与组成进
行比较,以期为干青花椒的贮藏提供数据。
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
干青花椒,2012 年 7 月 2 日于重庆市江津区先
锋镇青花椒生产基地采摘鲜青花椒后晒制而成。
PE塑料袋(14 cm × 16 cm,0. 025 mm) ,铝箔包
装袋(14 cm ×19 cm,0. 10 mm) ,购买于浙江台州市
名科塑业有限公司。
正癸烷(纯度 > 99%)标准品,USA Sigma公司;
无水乙醇为色谱纯,成都科龙化工试剂厂;无水
Na2SO4 等均为分析纯,成都科龙化工试剂厂。
1. 2 仪器与设备
101-3-S电热恒温鼓风干燥箱,重庆慧达实验仪
器有限公司;MAP-500D 电子天平,上海一恒科学仪
器有限公司;GC-MS 2010 型气相色谱-质谱联用仪,
日本岛津公司。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 样品处理
将晒制好的干青花椒先取一部分作为对照样品
(贮藏前) ,其余的分为 2 批(A批与 B 批) ,A批青花
椒采用铝箔包装袋密封包装,包装好的样品放于 4℃
条件下贮藏,即在低温密封避光的条件下贮藏,命名
为 DB组。B批青花椒采用 PE 塑料袋包装,不封口,
包装好的样品放在室温条件下贮藏,即在室温未密封
不避光的条件下贮藏,命名为 SB 组。2 组样品均每
隔 20d取一次样,用于测定青花椒的香气成分。
1. 3. 2 干青花椒挥发油的提取[11]
采用水蒸气蒸馏法。取粉碎(80 目)后的干青花
椒 20 g,置于 500 mL 平底烧瓶中,加入 300 mL 去离
子水,加热蒸馏 4 h。收集蒸馏所得的挥发油,然后用
无水 Na2SO4 干燥脱水,得到具有浓烈香气的淡黄色
透明液体。测量所得挥发油的体积,并将其保存 -
20℃条件下待用。
1. 3. 3 干青花椒挥发油含量的测定
分析与检测
2013年第 39卷第 5期(总第 305期) 167
根据《中华人名共和国药典》[12]附录中精油的测
定方法(甲法)进行测定,计算公式如下:
精油含量 /[mL·( 100 g) - 1]=精油体积( mL) /
样品质量( g) × 100
1. 3. 4 干青花椒挥发油组成成分的测定[13]
1. 3. 4. 1 试样的制备
标准品溶液的配制:称取标准品正癸烷 0. 25 g,
定容到 25 mL,配制成 0. 01 g /mL的标准品溶液。
样品溶液的配制:取 1. 3. 2 中提取所得的挥发油
30 μL,并加入配置好的标准品溶液 0. 3 mL,然后用
无水乙醇定容到 10 mL,此溶液用于 GC-MS分析。
1. 3. 4. 2 GC-MS分析条件
色谱条件:色谱柱为 DB-5MS(30 m × 0. 25
mm,0. 25μm) ;升温程序:60℃保持 10 min ,先以
2℃ /min 速率升至 70℃,再以 10℃ /min 速率升至
140℃,然后以 5℃ /min 速率升至 170℃ ,保持 1
min,最后以 15℃ /min 速率升至 230℃,保持 4 min;
载气:He;流速:0. 8 mL /min;压力:37. 8 kPa;进样量
1 μL;进样口温度:250℃;分流比 5∶ 1。
质谱条件:电子轰击(EI)离子源;检测器电压
830eV;离子源温度 250℃;接口温度 250℃;溶剂延迟
时间 3. 5 min;ACQ方式:Scan;扫描速度:769 /s;质量
扫描范围:m/z 40 ~ 400。
1. 4 实验数据分析处理方法
所有实验均重复 3 次,采用 Origin 8. 6 和 Excel
(2007)进行实验数据处理和分析。所有结果均以标
准偏差形式给出。
2 结果与分析
2. 1 干青花椒贮藏过程中挥发油含量的变化研究
从图 1 中可以看出,在 2 种贮藏条件下青花椒中
的挥发油含量均会随贮藏时间的延长而降低。贮藏
前干青花椒挥发油含量为 17. 49%,DB 组干青花椒
挥发油的含量在贮藏 60d 后显著降低(P < 0. 05)且
贮藏结束时其含量为 15. 97%,而 SB 组青花椒挥发
油的含量在贮藏 20d 后就极显著的降低了(P <
0. 01) ,贮藏结束时其含量为 9. 87%。2 种贮藏条件
下青花椒挥发油含量差异极显著(P < 0. 01) ,说明青
花椒挥发油在不同贮藏条件下均有损失,但损失程度
不同,低温密封避光包装条件下贮藏可有效降低青花
椒挥发油的损失。分析其原因可能是挥发油在常温
下具有易挥发性,即温度对挥发油仍具有明显的影
响,而光照对青花椒挥发油是否存在影响以及影响程
度则还需进一步研究。
图 1 青花椒贮藏过程中挥发油含量的变化
