掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种有色糖品风味成分的鉴定分析方法

文献发布时间:2023-06-19 11:52:33



技术领域

本发明属于食品加工及安全检测领域,具体而言,本发明涉及一种有色糖品风味成分的鉴定分析方法,可以有效鉴定分析有色糖品中构成风味的成分,锁定有色糖品的气味特征,进而应用于有色糖品的分类,加工方式、产区、原料的鉴别以及风味的改良。

背景技术

以甘蔗或者甜菜为原料加工成的可食用蔗糖产品包括白砂糖、赤砂糖、绵白糖、原糖、方糖、红糖、冰片糖、冰糖和黑糖等。其中,例如中国的红糖、黑糖、赤砂糖、黄金砂糖,日本的Kokuto,印度的Jaggery,菲律宾的Moscavado,巴西的Rapadura,哥伦比亚的Panela等这些糖品在加工过程中或者未经彻底的澄清与分蜜步骤、或者经过了澄清但是未彻底分蜜、或者为糖品与糖蜜的混合物。因此,这些糖品中富含原料的营养组分(如多酚、矿物质、维生素和十八烷醇等),在热加工过程中发生一系列反应(如美拉德反应、焦糖化反应、多酚氧化聚集),形成了自身独有的感官属性特征。在这些感官属性特征中,颜色和风味是最为关键的两个因素。这些因在加工过程中未经(彻底)分蜜或带蜜而导致最终产品呈现一定色泽的糖品也被称为有色糖品,其中,目前市场上最具代表性的有色糖品包括红糖、赤砂糖和黑糖。

其中,例如红糖是我国的一种传统非分蜜糖,中华民族有上千年的饮用习惯,在老百姓的饮食中,红糖不仅是一种重要的甜味剂,更是一种物美价廉的营养品。目前,红糖市场进入了一个新阶段,终端消费市场整体呈现向上趋势。然而,由于市场概念混乱,至少40%的人分不清红糖与赤砂糖的区别,导致赤砂糖冒充红糖乱象丛生。目前流通市场上称为红糖的产品有约70%是以赤砂糖为原料,尤其是北方市场上应用较多,在过去并未引起消费者的关注。2005~2015年实施的食糖卫生标准GB 13104-2005无法将赤砂糖和红糖通过理化指标进行区分。随着人民生活水平的提高,消费者对红糖产品的界定也提出了更高要求。根据现行国家标准GB 35885-2018定义,红糖是以甘蔗为原料,经提取糖汁、清洁处理后,直接煮炼不经分蜜制炼而成的产品;根据现行国家推荐标准GB/T 35884-2018定义,赤砂糖是以甘蔗、甜菜或原糖为直接或间接原料生产的呈棕红或黄褐色的产品;而根据行业推荐标准QB/T 4567-2013定义,黑糖是以甘蔗、甜菜及其制品为原料加工而得的深褐色食糖。国家标准明确了红糖、赤砂糖不能混用,食品生产企业需要按照国家标准规范标注配料表和商品名称,期望有效遏制“赤砂糖冒充红糖”乱象的发生。

如上所述,鉴于食品风味是反映食品类型/品质的一个重要属性,结合产业行业情况,从感官评价和仪器分析角度来综合研究有色糖品的风味特征及形成机制,以达到区分红糖、赤砂糖、黑糖等不同有色糖品的效果,具有重要的意义。迄今为止,国外(如日本、韩国、泰国)已有一些科研机构对这些有色糖品的风味成分种类、组成、含量进行了检测与分析,但可借鉴的有价值的信息和资料仍然十分匮乏;国内在有色糖品风味方面的研究则鲜有涉足,几乎可称之为一片空白。

目前,对于食糖风味(大多数研究中限于甜味)的分析和测评主要通过感官评价方法来进行,即通过人的味觉、触觉、视觉、嗅觉和听觉进行评价。这种方法有一定的优势,但同样也存在不可避免的弊端,具体而言,食品感官评价人员的感官灵敏度和稳定性会极大地影响感官评价最终结果的有效性和趋向性。因此,对于食糖风味的研究,尤其是关键特征风味的测评,更需要一种客观准确的方法来进行测评研究。

