蚝油挥发性风味成分比较分析

段鑫锐，康波，张小龙，刘泽平，徐宁，李冬生

(湖北工业大学 生物工程与食品学院 湖北省食品发酵工程技术研究中心，武汉 430068)

蚝油是一种以蚝肉熬出的蚝汁为主要原料，经水解、辅料混合、均质及杀菌后制成的传统复合调味品[1]。蚝油富含氨基酸、多肽及有机酸，滋味鲜美[2]；富含牛磺酸等，具有一定保健作用[3]，受到人们的喜爱。随着经济文化的发展、人们生活水平的提高，蚝油逐渐走进更多人的生活。如今对蚝油风味的系统性研究显得更加关键。

近年来，国内研究者对蚝油的研究主要集中在改善蚝油的流变学特性、改良蚝油的品质等方面，对蚝油风味成分的研究较少。石海信等[4]将交联辛烯基琥珀酸淀粉酯应用在蚝油生产中，研究蚝油流变学特性以防止分层。金健[5]研究了黄原胶中淀粉酶与蚝油化水变稀的关联性。梁清文等[6]研究了产生淀粉水解的蚝油半成品中相关微生物的影响。

本研究使用同时蒸馏萃取和顶空固相微萃取技术，结合GC-MS分析6种蚝油中挥发性风味物质的种类及含量，比较6种蚝油样品间相关风味物质的异同，为蚝油挥发性风味物质的研究提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

蚝油样品：购自超市，中国广东省江门市李锦记旧庄蚝油(JZ)、中国广东省江门市李锦记财神蚝油(CS)、新加坡庄记鲜味蚝油(KEE)、中国香港左显记黑糖蚝油特级(ZXJ)、中国山东省烟台市欣和遵循自然本味蚝油(BW)、中国福建省厦门市挚诚蚝油(ZC)；氯化钠、二氯甲烷、无水硫酸钠：国药集团化学试剂有限公司。

Agilent GC7890B-MS5977B气相色谱-质谱联用仪 美国安捷伦公司；SPME手动进样手柄及萃取头(CAR/PDMS) 美国Supelco公司；HH-8CJ数显磁力恒温水浴锅 常州市金坛友联仪器研究所；EYELA N-1300旋转蒸发仪 东京理化器械株式会社。

1.2 蚝油挥发性风味物质检测方法

1.2.1 同时蒸馏萃取法(SDE)

取50 g蚝油样品与200 mL去离子水加入到500 mL圆底烧瓶中，加入沸石，用电热套加热。另一侧加入50 mL二氯甲烷于250 mL圆底烧瓶中，置于50 ℃恒温水浴锅中，同时蒸馏萃取2 h。停止加热后，收集萃取液，置于-20 ℃冰箱中冷冻12 h后用无水硫酸钠过滤除水。最后旋蒸浓缩至1 mL，经0.22 μm有机膜过滤后转入样品瓶中，供GC-MS分析鉴定。

1.2.2 顶空固相微萃取法(HS-SPME)

准确称取5 g蚝油样品于顶空瓶中，并加入5 mL去离子水、1 g氯化钠与磁力搅拌转子，压紧瓶盖后于55 ℃磁力搅拌水浴锅中平衡30 min，用已活化好的萃取头顶空萃取30 min，然后将萃取头插入GC进样口，于250 ℃解吸3 min。

1.3 GC-MS检测条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱：Agilent HP-INNOWax (30 m×250 μm×0.25 μm)；程序升温：初温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；进样口温度：250 ℃，溶剂延迟4 min，不分流；载气为氦气；体积流量为1.0 mL/min，传输线温度250 ℃。

1.3.2 质谱条件

电离方式：EI；电离能量：70 eV；传输线温度：250 ℃;质量扫描范围:35～400 amu；化合物定性方法:经NIST 14数据库检索定性；化合物定量方法：采用面积归一化法对样品中挥发性风味物质的相对含量进行计算。

