傳統食品豆腐泡加工前后揮發性風味物質成分分析及比較

王燕，胡強，王延云，顧欣然

(樂山師范學院 生命科學學院，四川 樂山 614004)

豆腐泡，又稱油豆腐，是我國江西、陜西、四川等地有悠久食用歷史且廣泛食用的一種傳統豆腐加工食品。高溫加工后可以使豆制品類原料在成為補充蛋白質和微量元素的來源時表現得更加良好[1-3]，在此基礎上風味更是產生了奇特的轉變。然而，對于這樣深受人們喜愛且廣泛流行的傳統食品，針對其風味及加工前后物質轉變的研究目前卻未見報道，若能詮釋風味的組成，則能給該風味的調味產品開發提供可能。因此，本研究旨在通過固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術(SPME-GC-MS)對豆腐泡加工前后的揮發性風味物質進行測試、分析得出豆腐泡加工前后風味物質的具體成分及其風味組成貢獻，對比研究加工前后成分的差異，從而在科學詮釋傳統美食的同時，給豆腐泡這一類傳統食品風味的相關調味產品開發奠定了理論基礎。

1 材料、設備與方法

1.1 材料

老豆腐及成品豆腐泡：購于樂山市市區市場豆腐制品店；15 mL頂空萃取瓶、瓶蓋：美國安捷倫公司。

1.2 實驗設備

DZKU-4電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業儀器有限公司；固相微萃取手動進樣器、100 μm PDMS紅色平頭萃取頭、75 μm CAR/PDMS黑色平頭萃取頭、65 μm PDMS/DVB藍色平頭萃取頭 美國Supelco公司；7890B-5977A氣相色譜-質譜聯用儀 美國安捷倫公司；JD200-4電子天平 沈陽龍騰電子有限公司；XY-350高速多功能粉碎機 浙江省永康市松青五金廠。

1.3 實驗方法

1.3.1 萃取頭老化

在進行固相微萃取前，應提前將萃取頭老化。老化的目的是排除雜質對實驗結果的干擾，不同規格材質的萃取頭按以下條件老化至空白對照色譜圖中不出現干擾峰。

表1 不同型號萃取頭的參數表Table 1 The parameters of different types of extraction heads

1.3.2 固相微萃取方法及條件選擇

準確稱取5.0 g已粉碎的豆腐泡樣品，裝入15 mL頂空萃取瓶中，用聚四氯乙烯隔墊密封，在60 ℃恒溫水浴鍋中預熱20 min，將針管穿過隔墊，完全伸出萃取頭,使其距離樣品上方約1.0 cm處，萃取30 min后于氣相色譜儀進樣口解吸3 min。

將豆腐碾磨均勻后，準確稱取老豆腐樣品 5.0 g，裝入15 mL頂空萃取瓶中，用聚四氟乙烯隔墊進行密封，在60 ℃恒溫水浴鍋中預熱20 min，將針管穿過隔墊，完全伸出萃取頭使其距液面上方約1.0 cm處，萃取30 min后于氣相色譜儀進樣口解吸3 min。

萃取頭的選取：在保持預熱溫度為60 ℃、預熱時間為20 min、萃取溫度為60 ℃、萃取時間為30 min及其他條件不變的情況下，實驗選取紅色100 μm PDMS、黑色75 μm CAR/PDMS、藍色65 μm PDMS/DVB 3種萃取頭，每個條件做3組平行，選取最適宜的萃取頭。

萃取溫度的選取：采用單因素實驗法對萃取溫度這一因素進行優化。在保持預熱溫度為60 ℃、預熱時間為20 min、萃取時間為30 min且其他條件不變的情況下，實驗選擇了40，50，60 ℃對萃取溫度進行優化，每個條件做3組平行，選取最適宜的萃取溫度。

1.3.3 色譜條件

色譜柱：DB-5MS彈性石英毛細管柱(30 cm×0.25 mm×0.25 μm)；載氣：高純(99.999%)氦氣(He)，氦氣流速1.0 mL/min；進樣口溫度250 ℃；不分流進樣。程序升溫：柱溫40 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升溫至250 ℃，保持2 min。

1.3.4 質譜條件

離子源：電子電離源(electronic ionization，EI)，離子源溫度200 ℃；電子能量70 eV；發射電流150 μA；倍增器電壓1037 V；接口溫度250 ℃；質量掃描范圍(m/z)45～500。

