不同包装方式对薄荷香气成分影响的研究

◎ 张欣瑶

（北京首都机场餐饮发展有限公司，北京 100621）

1 概述

西式快餐的市场在不断更新扩大，薄荷常作为香辛调味料、辅料应用于各种主食以及饮品制作中，其感官品质直接影响消费者对餐品的满意度。因此，保持原、辅料最佳特性是提升餐品质量不可忽视的重要一环。

香气是果实风味品质的重要指标之一，也是衡量芳香植物应用价值的重要因素[1]，在很大程度上影响着消费者的购买欲[2]。许多蔬菜水果具有芳香气味，果实中的香气成分主要来源于各种挥发性物质[3]，仅占其鲜重的0.001%～0.01%，但是会影响果实的风味。

薄荷又称留兰香、银丹草，唇形科薄荷属植物。气味清新，味辛凉，常作为香辛调味蔬菜，是一种有很高经济价值的芳香作物[4]，由多种具有挥发性的芳香物质组成，其成熟度、新鲜度等因素会影响香气物质的种类及含量[5]。

2 食品风味物质及其特点

食品风味是食品成分作用于人的视觉、味觉、嗅觉等器官所产生的各种感官反应，主要可分为化学感觉、物理感觉以及心理感觉3类。食品的化学感觉是食品直接刺激口腔和鼻腔所导致的感官反应，主要包括作用于味蕾的味觉（酸、甜、苦、咸等）和作用于嗅球的嗅觉（香、臭等）。食品的物理感觉主要体现在食品本身的性状，包括触觉（软、硬、黏、热等）和运动感觉（滑、干等）。食品的心理感觉主要是由食品的颜色、形状、品种等引起人的视觉心理感受[6]。

食品风味是引导人们选择食品的重要主导因素。食品风味物质具有以下4种特点：①种类繁多且相互影响。经过调配的咖啡已经鉴定的风味物质多达500余种，尚未鉴定的还有数百种。焙烤土豆中香气风味物质已鉴定出200多种，食品的风味是大量风味物质相互协同或拮抗而形成的，如2-丁酮、2-戊酮、2-己酮、2-庚酮、2-辛酮单独存在时不产生嗅感，当以一定比例混合时会产生明显嗅感。②含量微少、效果显著。乙酸异戊酯含量为5×10-6mg·kg-1就会产生明显的水果香气。③稳定性差，易被破坏。④风味类型与风味物质种类和结构缺乏普遍的规律性。

3 研究目的与意义

西式快餐在中国的发展逐步普及，随着市场对食品品质的要求不断提高以及食品工业对天然风味物质的需求不断增长，水果蔬菜香气的研究受到越来越多的关注[7]。薄荷在西式快餐中得到广泛的应用，但其茎及叶脆嫩，同时加工和贮藏会引发一系列化学反应，有时会引起食品中萜烯类、醇类、醛类、酯类和酮类等香气成分的改变[8]，因此通过鉴定薄荷的主要呈香类别，研究不同包装方式下薄荷在贮藏期内香气成分的变化情况，为薄荷选择合理的包装方式，提高商品性提供理论依据和科学指导。

4 研究方法

为确定不同包装方式对罗勒、薄荷贮后货架期内香气成分的影响，本研究采用HS-SPME-GC-MS技术测定薄荷的香气成分，通过定性定量分析其香气成分在贮藏期内的变化情况，揭示贮藏过程中薄荷香气成分的变化规律，为选择最适薄荷的包装方式，保持薄荷香气及提高品质提供参考。

挑选新鲜、清洁、大小均匀、无机械伤和病虫害的薄荷进行试验。将其分别采用4种不同包装方式进行包装，A为裸露无包装；B为PE保鲜膜包裹；C为PE包装袋（210 mm×230 mm×0.037 mm）密封包装；D为PE保鲜盒（125 mm×192 mm×11 mm）密封包装。每份约20 g，置于冷库（4 ℃，90%～95% RH）中贮藏。贮藏期内每天测定薄荷的挥发性气体成分。

