飞龙掌血蜂蜜是蜜蜂采集飞龙掌血蜜源植物酿造而成的一种中国特色中药材蜂蜜。飞龙掌血(Toddalia asiatica (L.) Lam.),又名见血飞、大救驾、散血丹等,为芸香科飞龙掌血属植物。飞龙掌血的花期分为两季,在五岭以南各地多于春季开花;沿长江两岸各地多于夏季开花,其果期多在秋冬季。挥发性物质是蜂蜜特殊芳香的重要组成。不同来源的蜂蜜具有不同的挥发性成分,从而赋予蜂蜜独特的风味。

中国农业科学院蜜蜂研究所、资源昆虫高效养殖与利用全国重点实验室的姜澳、黎洪霞、陈兰珍*等对飞龙掌血蜂蜜的理化指标进行测定,并利用HS-SPME/GC-Q-TOF-MS对其挥发性成分进行分析,筛选关键香气化合物,明确其香气特征,旨在为飞龙掌血蜂蜜的挖掘提供数据支撑,并为其他特色中药材蜂蜜的开发提供研究思路。


1 飞龙掌血蜂蜜基本理化指标分析

蜂蜜中的花粉形态特征和相对含量是鉴别蜂蜜植物品种和掺假的手段之一。目前,我国没有相关标准明确规定不同品种蜂蜜的花粉率,仅GB/T 23194—2008《蜂蜜中植物花粉的测定方法》给出了一些单花蜜的参考值。Rodopoulou等认为某种蜂蜜中主要花粉率大于45%,即可认定为某个品种的单花种蜂蜜。本研究中测定的飞龙掌血蜂蜜的花粉率为(66.7±0.5)%,根据上述结论可认定本研究对象为飞龙掌血蜂蜜。同时,利用扫描电镜比对了飞龙掌血蜂蜜的花粉形态(图1)。因此,根据该蜂蜜中的花粉率和花粉形态特征可以推断其植物来源为飞龙掌血。


蜂蜜的水分含量是评价其品质的重要指标,水分含量通常与蜜蜂的品种、蜜源植物的种类和蜂蜜的酿造过程有关,同时也受采蜜季节及地域差异等因素的影响。在酿造蜂蜜的过程中,蜜蜂通过不断煽动翅膀蒸发掉花蜜中多余的水分,而蜂蜜中水分过多则会发酵,进而对蜂蜜风味产生影响。由表1可知,飞龙掌血蜂蜜的水分质量分数为(18.71±1.49)%,符合GH/T 18796—2012《蜂蜜》规定蜂蜜中水分含量的要求。


糖类是蜂蜜甜味的主要物质组成,其中,果糖和葡萄糖是蜂蜜中主要的糖类,赋予蜂蜜甜味、触变性和吸湿性。飞龙掌血蜂蜜中果糖和葡萄糖质量分数分别为(35.92±2.70)%和(35.85±2.51)%,其总质量分数为71.77%,符合GH/T 18796—2012中果糖和葡萄糖总量不低于60%的要求。此外,该标准中规定除一些特殊蜂蜜如桉树蜂蜜和柑橘蜂蜜等之外,其他蜂蜜的蔗糖质量分数应不高于5%,飞龙掌血蜂蜜中蔗糖质量分数为(1.19±1.37)%,符合标准。

氨基酸是构成蛋白质的基本组成成分,是蜂蜜中营养物质的主要来源之一。氨基与羧基结合在同一碳原子上的称为

-氨基酸,对蜂蜜的风味有重要贡献。按风味特征分为鲜味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和赖氨酸)、甜味氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、组氨酸、脯氨酸)、苦味氨基酸(精氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸和亮氨酸)和芳香族氨基酸(半胱氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸)。飞龙掌血蜂蜜氨基酸中谷氨酸的含量最高,为(197.18±26.38)mg/kg,其次为脯氨酸和天冬氨酸,含量分别为(189.84±20.18)mg/kg和(132.02±39.33)mg/kg。这3 种氨基酸都是甜味氨基酸,能够为食物增添层次感和口感。组氨酸、甘氨酸和精氨酸等在飞龙掌血蜂蜜中含量较低,但其共同为蜂蜜风味组成作出重要贡献。

DPPH自由基、ABTS阳离子自由基清除能力用IC50表示,其越小说明自由基清除作用越强。经实验分析,飞龙掌血蜂蜜的DPPH自由基清除能力(IC50为(57.18±7.62)mg/mL)强于与飞龙掌血同科的柑橘蜜DPPH自由基清除能力(IC50为66.9~135.3 mg/mL);ABTS阳离子自由基清除能力的IC50为(247.68±40.50)mg/mL。

蜂蜜中的酶类是质量控制和品质评价的重要指标,在蜂蜜酿造过程中发挥着不可或缺的作用,也是花蜜转变为蜂蜜的关键物质。GH/T 18796—2012中规定柑橘蜜、龙眼蜜、荔枝蜜、鹅掌柴蜂蜜的淀粉酶活力不低于2 mL/(g·h),飞龙掌血蜂蜜淀粉酶活力约为这些蜂蜜的6 倍((11.84±3.38)mL/(g·h)),因此本研究中的飞龙掌血蜂蜜样品符合相关要求。