对此,日本鹿儿岛大学的Yonathan Asikin等人使用气相色谱-质谱技术对储存红糖中的风味物质进行了研究,研究表明,红糖在储存过程中会产生一些变化,能够观察到整体颜色变暗变深,而且含水量会随之升高。通过使用GC-MS技术对其进行监测得知,其还原糖的含量有一定程度的下降,分析其原因可能是通过美拉德反应与其中的蛋白发生了非酶褐变反应;有机酸(乳酸、乙酸等)、部分挥发性酸和硫化物也逐渐降低;而作为美拉德反应的产物,吡嗪、呋喃、呋喃酮、吡喃酮、吡咯等物质随时间会有一定的变化。GC-MS提供的数据虽可以表明糖品中具有呈味物质存在,但此研究中并未辅以嗅闻技术,不能同时甄别样品体系中真正贡献风味的成分,该研究对所检测到的成分在红糖风味体系中是否可被探知、对红糖气味是否具有贡献、是否是关键成分并没有给出明确结论。

另外,C.W.Ho等公开了一种棕榈糖的挥发性成分检测方法,样品经顶空固相微萃取提取挥发性成分,并采用气相色谱-质谱进行检测,通过谱库和面积归一化法对挥发性成分进行分析。涉及甜菜糖及甘蔗糖风味的相关专利申请201611250323.1(“糖的挥发性组分的检测方法”)亦采取固相微萃取方法对砂糖的挥发性成分进行检测。然而,由于固相微萃取方法的纤维涂层的填料存在竞争性吸附,可负荷的风味成分浓度较小,比较适合浓度较低的风味成分分析和鉴定;而有色糖品的风味成分复杂、风味强度大,一般溶于水或与食品体系混合后进行使用,采用顶空固相的方法提取到的风味模型并不能完整覆盖有色糖品的风味体系。

关于上述现状,一方面,对于有色糖品的预处理,即,获取供于后续的鉴定分析步骤的风味成分的步骤,需要尽可能充分且无偏差地得到有色糖品中的特征性风味成分,并且如此得到的风味成分需要能够方便地供于后续的鉴定分析步骤。然而,例如,目前主流的用于食品香气物质提取的同时蒸馏萃取法(Simultaneous distillation extraction,SDE)是将样品置于沸腾状态下进行的反应,在萃取过程中样品内的物质会在高温环境下发生一系列热反应,对样品中原有的挥发性成分产生影响,部分化合物发生转化或者被掩盖,对检测造成不利影响;或者,如上所述,另一种主流的顶空固相微萃取法(Headspace solidphase micro-extraction,HS-SPME)则存在竞争性吸附的问题,不能完全囊括糖品、特别是风味成分复杂且风味强度大的有色糖品的风味体系,因而实际上并不是有色糖品鉴定分析中理想的预处理方式。

另一方面,对于有色糖品风味成分的鉴定分析,糖品的风味成分是一个复杂体系,其实际含量或者相对含量的高低并不能完全反应其对于糖品风味的贡献,例如,根据检测结果,有色糖品酸类挥发性物质的含量较高,但其感官阈值也高,所以从感官评价的角度来讲,酸味可能并不是有色糖品的关键特征风味,对此,上述研究成果只是对有色糖品风味成分的检测与分析,没有与感官评价的结果结合起来,也未对各种风味成分对产品整体风味的贡献进行分析与评估。

因此,仍需要一种能够客观准确地鉴定分析有色糖品中构成风味的关键成分、可以更深层次地了解风味成分的组成及可能形成的因素的方法,从而为有色糖品基于特征风味鉴定进行的产品区分提供重要的参考意见,同时,也能够为改进生产工艺以制备出风味成分更加丰富或更具特色且更受欢迎的有色糖品提供重要的参考意见。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明利用有效提取有色糖品风味成分的预处理法得到有色糖品中的特征性风味成分,采用气相色谱-嗅闻-质谱(Gas Chromatography-Olfactometry-Mass Spectrometry,GC-O-MS)联用法对不同有色糖品的特征性风味成分进行定性和定量分析,并采用芳香提取物稀释分析法(aroma extract dilution analysis,AEDA)通过质谱、保留指数(retention index,RI)值和芳香特性联动分析确定各种特征性风味成分的香气稀释因子(flavor dilution factor,FD)来锁定有色糖品中的关键风味成分,从而完成了本发明。

