CN102533444A - 一种白灵菇挥发性风味成分提取物及提取方法和鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种白灵菇挥发性风味成分提取物及其提取方法和鉴定方法。该提取物中含有脂肪酸类物质、酯类物质、嘧啶类物质；所述的脂肪酸类物质的重量占该提取物总重量的97.96%，所述的酯类物占该提取物总重量的1.46%；所述的嘧啶类物质占该提取物总重量的0.58%。本发明采用超临界CO2萃取技术提取白灵菇中挥发性风味成分，并对其最佳工艺参数进行系统研究，再使用优化的色谱质谱连用的分析方法，对该挥发性风味成分进行分析鉴定，为全面了解白灵菇的成分组成，进一步开发和利用白灵菇资源提供了依据和方法。
Description
技术领域
本发明属于色谱法分析混合物组分领域，具体涉及一种白灵菇挥发性风味成分提取物及其提取方法和鉴定方法。
背景技术
白灵菇（Pleurotus ferulae），又名阿魏蘑或天山神菇，属于真菌门（Eumycota）、担子菌亚门（Basidiomycotina），层菌纲（Hymenomycetes），伞菌目（Agaricales）、侧耳科（Pleurotaceae）、侧耳属（Pleurotus）。白灵菇是近年来大力推广的市场前景较好的珍稀食用菌新品。白灵菇营养丰富，据国家食品质量监督检验中心测试，白灵菇含蛋白质14.7%，碳水化合物43.2%，真菌多糖19%，脂肪4.3%，粗纤维15.4%，灰分4.8%。白灵菇中人体必需的八种氨基酸含量齐全丰富，占氨基酸总量的35%，而一般平菇则为25%左右。白灵菇中除含有高质量的蛋白质和多糖，还富含维生素和钾、磷、镁、钠等多种矿物元素。白灵菇富含真菌多糖，有增强人体免疫力、调节人体生理平衡的作用，白灵菇多糖入药有消积杀虫的作用, 对腹部肿痛、腹部肿块、癌症等均有显著疗效。白灵菇具有很好的开发潜力和应用前景。
以往白灵菇挥发性风味成分分析多采用水蒸汽蒸馏法，如《白灵菇风味成分的GC-MS分析》（李晓燕、兰蓉、吴志明、辛秀兰、师燕秋，中国食用菌，2009年）一文中公开了以水蒸气蒸馏法提取白灵菇中风味成分，然后利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术进行分析；此方法的流程为：取干白灵菇于组织捣碎机中粉碎，然后加入蒸馏水，用挥发油蒸馏装置蒸馏，再收集馏出液，用乙醚萃取、并将萃取液进行浓缩后，供GC-MS分析。此方法共鉴定得出35种化合物，其中，含量最多的一类化合物为胺类化合物，其相对含量为43.19%。但此方法均存在收率低、成本高等问题，不利于白灵菇的综合开发和利用，无法制备得到成分明确的白灵菇挥发性风味成分提取物，也无法对该提取物进行精确鉴定。
白灵菇作为一个多组分复杂成分的有机体，其挥发性物质占总重量的比例很小，通常为微量甚至痕量范围，同时在提取过程中，可能会受到提取方法中化学、生化反应及外源性物质的污染，因此，现实中迫切需要一种合适的提取方法与该提取方法相结合的分析方法，以正确而精准地得到的白灵菇挥发性风味成分提取物，并对其进行精确鉴定。
发明内容
本发明提供一种白灵菇挥发性风味成分提取物及其提取方法和鉴定方法；所述的提取物中含有脂肪酸类物质、酯类物质、嘧啶类物质；所述的脂肪酸类物质的重量占该提取物总重量的97.9590%，所述的酯类物占该提取物总重量的1.4562%；所述的嘧啶类物质占该提取物总重量的0.5848%。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种白灵菇挥发性风味成分提取物，含有脂肪酸类物质、酯类物质、嘧啶类物质；所述的脂肪酸类物质的重量占该提取物总重量的97.9590 %，所述的酯类物占该提取物总重量的1.4562%；所述的嘧啶类物质占该提取物总重量的0.5848%。
所述的脂肪酸类物质中含有：十四烷酸（肉豆蔻酸）、十五烷酸、 (Z)-9-十六碳烯酸、十六烷酸（棕榈酸）、(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸（亚油酸）、8-十八碳烯酸、顺-11,14-二十碳二烯酸、顺-13-二十碳烯酸、18-甲基十九烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸；所述的酯类物质中含有：邻苯二甲酸甲基-2-戊酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯、邻苯二甲酸异丙基辛酯； 所述的嘧啶类物质中含有2-（4-苯腈）-5-二甲基氰基甲胺基氨基嘧啶。
所述的脂肪酸类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
十四烷酸（肉豆蔻酸）： 0.2183%，
十五烷酸： 0.4607%，
(Z)-9-十六碳烯酸： 0.8835%，
十六烷酸（棕榈酸）：9.1077%，
