会东块菌香气成分的GC-MS分析

张世奇，阚建全,*

(1.西南大学食品科学学院，重庆 400715；2.重庆市农产品加工及贮藏重点实验室，重庆 400715)

会东块菌香气成分的GC-MS分析

张世奇1,2，阚建全1,2,*

(1.西南大学食品科学学院，重庆 400715；2.重庆市农产品加工及贮藏重点实验室，重庆 400715)

采用超声溶剂萃取、同时蒸馏萃取、固相微萃取3种方法对会东块菌香气进行提取后，用气相色谱-质谱联用(GC-MS)法结合计算机检索对其进行成分分析和鉴定。结果表明：采用超声溶剂萃取法的萃取物中共分离出80个峰，鉴定出65种化合物，占总组分的93.59%；用同时蒸馏萃取法的萃取物中共分离出了91个峰，鉴定出了67种化合物，占总组分的90.45%；用固相微萃取法的萃取物中共分离出64个峰，鉴定出50种化合物，占总组分的75.15%；综合比较，采用3种方法共分离鉴定出142种香气物质，其中主要香气物质23种，3种提取方法中同时蒸馏萃取法效果最优。

会东块菌；香气成分；气相色谱-质谱联用(GC-MS)；萃取方法

块菌(perigord truffle)又称块菇、松露、无娘果、猪拱菌、隔山撬等，拉丁名称为Tuber huidongense，属于子囊菌亚门、块菌目、块菌科、块菌属[1-3]，是地下生菌物中一个比较重要的子囊菌类群，子实体在土壤中生长，除个别种类在成熟时半露出土表外，大部分种类自始至终埋生于地下，是与树木共生的外生菌根型药食两用真菌。块菌的主要生理活性成分有α-雄烷醇(androstenol)、神经酰胺(N-stearoylphytosphingosine)、块菌多糖(polysaccharide of Tuber huidongense)等。其中α-雄烷醇是一种类固醇化合物，具有调节女性月经周期、引起女性性兴奋的功能，早在1951年就从女性的尿液和男性的腋下汗液中被检测出来，被认为具有一定的催欲作用[4]。还研究发现未阉公猪的唾液中也含有该化合物，其能使母猪的情绪变得激动而引诱公猪与其交配，所以国外常利用母猪的嗅觉来寻找块菌[5]。虽然，α-雄烷醇是否具有类似于性激素作用还不能完全确定，但法国人已把该化合物加到男性香水中，且价格十分昂贵。神经酰胺具有保湿(可以作为皮肤屏障)、诱导细胞凋亡、抗肿瘤、免疫调节等功能[6-7]；块菌多糖具有抗肿瘤并参与免疫调节等功能[8]。目前，国内对块菌香气成分的研究报道较少。本研究拟对会东块菌的香气成分进行分析及鉴定，以期为进一步开发利用块菌提供实验数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

块菌产自四川省会东县，真空包装后冻藏待用。无水乙醚、无水硫酸钠等均为分析纯。

1.2 仪器与设备

同时蒸馏-萃取装置(simultaneous distillation extraction，SDE) 自制；KQ3200DB超声萃取装置 江苏昆山市超声仪器有限公司；手动固相微萃取(solid phase microextraction，SPME)装置 美国 Supelco 公司；萃取头为100μm PDMS；GC-MS2010气质联用仪 日本岛津分析仪器有限公司；RE52-98旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；SX2-8-10G/T马弗炉 河南中良科学仪器有限公司；BM254C打浆机 广东美的精品电器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 超声溶剂萃取法(ultrasonic-assisted solbent extraction，USE)萃取会东块菌的香气物质[9]

准确称取20g块菌样品(新鲜块菌样品经打浆机磨碎打均，其中鲜样含水量为35%)，放入250mL锥形瓶中，加入50mL重蒸乙醚，于45℃条件下和在100%功率条件下超声回流萃取30min，分离出萃取液，然后在同样条件下将萃取过的块菌样品再萃取1次；然后合并两次萃取液，再用经过活化的无水硫酸钠(活化条件：马弗炉450℃加热4h)干燥过夜后，使用旋转蒸发仪浓缩至1mL，置冰箱冷藏，待GC-MS分析。

1.3.2 同时蒸馏萃取法(SDE)萃取会东块菌的香气物质[10-11]

准确称取20g块菌样品(同1.3.1节)，放入500mL圆底烧瓶中，加入300mL蒸馏水，接同时蒸馏萃取装置的右端，用电热套加热至沸腾，同时蒸馏左端接100mL圆底烧瓶，内装50mL重蒸乙醚，于45℃条件下恒温提取3h后，再向萃取溶剂中加入经活化的无水硫酸钠(活化条件同1.3.1节)适量，放入冰箱内干燥过夜后，再用旋转蒸发仪浓缩至1mL，置冰箱中冷藏，待GC-MS分析。