具体地,本发明提供了一种有色糖品风味成分的鉴定分析方法,包括:(1)利用有机溶剂萃取有色糖品或有色糖品水溶液中的风味成分并进行富集浓缩,其中,本发明通过对预处理方法进行筛选,利用有机溶剂萃取直接对有色糖品或有色糖品水溶液进行处理并且优化了萃取体系,从而能够有效萃取有色糖品中的特征性风味成分;(2)采用GC-O-MS联用法对不同有色糖品的特征性风味成分进行检测,其中,本发明在对特征性风味成分进行定性和定量鉴定分析的同时对于特征性风味成分的风味类型和强度进行了同步鉴定,其中,本发明根据质谱出峰时间利用系列正构烷烃换算出各种风味成分的保留指数RI值,结合质谱数据库和文献报道的保留指数RI值和芳香特性对风味成分进行分析;(3)采用AEDA法对所得风味成分萃取浓缩液进行稀释分析,通过计算出各种风味成分的香气稀释因子FD而确定关键风味成分。

因此,本发明提供了一种有色糖品风味成分的鉴定分析方法,所述方法包括以下步骤:

(1)预处理步骤:通过有机溶剂萃取有色糖品或有色糖品水溶液中的风味成分,并进行富集浓缩,得到风味成分萃取浓缩液;

(2)气相色谱-嗅闻-质谱(Gas Chromatography-Olfactometry-MassSpectrometry,GC-O-MS)联用分析步骤:通过气相色谱分析和质谱分析对步骤(1)中得到的风味成分萃取浓缩液中的风味成分进行定性和定量,并通过嗅闻分析对步骤(1)中得到的风味成分萃取浓缩液中的风味成分的风味类型和强度进行定性和定量;以及

(3)芳香提取物稀释分析(aroma extract dilution analysis,AEDA)步骤:对步骤(1)中得到的风味成分萃取浓缩液进行稀释,对稀释液进行气相色谱-嗅闻-质谱(GasChromatography-Olfactometry-Mass Spectrometry,GC-O-MS)联用分析,直至在嗅闻口感觉不到气味时停止稀释,计算各种风味成分的香气稀释因子(flavor dilution factor,FD),根据FD的大小确定有色糖品风味成分。

有益效果

本发明结合有机溶剂萃取预处理、GC-O-MS技术、AEDA技术和感官分析,能够快速鉴定出有色糖品中的特征风味成分,进而能够鉴定其风味品质并进行品类鉴别。本发明的鉴定分析方法适合于体系复杂、风味强度大的有色糖品风味鉴定,相比于包括固相微萃取预处理等在内的其它方法,可以减少因竞争性吸附带来风味损失而导致特征风味收集不全面的问题,为对有色糖品的特征风味进行溯源提供了重要参考。

具体实施方式

在本说明书中,除非另有特别说明,在提及术语“有色糖品”的情况下,是指因在加工过程中未经(彻底)分蜜或带蜜而导致最终产品呈现一定色泽的糖品,包括但不限于红糖、赤砂糖和黑糖。

本发明所提供的有色糖品风味成分的鉴定分析方法包括:(1)预处理步骤;(2)气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤;以及(3)芳香提取物稀释分析AEDA步骤。

以下对本发明所提供的有色糖品风味成分的鉴定分析方法中的步骤(1)进行详细说明。

根据本发明的一些实施方式,在步骤(1)中,称取有色糖品并加入水,充分溶解并均匀混合,得到有色糖品水溶液;加入有机溶剂进行萃取,分离除去水相,得到作为有机相的风味成分萃取液;将风味成分萃取液除水过滤后,浓缩至一定体积,得到风味成分萃取浓缩液。

