曹佳，侯芳菲，劉悅，陳克，高明

（天津生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300462）

大蔥是北方常見的一種調(diào)味類蔬菜，屬于百合科蔥屬，多年生草本植物，葉子圓筒形，中間空，脆弱易折。蔥味辛，性微溫，具有發(fā)表通陽、解毒等功效[1]，主要用于風(fēng)寒感冒、惡寒發(fā)熱、頭痛鼻塞、陰寒腹痛、痢疾泄瀉、蟲積內(nèi)阻、乳汁不通、二便不利等疾病的防治。

章丘大蔥，山東省章丘市特產(chǎn)，全國農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志。章丘大蔥含有較多的蛋白質(zhì)、多種維生素、氨基酸和礦物質(zhì)，特別是含有維生素A、維生素C 和具有強(qiáng)大的殺菌能力的蒜素。

有學(xué)者提出，大蔥有特殊的香味，香氣成分比較復(fù)雜，其中含硫化物較多[2]。大蔥中香味物質(zhì)的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法[2，3]、有機(jī)溶劑浸提法[4-7]，常用GC或GC-MS 鑒定蔥的香氣成分。本實(shí)驗(yàn)利用有機(jī)溶劑提取章丘大蔥的香氣成分，再用GC-MS 對蔥中的香氣成分進(jìn)行鑒定，從而確定蔥中的香氣成分，分析發(fā)“香”原理。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售章丘大蔥，購于生鮮超市；甲醇、乙酸乙酯、石油醚，以上試劑為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

Agilent 7890A-5975C，GC-MS 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent 公司；色譜柱：HP-INNOWax（60 m×250 μm×0.25 μm），美國Agilent 公司；Hw·SY11 型電熱恒溫水浴鍋，北京市長風(fēng)儀器儀表公司；萬分之一分析天平，上海恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

本實(shí)驗(yàn)香氣成分的提取方法為有機(jī)溶劑提取法，提取出的物質(zhì)再利用GC-MS 進(jìn)行鑒定，從而確定蔥中的香氣成分。

1.3.1 章丘大蔥中香氣成分的提取

先將章丘大蔥清洗，瀝干水分，去掉蔥葉，保留蔥白部分，切成1 cm 長的小段，準(zhǔn)確稱取樣品30.0000 g，轉(zhuǎn)移到500 mL 圓底燒瓶，加入400 mL 供試的有機(jī)溶劑，加熱提取一定時(shí)間后，取上層清液，根據(jù)GC-MS 檢測結(jié)果確定最佳提取條件。

1.3.2 章丘大蔥中香氣成分的檢測

（1）氣相色譜條件

升溫程序：初始溫度40 ℃以5 ℃/min 速率升至100℃，待溫度穩(wěn)定后，再以4.5 ℃/min 速率升至220 ℃，然后以3 ℃/min 速率升至240 ℃。進(jìn)樣口溫度240 ℃，檢測器溫度250 ℃；載氣為He，流速1 mL/min，進(jìn)樣量1 mL，不分流進(jìn)樣。

（2）質(zhì)譜條件

電子電離源（Electron ionization，EI），電子能量為70 eV，離子源溫度230 ℃，柱箱溫度165 ℃；MS 四級桿溫度150 ℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定最優(yōu)提取條件

2.1.1 提取溶劑的確定

以溶劑為變量，以提取出的硫化物數(shù)目為標(biāo)準(zhǔn)，確定最優(yōu)提取溶劑。在40 ℃時(shí)，以甲醇、乙酸乙酯、石油醚為提取溶劑提取1 h，通過GC-MS 檢測提取出的香氣成分，結(jié)果見表1。

表1 不同溶劑提取出的硫化物數(shù)目Table 1 The number of sulfide extracted using different solvents

由表1 可知，3 種提取溶劑中，以甲醇作為溶劑提取出來的硫化物數(shù)目最多，因此，將甲醇作為最佳提取溶劑。

2.1.2 提取溫度的確定

甲醇為提取溶劑，分別以75、80、85、90、95、100 ℃為提取溫度，提取時(shí)間1 h，以提取出的硫化物數(shù)目為檢測指標(biāo)，確定最優(yōu)提取溫度。通過GC-MS 檢測提取出的香氣成分，結(jié)果見表2。

表2 不同溫度提取出的硫化物數(shù)目Table 2 The number of sulfide extracted at different temperatures

由表2 可知，不同溫度下，以甲醇提取溶劑提取1 h，當(dāng)溶劑溫度95 ℃的提取出來的硫化物數(shù)目最多，為12 個(gè)，所以本試驗(yàn)將95 ℃作為最佳提取溫度。

2.1.3 提取時(shí)間的確定

以時(shí)間為變量，以提取出的硫化物數(shù)目為評價(jià)指標(biāo)，確定最優(yōu)提取時(shí)間。以2、2.5、3、3.5、4 h 為提取時(shí)間，通過GC-MS 檢測提取出的香氣成分，結(jié)果見表3。

表3 不同時(shí)間提取出的硫化物數(shù)目Table 3 The number of sulfide extracted at different extraction time

由表3 可知，相同溫度和提取溶劑提取不同時(shí)間，當(dāng)提取時(shí)間3.5 h 時(shí)，提取出來的硫化物數(shù)目最多，為20個(gè)，所以3.5 h 為最佳提取時(shí)間。

2.1.4 香氣成分的提取優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，通過響應(yīng)面法確定最佳提取條件。通過DE 8.0 軟件中心點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以甲醇為提取溶劑，以95 ℃、3.5 h 為中心點(diǎn)，得出最佳提取條件為提取溫度90 ℃、提取時(shí)間3 h。

2.2 章丘大蔥中香氣成分的檢測

采用索氏提取法，以甲醇為提取溶劑，在90 ℃條件下，提取3 h，通過GC-MS 檢測蔥中的香氣成分[8，9]。蔥中香氣成分如表4 所示。

表4 章丘大蔥的香氣成分Table 4 Aroma components in Chinese onions

續(xù)表

由表4 可知，章丘大蔥中香氣成分種類很多。通過質(zhì)譜分析，從大蔥提取物中分離出58 種化合物，包括異丁硫醇、甲基異脲硫酸鹽、亞硫酸二丙酯、二甲基亞砜、二甲基硫、亞硫酸二乙酯、甲基硫代磺酸甲酯、二異丙硫醚等。

3 小結(jié)

通過對比提取溶劑種類、提取溫度和提取時(shí)間的單因素試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合響應(yīng)面法確定最佳提取條件：以甲醇為提取溶劑，最佳提取條件為90 ℃、3 h。最后通過GCMS 分析，得出蔥中的香氣成分主要為3-乙氧基丙醇、1,3-丙二醇等醇類以及碳酸二甲酯、草氨酸乙酯等酯類和二甲基亞砜、二甲基硫等硫化物，為大蔥的功能成分開發(fā)提供理論數(shù)據(jù)。