摘要 [目的]比较鲜姜与干姜水溶性风味物质的差异。[方法]以乙醇-水为溶剂分别提取鲜姜和干姜中的风味物质，以固相微萃取（SPME）顶空进样，采用GCMS法测定2份提取液中风味物质的组成。[结果]鲜姜和干姜提取液中共鉴定出57种化学成分，其中有19种在鲜姜中未检测出来，有8种在干姜中未检测出来。鲜姜、干姜中的主要呈香呈味物质是倍半萜类物质，分别为α姜黄烯、姜烯、α法呢烯、β甜没药烯、β倍半水芹烯，但相对含量有显著差异，其中相对含量最高的为α姜黄烯，分别为17.924%和25.402%。鲜姜、干姜水溶性风味物质的差异是：在2种提取液中相对含量大于3%的化学成分干姜比鲜姜少2种，分别是柠檬醛、枯茗醛，干姜没有的物质在鲜姜中的含量也很低，这些物质对姜的特征风味有较大的贡献。[结论]鲜姜提取液色泽透明、香气清新浓郁，无苦味，而干姜提取液色泽半透明，香气浓郁，但有苦味。
关键词 鲜姜;干姜;水溶性;风味;GCMS
中图分类号 S632.5;R284 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）34-12304-03
Study on WaterSoluble Flavor Material in Fresh Ginger and Dry Ginger by GCMS
YUAN Guanfu， WEI Jie， ZHENG Erli， XU Caihong* et al
（Guangzhou Kaihong Flavors & Fragrances Co. Ltd.， Guangzhou， Guangdong 510550）
Abstract [Objective] To compare the difference of watersoluble flavor material in the fresh and dry ginger. [Method] The watersoluble flavor material was extracted with ethanolwater. And the SPMEGCMS technique was performed to analyze the flavor constituents in extract. [Result] 57 compositions were identified in the extract of fresh ginger and dry ginger by GCMS. There were 19 compositions in fresh ginger and 8 compositions in dry ginger not found among them. The main flavor constituents in two extracts were sesquiterpene which were αcurcumene， zingerbene， αfarnesene， βBisabolene， βsesquephellandrene. The highest peak in two extracts were αcurcumene（17.924% and 25.402%）. The relative contents higher than 3% in the dry ginger less than 2 kinds of fresh ginger which were citral and cuminal. The compositions which were not founded in dry ginger were low content in fresh ginger， they have a greater contribution on the characteristic of the ginger flavor. [Conclusion] By sensory analysis， the color， aroma and taste of extract in fresh ginger were better than those in the dry ginger.
Key words Fresh ginger; Dry ginger; Watersoluble; Flavor; GCMS
