郭凤领，吴金平，矫振彪，陈磊夫，胡燕，邱正明

（1.湖北省农业科学院经济作物研究所，武汉，430064；2.武汉古郡种植专业合作社）

●专家论坛●

顶空固相微萃取气质联用检测高山根韭菜挥发性风味物质

郭凤领1，吴金平1，矫振彪1，陈磊夫1，胡燕2，邱正明1

（1.湖北省农业科学院经济作物研究所，武汉，430064；2.武汉古郡种植专业合作社）

采用顶空固相微萃取气质联用（HS-SPME-GC-MS）分析检测了根韭菜中的挥发性风味物质，共检测到化合物匹配度≥80%的有31种，其中醚类为14种、烯类8种、烷类4种、醛类3种、醇类2种。研究表明，二烯丙基三硫醚和甲基烯丙基三硫醚是根韭中最主要的挥发性风味物质。

顶空固相微萃取气质联用；挥发性风味物质；根韭菜；硫醚

邱正明

男，研究员，湖北省农科院经济作物研究所副所长，博士，国务院特殊津贴专家，中国绿色食品发展中心专家咨询委员会委员，国家大宗蔬菜产业技术体系高山蔬菜岗位科学家，行业专项“长江流域生态型高山蔬菜栽培及产业化示范”首席专家，科技部“国外园艺作物品种引进与改良（南方）国际科技合作基地”技术负责人，多个省县市蔬菜专家顾问。先后参与和主持省部级以上蔬菜课题项目30多项，其中主持国家级科技项目8项；培育审（认）定瓜菜新品种16个，其中主持选育9个；发表文章、专著共40余篇（部），其中主编、主笔12篇（部）；制定国家及地方技术标准17部；获省级以上科技进步奖等8项，获国家技术发明专利3项。

葱属植物是多年生草本百合科植物，具有杀菌、降胆固醇、降血脂、调节血糖、减少血小板凝集、提高免疫力和抗癌等作用[1，2]。中国葱属（Allium）植物有110种，其中根韭菜因其独特气味，被称为美食的 “辛味儿伴侣”[3]。根韭菜属葱属粗根组（Sect. Bromatorrhiza Ekberg）宽叶韭、大叶韭种（Allium hookeriThwaites）[4]，又叫山韭菜、大韭菜、鸡脚韭菜、苤菜，与普通韭菜相比，其主要供食部分为粗壮条形的线状根，根长15～20 cm，粗2～3 cm；其花薹、嫩叶及经过软化后的黄芽韭也是很好的蔬菜[5]。我国西南部的云、贵、川、藏部分地区和中印、中不（丹）、中缅交界的两侧地区都有分布，多生长在湿润地区，山坡或林下，如西藏错那县南部海拔 2 400～3 200 m的地区都可生长，并为当地门巴族人民所栽培；云南保山地区广为栽培，称苤菜。

随着人们生活品质的提高，加之根韭菜病虫害少、全身均可食用、无污染的优质特点，符合健康生态理念，因此具有广阔的开发前景。但国内关于根韭菜挥发性风味物质的研究较少，且国内外关于葱属植物如香葱、大葱、洋葱挥发性物质的报道大多是采用水蒸气蒸馏萃取 （Steam Distillation，SD）[6，7]和同时蒸馏萃取（Simultaneous Distillationextraction，SDE）[8～11]法，这些方法所需要的样品前处理时间较长，提取试剂用量大、步骤多。固相微萃取（Solid Phase Microextraction，SPME）是20世纪80年代末出现的绿色环保型样品分析前处理技术。与其他常用的挥发性物质测定技术相比，SPME具有敏感、快速、操作简便、样品用量少、不使用有机溶剂、选择性好且灵敏度高，集采样、萃取、浓缩、进样于一体的优点，大大加快了分析检测速度[12]。本研究应用顶空固相微萃取气质联用 （Headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatographymass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）方法对根韭菜根风味物质进行研究，旨在了解根韭菜根挥发性风味物质的组成，为利用根韭菜液体深层发酵技术来生产天然风味化合物及食品添加剂原料提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