根据本发明的另一些实施方式,在步骤(1)中,直接称取有色糖品并加入有机溶剂进行萃取,得到有色糖品的风味成分萃取液;将风味成分萃取液浓缩至一定体积,得到风味成分萃取浓缩液。

需要指出的是,本发明证实了,在本发明所提供的有色糖品风味成分的鉴定分析方法中,利用有机溶剂体系直接对有色糖品进行萃取并供于后续的鉴定分析步骤所得到的关键风味成分与将有色糖品配置成水溶液后进行萃取并供于后续的鉴定分析步骤所得到的关键风味成分是类似的。因此,由于有色糖品日常多以水溶液形式进行食用,如无特别说明,下文中的预处理步骤以有色糖品水溶液作为有机溶剂体系的萃取对象。

优选地,在步骤(1)中,在对有色糖品水溶液进行萃取的情况下,将有色糖品与水以(0.1-5):1的重量体积比混合,得到有色糖品水溶液;更优选地,将有色糖品与水以(0.4-1):1的重量体积比混合;进一步更优选地,将有色糖品与水以1:1的重量体积比混合。

优选地,在步骤(1)中,有机溶剂选自于乙醚、戊烷(优选正戊烷)、二氯甲烷、丙酮和石油醚中的一种或多种;更优选地,有机溶剂选自于乙醚、二氯甲烷和正戊烷中的一种或多种;进一步更优选地,有机溶剂可以为乙醚、二氯甲烷和正戊烷以(0-5):(0-5):(0-5)的体积比混合而成的混合溶剂;最优选地,有机溶剂可以为乙醚、二氯甲烷和正戊烷以1:1:1的体积比混合而成的混合溶剂,但本发明不限于此。

优选地,在步骤(1)中,在对有色糖品水溶液进行萃取的情况下,有机溶剂与有色糖品水溶液的体积比为(0.2-5.0):1.0;更优选地,有机溶剂与有色糖品水溶液的体积比为(0.5-3.5):1.0;进一步更优选地,有机溶剂与有色糖品水溶液的体积比为(1.0-3.0):1.0;最优选地,有机溶剂与有色糖品水溶液的体积比为(1.4-2.5):1.0。

优选地,在步骤(1)中,在直接对有色糖品进行萃取的情况下,有机溶剂与有色糖品的重量比为(0.2-5.0):1.0;更优选地,有机溶剂与有色糖品的重量比为(1.0-5.0):1.0;进一步更优选地,有机溶剂与有色糖品的重量比为(3.5-5.0):1.0。

根据本发明的一些优选实施方式,在步骤(1)中,在对有色糖品水溶液进行萃取的情况下,将有色糖品与水以0.4:1.0的重量体积比混合,得到有色糖品水溶液;有机溶剂选自于乙醚、二氯甲烷和正戊烷中的一种;并且有机溶剂与有色糖品水溶液的体积比为10.0:7.0。

根据本发明的一些优选实施方式,在步骤(1)中,在对有色糖品水溶液进行萃取的情况下,将有色糖品与水以1:1的重量体积比混合,得到有色糖品水溶液;有机溶剂为乙醚、二氯甲烷和正戊烷以1:1:1的体积比混合而成的混合溶剂;并且有机溶剂与有色糖品水溶液的体积比为2.5:1.0。

根据本发明的另一些优选实施方式,在步骤(1)中,在直接对有色糖品进行萃取的情况下,有机溶剂为乙醚、二氯甲烷和正戊烷以1:1:1的体积比混合而成的混合溶剂;并且有机溶剂与有色糖品的重量比为5.0:1.0。

优选地,在步骤(1)中,在4℃-30℃的温度下进行萃取。

优选地,在步骤(1)中,风味成分萃取液的萃取步骤可重复1-3次,把每次得到的风味成分萃取液合并作为最终的风味成分萃取液。

优选地,在步骤(1)中,在对有色糖品水溶液进行萃取的情况下,通过在风味成分萃取液中加入无水硫酸钠进行除水;更优选地,通过在每100g风味成分萃取液中加入4-10g无水硫酸钠进行除水。