姜（Zingiber Offtcinale Roscoe）属于蘘荷科姜属[1]，为多年生草本宿根单子叶种子植物，其在我国中部、东南部至西南部广为栽培，尤其以河南、山东、湖北、云南、广东、江苏等省种植较多[2]。我国是世界上最大的生姜出口国之一，每年的出口量为世界总出口量的40%以上。姜气味辛、微温、无毒，外服去臭气，通神明，经五脏除风邪寒热，伤寒头痛鼻塞，咳逆上气，止咳吐，去痰下气[3];其特有的辛辣味不仅能使菜肴增味调香，且可刺激人的食欲。生姜营养丰富，干物质含量为13.2%～15.5%，其中总脂类5.7%～14.5%，总可溶性糖2.02%～5.34%，纤维素5.23%～5.95%，粗蛋白7.98%～10.04%，淀粉5.78%～8.88%[4];干姜含挥发油（姜油树酯）0.25%～0.30%，主要成分为姜醇、姜烯、水芹烯、莰烯、柠檬醛、芳樟醇、甲基庚烯酮、壬醛、d龙脑等，辣味成分（姜辣素）为姜酚，其分解则变成油状辣味成分姜烯酮和结晶性辣味成分姜酮、姜萜酮的混合物。
鲜姜为采挖而得的新鲜根状茎，是烹调和佐餐的调味佳品;干姜为新鲜根状茎姜的干燥根茎，是工业上提取干姜香精油的重要原料，二者在性味、功能上均有区别[5-6]，在风味上也有一定的差别。姜的调香、调味作用与其所含的化学成分有关。目前已定性测定姜的风味物质超过200多种[7]。姜的风味物质不仅种类多，而且呈香、呈味丰富多彩[8]。以姜风味物质为主的香精已广泛用于食品、饮料、化妆品和洗涤用品等多种行业。生姜风味物质还是某些药品的重要原料。
随着人们饮食水平的提高和安全意识的增强，人们对鲜姜风味的追求有增无减[9-10]，而对于干姜风味的需求基本平稳。为了开发鲜姜和干姜风味的制品，笔者比较了鲜姜和干姜水溶性风味物质的主要差别。
1 材料与方法
1.1 材料
鲜姜：市售;干姜：市售;食品级乙醇。主要仪器：R2022型旋转蒸发仪，上海夏丰实业有限公司;Voyager GCMS型气相色谱-质谱联用仪，美国Finnigan（菲尼根公司产品）。
1.2 方法
1.2.1 鲜姜水溶性风味物质的制备。
将鲜姜洗净去净泥土，去除根蒂、变色部分。称取100 g鲜姜，切丝并绞碎，用质量比为1∶2的无水乙醇提取，过滤、静置得到澄清的鲜姜提取液，向提取液中加入均匀化剂，并经真空浓缩至无醇，得到鲜姜水溶性风味物质。
1.2.2 干姜水溶性风味物质的制备。
称取100 g干姜，粉碎，用质量为1∶6的70%的乙醇提取，过滤、静置得到澄清的干姜提取液，向提取液中加入均匀化剂，并经真空浓缩至无醇，得到干姜水溶性风味物质。
1.2.3 取样方法。
采用固相微萃取（SPME）顶空取样，选用PDMS纤维头（红色）。分别取鲜姜水溶性风味物质和干姜水溶性风味物质各20 ml置于50 ml顶空瓶中用SPME器萃取。萃取温度：60 ℃;萃取时间：45 min;解吸温度：250 ℃。
1.2.4 风味物质的检测方法。
SPME热解吸分流进样，分流比80∶1;进样口温度250 ℃;DB5石英毛细管柱（30 m×0.25 mmID×0.25 m）;载气：氦气;流速：1 ml/min;升温程序：初始温度50 ℃，保持3 min，以6 ℃/min升至120 ℃，再以10 ℃/min升至180 ℃，最后以15 ℃/min升至280 ℃，保持15 min。质谱条件：EI源，电子能量：70 eV;检测电压：380 V;检测离子质量范围：（m/z） 33～450 u;接口温度280 ℃;离子源温度230 ℃;谱库检索：NIST库。
2 结果与分析
2.1 鲜姜、干姜乙醇提取液的感官评价
由表1可见，鲜姜提取物具有清新的鲜姜味和明显的辛辣味，无苦味，其嗅感、口感都是鲜姜的风味，外观浅黄色、澄清透明;干姜提取物其外观为棕黄色澄清半透明液体，有苦味和姜味，但味较沉。
表1 鲜姜、干姜乙醇提取液的感官评价
类别外观口感嗅感
鲜姜澄清、透明、黄色新鲜的姜味清新、浓郁的姜香
干姜半透明、棕黄色姜味，但有苦味有浓郁的姜味，但味沉
2.2 鲜姜、干姜水溶性风味物质的GCMS检测
采用顶空取样法，应用GCMS技术，对鲜姜和干姜2种水溶性风味物质的成分进行分析，以峰面积归一化法计算各成分相对百分含量，结果如表2所示。
表2 鲜姜和干姜水溶性风味物质的GCMS分析结果
序号名称分子式质量相对含量∥%
鲜姜提取物干姜提取物
1异丁醛C4H8O0.012-
2乙醛丙二醇缩醛C5H10O2-0.022
3乙缩醛C6H14O20.0050.010
4己醛 C6H12O-0.007
5糠醛C5H4O2-0.021
6异戊酸C5H10O2-0.006
72庚酮C7H14O0.0030.002
8庚醛C7H14O0.0010.004
92庚醇C7H16O-0.016
10戊醛丙二醇缩醛C8H16O2-0.003
11反2庚烯醛 C7H12O-0.002
12苯甲醛C7H6O0.0020.165
13甲基庚烯酮 C8H14O0.1190.089
14辛醛C8H16O0.020-
15己酸 C6H11O2-0.066
16柠烯C10H160.0170.017
171.8桉叶素C10H18O0.0730.032
18反2辛烯醛 C8H14O0.021-
192乙基己醇 C8H18O-0.008
