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会东县不同品种块菌挥发性香气成分的GC-MS分析

2022-01-26 来源:独旅网
132 2o15,Vo1.36,No.18 食品科学 ※成分分析 会东县不同品种块菌挥发性香气成分的 GC.MS分析 李小林 ,陈诚 ,清源 ,黄文丽 ,杨远朝 ,郑林用 615013; 615200) (1.四川省农业科学院土壤肥料研究所,四川成都 610066;2.西昌学院轻化工程学院,四川西昌 3.四川省农业科学院生物技术核技术研究所,四川成都 610066;4.地金原松露产业发展有限公司,四川会东 摘要:挥发性香气成分是块菌品质的重要指标,为探究不同品种块菌挥发性香气成分的差异,采用顶空固相微萃 取结合气相色谱一质谱联用对挥发性成分进行分析,并采用相对气味活度值判定主体挥发性香气成分。结果表明: 6种块菌共鉴定出24种挥发性成分,主要包括醇类、酮类、醛类、烯类等,6种块菌中共有的挥发性成分为1一辛 烯.3.醇、苯乙醛、反一2一辛烯醛。假凹陷块菌的主体挥发性香气成分为1一辛烯.3一醇和苯乙醛;夏块菌的主体挥发性 香气成分为1一辛烯一3一醇、苯乙醛、反一2一辛烯醛、苯甲醛和己醛;印度块菌和会东块菌的主体挥发性香气成分为1一辛 烯.3.醇;凹陷块菌的主体挥发性香气成分为1.辛烯.3 醇、苯乙醛、反.2.辛烯醛、己醛¥n3.辛酮;波氏块菌的主体 挥发性香气成分为1一辛烯.3一醇、反一2一辛烯醛¥n3一辛酮。 关键词:块菌;挥发性香气成分;气相色谱.质谱联用;主体挥发性香气成分:相对气味活度值 Analysis of Volatile Aroma Components in Different Species of Truffle in Huidong County by GC—MS LI Xiaolin ,CHEN Cheng ,QING Yuan ,HUANG Wenli。,YANG Yuanchao ,ZHENG Linyong ' (1.Soil and Fertilizer Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu 610066,China; 2.School ofApplied and Chemical Engineering,Xichang College,Xichang 615013,China; 3.Biotechnology nd aNuclear Technology Research Instiute,Sichuan Academy tof Agricultural Sciences, Chengdu 610066,China;4.DOinyuan Truflfes Industry Development Co.Ltd.,Huidong 615200,China) Abstract:The volatile aroma composition is an important indicator to evaluate the quality of truffle.In order to explore the difference in volatile aroma composition among different species of truffle,the aroma components in truffle were investigated and classified by headspace solid—phase microextraction(HS—SPME)combined with gas chromatography— mass spectrometry(GC—MS),and he tkey volatile roma acomponents were judged by he trelative odor activity value.The results showed that 24 aroma compounds were identiifed from 6 species of truffle,including alcohols,ketones,aldehydes nd aalkene.Five flavor compounds including 1-octen一3一ol,phenylacetaldehyde and(E)一2一octenal were common to all the truffle species investigated.The key volatile aroma components of Tuber