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雪里蕻腌菜风味物质的研究



全 文 :雪里蕻腌菜风味物质的研究
Studies on the flavor components of pickled potherb mustard
◆赵大云   丁霄霖
Zhao Dayun Ding Xiaolin
 无锡轻工大学食品学院博士生 , 214036
江苏
收稿日期 2000-12-26
摘要 利用 GC-MS 技术对雪里蕻腌菜卤汁
乙醚萃取液中组分进行了鉴定分析 ,结果鉴
定出有机酸组分 8个 ,醇类组分 4个 ,腈类组
分 2个 ,酯类组分 1个 ,芳烃类组分 2个 ,并对
卤汁中的醇类组分乙醇 、丙醇 、丁醇及 2 , 3-丁
二醇进行了气相色谱检测。卤汁中的乙醛 、
乙偶姻 、双乙酰经 2 , 4-二硝基苯肼衍生化后
进行了高效液相色谱分析 ,还对其中重要风
味组分的乳酸发酵机理及其对雪里蕻腌菜风
味的影响进行了分析讨论。
关键词 雪里蕻腌菜 风味 有机醇及醛酮
类组分 GC HPLC
Abstract The f lavor components of alcohol and
carbonyls in the brine of tw o samples w ith dif-
f erent cu ring time were studied.The compounds
in the brines ext racted w ith ether w ere ident i-
f ied by GC-MS .As the result , 8 acids, 4 alco-
hol, 2 ni triles , 2 benzines and 1 ester were
found.The alcoholic components in ext raction
w ere detemined by GC w ith the amyl acetate as
in ternal standard.HPLC method using 2 ,4-dini-
t rophenyd razine(DNPH)w as developed for the
determination of acetoin , diacetyl and acetalde-
hyde produced by lactic acid bacteria in the
b rine.This method was applied successfully for
the determination of desired carbonylic compo-
nents-acetaldehyde , acetoin and diacetyl in the
b rine.
Keywords Pickled potherb mustard Flavor 
Alcoholic and carbonylic components   Gas
Ch romatog raphy   High performance liquid
chromatography.
雪里蕻腌菜是一种弱发酵型腌菜 ,
其腌渍过程中的发酵过程主要是乳酸发
酵及少量的酒精发酵[ 1] 。一些异型发酵
乳酸菌代谢过程中产生的少量乙醇及酵
母菌的代谢产生的乙醇等有机醇类物质
对腌菜的风味形成有重要作用 , 因而分
析检测雪里蕻腌菜中有机醇类物质的含
量对研究雪里蕻腌菜的风味有十分重要
的意义。同样 , 雪里蕻腌菜发酵过程中
由乳酸菌代谢产生的羰基类化合物特别
是其中醛酮类化合物对雪里蕻腌菜的风
味也有十分重要的影响。
借助于 GC-MS 、气相色谱及高效液
相色谱技术 , 本文分析鉴定了雪里蕻腌
菜卤汁的乙醚萃取液组分 , 并对卤汁中
的一些有机醇类及醛酮类化合物进行了
分析定量。