20苯乙醛 C8H8O-0.018
212壬酮C9H18O0.0040.037
22芳樟醇C10H18O0.2540.218
232壬醇C9H20O-0.112
24葑醇C10H18O -0.010
25樟脑C10H16O 0.0520.048
26香茅醛C10H18O0.056-
27异龙脑C10H18O0.0300.018
28β松油醇C10H18O-0.020
29龙脑C10H18O0.7190.628
304松油醇C10H18O0.1180.150
31对孟烯8醇C10H18O-0.042
32α松油醇C10H18O0.4370.348
接下表
续表2
序号名称分子式质量相对含量∥%）
鲜姜提取物干姜提取物
33柠檬醛C10H16O3.7910.065
34反2癸烯醛C10H18O0.043-
35枯茗醛C10H12O5.9570.100
36茴香脑C10H12O-0.775
372十一酮C11H22O0.2891.217
382十一醇C11H24O-0.050
39乙酸龙脑酯C12H20O20.1240.162
40乙酸香茅酯C12H22O20.0900.109
41乙酸橙花酯C12H20O20.005-
42乙酸香叶酯C12H20O20.1640.139
43α古巴烯C15H24-0.213
44β榄香烯C15H240.4000.298
45大根香叶烯 BC15H240.084-
46γ榄香烯C15H24-0.078
47β法呢烯C15H240.3340.490
48异香橙烯C15H240.0700.246
49α姜黄烯C15H2217.92425.402
50姜烯C15H2416.50624.981
51α法呢烯C15H247.6157.076
52β甜没药烯C15H248.95114.412
53表二环倍半水芹烯C15H240.2050.132
54β倍半水芹烯C15H2417.72518.484
55δ杜松烯C15H26O0.1680.612
56橙花叔醇C15H26O-0.252
57姜醇C17H26O4 0.191-
注：“-”表示未检测出。
鲜姜和干姜的水溶性风味物质的GCMS检测总离子流图分别见图1和图2，经过NIST谱库进行检索，并通过查阅文献，从鲜姜提取液中鉴定出38种化学成分，从干姜提取液中鉴定出49种化学成分。各化学成分的相对质量分数是经过数据处理系统按峰面积归一化法计算得出的，见表2。
图1 鲜姜水溶性风味物质的GCMS总离子流
图2 干姜水溶性风味物质的GCMS总离子流
由表2可知，从鲜姜提取液和干姜提取液中共鉴定出57种化学成分，有19种化学成分在鲜姜提取液中未鉴定出来，分别是乙醛丙二醇缩醛、己醛、糠醛、异戊酸、2庚醇、戊醛丙二醇缩醛、反2庚烯醛、己酸、2乙基己醇、苯乙醛、2壬醇、葑醇、β松油醇、对孟烯8醇、茴香脑、2十一醇、α古巴烯、γ榄香烯、橙花叔醇;有8种化学成分在干姜提取液中未鉴定出，分别是异丁醛、辛醛、反2辛烯醛、香茅醛、反2癸烯醛、乙酸橙花酯、大根香叶烯 B、姜醇。这些成分差异除了与鲜姜和干姜材料的差异有关，还与有些物质易溶于乙醇而适于在干姜中提取有关。
鲜姜提取液和干姜提取液的主要呈香呈味成分基本相同，都是倍半萜类化合物，分别为α姜黄烯、姜烯、α法呢烯、β甜没药烯、β倍半水芹烯，其中相对含量最高的为α姜黄烯，分别为17.924%和25.402%。在2种提取液中相对含量大于3%的化学成分干姜比鲜姜少2种，分别为柠檬醛、枯茗醛，其在鲜姜提取液中的含量都大大高于干姜。另外，在干姜未鉴定出的化合物在鲜姜中的含量都很低，大多属于氧化萜类化合物，根据文献报道[11]，这些化合物对姜的特征风味有很大的作用。
3 结论
以乙醇为溶剂，采用溶剂浸提法提取鲜姜和干姜的水溶性风味物质，根据感官分析可知，鲜姜提取液的品质比干姜的要好，其色泽透明、香气清新浓郁，无苦味。
利用GCMS技术分析鲜姜和干姜提取液中的化学成分，结果从鲜姜和干姜提取液中共鉴定出57种化学成分，其中从鲜姜中鉴定出38种化学成分，从干姜中鉴定出49种化学成分。干姜中有19种化学成分是鲜姜中没有的，而鲜姜中有8种化学成分在干姜中未鉴定出来，这些成分差异除了与鲜姜和干姜材料的差异有关，还与有些物质易溶于酒精而适于在干姜中提取有关。
鲜姜和干姜中主要呈香呈味成分基本相同，都是倍半萜类化合物，分别是α姜黄烯、姜烯、α法呢烯、β甜没药烯、β倍半水芹烯，其中相对含量最高的为α姜黄烯，分别为17.924%和25.402%。在2种提取液中相对含量大于3%的化学成分干姜比鲜姜少2种，分别是柠檬醛、枯茗醛。干姜没有的物质在鲜姜中的含量也很低，这些物质对姜的特征风味有较大的贡献。
安徽农业科学 2014年
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