糌粑中風味物質研究

扎西窮達，劉吉愛，李姣，王軍

（1.西藏自治區食品藥品檢驗研究院，西藏拉薩850000；2.中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京100083）

糌粑是藏族人民的主食，它是青稞傳統加工后的產品[1]。吃糌粑已經形成藏民族的一個共同的特征[2]。自改革開放以來，隨著西藏經濟社會的發展，西藏人民飲食豐富多樣化，主食逐漸加入了大米、面粉等，然而藏族人早餐仍舊食用糌粑，糌粑的主食地位依然沒變[3]。青稞播種在四五月期間，而八到十月期間收割。糌粑是將青稞洗凈、晾干、炒熟后磨成的面粉，它營養豐富，適宜高原山區耐寒地區的需要[4]。

目前，對糌粑營養物質研究發現：糌粑中營養成分比較豐富，主要有粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維素、總糖、氨基酸和礦物質[5]。因此糌粑能促進胃腸蠕動，對糖尿病、冠心病、高血壓等具有輔助治療的作用，但糌粑含有大量礦物質，造成了西藏地區大多數人患有結石病[6-7]。對糌粑理化指標的研究，發現糌粑理化指標參差不齊，主要原因是糌粑的加工、質量控制和標準不統一等現象存在[8-10]。

由于西藏旅游業的發展和市場的開拓，國內外游人對糌粑產生興趣越來越多，糌粑食品發展是必然的趨勢，目前市場上已有糌粑制作餅干、糌粑保健食品等，為了使國內外市場更好的接受糌粑產品，了解和改善糌粑口感至關重要[11-13]。本次試驗通過對糌粑的風味物質檢測和分析，為了解糌粑中風味物質的種類提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料

糌粑 1、糌粑 2、糌粑 3、糌粑 4、糌粑 5：西藏拉薩市八一農貿市場。

1.1.2 儀器設備

7890-5977氣相色譜-質譜聯用儀分析色譜儀（gas chromatography mass spectrometer，GC-MS）：美國安捷倫公司；固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）、萃取纖維頭（50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm CAR/PDMS）：美國 Supelco 公司；萬分之一天平：梅特勒公司；15 mL螺口萃取瓶：美國Supelco公司；磁力攪拌水浴鍋：力辰科技。

1.2 儀器方法

1.2.1 色譜條件

色譜柱：DB-wax 柱（30 m×250 μm×0.25 μm）；進樣口：250℃；流速：1.5 mL/min；柱溫：40℃保持 4 min，以5℃/min升到170℃保持2 min，以10℃/min升到230℃保持5 min；進樣方式：不分流模式。

1.2.2 質譜條件

傳感溫度：240℃；離子源溫度：230℃；四極桿溫度：150℃；掃描：全掃描；電力方式：EI；溶劑延遲：3.0 min。

2 結果與分析

2.1 方法條件對結果影響

2.1.1 不同萃取頭對結果的影響

稱取2 g糌粑1樣品置15 mL螺口萃取瓶，分別用50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μmPDMS/DVB 和 75 μm CAR/PDMS 3種萃取纖維頭進行萃取。圖1為3種不同萃取纖維頭分離出的風味物質色譜圖。

75 μmCAR/PDMS鑒別出的風味物質峰面積響應值（1.6×107）高于 50/30 μm DVB/CAR/PDMS（1.4×107）和 65 μmPDMS/DVB（9×106），鑒別出的風味物質在75 μm CAR/PDM 和 50/30 μm DVB/CAR/PDMS 化合物質相近。65 μm PDMS/DVB下鑒別出的風味物質化合物最少。這是由于萃取纖維頭的纖維涂層不同，糌粑中揮發性物質吸附也不同，在65 μm PDMS/DVB主要吸附極性揮發性物質（胺類、胺基芳香類等），而50/30 μm DVB/CAR/PDMS主要吸附C3-C20化合物的分離[14]，因此綜合上述選用75 μm CAR/PDMS萃取。

圖1 不同萃取頭峰面積響應值Fig.1 Peak area response values of different extraction heads

2.1.2 不同萃取溫度對結果的影響

稱取2g糌粑1樣品置15mL螺口萃取瓶，用75μm CAR/PDMS萃取纖維頭萃取，萃取時間30 min，水浴萃取溫度分別設計50、60℃和70℃，GC-MS進行色譜圖對比。3種不同萃取溫度下，糌粑1樣品總離子流圖和面積響應值見圖2。

3種不同溫度下糌粑1樣品，在GC-MS鑒別出風味物質一致，但在50℃下萃取的峰面積響應值在1.6×107，在 60℃和 70℃峰面積響應值在 1.4×107，在 50℃萃取溫度時峰面積響應值最高。這是由于隨著萃取溫度增加，糌粑中一些揮發性風味物質分解成更小的化合物質所致，峰面積響應值也隨之逐漸下降。故本方法選用50℃。

圖2 不同萃取溫度峰面積響應值Fig.2 Peak area response values of different extraction temperatures