1 材料与方法
1.1 实验原料
供试原料各项指标见表 1。
表 1 受试原料各项理化指标
指标 检测值

1# 2#
卤汁 pH 5.5 4.4
卤汁酸度/ %,以乳酸计 0.28 0.45
卤汁氨基酸态氮/ g·100 ml-1 0.04 0.08
卤汁中 NaCl含量/ % 9.81 7.68
   表中原料为 1999年 12月 11 日采样于
无锡市吴桥菜市场
 1#为 10%食盐腌渍 10 d;2#为 8%食盐
腌渍 3个月左右
1.2 主要方法
1.2.1 GC-MS 分析乙醚萃取样及有机
醇类物质检测样品制备
100 ml腌菜卤汁※滤纸过滤※移
50 ml滤液于 50 ml容量瓶定容并添加
30 mg 左右醋酸正戊酯作内标※250 ml
分液漏斗中用 200 ml无水乙醚分四次
萃取※收集萃取液※放冰箱中隔夜除冰
※无水 Na2SO4 过滤去水※KD 浓缩器
45 ℃浓缩至 5 ml※上柱分析检测
1.2.2 卤汁中醛酮类组分检测样品制备
50 ml腌菜卤汁※滤纸过滤※滤液
10 ml※25 ml容量瓶用甲醇定容※4000
r/ min 离心 10 min※取 1 ml上清液制备
醛酮的 2 , 4-二硝基苯腙衍生物※HPLC
分析
1.2.3 醛酮类组分的 2 , 4-二硝基苯腙
衍生物制备 按参考文献[ 2]操作。
1.2.4 乙醚萃取浓缩液的 GC-MS 分析
 仪器:GC-MS Finnigan MAT4610 , 接
口 200 ℃, 灯丝电流 0.25 mA ,电子能量
70 eV ,电子倍增器电压 1 050 V 。
色谱条件:色谱柱 PEG20 M 柱 , 30
m×0.25 mm i.d.;程序升温 50 ℃, 保持
15 min , 再以 5 ℃/ min 升至 180 ℃保持
25 min , 净化室温度 200 ℃, 分流比 1:
20 , 载气 He, 流速 1 ml/min , 进样量 1μl。
1.2.5 有机醇类组分检测气相色谱条
件 仪器:岛津 Shimadzu GC-14A 气相
色谱仪;积分仪:Shimadzu C-R4A.色谱
条件 色谱柱:PEG 20M , 载气:N21.0
ml/ min , 0.0784 MPa ,H20.059 MPa检测
器:FID。进样口温度:220 ℃;检测器温
度:240 ℃;程序升温 40 ℃保持10 min , 5
℃/min 升至 190 ℃, 保持 10 min , 进样
量:1.0μl。定量方法:内标法。醋酸正
戊酯作内标.
1.2.6 乙醛 、乙偶姻和双乙酰高效液相
色谱分析条件 仪器:HP1050;色谱柱:
Hypersil ODS 5 μm4.0 ×250 mm;流动
相:A:100%水 , B:60%乙腈 , 50% ~
100%B in 20 mins , after 10 min return to
50%B;流速:1 ml/ min;检测器:365nm;
柱温 25 ℃。
定量方法 外标法。
2 结果与讨论
2.1 结果
2.1.1 萃取浓缩液 GC-MS 分析结果
图 1为 2#样萃取浓缩液 GC-MS 总
流子图 ,经计算机检索解析结果见表 2。
由表 2知 , 乙醚萃取浓缩液中的主
要组分为有机酸 、醇 、酯 、芳烃及腈等物
质 ,其中有机酸皆为挥发性的一元酸。
乙醇和 2 , 3-丁二醇为发酵代谢产物 , 对
风味贡献较大;醋酸乙酯也是发酵代谢
产物 , 为香气成分;苯乙醇具有愉快香
气;丁烯腈及苯丙腈为雪菜中芥子苷酶
解产物[ 3] 。
○科研开发 食品与机械 2001年第 2期总第 82期
22  FOOD &MA CHINERY
DO I :10.13652/j .i ssn.1003-5788.2001.02.009
表 3 醇类成分定量结果 mg/ 100 ml
组分 定量校正因子 样品
1# 2#
