紅白蓮蓉中營養(yǎng)成分及風味物質(zhì)的分析

王宇良，韓舜羽，趙文紅*，錢敏，白衛(wèi)東，李志成

1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院（廣州 510225）；2.廣州酒家利口福公司（廣州 511442）

蓮子是一種天然健康食品，不僅含有各類基本營養(yǎng)素能確保人體正常生命活動的開展，還富有7種必需氨基酸等對人體有益的營養(yǎng)成分，且還具有多酚類、生物堿、糖蛋白、類黃酮及超氧化物歧化酶等多種活性成分[1]。蓮子的功效眾多，以蓮子為主要原材料制作的蓮蓉也具有較好的營養(yǎng)價值[2]。對蓮蓉的營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)報道較少，并且也尚未有具體有關蓮蓉風味成分的檢測方法，而蓮蓉又被廣泛運用于廣式蓮蓉月餅的制作中，因其軟滑、香甜、油潤而深受南方消費者的喜愛，所以對蓮蓉的營養(yǎng)成分和風味物質(zhì)的測定及測定方法的探究對蓮蓉品質(zhì)的把控和提升也有著重要意義。此次試驗對2種市售蓮蓉進行營養(yǎng)成分及風味成分的測定和分析，對各風味物質(zhì)進行定性定量，并通過香氣活性值篩選出2種蓮蓉中起重要風味貢獻的物質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

成品紅蓮蓉、成品白蓮蓉均為市售產(chǎn)品，由廣州酒家（利口福）提供。

1.2 主要試劑

氫氧化鉀（分析純，天津市大茂化學試劑廠）；三氯乙酸、三氯甲烷、正己烷（分析純，天津市福晨化學試劑廠）；甲醇（色譜純，麥瑞達公司）；二甲基-三庚酮（德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司）；氨基酸標品（美國Agilent公司）。

1.3 儀器與設備

75 μm CAR/PDMS萃取纖維（SAAB-57318，美國Supelco公司）；SPME手動進樣手柄（57330-U，美國Supelco公司）；DB-WAX毛細管柱（30.0 m×250μm×0.25 μm，美國Agilent科技有限公司）；數(shù)顯控溫磁力攪拌器（85-2，常州市金壇大地自動化儀器廠）；電熱恒溫水浴鍋（HWS-12，上海一恒科技儀器有限公司）；GC-MS（6890-5973N，美國Agilent科技有限公司）；氣相色譜儀（7820A，美國Agilent科技有限公司）；多功能臺式離心機（5810R，德國艾本德公司）；超聲波清洗器（KQ5200V，昆山市超聲儀器有限公司）；電子天平（BS223S，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）；高效液相色譜儀（1260，美國Agilent科技有限公司）；ZORBAX SB-Aq（4.6 mm×250 mm，5 μm，美國Agilent科技有限公司）。

1.4 營養(yǎng)成分的檢測方法

1.4.1 水分的測定

水分測定參照GB/T 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中第一法，即直接干燥法。

1.4.2 總淀粉的測定

總淀粉測定參照GB/T 5009.9—2016《食品安全國家標準 食品中淀粉的測定》中第二法，即酸水解法。

1.4.3 還原糖的測定

還原糖測定參照GB/T 5009.7—2016《食品安全國家標準 食品中還原糖的測定》中第一法，即直接滴定法。

1.4.4 脂肪的測定

脂肪測定參照GB/T 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中第二法，即酸水解法。

1.4.5 蛋白質(zhì)的測定

蛋白質(zhì)測定參照GB/T 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》中第一法，即凱氏定氮法。

1.4.6 氨基酸的測定

準確稱取5.0 g樣品，加入15 mL 5 g/100 mL三氯乙酸，均質(zhì)并定容到25 mL，超聲30 min，靜置1 h，取1 mL濾液于1.5 mL離心管中，以10 000 r/min離心10 min，用0.22 μm水系濾膜過濾。采用Agilent自動在線衍生的方法，用安捷倫高效液相色譜儀分析。

每個樣品平行3次試驗。

1.5 揮發(fā)性風味物質(zhì)的檢測方法

1.5.1 樣品前處理

將轉(zhuǎn)子置于干燥的固相微萃取瓶中并添加20 μL質(zhì)量濃度166 mg/L的二甲基三庚酮（甲醇）及5.0 g待測樣品后放入60 ℃水浴鍋中平衡10 min，平衡好的樣品用75 μm PDMS萃取針在80 ℃條件下萃取45 min，萃取頭的解析時間為5 min。