4.1 薄荷香气成分的HS-SPME吸附

将2 g薄荷叶片粉碎后置于5 mL手动样品瓶中，用聚四氟乙烯衬里的硅橡胶垫密封后将30 μm PDMS萃取头插入瓶中，手动进样瓶置于80 ℃磁力搅拌水浴锅内，推出纤维头（纤维萃取头不可接触叶片），顶空萃取10 min，随后抽回纤维头，从样品瓶上拔出萃取头，再将萃取头迅速插入GC-MS汽化室解吸5 min，同时启动仪器采集数据。

4.2 薄荷香气成分的GC-MS测定

（1）色谱条件。DB-5 MS（50 m×0.25 mm×0.25 μm）色谱柱，载气为高纯氦气，恒流流速1.0 mL·min-1，进样口温度：230 ℃，升温程序：初始温度60 ℃，以3 ℃·min-1升至 150 ℃，以 8 ℃·min-1升至 250 ℃，保持5 min，不分流进样。

（2）质谱条件。电子轰击（E1）离子源，电子能量70 eV，离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，调谐方式为标准调谐，质量扫描方式为全部离子扫描，质量扫描范围m/z 30～550。

4.3 薄荷香气成分的定性定量分析

GC-MS分析得到的质谱数据通过检索 NIST/WILEY标准谱库进行定性分析；采用峰面积归一化法对挥发性物质的相对含量进行定量分析采用Excel2016，采用统计学软件SPSS 19.0进行数据处理和显著性分析。

5 结果与分析

5.1 不同包装方式对薄荷挥发性香气成分数量的影响

采用顶空固相微萃取法采集薄荷自然状态下释放的香气成分，经GC-MS分析，对相似度大于90%的组分经计算机谱库检索，与标准质谱库对照，对不同包装方式条件下的薄荷香气成分及其含量进行分析。薄荷贮藏期第13 d，4种不同包装方式其叶片挥发性成分总离子流图见图1。

如图2，新鲜薄荷叶片贮藏第4 d，A、B组挥发性气体组分数量均达至峰值，A组43种，是B组的1.1倍，C、D组贮藏第7 d数量增至峰值，分别为42、40种，两组差异不显著（P＞0.05），与A、B组峰值差异也不显著（P＞0.05），说明不同包装方式对于薄荷挥发性组分数量影响较小，只是延缓香气成分的合成速率。贮藏后期，各组挥发性组分数量均不断减少，A组减少速率最快，在贮藏第13 d，仅剩16种，C组保留24种挥发性成分。D组保留27种，数量最多，是A组的1.69倍，4种不同包装的薄荷数量有多到少的顺序依次为D＞C＞B＞A。

因此，叶片香气成分在裸露无包装的条件下贮藏，其成分流失的速率大于有包装的各处理组，综上所述，包装可有效阻止罗勒、薄荷风味物质数量的减少，密封包装对于延缓罗勒、薄荷叶片成熟进程效果显著（P＜0.05）。

图1 薄荷总离子流色谱图

图2 薄荷香气成分数量变化图

5.2 不同包装方式对薄荷挥发性香气组分及含量的影响

将薄荷叶片总离子流色谱图按照峰面积归一化法，得到薄荷叶片中各组分的相对含量。表1显示了贮藏期第0 d的薄荷挥发性香气成分、分类及含量的差异。

薄荷叶片中检出的29种挥发性物质中，芳香物质25种，占总挥发性物质含量的87.873%。薄荷叶片中挥发性香气成分主要分为萜烯类（序号1～15）、醇类（序号16～22）、酮类（序号23）、酯类（序号24、25）、酸类（序号26、27）等化合物，见表1。其中，15种萜类（主要成分有D-柠檬烯、大根香叶烯、石竹烯、枞油烯、β-月桂烯等）占测定芳香物质总量的36.82%，7种醇类（主要成分有二氢香芹醇、芳樟醇、顺式-香苇醇、α-毕橙茄醇等）占芳香物质总量的25.30%。1种酮类为D-香芹酮，占测定芳香物质总量的34.58%。2种酯类物质、2种酸类物质等为占比较小的挥发性成分。这与李小龙等[9]的研究结果相一致，萜烯类、醇类、酮类物质为薄荷香气的主要成分种类。