pseudoexcavatum were 1-octen一3一ol and phenylacetaldehyde;those of Tuber aestivum were 1-octen一3-ol,phenylacetaldehyde,( 一2一octenal,benzaldehyde and hexanal;those of Tuber indicum Cooke et Massee and Tuber huidongense was 1-octen・-3・-ol;those of Tuber excavatum were 1-octen一3一ol,phenylaceta1dehyde,( -2一octenal,hexanal and 3-octanone;those of Tuber borchii were 1-octen・3一ol,( 一2- octenal,and 3-octanone. Key words:Tuber;volatile aroma components;gas chromatography—mass spectrometry(GC—MS);key volatile aroma components;relative odor activity value(ROAV) 中图分类号:¥646.9 doi:10.7506/spkx1002.6630—201518024 文献标志码:A 文章编号:1002—6630(2015)18—0132—05 块菌又称松露、块菇、无娘果、猪拱菌,属于子囊 值极高,欧洲、北美、东南亚是块菌的主要分布区,在 欧洲被誉为“地下黄金”和“上帝的食物” ;块菌在 菌亚门、块菌目、块菌科、块菌属” 。块菌的经济价 收稿日期:2015一O1一O5 基金项目:四川省应用基础研究项目(2015JY0088);四川省科技富民强县专项行动计划项目(会东县专项); 四川省科技支撑计划项目(2013NZ0029;2014FZ0004) 作者简介:李小林(1985一),男,助理研究员,博士,研究方向为珍稀食药用菌。E—mail:kerrylee_tw@sina.com 通信作者:郑林用(1965一),男,研究员,博士,研究方向为食药用菌栽培。E—mail:zly6559@126.com ※成分分析 良品科学 2015 Vo1.36,No 18 133 中国主要分布在四川I和云南两省,目前已经鉴定出很多 种类,包括假凹陷块菌(Tuberpseudoexcavatum)、夏 块菌(Tuber aestivum)、印度块菌(Tuber indicum)、 凹陷块菌(Tuber excavaturn)、会东块菌(Tuber huidongense)、波氏块菌(Tuber borchii)、脐凹块菌 (Tuberumbilicatum)、阔孢块菌(Tuberlatisporum)等例。 块菌独特的香气成分是其最主要的品质指标,目前欧 美学者对其香气成分做了很多研究,到目前为止己经鉴定 出几百种香气成分 】,主要考察了不同品种、地区对香气 成分的影响 】。但我国对块菌的研究很少,尚未看到有关 不同品种块菌香气成分差异的报道。本实验采用顶空固相 微萃取(headspace sofid-phase microextraction,HS.SPME) 对6种块菌的挥发性香气成分进行提取,通过气相色谱.质 谱(gas chromatography.mass spectrometry,GC.MS)联用 技术对挥发性成分进行检测,研究6种块菌所含挥发性香 气成分的种类及相对含量,并通过聚类分析研究不同种类 块菌挥发性香气成分的差异。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 在四川省会东县采集块菌样品,采集后,立即用锡 箔纸包好,用冰袋将块菌运回实验室,立即在--70℃冰 箱中保藏。通过子实体ITS序列分析鉴定,得到6个品种 的块菌,其中假凹陷块菌(Tuberpseudoexcavatum)、 印度块菌(Tuber indicum Cooke et Massee)和凹陷块 菌(Tuber excavatum)采自撒者邑乡;夏块菌(Tuber aestivum)采自野租乡;会东块菌(Tuber huidongense) 采自发箐乡;波氏块菌(Tuberborchii)采自铅锌镇。 1.2 仪器与设备 7890A-5975C GC-MS联用仪 美国Agilent公司;65岫 二乙基苯/聚二甲基硅氧烷(di v i n Y1b e n z e n e/ polydimethylsiloxane,DVB/PDMS)萃取头 美国 Supelco公司。 