薄荷挥发性物质构成及香气品质解析

作     者：盛晓婧 

作者单位：中国农业科学院 

学位级别：硕士

导师姓名：张继光

授予年度：2021年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：薄荷 气味活性值 对映异构体 单萜类物质 溶剂辅助风味蒸发 

摘      要：香气是薄荷重要的品质指标,而挥发性物质是形成香气的前提。明确薄荷中挥发性物质构成及其含有的关键香气物质,能够从分子角度阐明不同薄荷品种间香气品质存在较大差异的原因。这不仅对于薄荷植物的定向育种及产业应用十分重要,也能为薄荷的香气品质调控提供参考依据。本研究以柠檬薄荷(NM)、胡椒薄荷(HJ)、留兰香(LLX)、越南薄荷(YN)以及葡萄柚薄荷(PTY)为试验材料,采用静态顶空取样(SHS)方法结合气相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用(GC-QTOF/MS)技术分析了 5种薄荷的挥发性物质构成;采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和溶剂辅助风味蒸发(SAFE)结合气相色谱-嗅闻-质谱联用(GC-O-MS)技术鉴别薄荷中的香气活性物质,并通过香气提取物稀释分析(AEDA)以及气味活性值(OAV)筛选出关键香气物质。同时,从物质成分和感官评价的角度分析不同品种薄荷间香气品质的差异的原因;进一步通过气相色谱分离了关键香气物质中6种单萜类物质的手性异构体,明确了品种因素对这6种手性异构体分布规律的影响。主要研究结果如下:1.从5种薄荷样品中共分离鉴定出141种挥发性物质,其中,有57种挥发性物质在薄荷中首次被检测出。这些挥发性物质均以单萜类物质为主,但在物质组成和含量上存在较大差异。NM中含量较高的特征性挥发物质为β-石竹烯、2-甲基-3-丁烯-2-醇、甲基庚烯酮、α-柠檬醛和β-柠檬醛;HJ中为异薄荷酮和薄荷醇;LLX、YN中为香芹酮;PTY中则为芳樟醇和乙酸芳樟酯。2.根据感官评价结果与筛选出的关键香气物质可知,NM香气特征为柠檬、青草味,其特征香气贡献组分为α-柠檬醛;HJ薄荷味浓郁,特征香气贡献组分为异薄荷酮、薄荷呋喃和薄荷醇;LLX与YN都具有浓郁留兰香味,特征香气贡献组分为香芹酮和桉叶油醇;PTY具有明显的柑橘味,特征性香气贡献组分为芳樟醇、乙酸芳樟酯。3.利用气相色谱对薄荷中6种单萜类物质进行手性对映异构体分析发现,手性异构体在不同薄荷品种中的分布规律存在明显差异。NM中(R)-(+)-柠檬烯、(R)-(-)-芳樟醇占主导;HJ中以(1S)-(-)-β-蒎烯、(R)-(+)-柠檬烯、(R)-(-)-芳樟醇、(2R,5R)-(+)-异薄荷酮为主,α-蒎烯和薄荷醇的两种构型含量相近;LLX中以(1R)-(+)-α-蒎烯、(1R)-(+)-β-蒎烯、(R)-(+)-柠檬烯、(R)-(-)-芳樟醇为主;YN中以(1 S)-(-)-α-蒎烯、(1R)-(+)-β-蒎烯、R)-(+)-柠檬烯、(S)-(+)-芳樟醇为主;PTY中(1R)-(+)α-蒎烯、(R)-(+)-柠檬烯、(R)-(-)-芳樟醇为主导构型。NM、LLX和YN中的特征手性异构体为(S)-(+)-芳樟醇;HJ中为(2S,5S)-(-)-异薄荷酮;PTY中为(R)-(-)-芳樟醇。