吴丹枫,周晓燕,章海风
(扬州大学 旅游烹饪学院,江苏 扬州 225127)
干辣椒作为天然调味品和着色剂在许多国家是非常重要的香料。四川干辣椒是一种传统的药草,用于治疗胃痛、腹部疼痛、腹部或上腹部疼痛、腹泻、肠源性腹痛和蛔虫病[1]。药理研究表明,四川干辣椒提取物及其主要化合物对炎症性疾病、哮喘和阿尔茨海默病治疗有益[2-4]。另外,四川干辣椒不仅是中餐烹饪中的美味香辛料,而且它还可以作为菜肴的抗菌剂[5]。
干辣椒的主要品质取决于消费者的接受程度,其主要受色素、辛辣和香气的影响,特别是香气起着关键作用,而风味和香味的差异和辣椒本身所含的酮类、酯类、醇类和烯烃类等物质含量多少有关,因此测定挥发性化合物对评估干辣椒质量、纯度和来源至关重要。目前主要是用固相微萃取结合GC-MS对干辣椒挥发性成分进行分析,而对干辣椒油树脂的挥发性化合物研究不是很多。
干辣椒油树脂又称干辣椒油,提取干辣椒油树脂的方法有:加氢蒸馏、蒸汽蒸馏、溶剂萃取、超临界二氧化碳萃取和微波萃取等。本文采用溶剂萃取中的索氏提取法来提取干辣椒油树脂,Wahba等[6]研究表明辣椒乙醇提取物抑菌效果较好,故本实验采用乙醇为萃取剂,再用GC-MS溶液进样分析其化学成分。
本文主要对干辣椒油树脂的挥发性成分进行GC-MS溶液进样检测,并将检测结果与其他研究者所做的干辣椒挥发性成分的GC-MS固相微萃取进样结果进行简单比较,以期为相关研究提供参考。
干辣椒:产自青川县木鱼镇;乙醇:AR。
RE-52A型旋转蒸发器;HK-45A型电热恒温鼓风干燥箱;BJ-100型高速多功能粉碎机;H2050R台式高速冷冻离心机;索氏提取器;Trace ISQ气质联用仪等。
1.2.1 香辛料油树脂的制备
参照卢付青[7]的方法并加以修改。将干辣椒于50℃烘干2h后再粉碎,水分含量为9.09%,过80目筛。将原料和95%乙醇溶液以1∶10的比例混合,置于85℃水浴锅中回流提取3h,抽滤,重复提取1次,合并滤液,再用旋转蒸发仪进行真空浓缩(50℃,-0.1MPa),使乙醇蒸发完全,得提取物。
1.2.2 待测样品的制备
乙醇溶解油树脂,离心机(4000r/min,5min),取上层液,液体进样进行GC-MS分析。
1.2.3 GC-MS分析条件
色谱条件:色谱柱为DB-5MS弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);载气为氦气(1.0mL/min);进样口温度为230℃。程序升温:60℃保持2min,以3℃升温至120℃保持25min,以3℃/min升温至230℃保持5min。自动进样,进样量1μL,分流比100∶1。质谱条件:电离方式为EI,电子能量70eV,离子源温度230℃,四级杆温度150℃,扫描范围20~450amu。
1.2.4 数据处理
利用Thermo Xcalibu工作站NIST 2014标准谱库自动检索各组分的质谱数据,参考相关文献,鉴定各种化学成分,按峰面积归一化法确定各成分的相对含量。
由图1和表1可知,干辣椒油树脂经GC-MS分析,用NIST 2014数据系统检索和人工质谱解析,确定出50种化学成分,酸类9种(34.42%)、酮类2种(10.55%)、酯类27种(18.10%)、醇类5种(2.35%)、吡喃类2种(0.13%)、酰胺类1种(0.49%)、其他4种(1.54%)。可见干辣椒油树脂的主要挥发性成分为酸类和酯类。酸类物质是通过碳水化合物代谢和加热产生的,酸类物质相对含量较高,可能是干辣椒烘干受热的原因;酯类物质含量较高,而酯类的存在有利于干辣椒风味和香气的形成[8]。研究表明[9],辣椒提取物具有广泛的抑菌性,本实验检测出二氢辣椒素0.75%,该成分是辣椒中主要的强刺激性辣味物质和生物活性成分。
图1 干辣椒油树脂GC-MS总离子色谱图Fig.1GC-MS total ion chromatogram of dried chilli oleoresin
表1 干辣椒油树脂化学成分GC-MS分析结果Table 1GC-MS analysis results of chemical constituents of dried chilli oleoresin
续 表
本实验采用索氏提取和液体进样GC-MS联用测定干辣椒油树脂中香气组分,刘军鸽等人[10]采用固相微萃取和GC-MS联用,萃取出的物质为33种,酸类物质1种(0.48%)、酮类物质3种(1.63%)、酯类物质8种(34.64%)、醇类物质8种(5.98%)、醛类物质3种(6.23%)、烯类物质10种(14.10%)。两者比较而言,干辣椒油树脂没有检测出烯类和醛类物质而检测出吡喃类和酰胺类物质,酸类和酮类物质相对含量高于刘军鸽的结果,酯类和醇类物质相对含量低于刘军鸽的结果。
目前很多油树脂已被用作抗菌剂、抗真菌剂、抗氧化剂、杀虫剂等。已有研究表明,已有300种已知油树脂用于制药、农艺学、食品卫生产品和化妆品等行业,可见油树脂的市场前景不错。本实验采用索氏提取结合GC-MS对干辣椒油树脂挥发性成分进行分析,共确定出50种挥发性风味物质,主要包括棕榈酸、亚麻酸、2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、9,12-十八碳二烯酸、乙酸芳樟酯、(±)-1,2-二棕榈精、2'-己基-1,1'-二环丙烷-2-辛酸甲酯、肉豆蔻酸、(E)-10-十七碳烯-8-炔酸甲酯、(7E,10E)-7,10-十八碳二烯酸甲酯、二氢辣椒素等物质。