优选地,在步骤(1)中,通过氮吹、蒸发将风味成分萃取液浓缩50-300倍,得到风味成分萃取浓缩液;更优选地,通过氮吹、蒸发将风味成分萃取液浓缩100-250倍,得到风味成分萃取浓缩液。

例如,本发明中作为预处理步骤的步骤(1)可以为:

(a)制备:将一定量的有色糖品和蒸馏水(重量体积比m/v=(0.1-5):1)置于具塞三角瓶中,均匀混合一定时间,制备待萃取的有色糖品水溶液;或者,直接称取一定量的有色糖品作为待萃取的有色糖品。

(b)萃取:用将乙醚、二氯甲烷和正戊烷按一定比例(例如但不限于v/v/v=(0-5):(0-5):(0-5))混合的有机溶剂对有色糖品水溶液进行萃取,萃取一定时间后进行离心,取上层有机相作为风味成分萃取液;或者,用上述有机溶剂对有色糖品进行萃取,得到风味成分萃取液。

(c)浓缩:加入无水硫酸钠干燥除水,过滤,低温放置至无冰屑出现,说明水分已除净,通过氮吹将风味成分萃取液浓缩50-300倍,得到风味成分萃取浓缩液;或者,在无需除水的情况下,直接通过氮吹将风味成分萃取液浓缩50-300倍,得到风味成分萃取浓缩液。

以下对本发明所提供的有色糖品风味成分的鉴定分析方法中的步骤(2)进行详细说明。

根据本发明的一些实施方式,在步骤(2)中,通过气相色谱分析和质谱分析对步骤(1)中得到的风味成分萃取浓缩液中的风味成分进行定性和定量,并通过嗅闻分析对步骤(1)中得到的风味成分萃取浓缩液中的风味成分的风味类型和强度进行定性和定量。

优选地,在步骤(2)中,气相色谱分析的操作条件为:DBwax-5色谱柱或HP-5色谱柱;升温程序为:起始温度40℃保持1分钟,以2.5℃/分钟的升温速度升温至200℃保持5分钟,再以5℃/分钟的升温速度升温至220℃保持2分钟;进样量为1-2μl,载气为氦气(He),流速为1-2mL/min,进样口温度为230-250℃。

优选地,在步骤(2)中,嗅闻分析的操作条件为:采用加湿后的氮气作为载气,质谱仪与嗅闻检测器的气体分流比为1:1。

优选地,在步骤(2)中,质谱分析的操作条件为:电子轰击(electron impact,EI)离子源,电子能量70eV,传输线温度280℃,离子源温度230℃,四极杆温度150℃,溶剂延迟设定为4min,质量扫描范围m/z为50~350。

优选地,在步骤(2)中,定性分析的方式为:将每种风味成分的质谱图同NIST数据库进行比对,要求正向匹配度和反向匹配度均大于800;再根据每种风味成分相对于正构烷烃的出峰时间计算实际保留指数(RI值),同NIST库的理论保留指数(理论RI值)进行比较,要求相差小于100以内;同时参考嗅闻结果。通过这三种方式对风味成分进行定性分析。

优选地,在步骤(2)中,定量分析的方式为:通过面积归一法计算GC-MS总离子流图中每种风味成分的峰面积占风味成分峰面积总和的比例,得出每种风味成分的实际含量;或者,优选地,定量分析的方式为:在步骤(1)的萃取过程中,向有色糖品中加入一定比例的内标化合物(例如2-甲基-3-庚酮),通过GC-MS中每种风味成分的峰面积同内标化合物的峰面积比,计算出每种风味成分的实际含量。

以下对本发明所提供的有色糖品风味成分的鉴定分析方法中的步骤(3)进行详细说明。

根据本发明的一些实施方式,在步骤(3)中,对风味成分萃取浓缩液进行稀释(例如按照1:2

实施例

下面通过实施例来具体描述本发明。然而应当理解,本发明并不限于这些实施例。

1.预处理步骤

(a)制备:将有色糖品和蒸馏水置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子(长3cm、直径8mm)均匀混合,制备待萃取的有色糖品水溶液;或者,直接将有色糖品置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子(长3cm、直径8mm),制备待萃取的有色糖品。