乙醇 1.14 200.17 90.57
丙醇 0.964 48.35 53.89
丁醇 0.920 — —
双乙酰 1.64 0.47 0.64
表 4 卤汁中乙醛 、乙偶姻和双乙酰定量结果
μg/ml
组分 样品
1# 2#
乙 醛 5.72 37.29
乙偶姻 17.81 27.21
双乙酰 14.15 8.42
2.1.2 卤汁中醇类物质检测结果
卤汁中醇类成分检测结果见表 3。
图 1 2#样乙醚萃取浓缩液 GC-MS 总流子图
表 2 2#样萃取浓缩液 GC-MS 分析结果
峰号 鉴定组分 保留时间/min 峰面积含量/%
1 乙醚 1.75 34.44
2 醋酸乙酯 2.28 15.85
3 乙醇 2.87 1.89
4 甲苯 3.25 21.32
5 乙苯 4.53 0.68
6 3-丁烯腈 6.88 0.43
7 8.17 0.21
8 10.18 0.11
9 10.63 0.11
10 醋酸 22.68 14.42
11 26.72 0.68
12 2-甲基丙酸 27.68 0.45
13 丁酸 29.40 2.27
14 3-甲基丁酸 30.57 0.48
15 32.17 0.10
16 戊酸 32.37 0.12
17 4-甲基戊酸 33.92 0.20
18 3 ,7-二甲基-2 ,6-辛二烯醇 34.15 0.69
19 己酸 34.88 0.36
20 苯乙醇 36.72 1.50
21 壬酸 39.47 0.16
22 苯丙腈 39.87 0.40
23 41.43 0.15
24 41.62 0.15
25 2 , 3-丁二醇 42.23 0.15
26 42.68 0.15
27 43.00 0.15
28 43.18 0.15
29 43.67 0.15
30 43.87 0.15
31 44.38 0.15
32 44.57 0.15
33 44.80 0.15
34 45.05 0.15
35 45.30 0.15
36 45.73 0.15
37 45.93 0.15
38 2 , 3-脱氢苯基呋喃 46.17 0.15
39 46.72 0.15
40 47.32 0.15
41 47.62 0.15
42 48.17 0.15
43 48.23 0.15
  图 2 和图 3 分别为
1#和 2#有机醇类物质
GC 检测的色
谱图 , 图 4 为
气相色谱检测
有机醇类组分标样图。
2.1.3 卤汁中乙酰 、乙偶姻和双
乙酰定量分析结果 表 4 的检测
结果显示 , 随腌渍时间延长 ,雪里
蕻腌菜卤汁中的乙醛和乙偶姻含
图 2 1#样有机醇类物质 GC 检
测色谱图
图 3 2#样有机醇类物质 GC 检
测色谱图
图 4 气相色谱检测有机醇类组分标
样图
图 5 1#样品醛酮类组分定量检测
HPLC 图
总第 82期 赵大云等:雪里蕻腌菜风味物质的研究 ○科研开发
FOOD &MACHINERY 23 
量增加 , 而双乙酰的含量降低。图 5 和
图 6 分别为 1#和 2#样品醛酮类组分定
量检测高效液相色谱图。
图 6  2#样品醛酮类组分定量检测
HPLC 图
 
 
 
图 7 测醛酮类组分标样图
2.2 讨论
2.2.1 因为 1#样品为 10%食盐暴腌
半成品 ,而 2#样品为 8%食盐腌渍 3 个
月左右的成品 , 相对而言 , 渍品成熟 , 质
量形成。 风味物质浓郁。 所以 GC-MS
只分析鉴定了 2#样品的乙醚萃取浓缩
液中组分。
2.2.2 腌渍物的正常发酵是以乳酸发
酵为主 , 兼之少量的酒精发酵和微量的
醋酸发酵[ 1] 。乳酸发酵从它的生化机制
上可以分为两类:一类称为正型乳酸发
酵 ,为葡萄糖经 HDP 或 EM P途径进行
分解 , 如植物乳杆菌(Lactobacillus plan-
tarum), 乳链球菌(Streptococcus lactis)
