顶空固相微萃取气质联用检测灵芝菌丝体挥发性风味物质
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phenicol, florfenicol and thiamphenicol residues in milk by gas chromatography with electron capture detection[J]. Journal of AOAC International, 1998, 81: 714-721
色谱质谱联用仪：美国 Finnigan 公司。 1.2 试验方法 1.2.1 顶空固相微萃取（HS-SPME）法萃取
图 1 灵芝菌丝体挥发性风味物质总离子流图 Fig.1 Total ion chromatogram(TIC) of volatile flavor compounds
in Ganoderma lucidum mycelia
乙醇
3.72 C2H6O 11.26
3-甲基-1-丁醇 1-戊醇 1-己醇 3-辛醇 1-辛烯-3-醇 1-庚醇 芳樟醇 1-辛醇 (E)-2-辛烯-1-醇 苯乙醇 (E)-橙花叔醇 1-(4-甲氧苯基)-1-甲氧基丙 烷
10.15 11.16 13.46 14.32 15.62 15.70 17.62 17.83 19.02 23.51 24.83 21.43
1.1.1 试验菌种及材料
发性风味物质进行检测，其挥发性风味物质的总离子
发酵菌种：韩国灵芝（Ganoderma lucidum）；
流图见图 1。
灵芝菌丝体：取发酵培养 6 d 的灵芝培养液用 100 目不锈钢筛网冲洗直到洗出液无色为止，得到的 灵芝湿菌体离心后作为灵芝菌丝体供分析用。
RT：0.00-34.76 SM:7G
灵 芝（Ganoderma lucidum）俗 称 灵 芝 草 ，古 称 瑞 草，为担子菌纲多孔菌科灵芝属真菌，是我国著名的 药用真菌和新资源食品[1]。灵芝和其它蕈菌一样也具
作者简介：陈志杰（1980—），男（汉），讲师，硕士，研究方向：食品生 物技术方向研究与教学工作。
有特殊的风味。1948 年 Humfeld[2]首次报道了采用液体 深层发酵技术培养蘑菇，不仅可以得到很高的生物产 量，同时也具有蘑菇特有的风味。此后利用深层发酵 技术培养蕈菌生产风味物质的研究有了一些报道[3]。 目前已在各种蕈菌中鉴定出的风味化合物约 150 种，
132
2010 年 2 月 第 31 卷第 2 期
食品研究与开发
检测分析
顶空固相微萃取气质联用检测 灵芝菌丝体挥发性风味物质
陈志杰 1，杨振东 1，顾振新 2 （1. 江苏食品职业技术学院 食品工程系，江苏 淮安 223003；2. 南京农业大学 农业部农畜产品加工与质量控制重
点开放实验室，江苏 南京 210095）
和超临界流体萃取法等相比，固相微萃取简便、快速、 测器电压 350 V。
无溶剂、选择性好且灵敏度高，可直接与气相色谱-质 1.2.4 挥发性化合物的鉴定
谱、高效液相色谱等联用，集采样、萃取、浓缩、进样于
根据 GC-MS 分析对挥发性化合物进行鉴定。把
一体，大大加快了分析检测的速度[7]。近 10 年来，SPME 分离化合物的质谱数据经计算机检索与 MAINLIB、
也被称为“蘑菇醇”[5-6]。
250 ℃，采用不分流进样模式，柱流速为 0.8 mL/min，采
固相微萃取 （SPME） 是由加拿大 Waterloo 大学 用程序升温，初始温度为 40 ℃，保持 4 min，然后以
Pawliszyn 及其合作者于 1990 年提出，由 Supelco 公司 4 ℃/min 升温到 120 ℃，再以 10 ℃/min 升温到 230 ℃，
摘 要：采用顶空固相微萃取气质联用（Headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）分析检测了灵芝菌丝体中的挥发性风味物质。共检测到 58 种风味化合物，其中烯烃 类 7 种、芳香烃类 2 种、醚类 1 种、醇类 12 种、酮类 5 种、醛类 19 种、酸类 2 种、酯类 7 种、呋喃类 3 种。研究表明，1辛烯-3-醇是灵芝菌丝体中最主要的挥发性风味物质。 关键词：顶空固相微萃取气质联用；挥发性风味物质；灵芝；1-辛烯-3-醇
[7] 马素英,袁霞，王玉莲，等. 猪可食组织中氯霉素和甲砜霉素残留 检测气相色谱法建立[J]. 中国农业科学，2007,40(4):864-868
[8] NY 5029－2001 无公害食品猪肉 氯霉素残留的气相色谱测定
