頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定生、熟大蒜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定生、熟大蒜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

大蒜在中國的藥物使用歷史悠久?，F(xiàn)代藥理研究表明，大蒜油具有降血脂、降血糖、降壓利尿、增加纖維溶解活性、腫瘤等多種功能。大蒜中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、無機(jī)鹽和多種維生素。另外還有多種低聚肽類、胡蘿卜素類、多種氨基酸等營養(yǎng)成分。大蒜的藥用成分主要是二烯丙基硫代亞磺酸酯,即大蒜新素,這種物質(zhì)可以殺菌消炎、降低血脂和血壓、預(yù)防冠心病和腦血栓、防治腸胃炎以及癌癥,并能增強(qiáng)人體免疫力,減少感冒和預(yù)防流行性傳染病,有廣譜抗菌作用。大蒜揮發(fā)性風(fēng)味成分因大蒜產(chǎn)地、制造工藝等不同而有較大的差異,其提取方法主要采用水蒸氣蒸餾法,對其成分分析的方法主要采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等?，F(xiàn)以頂空固相微萃取——?dú)庀嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用法,分別定性定量分析了生的和煮熟的本地白皮大蒜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),從生大蒜中鑒定出17種化合物,從熟大蒜中鑒定出30種化合物,用峰面積歸一法確定了各組分的相對百分含量,為該植物揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的化學(xué)成分研究和產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用提供了參考。采用的固相微萃取(solidphasemicroextraction,SPME)技術(shù)是由加拿大Waterloo大學(xué)Pawliszyn及其合作者于1990年提出的,由Supelco公司(美國)1994年推出其商業(yè)化產(chǎn)品。與其它常用的風(fēng)味抽提技術(shù)相比,固相微萃取簡便、快速、經(jīng)濟(jì)安全、無溶劑、選擇性好且靈敏度高,集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體,大大加快了分析檢測的速度。1實(shí)驗(yàn)部分1.1分析測試方法AgilentGC6890/MS5975氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,手動(dòng)SPME進(jìn)樣器,75μmCarboxenTM-PDMS固相微萃取頭(黑色),美國Supelco公司制造,氯化鈉為分析純。1.2spe萃取大蒜片先將萃取頭在氣相色譜的進(jìn)樣口老化,老化溫度為250℃,載氣體積流量為0.9mL/min,老化時(shí)間2h。市售白皮大蒜切成碎片后,取1.5g迅速放入15mL樣品瓶中,蓋上蓋子,在40℃恒溫水浴中平衡15min,將固相微萃取器的萃取頭插入到樣品瓶中,推出纖維頭,注意萃取頭不要接觸大蒜片。于40℃下吸附40min,隨后抽回纖維頭,再將萃取頭插入氣相色譜儀于250℃下解吸4min,同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。1.3固相微萃取器的制備取5.0g大蒜碎片放入三頸燒瓶中,加入25mL蒸餾水,加熱回流30min,停止加熱,密閉冷卻至室溫,加入氯化鈉飽和,搖勻后取7mL樣品(與大蒜碎片一起)放入15mL樣品瓶中,蓋上蓋子,在40℃恒溫水浴中平衡15min,將固相微萃取器的萃取頭插入到樣品瓶中,推出纖維頭,注意萃取頭不要接觸樣品液。于40℃下吸附40min,隨后抽回纖維頭,再將萃取頭插入氣相色譜儀于250℃下解吸4min,同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。1.4柱內(nèi)載氣流量色譜柱DB-5MS(0.25mm×30m,0.25μm),載氣為氦氣,流速5.6mL·min-1,程序升溫:柱初溫40℃,保持5min后,以6℃/min上升到260℃,保留2min;進(jìn)樣口溫度250℃;柱內(nèi)載氣流量為:0.9mL·min-1。采用分流進(jìn)樣,分流比為30∶1;質(zhì)譜條件為:接口溫度280℃,離子源(EI)溫度230℃,質(zhì)量掃描范圍30~400amu,電離電壓70eV。1.5化合物n-fmoc定性分析方法:根據(jù)GC-MS聯(lián)用所得質(zhì)譜信息經(jīng)計(jì)算機(jī)用標(biāo)準(zhǔn)NIST08,WILEY275圖庫檢索與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照,只報(bào)道相關(guān)度為85%以上的化合物。定量分析方法:化合物相對百分含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))用峰面積歸一化法計(jì)算。2結(jié)果與討論2.1揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)用頂空固相微萃取—?dú)庀嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用法分析生大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味成分的總離子流圖見圖1,揮發(fā)性風(fēng)味組分及其相對百分含量見表1。熟大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味成分的總離子流圖見圖2,揮發(fā)性風(fēng)味組分及其相對百分含量見表2。