1.4 數據分析

采用氣相色譜-質譜聯用儀檢測樣品中揮發性風味物質，獲得其總離子流圖后于美國國家標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology，NIST)2014標準譜庫檢索，根據匹配度定性鑒定成分，采用峰面積歸一法對成分定量后采用Excel軟件統計及分析結果。

2 結果與分析

2.1 實驗條件的選取結果

2.1.1 萃取頭的選取

資料顯示，紅色100 μm PDMS萃取頭由聚二甲基硅氧烷構成，其吸附對象主要為小分子類非極性揮發性物質，萃取得到的揮發性成分集中在醛酮類、酸類以及少量的雜環類物質，成分種類較為單一；黑色75 μm CAR/PDMS萃取頭由碳分子篩和聚二甲基硅氧烷構成，其吸附對象主要為雙極性揮發性物質，萃取得到的揮發性成分集中在醛酮類、醚類、雜環類以及少量酸類物質[4]；藍色65 μm PDMS/DVB 萃取頭的材質為聚二甲基硅氧烷和聚二乙烯基苯，其吸附對象主要為中等極性、極性揮發性物質以及醇、胺類，萃取得到的揮發性成分主要集中在醛酮類、雜環類、脂肪烴類、醇類以及少量的酸酯類[5]。

圖1 采用紅色100 μm PDMS萃取后的總離子流圖Fig.1 Total ion flow diagram after extraction with red 100 μm PDMS

圖2 采用黑色75 μm CAR/PDMS萃取后的總離子流圖Fig.2 Total ion flow diagram after extraction with black 75 μm CAR/PDMS

圖3 采用藍色65 μm PDMS/DVB萃取后的總離子流圖Fig.3 Total ion flow diagram after extraction with blue 65 μm PDMS/DVB

由圖1～圖3可知，紅色100 μm PDMS萃取出的揮發性成分較少，且最高峰出現時間大概在26 min，出峰時間較為靠后；黑色75 μm CAR/PDMS萃取出的揮發性成分較多，出峰時間主要集中在10～21 min，出峰時間較為靠前，但圖像的平穩性較差；藍色65 μm PDMS/DVB萃取出的揮發性成分較多，出峰時間主要集中在16～21 min，出峰時間較為均勻，且圖像的平穩性優于其他兩種萃取頭。同時結合所查資料發現豆制品萃取出的主要揮發性物質為醛酮類和醇類，因此選用藍色65 μm PDMS/DVB作為最適宜的實驗用萃取頭。

2.1.2 萃取溫度的選取

圖4 萃取溫度為40 ℃的總離子流圖Fig.4 Total ion flow diagram at extraction temperature of 40 ℃

圖5 萃取溫度為50 ℃的總離子流圖Fig.5 Total ion flow diagram at extraction temperature of 50 ℃

圖6 萃取溫度為60 ℃的總離子流圖Fig.6 Total ion flow diagram at extraction temperature of 60 ℃

由圖4～圖6可知，萃取溫度為40 ℃時，雜峰較多，最高峰的豐度達到210000，豐度高于100000的有1種物質；萃取溫度為50 ℃時，圖像的平穩性較好，最高峰的豐度達到380000，豐度高于100000的有2種物質；萃取溫度為60 ℃時，雜峰較少且圖像的平穩性較好，最高峰豐度達到1100000，豐度高于100000的物質至少有5種。因此，選取60 ℃作為最合適的萃取溫度。

2.2 豆腐泡加工前豆腐原料揮發性成分GC-MS總離子流圖

60 ℃預熱20 min后，在萃取溫度為60 ℃的條件下，用65 μm PDMS/DVB萃取頭萃取30 min，經過氣相色譜-質譜聯用儀檢測，得到GC-MS總離子流圖，見圖7。主要的峰有15個，出峰時間主要集中在18～27 min。

圖7 加工前豆腐原料GC-MS總離子流圖Fig.7 Total ion flow diagram of beancurd raw material before processing by GC-MS

加工前豆腐原料揮發性風味成分分析結果見表2。

表2 加工前的豆腐原料揮發性成分鑒定結果Table 2 Identification results of the volatile components in beancurd raw material before processing

由表2可知，加工前的豆腐原料中共分離鑒定出15種揮發性成分，其中，醛類化合物含量最高，有9種，占總含量的53.63%；醇類化合物有3種，占總含量的26.64%；烷烯烴類化合物有2種，占總含量的12.03%；其他化合物有1種，占總含量的7.70%。