(b)萃取:用有机溶剂对有色糖品水溶液进行萃取,利用磁子以1000rpm搅拌5min,30min后12000rpm离心30min,取上层有机相;或者,用有机溶剂对有色糖品进行萃取,利用磁子以1000rpm搅拌5min,30min后12000rpm离心30min,取有机相。

(c)浓缩:加入无水硫酸钠干燥除水,过滤,-18℃放置4h,无冰屑出现说明水分已除净,氮吹至200μL,进样量为1μL;或者,直接氮吹至200μL,进样量为1μL。

2.气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤

气相色谱条件:色谱毛细管柱为DBwax-5(30m×0.25mm,0.25μm);起始温度40℃,保持1min,然后以2.5℃/min的升温速度升温到200℃,保持时间5min,再以5℃/min的升温速度升温到220℃保持2min,载气为(He),恒定流速为1.2mL/min,进样口温度250℃,压力14.87psi。

气相色谱的升温程序:

嗅闻(Olfactometry)条件:接口温度为200℃。检测时为了防止实验员鼻腔干燥通入湿润的空气。15名经过专业培训的感官评价人员在嗅闻仪端口进行嗅闻,记录可感知到的香气及其对应的出峰时间。

质谱条件:电子轰击(electron impact,EI)离子源,电子能量70eV,传输线温度280℃,离子源温度230℃,四极杆温度150℃,溶剂延迟设定为4min,质量扫描范围m/z为50~350。

3.芳香提取物稀释分析AEDA步骤

对风味成分萃取浓缩液进行芳香提取物稀释分析,按照一定比例逐步稀释风味成分萃取浓缩液,并对稀释液进行GC-O-MS联用分析,直至在嗅闻口感觉不到气味时停止稀释。将在最稀的浓度下仍然能闻到的成分认为是有色糖品的关键风味成分,结合质谱数据库和文献报道的保留指数LRI值和芳香特性,通过计算每种风味成分的香气稀释因子FD,根据FD的大小来确定关键风味成分。

实施例1

取10g黑糖样品和25mL蒸馏水均匀混合,取有色糖品水溶液置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子均匀混合一定时间,制备待萃取的有色糖品水溶液。取50mL正戊烷对所制备的有色糖品水溶液进行萃取,磁子1000rmp搅拌5min,30min后12000rmp离心30min,取上层有机相,得到风味成分萃取液。加入4g无水硫酸钠干燥除水,过滤,-18℃放置4h,无冰屑出现说明水分已除净,氮吹至200μL,进样量为1μL,得到风味成分萃取浓缩液。利用GC-O-MS设备进行气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤和芳香提取物稀释分析步骤,通过嗅闻检测共得出具有较高FD因子的8种风味成分,如表1所示。

表1以正戊烷为萃取溶剂萃取得到的黑糖风味成分

由表1可以看出,通过采用本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法,能够有效确认具有高FD因子的化合物包括:苯乙酸、乙酸(酸类);4-乙烯基-2-甲氧基苯酚(酚类);反-2-壬烯醛、己醛(醛类);2,5-二甲基-4-羟基-3[2H]呋喃酮(酮类);2,5-二甲基吡嗪等甲基吡嗪类;以及甲苯等风味成分,是黑糖中对整体香气贡献较大的关键风味成分。

实施例2

取10g赤砂糖样品和25mL蒸馏水均匀混合,取有色糖品水溶液置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子均匀混合一定时间,制备待萃取的有色糖品水溶液。取50mL二氯甲烷对所制备的有色糖品水溶液进行萃取,磁子1000rmp搅拌5min,30min后12000rmp离心30min,取上层有机相,得到风味成分萃取液。加入4g无水硫酸钠干燥除水,过滤,-18℃放置4h,无冰屑出现说明水分已除净,氮吹至200μL,进样量为1μL,得到风味成分萃取浓缩液。利用GC-O-MS设备进行气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤和芳香提取物稀释分析步骤,通过嗅闻检测共得出具有较高FD因子的14种风味成分,如表2所示。