2 结果与分析

2.1 SDE和HS-SPME萃取蚝油挥发性物质的比较

本实验通过SDE法和HS-SPME法对6种市售蚝油样品进行挥发性风味成分的检测和分析，结果见表1和表2。共鉴定出挥发性物质183种，SDE法鉴定出挥发性物质111种，HS-SPME法鉴定出挥发性物质103种。两种方法提取到的相同挥发性物质有31种，包括醇类(5种)、醛类(4种)、酚类(5种)、酸类(4种)、酯类(3种)、醚类(1种)、吡嗪类(8种)和其他类(1种)，具体为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、甲基麦芽酚、乙基麦芽酚、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、棕榈酸、γ-丁内酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、茴香脑、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法检测的挥发性成分及其组分峰面积相对含量

续 表

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表2 HS-SPME法检测的挥发性成分及其组分峰面积相对含量

续 表

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SDE法提取6种蚝油中挥发性物质种类相对含量见图1。共鉴定出挥发性物质111种，分别为醇类(11种)、醛类(8种)、酮类(11种)、酚类(8种)、酸类(15种)、酯类(23种)、醚类(4种)、吡嗪类(10种)、烯烃类(14种)和其他类(7种)。

图1 SDE法提取蚝油挥发性风味物质相对含量

HS-SPME法提取6种蚝油中挥发性物质种类相对含量见图2。共鉴定出挥发性物质103种，分别为醇类(16种)、醛类(5种)、酮类(7种)、酚类(14种)、酸类(17种)、酯类(9种)、醚类(5种)、吡嗪类(13种)、烯烃类(7种)和其他类(10种)。

图2 HS-SPME法提取蚝油挥发性风味物质相对含量

由图1和图2可知，SDE法与HS-SPME法在对蚝油挥发性风味物质提取方面各有优劣。SDE法鉴定出相对含量最高的是酸类物质，其次是酚类、醇类、吡嗪类及烯烃类物质，酸类物质相对含量占总量的70%。HS-SPME法鉴定出相对含量最高的也是酸类物质，其次是其他类、吡嗪类、酚类及醇类，酸类物质相对含量占总量的26%。这可能是由于SDE法在萃取的过程中蚝油被加热太久以致小分子的醇类、醛类物质氧化为长链的脂肪酸[7]。两种方法结合起来能更全面地提取蚝油中挥发性风味物质。

2.2 不同蚝油样品中主要挥发性风味物质分析

6种蚝油样品经过SDE与HS-SPME两种方法处理后经GC-MS分析得到的挥发性风味物质种类及相对含量见表1和表2。样品JZ、样品CS、样品KEE、样品ZXJ、样品BW、样品ZC检出的风味物质分别为89，51，53，68，86，86种。其中相对含量较高的有亚油酸、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样品用SDE法检测出较高含量的酸类化合物，主要是亚油酸、油酸、棕榈油酸等脂肪酸，未检出醛类、酮类物质；用HS-SPME法检出较高含量的茴香脑。CS样品用两种方法都检出最高含量的2,5-二甲基吡嗪等吡嗪类化合物。KEE样品用两种方法均检出最高含量的酸类化合物，主要为山梨酸。ZXJ样品用SDE法同样检出高含量的亚油酸等脂肪酸；HS-SPME法检出较高含量的茴香脑等醚类化合物。BW样品用两种方法均检出最高含量的醇类化合物,HS-SPME法检出较高含量的吡嗪类物质。ZC样品用两种方法均检出最高含量的乙基麦芽酚。

醇类化合物中，不饱和醇的阈值相对较低，对风味的贡献较大[8]。样品中检出的芳樟醇是一种无环单萜醇类化合物，在不同的精油中以不同的光异构体存在，通常有似铃兰和百合花样的香气[9]；α-松油醇有稳定的丁香香气[10]；苯甲醇有微弱苹果香，苯乙醇则具有玫瑰花的香气，有相关报道表明苯甲醇和苯乙醇可能是白茶清香香气的来源[11]。

酸类化合物可能来源于微生物的发酵代谢、外源添加的酸类物质及样品氧化生成的脂肪酸[12]。乙酸有刺激性气味，丙酸和丁酸则具有酸臭味，它们赋予了蚝油刺激性酸味[13]，有机酸使整体味道更加柔和[14]。在KEE样品中大量检出的山梨酸可能源于外源性添加剂。游离脂肪酸对风味的贡献体现在作为风味前体物质，与许多挥发性风味物质的产生息息相关，如醛类化合物、吡嗪类化合物等。