表1 薄荷叶片挥发性香气组分表

薄荷经4种不同方式包装后贮藏第13 d，各类物质相对含量如图3所示。A～D组萜类物质占芳香物质总量的比重分别为12.41%、14.54%、20.50%、26.67%，醇类物质占芳香物质总量的比重分别为54.76%、51.46%、41.80%、37.52%，酮类物质占芳香物质总量的比重分别为16.08%、20.74%、25.11%、25.53%，酯类物质占芳香物质总量的比重分别为1.40%、0.73%、1.04%、0.48%，酸类物质占芳香物质总量的比重分别为10.11%、8.59%、7.42%、5.83%。

薄荷叶片中萜烯类物质相对含量变化情况如图3a所示，随着货架期的延长整体在贮藏前期缓慢升高，6 d后各组含量均开始下降。A、B组下降趋势明显。贮藏第13 d，A、B组萜类相对含量为11.63%、13.63%，C、D组显著（P＜0.05）高于A、B组，分别为18.78%、25.18%。萜烯类物质中D-柠檬烯、石竹烯、β-月桂烯、（E）-β-金合欢烯、大根香叶烯为主要萜烯类化合物，其中，D-柠檬烯也是薄荷叶片主要香气成分之一。贮藏前期，其相对含量随着叶片成熟衰老的发生不断增加，随后分解速率大于合成速率，相对含量逐渐减少。贮藏第13 d，C组D-柠檬烯相对含量为5.53%，A、B、D组分别为2.461%，3.643%，6.132%，由此可见，贮藏期内密封包装罗勒相对于裸露无包装和保鲜膜包裹来说，更有助于延缓D-柠檬烯等帖烯类化合物含量的减少，从而保持薄荷叶片香气。

醇类物质如图3b所示，贮藏第1～13 d，相对含量整体呈上升趋势，该变化与果实中发生的一系列生理生化反应有关。薄荷的芳香气味随着叶片的成熟而产生，随着果实衰老程度而增加，醇脱氢酶（ADH）将醛类催化成相应的醇类，使醇类含量增加。芳樟醇、α-毕橙茄醇、顺式-香苇醇相对含量较少。芳樟醇、1-十六烷醇在贮藏第13 d，A、B、C、D组均未检出。二氢香芹醇是醇类物质中主要成分，相对含量均逐渐增加，贮藏第7 d后迅速增加。4种包装方式中，第13d醇类物质含量C、D组分别增加了72.22%、84.40%，A、B组增加了1.12倍、1.14倍。可见密封包装有助于抑制醇类物质的增加，延缓叶片成熟衰老速率，推迟后熟进程，减少不良气味的产生。

酮类物质如图3c所示，仅检测出D-香芹酮，是薄荷叶片挥发性香气成分的主要物质，贮藏第13 d，A、B组分别占15.07%、19.07%，C、D组占23.00%、24.10%，两组差异不显著（P＞0.05），但显著（P＜0.05）高于A、B组。

贮藏第1～13 d，挥发性物质中酯类、酸类等其他物质相对含量偏低，在一定范围内呈现波动趋势，包装前后差异不明显，不同包装方式对于酯类、酸类影响较小。

图3 薄荷物质含量变化图

6 结论

贮藏初期，薄荷中共检测出25种香气成分，特征香气以酮、醇类成分为主，其中，二氢香芹醇、D-香芹酮、D-柠檬烯为薄荷主要香气成分。

采用4种不同方式包装薄荷，在裸露无包装的条件下贮藏，叶片香气成分流失的速率大于有包装的各处理组；贮藏期内密封包装薄荷相对于裸露无包装和保鲜膜包裹来说，更有助于延缓萜烯类化合物含量的减少，抑制醇类物质的增加，从而保持叶片香气。

薄荷挥发性物质中酯类、酸类等其他物质相对含量偏低，在一定范围内呈现波动趋势，包装前后差异不明显。因此，密封包装可有效阻止薄荷主要风味物质数量的减少，对于保持香气成分效果显著。

7 展望

本文研究不同包装方式对薄荷香气成分的影响，对丰富芳香蔬菜保鲜机理相关理论具有重要的研究意义，可进一步深入研究薄荷等芳香蔬菜的成香机理，并为其贮藏保鲜留香，延长其货架期提供指导和参考。