(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸（亚油酸）： 64.7244%，
8-十八碳烯酸：20.8272%，
顺-11,14-二十碳二烯酸： 0.4988%，
顺-13-二十碳烯酸： 0.2513%，
18-甲基十九烷酸： 0.1075%，
二十二烷酸：0.3463%，
二十四烷酸：0.5333%；
所述的酯类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
邻苯二甲酸甲基-2-戊酯：0.1676%，
亚油酸乙酯：0.6579%，
油酸乙酯：0.1128%；
邻苯二甲酸异丙基辛酯： 0.5179%，
所述的嘧啶类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
2-（4-苯腈）-5-二甲基氰基甲胺基氨基嘧啶：0.5848%。
本发明的目的是通过以下另一技术方案实现的：
一种白灵菇挥发性风味成分提取物的提取方法，该提取方法包括以下步骤：
A、对白灵菇进行清洗处理，切片处理，粉碎处理，得到白灵菇粉碎物；
B、对所述的白灵菇粉碎物进行提取处理，得到所述的白灵菇挥发性风味成分提取物；所述的提取处理采用超临界CO2萃取方法；
C、对所述的白灵菇挥发性风味成分提取物收集备用。
步骤B中所述的的超临界CO2萃取的参数为：萃取温度为35℃-45℃，萃取压力为15MPa-25MPa，分离压力为8MPa -12MPa，分离温度为45℃-55℃，萃取时间为1小时。
本发明的目的是通过以下另一技术方案实现的：
一种白灵菇挥发性风味成分提取物的鉴定方法，该鉴定方法包括以下步骤：
A、将气相色谱-质谱联用仪的萃取头置于所述的白灵菇挥发性风味成分提取物中，进行萃取处理，时间为20-60min；
B、将完成所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的萃取处理后的萃取头，置于气相色谱-质谱联用仪的汽化室中，进行解吸处理，得到吸解产物；
C、将所述的吸解产物采用气相色谱-质谱连用的方法进行定性和定量分析。
步骤C中气相色谱的条件为：毛细管色谱柱的参数为： 30m×0.25mm，0.25μm，初始温度为100℃，以10℃/min速度升至250℃，保持10min，载气流速0.5mL/min，进样量0.2μL，分流比20:1；容积延迟2min。
步骤C中质谱的条件为：：电子轰击离子源的电子能量为70eV，离子源温度230℃，质量扫描范围m/z 20～500，四极杆温度150℃，倍增器电压1388V，发射电流34.61μA，接口温度为230℃。
步骤C中还进一步包括用峰面积归一法测定各组分的含量。
本发明相比现有技术具有如下有益效果：
1、因为本发明采用超临界CO2萃取技术提取白灵菇中挥发性成分，并对其最佳工艺参数进行系统研究，然后使用优化的色谱质谱连用的分析方法，对挥发性成分进行分析鉴定，所以本发明为全面了解白灵菇的成分组成，进一步开发和利用白灵菇资源提供了依据和方法。
2、因为本发明使用的超临界CO2萃取技术，在对白灵菇的成分，尤其是挥发性成分的提取过程中，具有提取效率高、产品质量好、流程简单，以及无毒、无三废、无易燃易爆危险等优点，所以该技术特别适用于白灵菇的脂溶性、易挥发性、热敏性的挥发性物质的提取。
3、因为本发明对影响超临界CO2萃取的技术指标进行了正交试验，给出了对于使用超临界CO2萃取方法提取白灵菇挥发性物质的最佳工艺参数，并且发现影响效果最为显著的为分离温度，所以克服了以往提取挥发物领域的技术偏见：对提取物质量影响最大的因素是萃取压力、萃取温度或是分离压力。
4、因为本发明使用了优化的色谱质谱连用的方法鉴定白灵菇的挥发性成分，该方法具有方便快捷、准确、原材料损失小的特点，所以该方法特别适合于白灵菇中痕量但在风味中起重要作用的挥发性物质的鉴定。
附图说明：
图1为实施例1中超临界CO2萃取白灵菇挥发性物质的总离子流色图。
具体实施方式：
实施例1：
一种白灵菇挥发性风味成分提取物，含有脂肪酸类物质、酯类物质、嘧啶类物质；所述的脂肪酸类物质的重量占该提取物总重量的97.9590%，所述的酯类物占该提取物总重量的1.4562%；所述的嘧啶类物质占该提取物总重量的0.5848%。
所述的脂肪酸类物质中含有：十四烷酸（肉豆蔻酸）、十五烷酸、 (Z)-9-十六碳烯酸、十六烷酸（棕榈酸）、(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸（亚油酸）、8-十八碳烯酸、顺-11,14-二十碳二烯酸、顺-13-二十碳烯酸、18-甲基十九烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸；
所述的酯类物质中含有：邻苯二甲酸甲基-2-戊酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯、邻苯二甲酸异丙基辛酯；