表2以二氯甲烷为萃取溶剂萃取得到的赤砂糖风味成分

由表2可以看出,通过采用本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法,能够有效确认具有高FD因子的化合物包括:苯乙酸、乙酸(酸类);3,7-二甲基辛-1,6-二烯-3-醇、糠醇(醇类);以及2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-5甲基吡嗪等甲基吡嗪类风味成分,是赤砂糖中对整体香气贡献较大的关键风味成分。

实施例3

取10g红糖样品和25mL蒸馏水均匀混合,取有色糖品水溶液置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子均匀混合一定时间,制备待萃取的有色糖品水溶液。取50mL乙醚对所制备的有色糖品水溶液进行萃取,磁子1000rmp搅拌5min,30min后12000rmp离心30min,取上层有机相,得到风味成分萃取液。加入4g无水硫酸钠干燥除水,过滤,-18℃放置4h,无冰屑出现说明水分已除净,氮吹至200μL,进样量为1μL,得到风味成分萃取浓缩液。利用GC-O-MS设备进行气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤和芳香提取物稀释分析步骤,通过嗅闻检测共得出具有较高FD因子的18种风味成分,如表3所示。

表3以乙醚为萃取溶剂萃取得到的红糖风味成分

由表3可以看出,通过采用本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法,能够有效确认具有高FD因子的化合物包括:苯乙酸、丁酸、乙酸、2-甲基丙酸(酸类);糠醇(醇类);反-2-壬烯醛(醛类);2,5-二甲基-4-羟基-3[2H]呋喃酮(酮类);2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪等甲基吡嗪类;以及1,3-二甲苯、甲苯等风味成分,是红糖中对整体香气贡献较大的关键风味成分。

实施例4

取10g红糖样品和10mL蒸馏水均匀混合,取有色糖品水溶液置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子均匀混合一定时间,制备待萃取的有色糖品水溶液。取16.67mL正戊烷、16.67mL二氯甲烷、16.67mL乙醚组成的混合溶剂对所制备的有色糖品水溶液进行萃取,磁子1000rmp搅拌5min,30min后12000rmp离心30min,取上层有机相,得到风味成分萃取液。加入4g无水硫酸钠干燥除水,过滤,-18℃放置4h,无冰屑出现说明水分已除净,氮吹至200μL,进样量为1μL,得到风味成分萃取浓缩液。利用GC-O-MS设备进行气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤和芳香提取物稀释分析步骤,通过嗅闻检测共得出具有较高FD因子的21种风味成分,如表4所示。

表4以混合溶剂为萃取溶剂萃取得到的红糖风味成分

由表4可以看出,通过采用本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法,能够有效确认具有高FD因子的化合物包括:4-乙烯基-2-甲氧基苯酚(酚类);苯乙酸、丁酸、乙酸、2-甲基戊酸、己酸(酸类);糠醇(醇类);反-2-壬烯醛(醛类);3-羟基-4,4-二甲基二氢-2[3H]呋喃酮(酮类);以及2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪等甲基吡嗪类等风味成分,是红糖中对整体香气贡献较大的关键风味成分。

此外,由实施例3和实施例4的结果还可以看出,通过采用本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法,在利用不同有机溶剂进行萃取的情况下,均能够有效确认苯乙酸、丁酸、乙酸、2-甲基丙酸/2-甲基戊酸等酸类;糠醇等醇类;反-2-壬烯醛等醛类;2,5-二甲基-4-羟基-3[2H]呋喃酮/3-羟基-4,4-二甲基二氢-2[3H]呋喃酮等酮类;以及甲基吡嗪类等风味成分是在红糖中对整体香气贡献较大的关键风味成分,表明本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法能够如实且准确地鉴定分析出有色糖品中的关键风味成分,具有较高的工业应用前景。