1.3 方法 1.3.1 HS.SPME条件 块菌在室温条件下解冻,将其切成碎片,准确称取 5.000 0 g样品于采样瓶中,将采样瓶置于50℃的水浴锅 中,将萃取头插入采样瓶中,顶空吸附40 min,然后进 样分析。 1-3.2 检测条件 GC条件:色谱柱为HP.5MS弹性石英毛细管柱 (30 m×0.25 mm,0.25 pm);升温程序:起始温度 40℃,保持1 min;以5℃/min升至6O℃,保持2 min; 以2 ̄C/min升温至90℃,保持1 min;以10℃/min升温至 105℃,保持4 min;再以2℃/min升温至120℃,保持 1 min;最后以10"C/min升温至180℃,保持2 min;载气 为高纯He;柱流量1.0 mL/min;进样口温度250℃;采用 不分流模式。 MS条件:接口温度280℃;离子源温度230℃;四 极杆温度150℃;电子电离源;电子能量70 eV;质量扫 描范围m/z 50 ̄550;扫描方式为全扫描。 1.3.3 数据处理 谱图分析:运用计算机检索与图谱库(NIST.11)的 标准质谱图比较,选择匹配度大于80%的物质,对所测 样品中块菌的各挥发性成分进行定性分析;用面积归一 化法对样品中的各挥发性成分进行定量分析,确定各挥 发性成分的相对含量。 1_3.4 主体挥发性香气成分评定 采用相对气味活度值(relative odor activity value, ROAV)评价各挥发性物质对样品总体风味的贡献强 】, 定义对样品风味贡献最大的组分的ROAV =100,则其 他挥发性成分的ROAV小于100,按下式计算: C . ROAV ≈ X ×100 (1) rstaIl 』i 式中:C 分别为挥发性成分的相对含量/%和气 味阈值/( ̄tg/kg);Cr。 叽、 分别为对样品整体风味贡 献最大组分的相对含量,%和气味阈值/( ̄tg/kg)。 ROAV不小于1,说明该物质为样品的主体风味成 分,且在一定范围内,ROAV越大说明该物质对总体风 味贡献越大;ROAv不小于0.1且小于1,说明该物质对整 体风味有修饰作用 ¨”。 2 结果与分析 2.1 不同种类块菌挥发性成分的GC.MS分析 经GC.MS联用仪分析测定,在得到的挥发性物质 中,存在一些硅氧烷类、芳香醚类及3.乙基.2.甲基.1,3. 己二烯等物质,它们并不是块菌中所存在的挥发性物 质,而可能与柱流失有关。除此之外,从假凹陷块菌、 夏块菌、印度块菌、凹陷块菌、会东块菌、波氏块菌6种 块菌中分离及鉴定的挥发性成分的数量如图1所示。 图1 GC-MS分离和鉴定出的块菌挥发性成分的数量 Fig.1 Numbers of volatile compounds isolated and identiifed in 6truflfe species 134 201 ̄VoL36,No.18 食品科学 ※成分分析 由图1可知,不同品种的块菌中所含的挥发性成分的 种类差异较大,本研究在凹陷块菌中分离出挥发性成分 的种类最多,共34种;其余依次为假凹陷块菌31种、会 东块菌31种、印度块菌26种、波氏块菌25种、夏块菌 19种。通过定性分析,从块菌中鉴定出的挥发性成分的 总数分别为会东块菌13种、波氏块菌11种、假凹陷块菌 和凹陷块菌各10种,夏块菌和印度块菌各7种。 鉴定得到的挥发性成分的种类及相对含量见表I。从 6种块菌中共鉴定出24种挥发性成分,包括醇类、酮 类、醛类、烯类、醚类、含氮化合物、烷烃类、酰胺 类。I 辛烯.3.醇、苯乙醛、反.2一辛烯醛为6种块菌中 所共有的挥发性成分,但在不同块菌中的相对含量有 所差异。 不同种类的块菌中主要的挥发性成分的种类和含量 也有很大差别,在假凹陷块菌中,相对含量较高的成分 为1.辛烯一3一醇(69.83%)、3-辛酮(14.80%)、苯乙醛 (3.02%)、3一辛醇(2.14%),而(+)一a一长叶蒎烯 (0.04%)和罗汉柏烯(0.03%)是假凹陷块菌所特有的 挥发性成分。 在夏块菌中相对含量较高的成分为1.辛烯.3.醇 (65.25%)、苯乙醛(7.25%)、反.2.辛烯醛(3.83%)、 苯甲醛(3.49%)、己醛(3.26%)、3一methyl-n-(3- methylbut3 lidene).1.butanamine(2.84%),而夏块菌不含 在其他5种块菌中相对含量均较高的3.辛酮。 在印度块菌中相对含量较高的成分为1一辛烯.3.醇 (70.O0%)、2.甲基.1.丁醇(10.66%)、2一octen一1- ol,( .(8.74%)、3-辛酮(6.75%),其中2.甲基.1一丁 醇为印度块菌所特有的挥发性成分,且其相对含量达到 l0.66%。 