1.3.3 固相微萃取法(SPME)萃取会东块菌的香气物质[12-13]

准确称取10g块菌样品(同1.3.1节)，置于15mL专用采样瓶中，然后将SPME 注射头(使用前其石英纤维头先在250℃氦气中预热0.5h)插入样品瓶中，在样品上方(每次吸附均须保证石英纤维头都位于样品上方的同一位置) 顶空吸附30min后(萃取环境温度为45℃，水浴加热)， GC-MS进样，脱附5min后分析检测。

1.4 GC-MS分析条件

色谱柱：HP5-MS石英弹性毛细管柱(30m×0.25mm，0.25μm)；升温程序：色谱柱初始温度45℃，保持5min，以8℃/min升温至170℃，保持5min；以8℃/min升温至230℃，保持10min；进样口温度250℃，载气(He)流速1mL/min，压力2.4kPa，进样量0.5μL；分流比：同时蒸馏萃取和超声溶剂萃取为1:2，固相微萃取为不分流进样。

质谱条件：电子轰击(EI)离子源；检测器电压830eV；离子源温度250℃；接口温度250℃；溶剂延迟时间3.5min；ACQ方式：Scan；扫描速度：5600u/s；质量扫描范围：m/z 40～400。

NIST 05s.LIB和NIST 05.LIB谱库。

2 结果与分析

2.1 会东块菌香气成分的GC-MS分析鉴定

会东块菌采用超声溶剂萃取法、同时蒸馏萃取法和固相微萃取法提取的萃取物的总离子流图分别见图1～3。经仪器所配置的NBS谱库进行检索(匹配度均在90%以上)，组分的相对含量经数据处理系统按峰面积归一化法计算得出，其分析结果见表1。

图1 会东块菌USE提取物的气相色谱-质谱总粒子流图Fig.1 Total ion current chromatogram of aroma compounds extracted by USE from T.huidongense

图2 会东块菌SDE提取物的气相色谱-质谱总粒子流图Fig.2 Total ion current chromatogram of aroma compounds extracted by SDE from T.huidongense

图3 会东块菌SPME提取物的气相色谱-质谱总粒子流图Fig.3 Total ion current chromatogram of aroma compounds extracted by SPME from T.huidongense

表1 会东块菌的香气组分及相对含量Table 1 Volatile compounds and their relative contents in USE-, SDE-and SPME-derived extracts from T. huidongense

续表1

续表1

由图1和表1可以看出，采用超声溶剂萃取法的萃取物中共分离出了80个峰，鉴定出65种化合物，占总组分的93.59%。其中醇类含量最多，有12种，占总组分的20.29%；其次为酯类14种，占总组分的19.92%；再次为酸类和酚类物质；烷烃类和醛类物质检出量较少。同时，检出成分中含量最多的为十五酸，为12.20%；其次为环己醇，含量为10.96%。

由图2和表1可以看出，用同时蒸馏萃取法的萃取物中共分离出了91个峰，鉴定出67种化合物，占总组分的90.45%。其中检出烯类物质有11种，占总组分的26.26%；醇类物质16种，占总组分的17.7%；其他酸、酯、醛、烷烃类物质检出量较少。同时，检出量最多的为辛烯醇，占总组分的20.43%。

由图3和表1可以看出，用固相微萃取法的萃取物中共分离出了64个峰，鉴定出50种化合物，占总组分的75.15%。其中检出醇类物质8种，占总组分的23.83%；烯类物质8种，占总组分的17.12%；酯类物质11种，占总组分的12.17%；其他酸、醛、酮等化合物检出含量比较少。同时，检出含量最高的物质为戊基乙烯基甲醇，占总组分的13.70%，其次为柠檬烯，占总组分的9.20%。

2.2 会东块菌香气成分3种提取方法的比较

表2 会东块菌主要香气成分的相对含量Table 2 Relative contents of the major aroma compounds in T.huidongense

综合3种方法，在精油得率方面：同时蒸馏萃取法的精油得率最大且纯度较高，色泽淡黄色透明清晰，香味浓郁，经GC-MS分析，此方法所含有效香气成分种类为67种，有效香气成分含量所占比重最大；溶剂萃取法的精油得率偏低且色泽透明度不高，精油香味略带萃取溶剂的气味。经GC-MS分析，所含有效香气成分65种；固相微萃取法对于以上两种方法比较快捷简便，但GC-MS分析效果不好，仅检出有效香气成分50种。所以从得率、香气成分种类检出、含量和感官评定结果方面来说，同时蒸馏萃取法是提取会东块菌香气成分的最优方法，但如果再以固相微萃取法和溶剂萃取法加以辅助和补充，就会使分析结果更为全面和完善。