2 飞龙掌血蜂蜜挥发性成分分析

2.1 挥发性成分组成分析

挥发性成分是蜂蜜特定香气的主要贡献者,单一蜜源的蜂蜜往往具有与其同一蜜源植物的香气。飞龙掌血蜂蜜总离子流色谱图如图2所示。通过NIST数据库匹配和RI对比共鉴定出176 种挥发性成分,包括酸类2 种、醇类21 种、醛类17 种、酯类29 种、烷烃类52 种、萜烯类21 种、酮类11 种、醚类4 种、酚类3 种、芳香族类12 种和其他类化合物4 种。鉴别出的各类挥发性化合物见表2,各类挥发性化合物组成分类如图3所示。烷烃类物质是飞龙掌血蜂蜜中数量占比最多的一类化合物(30%),包括癸烷和2,6,11-三甲基十二烷等。酯类物质是飞龙掌血蜂蜜中含量第二丰富的化合物(16%),鉴定出的化合物有壬酸甲酯、水杨酸甲酯和苯乙酸甲酯等,该研究结果与飞龙掌血同科的柑橘蜜研究结果一致。第三和第四大类为萜烯类和醇类,都为12%,其中萜烯类主要有

-松油烯、
-松油烯和脱氧芳樟醇等,
-姜黄烯未在其他蜜中被检测到,但在飞龙掌血蜂蜜的蜜源植物中被检出 。同时柑橘蜜中萜烯类化合物较为丰富,这与本实验结果略有不同。醇类主要包括1-辛烯-3-醇、苯乙醇和4-松油醇。这些化合物也被研究发现存在于荞麦蜜 和蓝莓蜜 中。数量排名第5的醛类物质主要包括苯甲醛、苯乙醛和壬醛等,在紫穗槐蜂蜜、苕子蜜和橡胶蜜中均有检出 。芳香族类为7%,包括2-乙酰基呋喃和2,5-二甲基-3-苯基呋喃。酮类占6%,包括2-庚酮、4-氧代异佛尔酮和大马士酮等化合物。酚类占2%,有丁香酚和2,4-二特丁基苯酚等。醚类占2%,主要有左旋玫瑰醚和橙花醚等。其他类占2%。酸类占1%,包括庚酸和2-甲基丁酸。



醇类化合物可以通过氧化反应转化为具有香气的醛、酮或酸;还可通过酯化反应与酸反应生成酯类化合物,这些酯类化合物通常具有芳香气味。酯类物质的形成通常有以下2 种途径:一是酸和醇发生酯化反应;二是酮和醇发生缩合反应。酯类物质具有甜的、果味香气和令人愉悦的气味。烃类化合物通常不具有明显的香气,因为它们是由碳和氢原子组成的饱和化合物。然而一些烷烃类化合物在特定条件下能转化为具有香气的化合物。例如烷烃类化合物可以通过氧化反应转化为具有香气的醛、酮或酸。或是一些微生物中存在特定的酶,可以催化烷烃类化合物的转化。

2.2 挥发性物质定量分析

醇类中含量最高的化合物主要为苯乙醇(4 483.1 μg/kg)、1-辛烯-3-醇(4 239.5 μg/kg)和4-松油醇(2 818.5 μg/kg);醛类中主要为苯甲醛(8 181.9 μg/kg)、苯乙醛(3 909.4 μg/kg)和壬醛(1 835.3 μg/kg);酯类中主要有壬酸甲酯(3 896.6 μg/kg)、水杨酸甲酯(1 546.6 μg/kg)和庚酸甲酯(936.8 μg/kg),这些化合物是飞龙掌血蜂蜜中主要挥发性物质。先前研究表明,柑橘蜜中含量较多的化合物有糠醛、苯甲酸甲酯、苯乙醛和松油醇,洋槐蜜、苜蓿蜜和瑞苓草蜜中含量较高的为邻苯二甲酸二异丁酯,而紫云英蜜和油菜蜜中含量最高的为邻苯二甲酸二异辛酯,这与本实验结果存在差异。但飞龙掌血蜂蜜中检测的物质如壬醛和异佛尔酮等,与王方莉等关于同为芸香科的柑橘蜜在挥发性物质的研究结果基本保持一致。

蜂蜜的花源标识物对于判断蜂蜜的来源和品质具有重要意义。这些标识物是蜂蜜中来源于不同花种的特征性花香成分,能够反映蜂蜜的香气等特点。研究表明,蜂蜜中的挥发性化合物与蜜源植物有关,从特定的花源中可以鉴定出典型的挥发性化合物。因此,这些共有的挥发性化合物可作为蜂蜜的花源标识物。本研究从飞龙掌血蜂蜜中发现1 种在其他蜂蜜中尚鲜见报道的挥发性物质(