Fig. 1 The variations of volatile content of green
prickleyashes during storage period
2. 2 贮藏前后干青花椒挥发油组成成分的变化
对贮藏前后干青花椒中的挥发油进行 GC-MS 分
析,其 GC-MS 总离子流色谱图见图 2。经仪器所配
置的 NIST05s. LIB和 NIST05. LIB 谱库进行检索确定
挥发油中的化学成分,以内标法计算挥发油各组分的
含量和相对保留时间,结果见表 1。
A -贮藏前;B - DB组;C - SB组
图 2 贮藏前后青花椒挥发油成分的总离子流色谱图
Fig. 2 GC-MS total ion current chromatograms of volatile
oils from green prickleyashes before and after storage
由图 2 与表 1 中可知,从贮藏前后干青花椒挥发
油中共鉴定出 31 种化学成分,其中从贮藏前挥发油
中鉴定出 28 种化学成分,主要成分有香桧烯
[(113. 97 ± 1. 81)mg /mL]、月桂烯[(32. 02 ± 1. 89)
mg /mL]、(+)-萜二烯[(139. 96 ± 7. 48)mg /mL]、
芳樟醇[(193. 60 ± 1. 88)mg /mL]、反式橙花叔醇
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[(21. 47 ± 1. 24)mg /mL]等;贮藏后从 DB 组挥发油
中共鉴定出 29 种化学成分,主要成分有香桧烯
[(105. 94 ± 0. 86)mg /mL]、月桂烯[(28. 89 ± 1. 74)
mg /mL]、(+)-萜二烯[(131. 4 ± 2. 84)mg /mL]、芳
樟醇[(162. 63 ± 8. 35)mg /mL]、反式橙花叔醇
[(13. 92 ± 1. 18)mg /mL]等;贮藏后从 SB 组挥发油
中共鉴定出 28 种化学成分,主要成分有香桧烯
[(69. 16 ± 3. 19)mg /mL]、月桂烯[(14. 44 ± 0. 61)
mg /mL]、(+)-萜二烯[(71. 52 ± 2. 88)mg /mL]、芳
樟醇[(142. 03 ± 3. 57)mg /mL]、反式橙花叔醇
[(11. 08 ± 0. 41)mg /mL) ]等。与唐玉莲等[13 - 14]对
青花椒挥发油成分的研究结果存在一定的差异,这可
能与其产地、品种等因素有关 [15]。
表 1 干青花椒贮藏前后挥发油的 GC-MS分析结果
Table 1 GC-MS analytical results of volatile oil composition of green prickleyashes
序号
相对保留时间 /
min
化合物名称 CAS号
含量 /(mg·mL -1)
贮藏前 低温密封避光 室温未密封不避光
1 0. 49 3-崖柏烯 2867 - 05 - 2 2. 01 ± 0. 12 1. 88 ± 0. 06 1. 09 ± 0. 05
2 0. 53 α-蒎烯 80 - 56 - 8 9. 72 ± 0. 86 9. 32 ± 0. 39 6. 11 ± 0. 79
3 0. 79 香桧烯 555 - 10 - 2 113. 97 ± 1. 81 105. 94 ± 0. 86 69. 16 ± 3. 19
4 0. 82 β-蒎烯 18172 - 67 - 3 7. 51 ± 0. 34 7. 33 ± 0. 21 4. 95 ± 0. 25
5 0. 92 月桂烯 123 - 35 - 3 32. 02 ± 1. 89 28. 89 ± 1. 74 14. 44 ± 0. 61
6 1 正癸烷(内标物) 124 - 18 - 5 100. 00 100. 00 100. 00
7 1. 04 α-水芹烯 99 - 83 - 2 3. 02 ± 0. 17 3. 30 ± 0. 16 1. 34 ± 0. 02
8 1. 12 α-萜品烯 99 - 86 - 5 2. 65 ± 0. 12 3. 02 ± 0. 69 2. 37 ± 0. 19
9 1. 22 (+)-萜二烯 5989 - 27 - 5 139. 96 ± 7. 48 131. 4 ± 2. 84 71. 52 ± 2. 88
10 1. 34 (Z)-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯 3338 - 55 - 4 4. 04 ± 0. 37 2. 93 ± 0. 21 1. 47 ± 0. 09
