蠔油揮發性風味成分比較分析

段鑫銳，康波，張小龍，劉澤平，徐寧，李冬生

(湖北工業大學 生物工程與食品學院 湖北省食品發酵工程技術研究中心，武漢 430068)

蠔油是一種以蠔肉熬出的蠔汁為主要原料，經水解、輔料混合、均質及殺菌后制成的傳統復合調味品[1]。蠔油富含氨基酸、多肽及有機酸，滋味鮮美[2]；富含牛磺酸等，具有一定保健作用[3]，受到人們的喜愛。隨著經濟文化的發展、人們生活水平的提高，蠔油逐漸走進更多人的生活。如今對蠔油風味的系統性研究顯得更加關鍵。

近年來，國內研究者對蠔油的研究主要集中在改善蠔油的流變學特性、改良蠔油的品質等方面，對蠔油風味成分的研究較少。石海信等[4]將交聯辛烯基琥珀酸淀粉酯應用在蠔油生產中，研究蠔油流變學特性以防止分層。金健[5]研究了黃原膠中淀粉酶與蠔油化水變稀的關聯性。梁清文等[6]研究了產生淀粉水解的蠔油半成品中相關微生物的影響。

本研究使用同時蒸餾萃取和頂空固相微萃取技術，結合GC-MS分析6種蠔油中揮發性風味物質的種類及含量，比較6種蠔油樣品間相關風味物質的異同，為蠔油揮發性風味物質的研究提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設備

蠔油樣品：購自超市，中國廣東省江門市李錦記舊莊蠔油(JZ)、中國廣東省江門市李錦記財神蠔油(CS)、新加坡莊記鮮味蠔油(KEE)、中國香港左顯記黑糖蠔油特級(ZXJ)、中國山東省煙臺市欣和遵循自然本味蠔油(BW)、中國福建省廈門市摯誠蠔油(ZC)；氯化鈉、二氯甲烷、無水硫酸鈉：國藥集團化學試劑有限公司。

Agilent GC7890B-MS5977B氣相色譜-質譜聯用儀 美國安捷倫公司；SPME手動進樣手柄及萃取頭(CAR/PDMS) 美國Supelco公司；HH-8CJ數顯磁力恒溫水浴鍋 常州市金壇友聯儀器研究所；EYELA N-1300旋轉蒸發儀 東京理化器械株式會社。

1.2 蠔油揮發性風味物質檢測方法

1.2.1 同時蒸餾萃取法(SDE)

取50 g蠔油樣品與200 mL去離子水加入到500 mL圓底燒瓶中，加入沸石，用電熱套加熱。另一側加入50 mL二氯甲烷于250 mL圓底燒瓶中，置于50 ℃恒溫水浴鍋中，同時蒸餾萃取2 h。停止加熱后，收集萃取液，置于-20 ℃冰箱中冷凍12 h后用無水硫酸鈉過濾除水。最后旋蒸濃縮至1 mL，經0.22 μm有機膜過濾后轉入樣品瓶中，供GC-MS分析鑒定。

1.2.2 頂空固相微萃取法(HS-SPME)

準確稱取5 g蠔油樣品于頂空瓶中，并加入5 mL去離子水、1 g氯化鈉與磁力攪拌轉子，壓緊瓶蓋后于55 ℃磁力攪拌水浴鍋中平衡30 min，用已活化好的萃取頭頂空萃取30 min，然后將萃取頭插入GC進樣口，于250 ℃解吸3 min。

1.3 GC-MS檢測條件

1.3.1 色譜條件

色譜柱：Agilent HP-INNOWax (30 m×250 μm×0.25 μm)；程序升溫：初溫30 ℃，保持1 min，以4 ℃/min升至90 ℃，保持3 min，再以8 ℃/min升至160 ℃，保持3 min，最后以10 ℃/min升至250 ℃，保持3 min；進樣口溫度：250 ℃，溶劑延遲4 min，不分流；載氣為氦氣；體積流量為1.0 mL/min，傳輸線溫度250 ℃。

1.3.2 質譜條件

電離方式：EI；電離能量：70 eV；傳輸線溫度：250 ℃;質量掃描范圍:35～400 amu；化合物定性方法:經NIST 14數據庫檢索定性；化合物定量方法：采用面積歸一化法對樣品中揮發性風味物質的相對含量進行計算。