法[S]. 北京, 2001：附录 D 41-43 [9] Allen P, Pfenning R, Madson, Simultaneous determination chloram－
方法已广泛应用于饮料[8]、果酒[9]、果蔬[10]和火腿[11]中风
NISTDEMO、REPLIB 和 WILLEY 4 个 标 准 谱 库 相 匹
味成分分析。
配，仅报道相似度大于 800 的鉴定结果。挥发性风味物
灵芝菌丝体挥发性风味物质的研究在国内未见 质定量采用挥发性物质的峰面积占总挥发性风味物质
收稿日期：2009-02-02
检测分析
食品研究与开发
2010 年 2 月 第 31 卷第 2 期
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这些化合物大致分为：醇类、醛类、酮类、酯类、内酯类、 1.2.2 气相色谱条件
单萜和倍半萜烯、芳香物质等[4]。研究证实，许多蕈菌
色谱毛细管柱为 PEG-20M （柱长 30 m，内径
合成的典型风味化合物是 1-辛烯-3-醇，这一化合物 0.25 mm，膜厚 0.25 μm）；载气为 He，进样口温度为
性风味物质的组成，同时对利用灵芝液体深层发酵技 性统计。取 2 次试验平均值作为各挥发性化合物的百
术来生产天然风味化合物及食品添加剂原料提供一 分含量。
定的理论依据。
2 结果与分析
1 材料与方法
2.1 灵芝菌丝体中挥发性风味物质的鉴定
1.1 材料和仪器
采用 HS-SPME 收集，GC-MS 法对灵芝菌丝体挥
NL:5.12E7 TIG M S 2006-481
1.1.3 主要仪器
DZ-900 往复式摇床：江苏太仓市实验设备厂；
LDZX-40AI 型立式自动压力蒸汽灭菌器：上海申安医
疗器械厂；SPME 手动进样手柄：美国 Supelco 公司；75 μm
CAR/PDMS 萃取头：美国 Supelco 公司；Trace MS 气相
化合物 类别
烯烃类
芳香烃类 醇类
醚来自百度文库 酮类 醛类
酸类
化合物 名称
保留时
相对含
分子式
间/min
量/%
1-戊烯
11.12 C5H10 0.25
2,5,5-三甲基-1-己烯
15.81 C9H18 0.13
3,5,5-三甲基-2-己烯
16.36 C9H18 0.71
(Z)-7,11-二甲基-3-亚甲基- 19.81 C15H24 0.34
Determination of Volatile Flavor Compounds in Ganoderma lucidum by HS-SPME-GC-MS CHEN Zhi-jie1，YANG Zhen-dong1，GU Zhen-xin2
（1. Department of Food Engineering, Jiangsu Food Science College, Huaian 223003, Jiangsu, China; 2. Key Laboratory of Food Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, Jiangsu, China） Abstract: Headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry（HSSPME-GC-MS）was used to identify the volatile flavor compounds of Ganoderma lucidum mycelia. Fifty-eight compounds were identified which include seven kinds of alkenes, two kinds of aromatic hydrocarbons, a kind of ether, twelve kinds of alcohols, five kinds of alkones, ninteen kinds of aldehydes, two kinds of acids, seven kinds of esters, three kinds of furans. The main volatile flavor compounds of Ganoderma lucidum mycelia were 1 octen-3-ol, ethanol, hexanal, 1-hexanol, sesquirosefuran, 3-octanol, 3-octanone. Key words: HS-SPME-GC-MS; Volatile flavor compounds; Ganoderma lucidum; 1-octen-3-ol