所述的嘧啶类物质中含有2-（4-苯腈）-5-二甲基氰基甲胺基氨基嘧啶。
所述的脂肪酸类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
十四烷酸（肉豆蔻酸）： 0.2183%，
十五烷酸： 0.4607%，
(Z)-9-十六碳烯酸： 0.8835%，
十六烷酸（棕榈酸）：9.1077%，
(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸（亚油酸）： 64.7244%，
8-十八碳烯酸：20.8272%，
顺-11,14-二十碳二烯酸： 0.4988%，
顺-13-二十碳烯酸： 0.2513%，
18-甲基十九烷酸： 0.1075%，
二十二烷酸：0.3463%，
二十四烷酸：0.5333%；
所述的酯类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
邻苯二甲酸甲基-2-戊酯：0.1676%，
亚油酸乙酯：0.6579%，
油酸乙酯：0.1128%；
邻苯二甲酸异丙基辛酯： 0.5179%，
所述的嘧啶类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
2-（4-苯腈）-5-二甲基氰基甲胺基氨基嘧啶：0.5848%。
上述白灵菇挥发性风味成分提取物的提取方法包括以下步骤：
A、对白灵菇进行清洗处理，切片处理，粉碎处理，得到白灵菇粉碎物；
所述的白灵菇为市售的新鲜、无损伤的白灵菇；
所述的清洗处理中采用蒸馏水；
经过该切片处理后的白灵菇再进行冷冻干燥处理，于4℃密封保存，用时现粉碎；
所述的白灵菇粉碎物的粒径为50-80目，优选为60目；
B、对所述的白灵菇粉碎物进行提取处理，得到所述的白灵菇挥发性风味成分提取物；所述的提取处理采用超临界CO2萃取方法；
所述的超临界CO2萃取的参数为：萃取温度为35℃-45℃，萃取压力为15MPa-25MPa，分离压力为8MPa -12MPa，分离温度为45℃-55℃，萃取时间为1小时；
本实施例中，步骤B中所述的超临界CO2萃取的各个参数的范围内选取以下数值点：
所述的萃取温度为35℃，萃取压力为15MPa，分离压力为8MPa，分离温度为45℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为40℃，萃取压力为15MPa，分离压力为10MPa，分离温度为50℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为45℃，萃取压力为15MPa，分离压力为12MPa，分离温度为55℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为35℃，萃取压力为20MPa，分离压力为10 MPa，分离温度为55℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为40℃，萃取压力为20MPa，分离压力为12MPa，分离温度为45℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为45℃，萃取压力为20MPa，分离压力为8MPa，分离温度为50℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为35℃，萃取压力为25MPa，分离压力为12MPa，分离温度为50℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为40℃，萃取压力为25MPa，分离压力为8MPa，分离温度为55℃，萃取时间为1小时；
所述的萃取温度为45℃，萃取压力为25MPa，分离压力为10MPa，分离温度为45℃，萃取时间为1小时。
本实施例中，设计有超临界CO2萃取正交试验：
超临界CO2萃取的影响因素主要是萃取参数和分离条件等，故将正交试验的因素确定为萃取压力、萃取温度、分离压力、分离温度，设计三个水平，进行L9(34)试验，因素水平见表1。称取白灵菇粉碎物100g，放入超临界CO2萃取釜中，萃取釜和分离釜的温度及压力依据每次萃取要求设定，萃取时间为1h。萃取率按下式计算：
萃取率% = 萃取出的挥发物质的质量/样品质量×100%
表1 超临界CO2制备白灵菇挥发性风味成分提取物因素水平表
以萃取率作为超临界CO2萃取的评价指标，对其萃取工艺条件进行分析，结果见表2、3。
表2：L9(34) 正交试验设计及结果
表3：正交试验方差分析
由表2可知，以萃取率为指标，确定制备所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的最佳萃取分离工艺条件为：萃取压力为20MPa、萃取温度为40℃、分离压力为12MPa、分离温度45℃。从表2所得极差分析可知：各因素对白灵菇挥发性风味成分萃取率的影响程度依次为分离温度＞萃取压力＞萃取温度＞分离压力，即分离温度对白灵菇挥发性风味成分的萃取率的影响最大，萃取压力和萃取温度其次，分离压力的影响最小。由表3的方差分析可知，4种因素中萃取压力和分离温度对试验结果均有显著性影响，其中分离温度的影响最为显著。