2.1.3 不同萃取時間對結果的影響

稱取2 g糌粑1樣品置15 mL螺口萃取瓶，用75 μm CAR/PDMS萃取，在水浴50℃下分別萃取20、30、40、50 min，結果見圖3。圖中總峰數為糌粑樣品在75 μmCAR/PDMS萃取后，出峰最多的總數；峰數為在75 μmCAR/PDMS 萃取后，分別 20、30、40、50 min 時出峰總數。

由圖3可知，在40 min后萃取物質最多，因此選用40 min萃取。

圖3 不同萃取時間對糌粑風味物質萃取影響Fig.3 Effects of different extraction time on the extraction of Zanba flavor substances

2.1.4 不同樣品處理方法對結果的影響

取兩份糌粑1樣品各2 g，其中一份加入5 mL蒸餾水，分別用75 μmCAR/PDMS萃取，在水浴50℃下萃取40 min。圖4為糌粑1樣品和糌粑1樣品加入5 mL蒸餾水總離子流圖。

圖4 不同樣品提取方法對萃取效果的影響Fig.4 Effects of different sample extraction methods on the extraction result

從圖4可以看出，不加水糌粑1樣品萃取后峰面積響應值為1.6×107，而樣品中加入蒸餾水萃取后響應值為9×106，且未加蒸餾水樣品中萃取出的化合物質明顯較多。因為樣品加水后，萃取頭不易吸附糌粑中揮發性風味物質。故本試驗采用樣品稱取2 g后直接萃取。

2.2 糌粑風味物質結果

2.2.1 糌粑中風味物質匯總

采用固相微萃取（SPME）結合氣相色譜質譜聯用儀（GC-MS）分析和鑒別糌粑中的風味物質，使用NIST庫檢索進行化合物鑒定，選用匹配度均在900以上。糌粑中風味物質匯總見表1。

表1 糌粑中風味物質匯總Table 1 Summary of flavor substances in Zanba

從表1看出，5種不同糌粑樣品，鑒定出16～17種風味物質，其樣品間種類相近。其中糌粑的風味物質中醛類（8種）最多，其次是酸類（3種）、醇類（2種）、酮類（2種）和其他類（2種）。

2.2.2 糌粑中風味物質含量結果分析

通過上述鑒定，得到17種糌粑風味物質，對這些風味物質通過峰面積計算峰面積百分比，分析出糌粑中主要風味物質，糌粑中風味物質的含量見表2。

從表2峰面積百分比得出，糌粑風味物質中峰面積百分比較高化合物質為己醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、2-丁基-2-辛烯醛、己酸和3-辛烯-2-酮；其次為壬醛、反式-2，4-庚二烯醛、戊醇、1-辛烯-3-醇和2-甲基戊酸酐；峰面積百分比較少化合物質為辛醛、庚醛、丁酸、戊酸和2-正戊基呋喃。其中糌粑風味物質中醛類占56.6%、酮類占16.6%、酸類占14.6%、醇類占6.5%、其他類占5.7%。因此可以看出糌粑中主要風味物質為醛類物質。

表2 糌粑中風味物質的含量Table 2 The content of flavor substances in Zanba

2.2.3 糌粑中主要風味物質分析

糌粑中起到主要風味的物質為己醛和己酸，其次分別為2-丁基-2-辛烯醛、反-2-辛烯醛、苯甲醛和3-辛烯-2-酮。現對糌粑中主要風味物質進行分析，經查找文獻，對糌粑主要風味物質香氣特征進行描述，見表3[15-17]。

表3 糌粑主要風味物質香氣特征Table 3 The main flavor and aroma characteristics of Zanba

從表3糌粑主要風味物質的香氣特征描述可知，糌粑的主要香味為青香、果香、脂香和堅果香。

3 結論

本次通過固相微萃取（SPME）結合氣相色譜質譜儀（GC-MS），對萃取方法中萃取纖維頭的選擇、萃取溫度、萃取時間和樣品處理等進行對比，建立糌粑風味物質檢測方法，最終采用優化方法：稱取2 g樣品，75 μmCAR/PDMS萃取纖維頭萃取，水浴溫度為50℃，萃取平衡40 min，在氣相色譜質譜聯用儀（GC-MS）解析3 min。該方法跟其他香氣萃取和濃縮收集相比，具有快速、節約樣品、節約試劑耗材等優點。

采用固相微萃取（SPME）結合氣相色譜質譜聯用儀（GC-MS）鑒定出糌粑中含有17種風味物質，其中醛類占56.6%、酮類占16.6%、酸類占14.6%、醇類占6.5%、其他類占5.7%，主要風味化合物質為己醛、己酸、2-丁基-2-辛烯醛、反-2-辛烯醛、苯甲醛和3-辛烯-2-酮。主要貢獻的香氣特征為青香、果香、脂香和堅果香。

通過本次試驗研究，補充對糌粑風味物質研究，開發糌粑風味產品，為發掘更多糌粑中營養成分及產品質量監督控制等方面提供科學依據。