经检测分析，会东块菌的主要香气成分是烯醇类、烯类、酯类、酸类和酚类物质(表2)。这二十几种物质大多在3种方法中均有检出，都属于具有赋予香气功能的挥发性物质。其中辛烯醇与块菌中所含的活性物质α-雄烷醇结构非常相似，同属于烯醇类物质，在3种方法中均有检出且含量颇高，有浓郁的鲜菇味，且烯醇类物质又能与脂肪酸进一步反应形成酯[14]，是对会东块菌香气作出最大贡献的物质之一。芳樟醇、β-松油醇和n-杜松醇均属于具有特殊香味的挥发性物质，也就赋予了会东块菌那种独特的香气。此外，例如3-辛醇具有类似的鱼肝油味，2-辛烯醛有甜、酚味等。上述风味物质与研究报道的食用菌的特征性风味物质基本相同，但具有香辛料香气的β-水芹烯，具有森林木香气的香桧烯，香茅油似木香气的松油烯，麝香内酯等是会东块菌所特有的特殊风味物质[15]。

3 讨 论

由实验结果可知，会东块菌主要香气成分中醇类物质含量最多，低浓度的醇令人有陶醉感，心态比较平静，正是由于它们的含量很高，而且多是不饱和的烯醇类物质。在众多的论述块菌特殊的香气时，都描述到了其特殊的浓郁香气，那种闻起来让人似醉欲醉的味道，可见烯醇类物质对会东块菌的香气的主要贡献。对于烯类化合物来说，其中柠檬烯、水芹烯、松油烯含量最多，尤以柠檬烯的含量最高。其化学性质非常活泼，在光照下可以自动氧化成一系列的氧化单环单萜，如柠檬烯-1,2-氧化物、香芹酮、柠檬烯-2-氢过氧化物等。这类氧化物不稳定，继续暴露在光和空气又可进一步转化为香芹酮等[16-17]。松油烯是一种呈香茅油似木香气，微带甜柑橘味，而且它可以有α-蒎烯通过催化剂合成，也可以是松油醇在酸的作用下脱水而得[18]。在烯类当中还含有丁香烯、月桂烯、水芹烯、香桧烯等这些呈味物质，它们相互作用，也就造成了块菌这种独特的风味。对于酯类物质来说，大多数的酯类具有花、果香气，会使块菌形成愉快的风味。从3种萃取方法来看：酯类在块菌中含量较多，仅次于醇类和烯类。其中含量较多的为麝香内酯、(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸甲酯、亚油酸乙酯、(E,E)-9,12-十八碳二烯酸乙酯等。其中麝香内酯是一种香精香料，具有一种细致的麝香香气，轻微的果香伴有木香底韵，可用于个人的护理和香水中，这已经在工业上化妆品中应用。其中的亚油酸乙酯、油酸乙酯、十八碳二烯酸乙酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯等大部分都是香精原料，特别如亚油酸乙酯还是合成前列腺素的原料，能直接影响着动物的生长和繁殖的能力，而且还具有降低血清胆固醇和低密度蛋白胆固醇的作用[19-20]。有文献表明，块菌这种特殊的香气可以引发性冲动，调节生殖系统的功能，这些功能和α-雄烷醇有很大的相关性，但和亚油酸乙酯这种物质也不无相关。

4 结 论

由精油提取效果及GC-MS分析得出，3种萃取方法中同时蒸馏萃取法最优；从3种萃取方法的萃取物中，共分离鉴定出142种香气物质，其中主要香气物质23种，由烯醇类、烯类、酯类、酸类和酚类物质构成。

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Aroma Compound Analysis of Tuber huidongense by GC-MS

ZHANG Shi-qi1,2，KAN Jian-quan1,2,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China；2. Chongqing Key Laboratory of Produce Processing and Storage, Chongqing 400715, China)

Three different sample pretreatment methods, namely ultrasonic-assisted solvent extraction (UASE), simultaneous distillation and extraction (SDE), solid-phase micro-extraction (SPME) were used to analyze the composition of aroma compounds of Tuber huidongense by GC-MS. USAE extraction resulted in 80 separated peaks, of which 67 were identified, accounting for 93.59% of the total extract. The number of separated peaks in SDE-derived extract was 97, including 67 identified compounds,representing 90.45% of the total extract. A total of 64 peaks were separated in the chromatogram of SPME-derived extract and 50 of them were identified, accounting for 75.15% of the total extract. The total number of aroma compounds extracted by the three methods was 142, including 23 major aroma compounds. Overall, SDE was the best method among them.

Tuber huidongense；aroma compounds；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)；extraction methods

TS202

A

1002-6630(2011)08-0281-05

2010-07-09

张世奇(1983—)，男，硕士研究生，研究方向为食品质量与安全控制。E-mail：qiqiqi249@163.com

*通信作者：阚建全(1965—)，男，教授，博士，研究方向为食品化学与营养学、食品生物技术。E-mail：ganjq1965@163.com