实施例5

取10g红糖样品和10mL蒸馏水均匀混合,取有色糖品水溶液置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子均匀混合一定时间,制备待萃取的有色糖品水溶液。取10mL乙醚、10mL二氯甲烷组成的混合溶剂对所制备的有色糖品水溶液进行萃取,磁子1000rmp搅拌5min,30min后12000rmp离心30min,取上层有机相,得到风味成分萃取液。加入4g无水硫酸钠干燥除水,过滤,-18℃放置4h,无冰屑出现说明水分已除净,氮吹至200μL,进样量为1μL,得到风味成分萃取浓缩液。利用GC-O-MS设备进行气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤和芳香提取物稀释分析步骤,通过嗅闻检测共得出具有较高FD因子的16种风味成分,如表5所示。

表5以混合溶剂为萃取溶剂萃取得到的红糖风味成分

结果,同样检测到与实施例3和实施例4类似的苯乙酸、丁酸、乙酸等酸类;糠醇等醇类;反-2-壬烯醛等醛类;2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮、3-羟基-4,4-二甲基二氢-2[3H]呋喃酮等酮类;以及2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪等甲基吡嗪类等在红糖中对整体香气贡献较大的关键风味成分,从而,进一步表明本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法能够如实且准确地鉴定分析出有色糖品中的关键风味成分,具有较高的工业应用前景。

实施例6

取10g红糖样品置于250mL具塞三角瓶中,加入磁子,并取16.67mL正戊烷、16.67mL二氯甲烷、16.67mL乙醚组成的混合溶剂对该有色糖品直接进行萃取,磁子1000rmp搅拌5min,30min后12000rmp离心30min,取有机相,得到风味成分萃取液。氮吹至200μL,进样量为1μL,得到风味成分萃取浓缩液。利用GC-O-MS设备进行气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤和芳香提取物稀释分析步骤,通过嗅闻检测共得出具有较高FD因子的17种风味成分,如表6所示。

表6以混合溶剂为萃取溶剂直接萃取样品得到的红糖风味成分

由表6可以看出,通过采用本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法,在直接对有色糖品进行有机溶剂萃取预处理的情况下,基本的风味成分与加水形成水溶液后的风味成分类似。具体而言,能够有效确认乙酸、苯乙酸、己酸(酸类);糠醇(醇类);3-羟基-4,4-二甲基二氢-2[3H]呋喃酮、1-羟基-2-丙酮(酮类);2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪等甲基吡嗪类;3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛(醛类);以及2,4-二叔丁基对甲酚(酚类)等风味成分具有高FD因子,是红糖中对整体香气贡献较大的关键风味成分。同时也可以看出,采用有机溶剂直接进行萃取所得的关键风味成分也相对稳定,与加水后进行萃取的结果相比变化不大,由此可以看出所开发的预处理体系相对稳定。

对比例1

利用与实施例4中进行有机溶剂萃取预处理的红糖样品相同的红糖样品,采用顶空固相微萃取法进行预处理。HS-SPME预处理条件如下:取5.0g红糖样品置于40mL顶空瓶,加入10mL水,60℃水浴平衡20min,吸附40min。然后,利用GC-O-MS设备进行气相色谱-嗅闻-质谱GC-O-MS联用分析步骤,共7种风味成分可以由嗅闻检测到,具有较明显的呈味作用,所得检测结果如表7所示。

表7HS-SPME方法得到的红糖风味成分

由表7可以看出,与采用本发明的有色糖品风味成分的鉴定分析方法的实施例4相比,采用固相微萃取法进行预处理时所检测到的风味成分较少,比较单调,同时,所检测到的与有色糖品的焦香风味相关的关键风味成分较少。这可能是因为在SPME探针的吸附层上存在竞争性吸附,目标风味成分未能占据足够的位点,导致所收集的风味成分比较单调,不能如实地并全面地反映红糖中的关键风味成分。

相关技术
  • 一种有色糖品风味成分的鉴定分析方法
  • 一种鉴定分析有色糖品中关键风味成分的方法
技术分类

06120113085923