①仪器 7890N-5975型气相色谱-质谱联用仪（美国 Agilent公司）；手持固相微萃取器，配50/30 μm CAR/DVB/PDMS、100 μm PDMS、65 μm PDMS/DVB萃取头 （美国Supelco公司）；PC-420D恒温数显磁力搅拌器（美国Corning公司）。

②试剂 正构烷烃标准品 （C8～C32， 美国Supelco公司）；癸酸乙酯（98%，国药集团化学试剂有限公司）。

③试验材料 试验样品采自云南保山市海拔1 200 m的山地，选取其肥嫩的肉质根，烘干后粉碎过20目筛，密封保存，待测。

1.2 方法

①GC-MS分析条件 GC条件：进样口温度为230℃；载气为高纯氦气（纯度99.999%）：柱流量为1.0 mL/min，不分流进样。程序温度：首先以50℃保持5 min，3℃/min速率升温至125℃，保持3 min，再以2℃/min速率升温至180℃，保持3 min，再以15℃/min速率升温至230℃，保持5 min。

MS条件：电子电离源（EI）；离子化电压70 eV；离子源温度为200℃；四级杆温度为150℃；接口温度为 280℃；质谱扫描范围为 35～ 450 amu。

②SPME操作方法 称取1.0 g经粉碎后的根韭样品于15 mL的顶空瓶中，加入20 μL 10 mg/L癸酸乙酯标准溶液，再加入10 mL沸水，密封，60℃水浴下磁力搅拌萃取，再将已经老化的CAR/DVB/ PDMS萃取头穿透密封垫插入顶空瓶内根韭汤上方，固定好SPME手柄，小心推出纤维头开始萃取并计时，60 min后取出，然后插入气相色谱进样口，在230℃下热解吸5 min。

③定性与定量分析方法 定性：各组分峰与NIST12.L谱库中标准化合物的匹配度；化合物的保留指数；查阅香气成分的相关文献。定量：利用面积归一法计算得到各组分的相对含量。

图1 根韭挥发性风味物质总离子流图

2 结果与分析

采用HS-SPME收集，GC-MS法对根韭菜根部挥发性风味物质进行检测，其挥发性风味物质的总离子流图见图1。由图1可知，保留时间为19.686、27.299 min，是根韭菜挥发性物质典型峰。

本研究利用HS-SPME-GC-MS技术，通过谱库检索鉴定出根韭75种挥发性风味化合物，其中匹配度大于等于80%的化合物有31种 （表1），其中醚类为14种、烯类8种、烷类4种、醛类3种和醇类2种。1 g样品中这31种挥发性物质总相对含量为20.154 7 μg，醚类总相对含量为16.902 8 μg，烯类总相对含量为1.053 4 μg，烷类总相对含量为0.922 5 μg，醛类总相对含量为0.918 7 μg，醇类总相对含量为0.157 3 μg。在这31种挥发性物质中，含量最高的单个物质是二烯丙基三硫醚，总相对含量为4.686 4 μg，其次是甲基烯丙基三硫醚，总相对含量为4.612 9 μg。在醚类中，二硫醚的总相对含量为1.501 5 μg，三硫醚的总相对含量为14.270 1 μg，四硫醚的总相对含量为1.020 2 μg，噻吩的总相对含量为0.111 0 μg。

司民真等[13]报道了大蒜的主要挥发性物质为二丙烯基二硫醚；大葱主要挥发性物质为1-丙硫醇和丙烯基甲基硫醚；韭的主要挥发性物质为烯丙基甲基硫醚和二烯丙基二硫醚；多星韭的主要挥发性物物中含有1-丙硫醇成分；大花韭的挥发物中含有丙烯基甲基硫醚和二烯丙基二硫醚成分；木里韭挥发物中含有二烯丙基二硫醚、1-丙硫醇、丙烯基甲基硫醚成分；藠头、小根蒜主要挥发性物质为丙烯基甲基硫醚和1-丙硫醇[13]。本研究结果表明，根韭挥发性物质中主要是二硫醚及三硫醚，与何洪巨等[14]利用气相色谱-质谱分析韭葱中主要成分为二丙基三硫醚（30.75%）、二丙基二硫醚（14.28%）的结果一致。硫醚是抗血小板聚集作用的主要活性成分[15]，本研究表明硫醚是根韭菜的主要挥发性风味物质，因此，根韭对调整膳食结构与保持身体健康有重要意义。

[1]SeoK I,Moon Y H,Choi Su,et al.Antibacterial activity of S-methyl methane thiosulfinate and S-methyl 2-propene-1-thiosulfinate from Chinese chive toward Escherichia coli O157:H7[J].Biosci Biotechnol Biochem,2001,65(4):966-968.