等 ,主要产物为乳酸 , 没有或很少有其它
物质生成 , 另一类为异型乳酸发酵 ,即葡
萄糖经 HMP 途径进行降解 , 如肠膜状
明串珠菌(Leuconostoe mesenteroides)。
短乳杆菌(lactobacillus brevis)。戊糖醋
酸乳杆菌(Lactobacillus pentoaceticus)
等 , 发酵产物为乳酸 、乙醇 、醋酸及 CO2
等 ,在酒精发酵中 ,附着在菜体上的酵母
菌 ,如鲁氏酵母 、圆酵母等能发酵糖生成
酒精。另外 , 腌渍初期菜体的缺氧呼吸
作用及连同上面提到的异型乳酸发酵生
成乙醇 , 它们统称为酒精发酵。此外 ,在
酵母菌的酒精发酵过程中除生成乙醇
外 ,丙醇 、丁醇等醇类物质亦为代谢产
物 , 故在样品中皆有检出。
表 3 中显示 , 乙醇在 1#样品中的含
量高于 2#样品的含量 , 可能为 1#暴腌
样品在腌渍开始初期形成一定量的酒
精 , 含量达 200.17 mg/ 100ml。随着渍
品成熟 ,一部分酒精可能进一步酯化形
成醋酸乙酯等芳香类成分 , 这在色谱图
上有所检出 , 在图 2 和图 3 上保留时间
为“ 3.506”和“ 3.463”的峰即为醋酸乙
酯。因之未能实现基线分离 , 故未对其
定量 ,而丙醇在样品中的含量是腌渍成
品成熟含量增加。
2.2.3 腌菜腌渍过程中的乳酸菌代谢
过程还可生成 2 , 3-丁二醇 、乙偶姻及双
乙酰等对风味有重要影响的一类风味物
质 ,双乙酰是乳酸发酵制品中的生香物
质;乳酸菌是在丙酮酸脱氢酶及丙酮酸
脱羧酶的参与下形成乙酰辅酶 A 及“活
性乙醛” ,二者结合形成双乙酰。其形成
如图 8 所示。
图 8 乳酸菌代谢形成双乙酰的过程
双乙酰在乙偶姻脱氢酶催化下形成
乙偶姻:
H3C C
O
C
O
CH3 +NADH2
乙偶姻
脱氢酶 H3C CH
OH
C
O
CH3 +NAD
这一反应可逆 , 乙偶姻也可氧化为双乙
酰 ,乙偶姻也可进一步生成 2 , 3-丁二醇。
3-羟基丁酮 乳酸脱氢酶 2 , 3-丁二醇
一般 2 , 3-丁二醇具有令人愉快的
香气 , 乙醛 、乙偶姻和双乙酰微量存在时
对风味形成有利 ,而超过一定量时 , 则令
人难以接受。
2.2.4 从 GC-MS 坚定分析结果可知 ,
雪里蕻腌菜卤汁中醛酮类化合物含量
少 ,萃取浓缩液中醇酯类物质相对含量
高 ,故用萃取浓缩液对醛酮类物质定量
时 ,醇酯均干扰测定。故必须采取措施 ,
将其分离。最常用的分离方法是利用
2 , 4-二硝基苯肼和醛酮类羰基化合物的
特征反应 ,生成 2 , 4-二硝基苯腙进行族
分离且进行色谱定量。因为2 , 4-二硝基
苯腙的溶解度很小。加入苯胺的目的是
防止其沉淀。从本文的实验结果来看 ,
利用此特征反应分离定量样品中的乙
醛 、乙偶姻和双乙酰效果尚理想。
3 结论
(1)8%食盐腌渍 2 ~ 3 个月的雪里
蕻腌菜卤汁乙醚萃取液 , 经 GC-MS 分
析结果鉴定出有机酸组分 8 个 , 醇类组
分4 个 , 腈类组分 2 个 , 酯类组分 1
个 , 芳香烃 2个 。
(2)以醋酸正戊酯为内标 , 两样品
中乙醇 、 丙醇 、 丁醇 、 2 , 3-丁二醇及
乙偶姻等组分在气相色谱 PEG20M 柱
上得到了较好的分离定量。随着腌渍时
间的延长 , 样品中的乙醇含量减少。
(3)利用羰基类化合物与 2 , 4-二
硝基苯肼的特征反应 , 利用高效液相色
谱法对雪里蕻腌菜中的 3 个重要的醛酮
类化合物乙醛 、 乙偶姻和双乙酰进行了
分离定量。随着腌渍时间的延长 , 样品
中的乙醛和乙偶姻含量有所增加 , 而双
乙酰的含量下降。
【查询编号 F8-08】
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○科研开发 食品与机械 2001年第 2期
24  FOOD &MA CHINERY