由表1可知,在本次實(shí)驗(yàn)條件下,共檢出生大蒜揮發(fā)性風(fēng)味成分共17種化合物,大多數(shù)為含硫化合物,其中主要成分是二烯丙基二硫醚(61.68%)、二-2-丙烯基四硫醚(13.61%)、甲基2-丙烯基二硫醚(12.46%)、二-2-丙烯基三硫醚(3.20%)、烯丙硫醇(2.10%)、2-乙基-1,3-二噻烷(1.74%)、二烯丙基硫醚(1.30%)、甲基1-丙烯基二硫醚(1.10%)。由表2可知,共檢出熟大蒜揮發(fā)性風(fēng)味成分共30種化合物,其中主要成分是二烯丙基二硫醚(32.87%)、甲基2-丙烯基二硫醚(16.47%)、二烯丙基硫醚(10.88%)、二-2-丙烯基四硫醚(5.60%)、甲基烯丙基硫醚(4.19%)、甲基2-丙烯基三硫醚(3.45%)、二-2-丙烯基三硫醚(3.06%)、二甲硫醚(3.05%)、甲基環(huán)硫乙烷(2.22%)、2-乙基-1,3-二噻烷(2.18%)、甲基1-丙烯基二硫醚(1.85%)、1,3,5-三噻烷(1.83%)、苯甲醛(1.35%)、二甲基二硫醚(1.35%)、二甲基三硫醚(1.17%)。熟大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中有15種化合物在生大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)沒檢出,包括二甲硫醚、2,4-二甲基呋喃、甲基1-丙烯基硫醚、2-甲基-4-戊烯醛、己醛、2-甲基-2-戊烯醛、2-乙烯基-2-丁烯醛、丙基2-丙稀基硫醚、二丙烯基硫醚、苯甲醛、1,3,5-三噻烷、3-乙烯基-1,2-二硫雜-4-環(huán)己烯、3,5-二乙基-1,2,4-三硫雜環(huán)戊烷、3-乙烯基-1,2-二硫雜-5-環(huán)己烯和十四烷。生大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中有2-乙烯基-1,3-二噻烷和2,4-二甲基噻吩兩種化合物在熟大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中沒檢出。熟大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中多出的15種化合物中,2,4-二甲基呋喃、2-甲基-4-戊烯醛、己醛、2-甲基-2-戊烯醛、2-乙烯基-2-丁烯醛、和十四烷不具有大蒜風(fēng)味,其中2-甲基-4-戊烯醛在杠板歸、香椿葉等植物的揮發(fā)性化學(xué)成分中有檢出;己醛在藥對遠(yuǎn)志-石菖蒲的揮發(fā)油中少量存在;苯甲醛具有杏仁、果香、粉香、堅(jiān)果香氣以及杏仁、櫻桃、堅(jiān)果、木香味道,天然存在于杏核、桃核、橙花、香茅、肉桂、依蘭、黃蘭、玫瑰、水仙、風(fēng)信子、蕓香、黃樟等許多精油中;2-乙烯基-2-丁烯醛在腌漬野韭菜花香成分中少量存在;2-甲基-2-戊烯醛在蒜氨酸酶反應(yīng)制備的洋蔥油中較多存在。從量上分析,大蒜煮熟后,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中,二烯丙基二硫醚相對含量由61.68%下降到32.87%,甲基烯丙基硫醚、二烯丙基硫醚、甲基2-丙烯基二硫醚、二甲基三硫醚的相對含量有較大幅度的增加,二甲基二硫醚、甲基1-丙烯基二硫醚的相對含量稍有增加,烯丙硫醇、二-2-丙烯基四硫醚相對含量下降,其他化合物的相對含量變化較小。2.2硫醚的應(yīng)用大蒜具有特殊氣味,這些氣味主要是揮發(fā)性成分中含硫化合物提供的。其中,在生、熟大蒜中含量最多的二烯丙基二硫醚具有強(qiáng)烈的洋蔥、大蒜、芥末香氣,具有洋蔥、大蒜、芥末、肉香味道,可用于調(diào)味品、肉制品的香精;甲基2-丙烯基二硫醚具有洋蔥香、韭菜香、大蒜及鹽漬的蒜頭香味,可用于肉制品、調(diào)味品等香精;甲基2-丙烯基三硫醚具有大蒜、洋蔥香氣,可用于焙烤食品、肉制品、調(diào)味品、泡菜等香精;二甲硫醚具有漿果、洋蔥、甘藍(lán)、蔬菜、土豆、西紅柿、魚、扇貝、奶油香氣,具有甜的、奶油、蔥、蒜、西紅柿和蔬菜味道;二烯丙基硫醚具有洋蔥、大蒜、蔬菜、臘根、小蘿卜香氣和味道;二-2-丙烯基三硫醚具有洋蔥香、大蒜香;烯丙硫醇具有強(qiáng)烈的洋蔥、大蒜、韭蔥香氣和味道,可用于肉味、調(diào)味品、洋蔥、大蒜等食品香精;二甲基二硫醚具有強(qiáng)烈的洋蔥、甘藍(lán)、玉米罐頭樣香氣和味道,可用于焙烤食品、肉制品、奶制品和糖果等香精;3,5-二乙基-1,2,4-三硫雜環(huán)戊烷具有硫化物樣、橡膠樣、龍蒿香和小茴香香氣。3揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)來源采用頂空固相微萃取——?dú)庀嗌V-質(zhì)譜聯(lián)用法分別測定生、熟大蒜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),檢出生大蒜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共17個(gè)化合物,主要(相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于1.0%的)有二烯丙基二硫醚(61.68%)、二-2-丙烯基四硫醚(13.61%)、甲基2-丙烯基二硫醚(12.46%)、二-2-丙烯基三硫醚(3.20%)、烯丙硫醇(2.10%)、2-乙基-1,3-二噻烷(1.74%)、二烯丙基硫醚(1.30%)、甲基1-丙烯基二硫醚(1.10%)共8種物質(zhì),占總含量的97.19%。檢出熟大蒜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共30個(gè)化合物,主要(相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于1.0%的)有二烯丙基二硫醚(32.87%)、甲基2-丙烯基二硫醚(16.47%)、二烯丙基硫醚(10.88%)、二-2-丙烯基四硫醚(5.60%)、甲基烯丙基硫醚(4.19%)、甲基2-丙烯基三硫醚(3.45%)、二-2-丙烯基三硫醚(3.06%)、二甲硫醚(3.05%)、甲基環(huán)硫乙烷(2.22%)、2-乙基-1,3-二噻烷(2.18%)、甲基1-丙烯基二硫醚(1.85