加工前的豆腐原料揮發性成分中相對含量≥1%的有10種，分別為己醛(14.68%)、正己醇(9.80%)、1-辛烯-3-醇(15.82%)、2-戊基呋喃(7.70%)、(Z)-2-壬烯醛(1.17%)、(E)-2-癸烯醛(1.69%)、2,4-癸二烯醛(3.24%)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(31.31%)、(E)-3-(3-甲基-1-丁烯基)-環己烯(11.51%)和2-(基)-癸醇(1.02%)。另外，相對含量在0.1%～1%之間的有3種，分別為(E)-2-辛烯醛、2-十一烯醛和6-氨基十一烷；相對含量≤0.1%的有2種，分別為4-乙烷基-2-乙炔醛和壬醛。

加工前的豆腐原料揮發性成分相對含量≥10%的有4種，其中相對含量最高的是(E,E)-2,4-癸二烯醛，占比31.31%，帶有油脂味[6]，同時帶有桔子、新鮮甜橙香氣；其次是1-辛烯-3-醇，占比15.82%，具有壤香、蘑菇香[7]，是豆腐中主要的風味物質；再次是己醛，占比14.68%，呈現出青草味和脂香[8]；最后是(E)-3-(3-甲基-1-丁烯基)-環己烯，占比11.51%，具有特殊香味，有利于整體風味的提升[9]。因為人們不喜歡1-辛烯-3-醇和乙醛帶有的蘑菇味、土腥味和生味[10]，這種味道即傳統認為的豆腥味。

2.3 豆腐泡加工后揮發性成分GC-MS總離子流圖

60 ℃預熱20 min后，在萃取溫度為60 ℃的條件下，用65 μm PDMS/DVB萃取頭萃取30 min，經過氣相色譜-質譜聯用儀檢測，得到GC-MS總離子流圖，見圖8。主要的峰有8個，出峰時間主要集中在18～20 min。

圖8 豆腐泡加工后GC-MS總離子流圖Fig.8 Total ion flow diagram of beancurd puffs after processing by GC-MS

豆腐泡加工后揮發性風味成分分析結果見表3。

表3 豆腐泡加工后揮發性成分鑒定結果Table 3 Identification results of the volatile components in beancurd puffs after processing

續 表

由表3可知，加工后的豆腐泡中共分離鑒定出8種揮發性成分，其中，醛類化合物含量最高，有6種，占總含量的73.54%；烷烯烴類化合物有1種，占總含量的22.32%；酯類化合物有1種，占總含量的4.14%。

豆腐泡加工后揮發性成分中相對含量≥1%的有6種，分別為(Z)-2-壬烯醛(5.79%)、甲酸芳樟酯(4.14%)、(E)-2-癸烯醛(8.05%)、2,4-癸二烯醛(50.58%)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(7.86%)和(E)-3-(3-甲基-1-丁烯基)-環己烯(22.32%)。另外，相對含量在0.1%～1%之間的有2種，分別為壬醛和2-十一烯醛。

豆腐泡加工后揮發性成分相對含量≥10%有2種，其中相對含量最高的是2,4-癸二烯醛，占比50.58%，具有強烈的雞香和雞油味，是調配雞肉味香精的重要原料[11]；其次是(E)-3-(3-甲基-1-丁烯基)-環己烯，占比22.32%，其具有特殊香味，有利于整體風味的提升。

2.4 豆腐泡加工前后揮發性成分GC-MS總離子流圖對比

豆腐泡加工前后的揮發性成分總離子流圖見圖9。

表4 豆腐泡加工前后揮發性成分鑒定結果Table 4 Identification results of the volatile components in beancurd puffs before and after processing

由表4可知，豆腐泡加工前和豆腐泡加工后都鑒定出的揮發性組分有7種，分別為壬醛(0.07%、0.31%)、(Z)-2-壬烯醛(1.17%、5.79%)、(E)-2-癸烯醛(1.69%、8.05%)、2,4-癸二烯醛(3.24%、50.58%)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(31.31%、7.86%)、2-十一烯醛(0.45%、0.95%)、(E)-3-(3-甲基-1-丁烯基)-環己烯(11.51%、22.32%)，其中含量和種類最多的是醛類化合物，這說明在豆腐泡的揮發性組分中以醛類化合物為主。豆腐泡加工前存在的特有揮發性成分有8種，分別是己醛(14.68%)、4-乙烷基-2-乙炔醛(0.09%)、(E)-2-辛烯醛(0.93%)、正己醇(9.80%)、1-辛烯-3-醇(15.82%)、2-(基)-癸醇(1.02%)、6-氨基十一烷(0.52%)、2-戊基呋喃(7.70%)，占總含量的50.56%；豆腐泡加工后存在的特有揮發性成分有1種，是甲酸芳樟酯(4.14%)，占總含量的4.14%。