在凹陷块菌中相对含量较高的成分为1-辛烯一3・醇 (30.O1%)、3-辛酮(12.39%)、苯乙醛(5.62%), 另外,5-ethylcyclopent-1-enecarboxaldehyde(0.7 1%)、 2一吡啶甲酰胺(1.62%)、甲基环戊烷(2.08%)也仅在 凹陷块菌中检IIII!I。 在会东块菌中相对含量较高的成分为1一辛烯一3一 醇(72.97%)、3-辛酮(8.21%)、2.octen一1一ol,(z)一 (5.76%);6.甲基.3.庚醇(1.84%)、2-苯基巴豆醛 (0.19%)为会东块菌所特有的挥发性成分。 在波氏块菌中相对含量较高的成分为1.辛烯一3.醇 (55.03%)、3-辛酮(19.46%)、正戊醇(3.77%)、 3.辛醇(2.73%)、苯乙醇(2.53%)、反.2一辛烯醛 (2.54%):且在波氏块菌中检IIII!I其他块菌中不含有的 1一十四烯(0.05%)。 表1 6种块菌挥发性香气组分及相对含量 Table 1 VMafife compounds and their relative percentage contents identiifed in 6 truffle species 编号挥发性香气成分 —夏 面— 注:一.未检测到。下表同。 2.2 块菌中挥发性成分种类分析 表2 不同种类挥发性成分在块菌中的相对含量 Table 2 The relative percentage contents of diferent chemical elfsses of volatile compounds in 6 truflfe species % 由表2可知,凹陷块菌中检测出的挥发性成分的总相 对含量为59.37%,其余5种块菌中鉴定出的挥发性成分 ※成分分析 艮品科学 2015,Vo1.36,No.18 135 的总相对含量均在85%以上。在这些化合物中,醇类是 块菌中相对含量最高的挥发性成分,在印度块菌和会东 块菌中其含相对量达到了80%以上,相对而言,凹陷块 菌中醇类较少(32.69%);在醇类中,尤其是1.辛烯.3. 醇,在印度块菌和会东块菌的相对含量达到了70%以 上。除夏块菌不含酮类而含有高达17.83%的醛类外,其 余5种块菌中酮类和醛类的相对含量均较高,且酮类相对 含量明显高于醛类相对含量。凹陷块菌和波氏块菌中未 检测到含氮化合物,假凹陷块菌、夏块菌、印度块菌、 会东块菌和波氏块菌中未检测到烷烃类和酰胺类物质。 2.3 6种块菌主体挥发性香气成分分析 6种块菌都含有很多挥发性化合物,这些化合物都 有各自的呈味特点,如1.辛烯.3.醇具有蘑菇香、青香、 蔬菜香以及油腻的气息;苯乙醛具有风信子香气;3.辛 醇具有蘑菇香、奶制品香、青香、辛香、薄荷香;己醛 具有青香、叶香、果香、木香;反.2.辛烯醛具有青香 和脂肪的气息;苯甲醛具有苦杏仁、樱桃及坚果香气; 己醛具有青香、叶香、果香、木香;壬醛具有蜡香、柑 橘香、脂肪香、花香;3一辛酮具有酮香、青香、蜡香、 蔬菜香,并有蘑菇、干酪、水果的味道[1 。一般情况下 只有一小部分挥发性化合物对块菌的整体风味有重要贡 献,还有一些成分可能只对整体风味起辅助作用。通常 情况下,挥发性化合物对块菌香气的贡献由其含量、气 味阈值共同决定,一些含量低但气味阈值也很低的化合 物也可能对块菌的整体风味起重要作用,6种块菌挥发性 香气成分的ROAV见表3。 假凹陷块菌的主体挥发性香气成分(ROAV≥1)为 1.辛烯.3.醇和苯乙醛;3-辛醇、3.辛酮、反.2.辛烯醛、 壬醛等成分对假凹陷块菌的整体风味发挥着重要的修饰 作用(0.1≤ROAV<1)。夏块菌的主体挥发性香气成分 (ROAV≥1)有5种,ROAV从大到小依次为1一辛烯一3. 醇、苯乙醛、反.2.辛烯醛、苯甲醛、己醛,这些化合物 共同形成夏块菌独特的香气。印度块菌的主体挥发性香 气成分(ROAV≥1)为1.辛烯.3.醇,而反.2.辛烯醛、 3.辛酮、苯乙醛对印度块菌的整体风味发挥着重要的修 饰作用(0.1≤ROAV<1)。凹陷块菌的主体挥发性香 气成分(ROAV≥1)为1.辛烯.3.醇、苯乙醛、反.2.辛 烯醛、己醛、3.辛酮。会东块菌的主体挥发性香气成分 (ROAV≥1)为1.辛烯.3.醇、反.2.辛烯醛、壬醛、苯乙 醛、苯甲醛、3.辛酮、己醛、2.十一酮对会东块菌的整 体风味发挥着重要的修饰作用(0.1≤ROAV<1)。波 氏块菌的主体挥发性香气成分(ROAv≥1)为1.辛烯.3. 醇、反.2.辛烯醛、3.辛酮;苯乙醛、苯甲醛、壬醛、 3一辛醇对波氏块菌的整体风味发挥着重要的修饰作用 (0.1≤R0AV<1)。 表3 6种块菌挥发性成分气味贡献表 Table 3 Odor contribution of volatile compounds in 6 truflfe species 挥发性成分 注:NF.