[2]Shun-JenT.Physiological effects of bioactivecom-ponents ofAlliumspecies[J].Food Sci Taiwan,1997,24(6):629-648.

[3]中国科学院.中国植物志：14卷[M].北京：科学出版社，1980：170-212.

[4]杨丽员.对云南根韭菜的生理分析与高效栽培管理技术[J].北京农业，2013（36）：45-46.

[5]韩嘉义.根韭菜的种植与加工[J].致富天地，2005（3）：27.

[6]Bernhard R A.Thesulphur components ofAlliumspecies as flavoring matter[J].Qual Plant Mater Veg,1969,18:72-80.

[7]Iida H,Hashimoto S,Miyazawa M,et al.Volatile flavor components of NIR (Allium tuberosumRottl.)[J].J Food Sci,1983,48:663-666.

[8]何洪巨，王希丽，张建丽.GC-MS法测定大葱、细香葱、小葱中的挥发性物质[J].分析测试学报，2004（23）：98-101.

[9]黄雪松.大葱挥发油含量与化学成分的分析[J].食品与发酵工业，2004（10）：114-117.

[10]Pino J A,Rosado A,FuentesV.Volatile flavor compounds fromAllium fistulosumL.J.Essent[J].Oil Res,2000,12 (5):553-555.

[11]Pino J A,Fuentes V.Volatile constituents of Chinese chive (Allium tuberosumRottl.ex Sprengel)and rakkyo (Allium chinenseG.Don)[J].Agric Food Chem,2001,49 (3):1 328-1 330.

[12]刘源，周光宏，徐幸莲.固相微萃取及其在食品分析中的应用[J].食品与发酵工业，2003，29（7）：83-87.

[13]司民真，张川云，李伦，等.葱属植物挥发性物质研究[J].楚雄师范学院学报，2014（3）：17-23.

[14]何洪巨，唐晓伟，宋曙辉，等.韭葱挥发性物质的气相色谱-质谱分析 [C]//中国质谱学会第七届会员代表大会暨学术报告会论文集.中国质谱学会，2004：2.

[15]王鸿梅，冯静.韭菜挥发油中化学成分的研究[J].天津医科大学学报，2002（2）：191-192.

Detection onAllium hookeriThwaites Using HS-SPME-GC-MS

GUO Fengling1,WU Jinping1,JIAO Zhenbiao1,CHEN Leifu1,HU Yan2,QIU Zhengming1
(1.Institute of Economic Crops,Hubei Academy of Agricultural Sciences,Wuhan 430064; 2.Wuhan Gujun Plant Professional Cooperatives)

Headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry(HS-SPME-GCMS)was used to detect the volatile flavor compounds ofAllium hookeriThwaites.Thirty-one compounds with matching degree was greater than or equal to 80%were checked,which included fourteen kinds of ethers,eight kinds of aromatic hydrocarbons,four kinds of alkanes,three kinds of aldehydes and two kinds of alcohols.The results showed that the main volatile flavor compounds ofA.hookeriThwaites were diallyl trisulfide and allyl methyl trisulphide.

HS-SPME-GC-MS;Volatile flavor compounds;Allium hookeriThwaites

S633.3

：A

：1001-3547（2017）06-0025-04

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.06.011

农业部现代农业产业技术体系项目 （nycytx-35-02-06）；湖北省重大科技创新计划项目（2016ABA098）；湖北省农业科学院扶持性计划项目（2015jzxjh04）

郭凤领（1974-），女，研究员，主要从事特色蔬菜资源开发利用工作，E-mail：guofenglingok@163.com

邱正明（1966-），通讯作者，男，研究员，主要研究方向为蔬菜育种与高山蔬菜栽培技术研究

2016-12-20