醛类化合物可能是由脂肪酸的氧化降解和Strecker 降解产生，阈值一般很低[15]，样品中检出的糠醛、苯甲醛和苯乙醛对风味的贡献较大。糠醛具有甜香和焦糖香气，一定量的糠醛可带来特殊香气[16]。苯甲醛和苯乙醛的产生可能和苯丙氨酸的代谢相关[17]，苯甲醛通常具有杏仁和焦糖的香味，苯乙醛则具有蜂蜜的甜香味。

吡嗪类化合物是1,4 位含氮的六元杂环化合物，具有较低的阈值，同时对其他风味物质有烘托作用，因此对风味的贡献较大[18]。样品中检出较大量的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、坚果香和焦糖香，这使得蚝油的滋味更加丰富。有相关报道显示，2-乙基-3,6-二甲基吡嗪可能是蚝油的特征风味物质，这与本研究结果一致。

酯类化合物是经醇类、酸类物质发生酯化反应生成的，其中的酸类物质可以是羧酸也可以是无机含氧酸[19]。通常情况下，由短链脂肪酸形成的酯类化合物有果香味，而长链脂肪酸产生的酯类化合物则具有油脂味，酯类化合物的阈值较高[20]。综合来看，蚝油样品中酯类化合物对风味的贡献不大。

酚类化合物通常具有较大且复杂的基团并具有特殊的芳香气味。SDE法和HS-SPME法均在ZC样品中检出大量乙基麦芽酚，乙基麦芽酚作为一种具有增香能力的食品添加剂，本身具有焦糖味和水果味[21]。HS-SPME法条件下，所有样品中均检出丁香酚。丁香酚有强烈丁香香气，对蚝油香气可能有一定贡献。

2.3 PCA分析蚝油挥发性风味物质

由图3可知，SPME法提取的样本中ZC和JZ两个样本与其余4个样本之间相距甚远，有明显的分离趋势，说明这两个样本与其他样本之间存在较大差距；其余4个样本之间位置较为紧密，说明样本之间主成分差异不大。

图3 SDE法提取的不同蚝油产品挥发性物质PCA分析图

由图4可知，ZXJ和CS两个样本之间聚集趋势明显，说明这两个样本之间差异较小，主成分较为接近，而其余4个样本分布较远，显然两两样本之间存在较大差异。

图4 HS-SPME法提取的不同蚝油产品挥发性物质PCA分析图

由图3和图4可知，在挥发性物质组成方面两种方法都显示出JZ样品和ZC样品与其他样品之间存在较明显的差异，其他4个样品则在此方面存在一定相似性，SDE法和HS-SPME法提取到的挥发性物质组成具有一定一致性。

3 结论

本研究采用SDE法与HS-SPME法结合GC-MS法分析蚝油挥发性风味物质，结果表明，不同的前处理方法检测到物质的种类及含量均有差异，HS-SPME法可以更好地保留醇类、醛类、酚类和吡嗪类等挥发性物质，部分物质只能特异性地被其中一种方法提取出来，将两种方法结合起来能更全面地检测出蚝油中的挥发性物质。

从不同的样品中共检测出214种挥发性物质，其中酸类、吡嗪类等物质含量较高。不同样品由于产地工艺等的差异，挥发性风味物质的组成也有相应差别。JZ样品的酸类、吡嗪类等物质含量较高，醇类、醛类物质含量较低。CS样品中吡嗪类物质含量很高，醇类、醛类物质含量较高。KEE样品中含有大量酸类物质，吡嗪类物质含量较少。ZXJ样品中醇类、酸类及酯类物质含量较高，醛类、酮类物质含量较低。BW样品中酸类、吡嗪类物质含量较高，醛类、酮类物质含量较低。ZXJ样品酚类物质含量较高，吡嗪类物质含量较低。不同样品中挥发性物质组成的差异使其形成了各自的风味，但其中共同的物质如亚油酸、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对蚝油的风味有较大贡献，为蚝油挥发性风味物质的进一步研究提供了一定的参考。