2 結果與分析

2.1 SDE和HS-SPME萃取蠔油揮發性物質的比較

本實驗通過SDE法和HS-SPME法對6種市售蠔油樣品進行揮發性風味成分的檢測和分析，結果見表1和表2。共鑒定出揮發性物質183種，SDE法鑒定出揮發性物質111種，HS-SPME法鑒定出揮發性物質103種。兩種方法提取到的相同揮發性物質有31種，包括醇類(5種)、醛類(4種)、酚類(5種)、酸類(4種)、酯類(3種)、醚類(1種)、吡嗪類(8種)和其他類(1種)，具體為2-乙基-1-己醇、糠醇、5-甲基-2-呋喃甲醇、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇、苯乙醇、糠醛、苯甲醛、5-甲基呋喃醛、3,5-二甲基苯甲醛、甲基麥芽酚、乙基麥芽酚、4-乙基苯酚、2,6-二甲氧基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚、乙酸、山梨酸、苯甲酸、棕櫚酸、γ-丁內酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二丁酯、茴香腦、2-甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2-乙酰基吡咯。

表1 SDE法檢測的揮發性成分及其組分峰面積相對含量

續 表

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表2 HS-SPME法檢測的揮發性成分及其組分峰面積相對含量

續 表

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SDE法提取6種蠔油中揮發性物質種類相對含量見圖1。共鑒定出揮發性物質111種，分別為醇類(11種)、醛類(8種)、酮類(11種)、酚類(8種)、酸類(15種)、酯類(23種)、醚類(4種)、吡嗪類(10種)、烯烴類(14種)和其他類(7種)。

圖1 SDE法提取蠔油揮發性風味物質相對含量

HS-SPME法提取6種蠔油中揮發性物質種類相對含量見圖2。共鑒定出揮發性物質103種，分別為醇類(16種)、醛類(5種)、酮類(7種)、酚類(14種)、酸類(17種)、酯類(9種)、醚類(5種)、吡嗪類(13種)、烯烴類(7種)和其他類(10種)。

圖2 HS-SPME法提取蠔油揮發性風味物質相對含量

由圖1和圖2可知，SDE法與HS-SPME法在對蠔油揮發性風味物質提取方面各有優劣。SDE法鑒定出相對含量最高的是酸類物質，其次是酚類、醇類、吡嗪類及烯烴類物質，酸類物質相對含量占總量的70%。HS-SPME法鑒定出相對含量最高的也是酸類物質，其次是其他類、吡嗪類、酚類及醇類，酸類物質相對含量占總量的26%。這可能是由于SDE法在萃取的過程中蠔油被加熱太久以致小分子的醇類、醛類物質氧化為長鏈的脂肪酸[7]。兩種方法結合起來能更全面地提取蠔油中揮發性風味物質。

2.2 不同蠔油樣品中主要揮發性風味物質分析

6種蠔油樣品經過SDE與HS-SPME兩種方法處理后經GC-MS分析得到的揮發性風味物質種類及相對含量見表1和表2。樣品JZ、樣品CS、樣品KEE、樣品ZXJ、樣品BW、樣品ZC檢出的風味物質分別為89，51，53，68，86，86種。其中相對含量較高的有亞油酸、山梨酸、2,5-二甲基吡嗪、糠醇、硬脂酸、苯甲酸、乙酸、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、丁香酚、2,5-二甲基吡嗪及苯甲醛。JZ樣品用SDE法檢測出較高含量的酸類化合物，主要是亞油酸、油酸、棕櫚油酸等脂肪酸，未檢出醛類、酮類物質；用HS-SPME法檢出較高含量的茴香腦。CS樣品用兩種方法都檢出最高含量的2,5-二甲基吡嗪等吡嗪類化合物。KEE樣品用兩種方法均檢出最高含量的酸類化合物，主要為山梨酸。ZXJ樣品用SDE法同樣檢出高含量的亞油酸等脂肪酸；HS-SPME法檢出較高含量的茴香腦等醚類化合物。BW樣品用兩種方法均檢出最高含量的醇類化合物,HS-SPME法檢出較高含量的吡嗪類物質。ZC樣品用兩種方法均檢出最高含量的乙基麥芽酚。

醇類化合物中，不飽和醇的閾值相對較低，對風味的貢獻較大[8]。樣品中檢出的芳樟醇是一種無環單萜醇類化合物，在不同的精油中以不同的光異構體存在，通常有似鈴蘭和百合花樣的香氣[9]；α-松油醇有穩定的丁香香氣[10]；苯甲醇有微弱蘋果香，苯乙醇則具有玫瑰花的香氣，有相關報道表明苯甲醇和苯乙醇可能是白茶清香香氣的來源[11]。

酸類化合物可能來源于微生物的發酵代謝、外源添加的酸類物質及樣品氧化生成的脂肪酸[12]。乙酸有刺激性氣味，丙酸和丁酸則具有酸臭味，它們賦予了蠔油刺激性酸味[13]，有機酸使整體味道更加柔和[14]。在KEE樣品中大量檢出的山梨酸可能源于外源性添加劑。游離脂肪酸對風味的貢獻體現在作為風味前體物質，與許多揮發性風味物質的產生息息相關，如醛類化合物、吡嗪類化合物等。