1.5.2 GC-MS條件

色譜柱為DB-WAX毛細柱（30.0 m×250 μm×0.25 μm），載氣為高純氦氣（1.0 mL/min），不分流。質(zhì)譜條件：電離方式為EI，電子能量70 eV，燈絲發(fā)射電流0.25 mA，進樣口溫度230 ℃，檢測器溫度280 ℃，離子源溫度220 ℃，四極桿溫度150 ℃，質(zhì)量掃描范圍m/z47～500。柱升溫程序：起始柱溫45 ℃并保持5 min，以10 ℃/min的速度升溫到120 ℃，保持5 min，以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持10 min。

物質(zhì)濃度按式（1）計算。

式中：C為物質(zhì)濃度，μg/kg；S樣為物質(zhì)峰面積；S標為標準品峰面積；m標為標準品質(zhì)量，μg；m樣為樣品總質(zhì)量，g。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)處理由Excel 2017和安捷倫GCMSD軟件完成，在NIST17.L質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索和標準譜圖比較對未知化合物進行檢索，并利用內(nèi)標（二甲基三庚酮）的濃度與檢測出的各物質(zhì)峰面積計算物質(zhì)的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種市售蓮蓉營養(yǎng)成分的測定結(jié)果

對2種市售蓮蓉的營養(yǎng)成分進行分析，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，2種蓮蓉的5種營養(yǎng)成分中，均為淀粉含量最高，其次為水分、脂肪、蛋白質(zhì)，還原糖（以葡萄糖計）的含量最低，2種蓮蓉中的營養(yǎng)成分含量差異均不大。

表1 2種市售蓮蓉營養(yǎng)成分的測定 單位：g/100 g

由于蓮子屬于高淀粉農(nóng)產(chǎn)品[3]，因此蓮蓉中的淀粉含量最高；在蓮蓉的制作過程中水和脂肪能使蓮蓉組織緊密且口感順滑，因此這2種成分含量較高；蓮子中蛋白質(zhì)含量占25%[4]，所以蓮蓉中也存在著一定量的蛋白質(zhì)；少量還原糖是由生產(chǎn)中添加的糖及蓮子自身的淀粉水解而產(chǎn)生的。

2種蓮蓉的營養(yǎng)成分無明顯差異是預期中的結(jié)果，因為2種蓮蓉所用主原料都相同，在營養(yǎng)成分上并不會產(chǎn)生明顯區(qū)別，有較明顯區(qū)別的是脂肪含量，這可能是由于2種蓮蓉的制作工藝不同所導致。

由表2可知，蓮蓉中共檢測出16種氨基酸，分別為谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、精氨酸、賴氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、纈氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、組氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和脯氨酸。另有氨基酸總量中，成品紅蓮蓉3.32 g/100 g、成品白蓮蓉3.41 g/100 g。成品紅蓮蓉與成品白蓮蓉的氨基酸檢測結(jié)果相差不大。

引理1 (Blundon不等式)[3]設a,b,c,s,r,R分別是△ABC的邊長、半周長、內(nèi)接圓半徑與外接圓半徑，則

表2 2種市售成品蓮蓉氨基酸的測定 單位：g/100 g

2種蓮蓉中都含有豐富的必需氨基酸，并且都占各自氨基酸總量的38%，其中亮氨酸的含量最高；非必需氨基酸不僅能作為健康補劑，還與產(chǎn)品的風味有緊密的聯(lián)系[5]。2種蓮蓉氨基酸總量中非必需氨基酸含量都很高，均為62%。其中，谷氨酸含量最高，成品紅蓮蓉含0.67 g/100 g、成品白蓮蓉含0.66 g/100 g，谷氨酸不僅有提味作用還具有解毒健腦等功能[6]。其次為天冬氨酸，天冬氨酸也是鮮味氨基酸，其普遍存在于生物合成作用中。而絲氨酸、丙氨酸、甘氨酸和脯氨酸則為甜味氨基酸。

因2種蓮蓉的制作的主要原料蓮子是同一品種，所以在氨基酸的種類上并無明顯區(qū)別。

2.2 2種市售成品蓮蓉揮發(fā)性風味物質(zhì)的測定結(jié)果

2.2.1 成品紅蓮蓉香氣成分的測定

圖1 成品紅蓮蓉香氣成分的SPME-GC-MS測定總離子流圖

從成品紅蓮蓉樣品中共測定出51種香氣物質(zhì)。種類較豐富的為醛類、醇類、吡嗪類、酚類、酮類；此外還含有少量呋喃類、酯類物質(zhì)和其他類物質(zhì)。醛類物質(zhì)含量最高，其占總香氣化合物的57.47%；其次是醇類、酸類、酮類、呋喃類，其占總香氣化合物的相對含量分別為13.11%，11.3%，10.25%和6.93%；而吡嗪類、酚類、酯類和其他雜環(huán)化合物的相對含量較低，僅占香氣化合物的0.2%～3.18%。