11 1. 40 γ-萜品烯 99 - 85 - 4 4. 69 ± 0. 25 5. 06 ± 0. 96 4. 17 ± 0. 20
12 1. 51 异松油烯 586 - 62 - 9 2. 05 ± 0. 14 2. 29 ± 0. 15 1. 35 ± 0. 02
13 1. 58 芳樟醇 78 - 70 - 6 193. 60 ± 1. 88 162. 63 ± 8. 35 142. 03 ± 3. 57
14 1. 63 α-侧柏酮 546 - 80 - 5 3. 05 ± 0. 13 5. 28 ± 0. 05 —
15 1. 73 (+)-香茅醛 2385 - 77 - 5 0. 70 ± 0. 12 0. 72 ± 0. 11 0. 50 ± 0. 02
16 1. 77 十三醛 10486 - 19 - 8 0. 90 ± 0. 09 0. 62 ± 0. 09 0. 44 ± 0. 01
17 1. 80 4-萜烯醇 20126 - 76 - 5 8. 49 ± 0. 15 8. 90 ± 1. 05 9. 23 ± 0. 42
18 1. 83 (-)-桃金娘烯醛 564 - 94 - 3 1. 67 ± 0. 17 1. 80 ± 0. 24 2. 14 ± 0. 07
19 1. 84 α-松油醇 98 - 55 - 5 2. 40 ± 0. 08 3. 63 ± 0. 25 4. 87 ± 0. 24
20 1. 86 癸醛 112 - 31 - 2 0. 40 ± 0. 01 — 0. 57 ± 0. 03
21 1. 94 乙酸芳樟酯 115 - 95 - 7 2. 67 ± 0. 08 2. 03 ± 0. 47 4. 79 ± 0. 11
22 2. 10
乙烯基-1-1-甲基-2-(1-甲基乙烯
基)-4-(1-甲基亚乙基)-环己烷
3242 - 08 - 8 0. 32 ± 0. 10 0. 68 ± 0. 11 2. 51 ± 0. 08
23 2. 22 β-榄香烯 515 - 13 - 9 2. 11 ± 0. 15 2. 55 ± 0. 24 —
24 2. 23 乙酸香叶酯 105 - 87 - 3 — — 1. 16 ± 0. 07
25 2. 29 1-石竹烯 87 - 44 - 5 3. 08 ± 0. 13 4. 49 ± 0. 05 4. 49 ± 0. 27
26 2. 34 α-葎草烯 6753 - 98 - 6 — 4. 53 ± 0. 26 2. 87 ± 0. 04
27 2. 37 β-瑟林烯 475 - 20 - 7 — 0. 42 ± 0. 11 3. 37 ± 0. 30
28 2. 41
(1E,6E,8S)-1,1-甲基-5-亚甲基
-8-(1-甲基乙基)-1,6-环癸二烯
23986 - 74 - 5 8. 24 ± 0. 41 10. 25 ± 0. 49 —
29 2. 48 D-杜松烯 483 - 76 - 1 0. 68 ± 0. 03 0. 95 ± 0. 03 2. 33 ± 0. 10
30 2. 55 α-榄香醇 639 - 99 - 6 1. 10 ± 0. 05 1. 15 ± 0. 05 7. 71 ± 0. 62
31 2. 56 反式-橙花叔醇 40716 - 66 - 3 21. 47 ± 1. 24 13. 92 ± 1. 18 11. 08 ± 0. 41
32 3. 17 棕榈酸乙酯 628 - 97 - 7 0. 63 ± 0. 09 0. 28 ± 0. 02 5. 33 ± 0. 03
注:“—”代表未检出。
通过分析可知,3 组试验中青花椒挥发油的主要
成分基本相同,但其含量有差异,贮藏前后干青花椒
挥发油中主成分的含量由大到小依次为贮藏前 > DB
组 > SB组。说明贮藏条件虽对挥发油主成分的组成
无影响,但会影响其含量,低温密封避光的贮藏条件
可有效的减少主成分在量上的损失。
与贮藏前相比,贮藏后 DB 组未检测到癸醛,但
检测出 α-葎草烯与 β-瑟林烯;而 SB 组未检测到 α-
侧柏酮、β-榄香烯和(1E,6E,8S)-1,1-甲基-5-亚甲
基-8-(1-甲基乙基)-1,6-环癸二烯,检测到了乙酸香
分析与检测
2013年第 39卷第 5期(总第 305期) 169
叶酯、α-葎草烯与 β-瑟林烯。说明贮藏过程中干青
花椒挥发油中的原有成分有所损失并会产生新的微
量成分,且低温密封避光贮藏能有效减少原有微量成
分种类的损失。
3 结论
干青花椒挥发油含量随贮藏时间的延长而逐渐
降低,但低温密封避光贮藏能有效延缓挥发油的损
失。不同贮藏条件并不影响干青花椒挥发油主要成
分的组成,但对主要成分的含量存在一定的影响,低
温密封避光贮藏可有效减少主成分在量上损失。2