-姜黄烯),这种挥发性物质也在Lobine等研究的飞龙掌血植物中被发现,推测
-姜黄烯可能为飞龙掌血蜂蜜的特征花源标识物。

3 关键香气物质分析

为确定飞龙掌血蜂蜜中关键香气物质,根据香气化合物的含量及其感觉阈值,计算出OAV,从飞龙掌血蜂蜜中共鉴定出54 种关键香气物质,包括酸类2 种、醇类15 种、醛类9 种、酯类6 种、烷烃类6 种、萜烯类3 种、酮类9 种、醚类1 种、酚类1 种和芳香烃类化合物2 种(表2)。这些化合物中OAV>1的化合物有42 种,主要的香气化合物包括大马士酮、苯乙酸甲酯、1-辛烯-3-醇、

-水芹烯(OAV均大于1 000)和
-紫罗酮等(OAV约为1 000),说明这几种物质对飞龙掌血蜂蜜的香气有重要贡献;2-甲基丁酸、苯甲醇、水杨酸甲酯等的OAV均在0.1~1之间,说明这些挥发性化合物对飞龙掌血蜂蜜的香气有修饰作用。





飞龙掌血蜂蜜中关键香气物质如1-辛烯-3-醇、顺式氧化芳樟醇(呋喃型)、松油醇、苯乙醛、大马士酮和苯乙酸甲酯等,也广泛存在于在其他蜜中如蓝莓蜜、椴树蜜、洋槐蜜、荆条蜜和野酸枣蜜等。在这些香气化合物中,大马士酮的OAV最高,为69 750,它是一种具有花香香气的化合物。大马士酮的形成有两种途径:一是通过植物中芳香化合物生物合成的分支途径,其中关键中间体C13-去异戊二烯可通过一系列酶催化反应转化为具有花香气的大马士酮;二是来源于新黄质的反应降解。苯乙酸甲酯的OAV位居第二,为9 728。苯乙酸甲酯具有弱的蜂蜜香气,主要来源于蜜蜂采集花蜜时将花蜜中的苯乙酸甲酯释放到空气中,被蜜蜂吸入体内,经蜜蜂体内一系列转化,最终释放出来与蜂蜜中其他香气成分互相作用,共同形成蜂蜜的香气体系。1-辛烯-3-醇的OAV为4 239.5,具有蘑菇味。松油醇通常具有紫丁香花香,是一种香料成分,广泛存在于多种植物特别是松树和柏树的树脂中。其他化合物如

-蒎烯和芳樟醇等也在无刺蜂蜂蜜中被发现。

4 香气轮廓分析

参照Kortesniemi等的研究将筛选出的42 种OAV>1的关键香气化合物香气类型分为八大类,分别为花香味、果香味、化学味、青香味、焦糖味、草本味、坚果味和微生物味(图4)。同时根据这些化合物的OAV大小构建飞龙掌血蜂蜜的香气轮廓雷达图(图5)。飞龙掌血蜂蜜主要是以花香味为主,伴随果香味、化学味和青香。其中花香味包含的气味较多,包括紫罗兰花香味,蜜甜味和依兰花香味,与之对应的关键香气化合物所属种类——酯类也较为丰富。醛类和酮类虽然种类较少,但香气阈值低,所以对香气贡献大。飞龙掌血蜂蜜中花香味主要来自大马士酮和苯乙醛。与飞龙掌血同科的柑橘蜜中,OAV偏高的香气化合物也为大马士酮、苯乙醛,这两种物质具有特有甜味,通常被认为是“类似蜂蜜”的香味。



结论

本研究通过对飞龙掌血蜂蜜基本品质指标和挥发性物质组成进行分析,各项基本理化指标均符合国家和行业标准。共检测到176 种挥发性物质,可分为烷烃类、酯类、萜烯类、醇类、醛类、酚类、酸类、芳香族类和酮类等。筛选出54 种关键香气物质,包括大马士酮、苯乙酸甲酯和

-水芹烯等,其中紫罗酮具有紫罗兰花香气,赋予了飞龙掌血蜂蜜独特的紫罗兰味、覆盆子芳香味。整体来看,飞龙掌血蜂蜜香型主要以花香味为主,辅以果香味、化学味和青香味。本研究可以为飞龙掌血蜂蜜的品质挖掘提供数据支撑,为飞龙掌血蜂蜜的进一步开发利用提供理论依据,为更多中国特色中药材蜂蜜资源的拓展赋予新的思路。

本文《 飞龙掌血蜂蜜挥发性物质组成及关键香气物质分析 》来源于 《食品科学》2024年45卷第 11 期 175 - 185 页,作者: 姜 澳,黎洪霞,刘肇龙,宋 梅,李 娜,陈兰珍 。 DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20230919-178 。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑;云南师范大学生命科学学院 母朵银;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。


为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战,促进产学研用各界的交流合作,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办,西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、西南民族大学药学与食品学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

长按或微信扫码进行注册

会议招商招展

联系人:杨红;电话:010-83152138;手机:13522179918(微信同号)

ad1 webp
ad2 webp
ad1 webp
ad2 webp