本发明实施例中给出了最佳工艺条件下萃取的白灵菇挥发性风味成分提取物分的技术方案：如表2所示，本发明实施例中CO2超临界萃取的条件为：萃取温度是35℃-45℃，萃取压力为15MPa-25MPa，分离压力是8MPa -12MPa，分离温度是45℃-55℃，萃取时间为1小时；
C、收集所述的白灵菇挥发性风味成分提取物，4℃保存备用；所述的白灵菇挥发性风味成分提取物为透明黄绿色液体；
上述白灵菇挥发性风味成分提取物的鉴定方法包括以下步骤：
A、将气相色谱-质谱联用仪的萃取头置于所述的白灵菇挥发性风味成分提取物中，进行萃取处理，时间为20-60min，优选为40min；
B、将完成所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的萃取处理后的萃取头，置于气相色谱-质谱联用仪的汽化室中，进行解吸处理，得到吸解产物；
C、将所述的吸解产物采用气相色谱-质谱联用技术（gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS）进行定性和定量分析。
步骤C中气相色谱的条件为：
色谱柱：HP-5MS弹性石英毛细管柱 (30m×0.25mm，0.25μm)；升温程序：初始温度100℃，以10℃/min速度升至250℃，保持10min；载气（He）流速0.5mL/min，进样量0.2μL；分流比20:1；容积延迟2min。
步骤C中质谱的条件为：
电子轰击离子源的电子能量为70eV，离子源温度230℃，质量扫描范围m/z 20～500，四极杆温度150℃，倍增器电压1388V，发射电流34.61μA，接口温度为230℃。
本实施例中所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的色谱分析结果详见表4。
表4 ：白灵菇挥发性风味成分提取物化学成分的GC-MS分析结果
将提取方法的最佳工艺条件下，即提取方法的步骤B中所述的的超临界CO2萃取的参数为：萃取温度为40℃，萃取压力为20MPa，分离压力为12 MPa，分离温度为45℃，萃取时间为1小时，得到的白灵菇挥发性风味成分提取物按上述GC-MS分析条件进行鉴定，可以通过人工谱图解析，确定挥发性成分化学组成成分，并按照峰面积归一法测定各组分的相对含量，分析鉴定结果见图1和表4。图1由GC-MS分析可知，从超临界CO2萃取的白灵菇挥发性风味成分提取物中共鉴定出16个香气成分，其中：脂肪酸类11个，占总量的97.9590%；酯类4个，占总量的1.4562%；嘧啶类1个，占总量的0.5848%。由此可见，酸类物质是白灵菇主要的香气成分。白灵菇挥发性风味成分提取物的主要化学组分为(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸（亚油酸），占挥发性风味成分总量的64.7244%。
本实施例中的CO2气体纯度大于99.5%，三氯甲烷为色谱纯。
本实施例中的百分含量无特别指出之外，均为重量百分比。
本实施例采用的超临界CO2萃取设备为HA220-50-06（江苏南通华安超临界萃取有限公司）；冷冻干燥机为LGJ-200（北京松源华兴冷冻干燥设备有限公司）；气相色谱-质谱联用仪为Agilent Technologies 7890A GC/5975C MS（美国安捷伦公司）。
本实施例中，术语“挥发性风味成分”指白灵菇中脂肪酸类、脂肪酸酯类、嘧啶类物质等具有挥发性物理性质的成分。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种白灵菇挥发性风味成分提取物，其特征在于：所述的提取物中含有脂肪酸类物质、酯类物质、嘧啶类物质；所述的脂肪酸类物质的重量占该提取物总重量的97.9590%，所述的酯类物占该提取物总重量的1.4562%；所述的嘧啶类物质占该提取物总重量的0.5848%。
2.根据权利要求1所述的白灵菇挥发性风味成分提取物，其特征在于：
所述的脂肪酸类物质中含有：十四烷酸、十五烷酸、 (Z)-9-十六碳烯酸、十六烷酸、(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸、8-十八碳烯酸、顺-11,14-二十碳二烯酸、顺-13-二十碳烯酸、18-甲基十九烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸；
所述的酯类物质中含有：邻苯二甲酸甲基-2-戊酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯、邻苯二甲酸异丙基辛酯；
所述的嘧啶类物质中含有2-（4-苯腈）-5-二甲基氰基甲胺基氨基嘧啶。