豆腐泡加工前后相對含量最高的均為醛類化合物，加工前的豆腐原料鑒定出的醛類化合物有9種，占總含量的53.63%，主要是己醛(14.68%)、(Z)-2-壬烯醛(1.17%)、(E)-2-癸烯醛(1.69%)、2,4-癸二烯醛(3.24%)和(E,E)-2,4-癸二烯醛(31.31%)；豆腐泡加工后鑒定出的醛類化合物有6種，占總含量的73.54%，主要是(Z)-2-壬烯醛(5.79%)、(E)-2-癸烯醛(8.05%)、2,4-癸二烯醛(50.58%)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(7.86%)。與加工前相比，加工后的豆腐泡中醛類化合物的含量升高了19.91%，由此可見油炸對于醛類化合物含量的變化影響較大，己醛、4-乙烷基-2-乙炔醛、(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛經過油炸處理后含量降低，而壬醛、(Z)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、2,4-癸二烯醛、2-十一烯醛經過油炸處理后含量提高，這說明油炸對于醛類化合物的轉化具有促進作用[12]。壬醛是油酸氧化的產物[13]，具有強烈的油脂氣味和甜橙氣息，(Z)-2-壬烯醛擁有水果香，(E)-2-癸烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛具有油脂味和柑橘味，2,4-癸二烯醛作為調配雞肉味香精的重要組成，具有濃烈的雞香和雞油味。

加工前的豆腐原料檢測到部分醇類化合物正己醇、1-辛烯-3-醇和2-(基)-癸醇，而加工后的豆腐泡中并沒有檢測出醇類化合物。由于醇類屬于極易揮發的組分，因此油炸將豆腐原本帶有的醇類化合物通過油的熱氧化反應，在高溫條件下，大部分醇類化合物會揮發到空氣中，剩余部分則因氧化反應生成醛類化合物[14]。

環烯烴類化合物雖然在加工后種類減少，但是總體含量有所上升，從12.03%上升至22.32%。環烯烴類化合物占總化合物的含量較高，且具有特殊香氣，有利于整體風味的提升。

另外，在檢測加工后豆腐泡的揮發性成分時，檢測出了加工前未檢測出的揮發性成分甲酸芳樟酯。甲酸芳樟酯具有水果和玫瑰花的香氣，具有類似香檸檬和馬鞭草的氣味[15]，天然存在于白檸檬、橙葉、桃、薰衣草等中。

3 結論

加工前的豆腐原料分離鑒定出4類化合物，其主要組成為醛類和醇類，分別占揮發性總含量的53.63%和26.64%，共占揮發性總含量的80.27%；加工后的豆腐泡分離鑒定出3類化合物，主要由醛類化合物組成，占揮發性總含量的73.54%。加工前的豆腐原料分離鑒定出15種揮發性風味物質，主要揮發性成分是(E,E)-2,4-癸二烯醛(31.31%)、1-辛烯-3-醇(15.82%)和己醛(14.68%)；加工后的豆腐泡分離鑒定出8種揮發性風味物質，主要揮發性成分是2,4-癸二烯醛(50.58%)和(E)-3-(3-甲基-1-丁烯基)-環己烯(22.32%)。加工后豆腐泡中的醛類、環烯烴類及酯類含量顯著高于加工前豆腐泡，分別增加了19.91%、10.29%及4.14%，而醇類化合物和呋喃類化合物在加工后完全消失。

按照傳統工藝制作完成后的豆腐泡擁有強烈的油脂氣味和甜橙氣味，同時還具有雞香和雞油味，另外，新生成的風味物質甲酸芳樟酯則帶有水果和玫瑰花的香氣，具有類似香檸檬和馬鞭草的氣味，同時由于1-辛烯-3-醇和己醛在加工后完全消失，這也是加工后的豆腐泡豆腥味完全消失的原因。

本文對豆腐泡的風味物質進行解析，獲得了風味來源物質組成及風味轉變的原因，這給以后這道傳統美食風味調味料的開發提供了基礎和開發的方向，也可為其他風味調味料的開發提供了研究思路。