表3 成品紅蓮蓉香氣物質(zhì)SPME-GC-MS分析結(jié)果

在鑒定出的成品紅蓮蓉香氣化合物中，5-（羥甲基）-2-呋喃甲醛（23.44%）、5-羥甲基糠醛（19.61%）、糠醛（11.47%）、糠醇（6.87%）的相對含量較高，為成品紅蓮蓉樣品中的重要香氣化合物組成成分。

2.2.2 成品白蓮蓉香氣成分的測定

圖2 成品白蓮蓉香氣分的SPME-GC-MS測定總離子流圖

表4 成品白蓮蓉香氣物質(zhì)SPME-GC-MS分析結(jié)果

從成品白蓮蓉樣品中共測定出43種香氣物質(zhì)。種類較豐富的為吡嗪類、醛類、酚類、醇類；此外還有少量酯類、烷類、呋喃類、酮類、酸類物質(zhì)和其他類物質(zhì)。醛類物質(zhì)的含量最高，其占總香氣化合物的20.39%；其次是吡嗪類、酯類、呋喃類、醇類、肟類、酚類，其占總香氣化合物的相對含量分別為16.25%，10.92%，8.44%，4.58%，4.25%和4.07%；而烷類、酮類、酸類等和其他雜環(huán)化合物的相對含量較低，僅占香氣化合物的0.28%～2.78%。

在鑒定出的成品白蓮蓉香氣化合物中，己醛（8.44%）、2, 3-二氫苯并呋喃（8.30%）、乙酸乙酯（7.10%）、壬醛（5.47%）、2, 5-二甲基吡嗪（5.11%）、癸酸乙酯（3.27%）、2-甲基吡嗪（2.94%）的相對含量較高，為成品白蓮蓉樣品中的重要香氣化合物組成成分。

2.3 2種市售成品蓮蓉揮發(fā)性風味物質(zhì)的含量

2.3.1 2 種蓮蓉中各類揮發(fā)性風味物質(zhì)的含量對比

蓮蓉中的主要揮發(fā)性物質(zhì)有雜環(huán)類、醛類、醇類、酚類、酮類。蓮蓉中各類物質(zhì)含量如圖3所示。成品紅蓮蓉和成品白蓮蓉中的雜環(huán)類物質(zhì)和醛類物質(zhì)的種類數(shù)量相差無幾，但成品紅蓮蓉中所含的大部分風味物質(zhì)的數(shù)量均多于成品白蓮蓉。

圖3 2種蓮蓉揮發(fā)性物質(zhì)類型分布

紅蓮蓉所含的風味物質(zhì)數(shù)量多于白蓮蓉，因此紅蓮蓉的風味也比白蓮蓉更豐富。

從2種蓮蓉樣品中共測定出香氣物質(zhì)88種。種類較豐富的為雜環(huán)類、醛類、醇類、酚類、酮類；此外還有少量的酸類、酯類等其他物質(zhì)。其中，雜環(huán)類物質(zhì)的含量最高，占總香氣化合物的30.7%；其次醛類、醇類和酚類占總香氣化合物的相對含量分別為19.3%，13.6%和12.5%；而酮類、酸類、酯類和其他類化合物的相對含量較低，僅占總香氣化合物的3%～9%。

紅蓮蓉中揮發(fā)性風味物質(zhì)總含量為346.3 μg/kg，在所檢出的7類物質(zhì)中，醛類74.8 μg/kg，酮類25.2 μg/kg，酚類66.3 μg/kg，酯類27.2 μg/kg，醇類26.4 μg/kg，酸類24 μg/kg，雜環(huán)類102.1 μg/kg。

紅蓮蓉中測定出51種香氣物質(zhì)，重要的香氣物質(zhì)有50種。其中：雜環(huán)類物質(zhì)含量最高，占總香氣化合物的26%；其次是醛類、醇類、酮類和酚類，分別占總香氣化合物的相對含量為18%，16%，12%和12%；酸類、酯類和其他類等的化合物相對含量較低，僅占總香氣化合物的4%～8%。

白蓮蓉中揮發(fā)性風味物質(zhì)總含量為234 μg/kg，其中，醛類33.1 μg/kg、酮類16.2 μg/kg、酚類14.4 μg/kg、酯類16 μg/kg、醇類14.8 μg/kg、酸類12.6 μg/kg、雜環(huán)類126.9 μg/kg。

白蓮蓉中分析出43種香氣物質(zhì)，重要香氣物質(zhì)有38種。其中：雜環(huán)類物質(zhì)含量最高，占總香氣化合物的36.8%；其次是醛類、酚類和醇類，占總香氣化合物的相對含量分別為21.1%，13.2%和10.5%；酯類、酮類、酸類和其他類化合物的相對含量較低，僅占總香氣化合物的2.6%～7.9%。