种贮藏条件下干青花椒挥发油中的微量成分的种类
均有所变化,而低温密封避光贮藏能有效减少原有微
量成分种类的损失。综合分析,低温密封避光贮藏可
较好的保持干青花椒的香气。
参 考 文 献
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Comparison on aroma components of green
prickleyash in different storage conditions
ZHANG Yi1,2,3,SONG Ying-ying1,2,3,WU Jing-jing1,2,3,CHENG Guang-jing1,2,3,
WUANG Li-sha1,2,3,TAN Yan-wen1,2,3,KAN Jian-quan1,2,3
1(College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China)
2(Chongqing Key Laboratory of Product Processing and Storage,Chongqing 400715,China)
3(Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservationg (Chongqing) ,
Ministry of Agriculture,Chongqing 400715,China)
ABSTRACT The aroma components of green prickleyashes produced in Chongqing were compared at two different
storage conditions:cool temperature and away from light and air (DB group)and room temperature with light and air
(SB group). The volatile oil of green prickleyashes was extracted by steam distillation and analyzed by gas chromatog-
raphy-mass spectrometry (GC-MS). The results demonstrated that the yields of volatile oil from green prickleyashes
before storage was 17. 49% and yields of volatile oil from green prickleyashes after storage is 15. 97%(storage in cool
temperature away from light and air)and 9. 87%(storage in room temperature with light and air). stored in cool
temperature away from light and air can reduced the loss of volatile oil. A total of 31 chemical components were iden-
tified in the volatile oils before storage,and 24 chemical components were identified after storage. The main constitu-
ents of the volatile oil before and after storage were 2-p-menthadiene,Myrcene,(+)-Dipentene,Linalool,Nero-
lidol,and the contents of them were different under different storage conditions. There was little difference in the loss
and newly generated trace constituents between different storage conditions. Low temperature and be away from light
and air can better keep the aroma.
Key words green prickley ashes,storage conditions,volatile oil,aroma component