醛類化合物可能是由脂肪酸的氧化降解和Strecker 降解產生，閾值一般很低[15]，樣品中檢出的糠醛、苯甲醛和苯乙醛對風味的貢獻較大。糠醛具有甜香和焦糖香氣，一定量的糠醛可帶來特殊香氣[16]。苯甲醛和苯乙醛的產生可能和苯丙氨酸的代謝相關[17]，苯甲醛通常具有杏仁和焦糖的香味，苯乙醛則具有蜂蜜的甜香味。

吡嗪類化合物是1,4 位含氮的六元雜環化合物，具有較低的閾值，同時對其他風味物質有烘托作用，因此對風味的貢獻較大[18]。樣品中檢出較大量的2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2,3,5-三甲基吡嗪，具有烤香、堅果香和焦糖香，這使得蠔油的滋味更加豐富。有相關報道顯示，2-乙基-3,6-二甲基吡嗪可能是蠔油的特征風味物質，這與本研究結果一致。

酯類化合物是經醇類、酸類物質發生酯化反應生成的，其中的酸類物質可以是羧酸也可以是無機含氧酸[19]。通常情況下，由短鏈脂肪酸形成的酯類化合物有果香味，而長鏈脂肪酸產生的酯類化合物則具有油脂味，酯類化合物的閾值較高[20]。綜合來看，蠔油樣品中酯類化合物對風味的貢獻不大。

酚類化合物通常具有較大且復雜的基團并具有特殊的芳香氣味。SDE法和HS-SPME法均在ZC樣品中檢出大量乙基麥芽酚，乙基麥芽酚作為一種具有增香能力的食品添加劑，本身具有焦糖味和水果味[21]。HS-SPME法條件下，所有樣品中均檢出丁香酚。丁香酚有強烈丁香香氣，對蠔油香氣可能有一定貢獻。

2.3 PCA分析蠔油揮發性風味物質

由圖3可知，SPME法提取的樣本中ZC和JZ兩個樣本與其余4個樣本之間相距甚遠，有明顯的分離趨勢，說明這兩個樣本與其他樣本之間存在較大差距；其余4個樣本之間位置較為緊密，說明樣本之間主成分差異不大。

圖3 SDE法提取的不同蠔油產品揮發性物質PCA分析圖

由圖4可知，ZXJ和CS兩個樣本之間聚集趨勢明顯，說明這兩個樣本之間差異較小，主成分較為接近，而其余4個樣本分布較遠，顯然兩兩樣本之間存在較大差異。

圖4 HS-SPME法提取的不同蠔油產品揮發性物質PCA分析圖

由圖3和圖4可知，在揮發性物質組成方面兩種方法都顯示出JZ樣品和ZC樣品與其他樣品之間存在較明顯的差異，其他4個樣品則在此方面存在一定相似性，SDE法和HS-SPME法提取到的揮發性物質組成具有一定一致性。

3 結論

本研究采用SDE法與HS-SPME法結合GC-MS法分析蠔油揮發性風味物質，結果表明，不同的前處理方法檢測到物質的種類及含量均有差異，HS-SPME法可以更好地保留醇類、醛類、酚類和吡嗪類等揮發性物質，部分物質只能特異性地被其中一種方法提取出來，將兩種方法結合起來能更全面地檢測出蠔油中的揮發性物質。

從不同的樣品中共檢測出214種揮發性物質，其中酸類、吡嗪類等物質含量較高。不同樣品由于產地工藝等的差異，揮發性風味物質的組成也有相應差別。JZ樣品的酸類、吡嗪類等物質含量較高，醇類、醛類物質含量較低。CS樣品中吡嗪類物質含量很高，醇類、醛類物質含量較高。KEE樣品中含有大量酸類物質，吡嗪類物質含量較少。ZXJ樣品中醇類、酸類及酯類物質含量較高，醛類、酮類物質含量較低。BW樣品中酸類、吡嗪類物質含量較高，醛類、酮類物質含量較低。ZXJ樣品酚類物質含量較高，吡嗪類物質含量較低。不同樣品中揮發性物質組成的差異使其形成了各自的風味，但其中共同的物質如亞油酸、山梨酸、2,5-二甲基吡嗪、糠醇、硬脂酸、苯甲酸、乙酸、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、丁香酚、2,5-二甲基吡嗪及苯甲醛等對蠔油的風味有較大貢獻，為蠔油揮發性風味物質的進一步研究提供了一定的參考。