表5 2種蓮蓉中重要揮發(fā)性風味成分中化合物的種類

2.3.2 2 種市售成品蓮蓉中各類揮發(fā)性風味物質(zhì)的分析

為進一步明確2種蓮蓉的主體風味成分，采用香氣活性值對兩種市售蓮蓉的主體風味構(gòu)成進行分析。香氣活性值（odor activity value，OAV）是評價香氣化合物重要性的一個指標，OAV值大于1則對樣品香氣組成有貢獻，OAV值越大，該香氣化合物貢獻越大[7]。蓮蓉的制作首先要將蓮子煮熟，故通過香氣化合物的定量數(shù)據(jù)和文獻報道該物質(zhì)在水中的閾值計算關鍵香氣組分的OAV值。

表6中閾值與香氣描述引自文獻[8-11]。對比OAV值發(fā)現(xiàn)，苯乙醛、糠醛、3-苯基-呋喃、4-乙基愈創(chuàng)木酚、與2-乙基-3, 5-二甲基-吡嗪的香氣活性值均遠大于1，貢獻作用明顯，可初步判斷該5種揮發(fā)性風味物質(zhì)為2種蓮蓉中重要的活性物質(zhì)，其中3-苯基-呋喃和糠醛的出現(xiàn)說明蓮蓉中部分油脂出現(xiàn)氧化現(xiàn)象[16-17]。蓮蓉的特征香味是多種化合物共同作用的結(jié)果，如酯類物質(zhì)含量雖然低，但其賦予了蓮蓉油脂氣味[13-15]。付欽寶等[14]的研究也表明香氣貢獻度與化合物含量多少無密切關系。

由表6可以看出，2種蓮蓉所含物質(zhì)相差無幾。成品紅蓮蓉比成品白蓮蓉多出乙酸、乙酸乙酯和羥基丁酮3種化合物，推測這3種香氣化合物是因為紅白蓮蓉的制作工藝不同所產(chǎn)生。但蓮蓉的主體香味主要還是焦糖、香甜味及堅果和油脂的味道。從試驗所得數(shù)據(jù)中也有所體現(xiàn)：糠醛賦予蓮蓉焦糖香和甜香；壬醛賦予蓮蓉柑橘清香氣味和油脂味；愈創(chuàng)木酚賦予蓮蓉烤香味；4-乙基愈創(chuàng)木酚賦予蓮蓉炒堅果味；吡嗪類賦予蓮蓉堅果香、木香等[18-19]。

表6 2種市售成品蓮蓉的主要香氣活度值

3 結(jié)論與討論

對2種蓮蓉的營養(yǎng)成分及風味物質(zhì)的分析發(fā)現(xiàn)，2種蓮蓉的淀粉、水分、脂肪、蛋白質(zhì)、還原糖及氨基酸的含量差異并不大。2種蓮蓉的主要差異主要體現(xiàn)在風味物質(zhì)的種類和含量上，紅蓮蓉的雜環(huán)類物質(zhì)在總體香味成分的占比上低于白蓮蓉，它們的雜環(huán)類物質(zhì)分別占總香氣化合物的26%和36.8%，并且紅蓮蓉的風味物質(zhì)也遠多于白蓮蓉，它們的風味物質(zhì)含量分別為紅蓮蓉51種、白蓮蓉43種，這表明紅蓮蓉的風味比白蓮蓉更為豐富，由于紅蓮蓉種雜環(huán)類物質(zhì)的含量也低于白蓮蓉，因此紅蓮蓉的風味從整體也更優(yōu)于白蓮蓉。它們兩者之間風味存在的差異是由于制作時所用糖原料的不同及制作工藝的不同而產(chǎn)生，蓮蓉的風味測定結(jié)果也為蓮蓉風味劣優(yōu)標準的判定提供參考。雖然2種蓮蓉的風味有所不同，但通過對2種蓮蓉中風味物質(zhì)的OAV值對比發(fā)現(xiàn)，蓮蓉的香味主要貢獻物質(zhì)為苯乙醛、糠醛、3-苯基-呋喃、4-乙基愈創(chuàng)木酚、與2-乙基-3, 5-二甲基-吡嗪。

2種蓮蓉的主要差異體現(xiàn)在風味上，試驗對2種蓮蓉的風味物質(zhì)進行測定并且為蓮蓉及類似其制品的風味物質(zhì)的檢測提供方法參考，但并未對2種蓮蓉間差異的風味物質(zhì)的產(chǎn)生進行深入探究，如能夠深入探究這些差異風味物質(zhì)或不好的香味物質(zhì)的產(chǎn)生途徑，就能為生產(chǎn)高品質(zhì)蓮蓉提供更大意義。