3.根据权利要求1或2所述的白灵菇挥发性风味成分提取物，其特征在于：所述的脂肪酸类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
十四烷酸： 0.2183%，
十五烷酸： 0.4607%，
(Z)-9-十六碳烯酸： 0.8835%，
十六烷酸：9.1077%，
(Z,Z)-9,12-十八碳二烯酸： 64.7244%，
8-十八碳烯酸：20.8272%，
顺-11,14-二十碳二烯酸： 0.4988%，
顺-13-二十碳烯酸： 0.2513%，
18-甲基十九烷酸： 0.1075%，
二十二烷酸：0.3463%，
二十四烷酸：0.5333%；
所述的酯类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
邻苯二甲酸甲基-2-戊酯：0.1676%，
亚油酸乙酯：0.6579%，
油酸乙酯：0.1128%；
邻苯二甲酸异丙基辛酯： 0.5179%，
所述的嘧啶类物质中各个成分的重量占该提取物的总重量的百分比分别为：
2-（4-苯腈）-5-二甲基氰基甲胺基氨基嘧啶：0.5848%。
4.一种白灵菇挥发性风味成分提取物的提取方法，其特征在于：所述的白灵菇挥发性成分提取物中含有脂肪酸类物质、酯类物质、嘧啶类物质；所述的脂肪酸类物质的重量占该提取物总重量的97.9590%，所述的酯类物占该提取物总重量的1.4562%；所述的嘧啶类物质占该提取物总重量的0.5848%；
该提取方法包括以下步骤：
A、对白灵菇进行清洗处理，切片处理，粉碎处理，得到白灵菇粉碎物；
B、对所述的白灵菇粉碎物进行提取处理，得到所述的白灵菇挥发性成分提取物；所述的提取处理采用超临界CO2萃取方法；
C、对所述的白灵菇挥发性成分提取物收集备用。
5.根据权利要求4所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的提取方法，其特征在于：步骤B中所述的的超临界CO2萃取的参数为：萃取温度为35℃-45℃，萃取压力为15 MPa -25 MPa，分离压力为8 MPa -12 MPa，分离温度为45℃-55℃，萃取时间为1小时。
6.根据权利要求4或5所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的提取方法，其特征在于：步骤B中所述的的超临界CO2萃取的参数为：萃取温度为40℃，萃取压力为20MPa分离压力为12 MPa，分离温度为45℃，萃取时间为1小时。
7.一种白灵菇挥发性风味成分提取物的鉴定方法，其特征在于：所述的白灵菇挥发性成分提取物中含有脂肪酸类物质、酯类物质、嘧啶类物质；所述的脂肪酸类物质的重量占该提取物总重量的97.96%，所述的酯类物占该提取物总重量的1.46%；所述的嘧啶类物质占该提取物总重量的0.58%；
该白灵菇挥发性成分提取物的提取方法包括以下步骤：
对白灵菇进行清洗处理，切片处理，粉碎处理，得到白灵菇粉碎物；对所述的白灵菇粉碎物进行提取处理，得到所述的白灵菇挥发性成分提取物；所述的提取处理采用超临界CO2萃取方法；对所述的白灵菇挥发性成分提取物收集备用；
该鉴定方法包括以下步骤：
A、将气相色谱-质谱联用仪的萃取头置于所述的白灵菇挥发性风味成分提取物中，进行萃取处理，时间为20-60min；
B、将完成所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的萃取处理后的萃取头，置于气相色谱-质谱联用仪的汽化室中，进行解吸处理，得到吸解产物；
C、将所述的吸解产物采用气相色谱-质谱连用的方法进行定性和定量分析。
8.根据权利要求7所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的鉴定方法，其特征在于：步骤C中气相色谱的条件为：毛细管色谱柱的参数为： 30m×0.25mm，0.25μm，初始温度为100℃，以10℃/min速度升至250℃，保持10min，载气流速0.5mL/min，进样量0.2μL，分流比20:1；容积延迟2min。
9.根据权利要求7所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的鉴定方法，其特征在于：步骤C中质谱的条件为：电子轰击离子源的电子能量为70eV，离子源温度230℃，质量扫描范围m/z 20～500，四极杆温度150℃，倍增器电压1388V，发射电流34.61μA，接口温度为230℃。
10.根据权利要求7所述的白灵菇挥发性风味成分提取物的鉴定方法，其特征在于：其特征在于，步骤C中还进一步包括用峰面积归一法测定各组分的含量。
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| CN (1) | CN102533444A (zh) |
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