无法查到该化合物的感觉阈值而未作分析。 3 讨论 有些学者研究【”。 发现醇类化合物是块菌中含量最 高的香气成分,本实验的测定结果与其一致,尤其是 1一辛烯 3.醇在块菌中的相对含量非常高。1.辛烯.3.醇与 块菌的生理活性成分a.雄烷醇的结构相似¨ ,具有浓郁 的蘑菇风味阻 ,且香气阈值低 (1 ixg/kg),是对块菌 香气贡献最大的物质之一。2.甲基一1一丁醇具有苹果白地 香气和辛辣味,在本研究中会东地区印度块菌其相对含 量高达10.66%,但方三平等“ 在研究成熟度对攀枝花地 区印度块菌香气成分时没有检测出2.甲基.1.丁醇,而两 者得到的结果具有很大差异,这可能是由于块菌样品来 自不同地区,其生长环境有一定差异所致。在其他5种块 菌中没有检测出2.甲基.1.丁醇,这表明不同种类块菌香 气成分差异较大,2.甲基一1一丁醇可能是会东地区印度块 菌的特征性香气成分,但没有查到该物质的香气阈值, 因此未对其ROAV进行分析。 有研究表明二甲基硫醚是块菌非常重要的挥发性香 136 2015,Vo1.36,No.18 食品科学 ※成分分析 气物质;March等 ”在研究块菌香气时,在夏块菌、黑孢 块菌、Tuber miesentericum、Tuber rufum*l Tuber simonea 中均检测到二甲基硫醚,March【7】、Piloni 等研究时发现 二甲基硫醚是法国黑孢块菌和白块菌重要的香气成分; 方三平等 在研究攀枝花地区成熟度较高的印度块菌时 也检测到二甲基硫醚, ̄Splivallo 、Dfaz 。 等则在研究 中指出印度块菌中可能不含二甲基硫醚或含量很低,而 本实验6个品种的块菌中均未检测到二甲基硫醚,与上 述学者的研究有一定差异,这可能是由于本实验研究所 选取的DVB/PDMS萃取头对极性风味成分的萃取效果较 好,而二甲基硫醚是非极性化合物,该萃取头不能够有 效萃取此物质,另外该物质也可能与块菌的品种、生长 环境、成熟度等有关,有待进一步研究。 张世奇等 用SPME的前处理方法,通过GC.MS检 测,在会东块菌中分离出64个峰,鉴定出50种化合物, 而本研究则在会东块菌中分离鉴定出的挥发性成分较 少,仅分离出34个峰,鉴定出16种化合物。有研究表明 成熟度对块菌的香气有重要影响,这可能是导致本研究 与前人研究结果有差异的重要原因,另外,也可能与本 研究所采用的萃取方法有关,本研究所采用的萃取头不 能有效萃取非极性化合物,致使部分非极性化合物没有 被检测出来,在后续的研究中,可以结合其他萃取头及 同时蒸馏萃取等萃取方法进行研究。 挥发性香气成分是块菌品质的重要指标 ,对块 菌香气的评价应结合挥发性成分的组成、含量、比例、 香气阈值以及各成分之间的相互作用,在后续的实验中 应该加大这些方面的研究。 4 结论 采用HS—SPME技术对块菌的挥发性香气成分进行提 取,通过GC.MS对挥发性成分进行分析鉴定,从假凹陷 块菌、夏块菌、印度块菌、凹陷块菌、会东块菌、波氏 块菌6种块菌中共鉴定出24种挥发性成分,主要包括醇 类、酮类、醛类、烯类等,6种块菌中共有的挥发性成分 有1.辛烯一3一醇、苯乙醛、反一2一辛烯醛,其中l一辛烯.3.醇 的相对含量最高,达30% ̄72%。 6种块菌含有各自所特有的挥发性成分,仅在假 凹陷块菌中检测出(+).oc.长叶蒎烯(0.04%)和罗 汉柏烯(0.03%);仅在印度块菌中检测出2一甲基一1. 丁醇(10.66%);仅在凹陷块菌中检测到甲基环戊烷 (2.08%)、2-吡啶甲酰胺(1.62%)、5-ethylcyclopent. 1.enecarboxaldehvde(0.71%):仅在会东块菌中检测出 6.甲基一3一庚醇(1.84%)、2-苯基巴豆醛(0.19%);仅 在波氏块菌中检测到1一十四烯(0.05%)。 假凹陷块菌的主体挥发性香气成分(ROAV≥1) 为1一辛烯一3.醇和苯乙醛;夏块菌的主体挥发性香气成分 为1一辛烯-3一醇、苯乙醛、反 2.辛烯醛、苯甲醛和己醛; 印度块菌和会东块菌的主体挥发性香气成分为1.辛烯.3. 醇;凹陷块菌的主体挥发性香气成分为l一辛烯一3一醇、苯 乙醛、反-2.辛烯醛、己醛和3.辛酮;波氏块菌的主体挥 发性香气成分为1.辛烯.3.醇、反.2.辛烯醛和3一辛酮。 参考文献: [1] CHEN Huiqun,LIU Hongyu,YANG Yuemei,et a1.Studied on the ecological and physiology property of truffle[J].Resource Development and Market,1999,15(1):1 1 15. 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