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[5] 赵文亚, 沈美芳, 徐幸炼, 等.气相色谱法测定水产品中氯霉素残 留[J].水产学报，2003,27(3)：278-282
[6] 宫向红, 徐英江，张秀珍,等.水产品中氯霉素残留气相色谱检测 方法探讨[J].食品科学，2006,27(7)：222-224
1,6,10 -十二碳三烯
3,7,11 - 三 甲 基 -1,3,6,10 - 十 21.15 C15H24 0.11
二碳四烯
δ-杜松烯
21.24 C15H24 0.44
卡拉烯
22.34 C15H22 0.16
1-甲基萘
22.74 C11H10 0.05
2,6-二甲基萘
24.09 C12H12 0.09
将 5 g 打碎的灵芝菌丝体放置在 15 mL 的样品瓶
通过谱库检索鉴定出 58 种挥发性风味化合物，
中，在 45 ℃条件下用 SPME 萃取头顶空静态吸附 占整个挥发性化合物的 95.65 %。其中烯烃类 7 种、芳
35 min ，然后在气质联用仪的气相色谱进样口于 250 ℃ 香烃类 2 种、醚类 1 种、醇类 12 种、酮类 5 种、醛类
C5H12O C5H12O C6H14O C8H18O C8H16O C7H16O C10H18O C8H18O C8H16O C8H10O C15H26O C11H16O2
报道，在国外主要是对蘑菇等蕈菌的风味物质研究报 的峰面积的百分比表示。
道较多，对灵芝挥发性风味物质的研究报道也较少。 1.2.5 数据处理
本研究应用顶空固相微萃取气质联用方法对灵芝菌
用 SPSS 13.0 对 SI 在 800 以上的各化合物峰面积
丝体风味物质进行研究，旨在了解灵芝菌丝体中挥发 占样品出峰面积（含硅化合物除外）的百分率进行描述
（美国）1994 年推出其商业化产品。该技术最初用于环 保持 8 min。
境化学分析，随着方法的不断完善及装置的改进，已 1.2.3 质谱条件
逐步发展到食品、医学、生物学等领域。与传统的风味
离子化方式为 EI+，电子能量 70 ev，发射电流为
抽提技术如顶空技术、吹扫捕集法、同时蒸馏萃取法 200 μA，离子源温度为 200 ℃，接口温度为 250 ℃，检
解吸 2 min，用于 GC-MS 分析检测。
19种、酸类 2 种、酯类 7 种、呋喃类 3 种，挥发性风味化
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食品研究与开发
检测分析
合物及相对百分含量见表 1。
表 1 HS-SPME-GC-MS 法检测到的灵芝菌丝体挥发性风味物质 及相对含量
Table 1 Volatile flavor compounds of Ganoderma lucidum mycelia and its relative content identified by HS-SPME-GC-MS
色谱质谱联用仪：美国 Finnigan 公司。 1.2 试验方法 1.2.1 顶空固相微萃取（HS-SPME）法萃取
图 1 灵芝菌丝体挥发性风味物质总离子流图 Fig.1 Total ion chromatogram(TIC) of volatile flavor compounds
in Ganoderma lucidum mycelia
乙醇
3.72 C2H6O 11.26
3-甲基-1-丁醇 1-戊醇 1-己醇 3-辛醇 1-辛烯-3-醇 1-庚醇 芳樟醇 1-辛醇 (E)-2-辛烯-1-醇 苯乙醇 (E)-橙花叔醇 1-(4-甲氧苯基)-1-甲氧基丙 烷
10.15 11.16 13.46 14.32 15.62 15.70 17.62 17.83 19.02 23.51 24.83 21.43
1.1.1 试验菌种及材料
发性风味物质进行检测，其挥发性风味物质的总离子
发酵菌种：韩国灵芝（Ganoderma lucidum）；
流图见图 1。
灵芝菌丝体：取发酵培养 6 d 的灵芝培养液用 100 目不锈钢筛网冲洗直到洗出液无色为止，得到的 灵芝湿菌体离心后作为灵芝菌丝体供分析用。
RT：0.00-34.76 SM:7G
灵 芝（Ganoderma lucidum）俗 称 灵 芝 草 ，古 称 瑞 草，为担子菌纲多孔菌科灵芝属真菌，是我国著名的 药用真菌和新资源食品[1]。灵芝和其它蕈菌一样也具
作者简介：陈志杰（1980—），男（汉），讲师，硕士，研究方向：食品生 物技术方向研究与教学工作。
有特殊的风味。1948 年 Humfeld[2]首次报道了采用液体 深层发酵技术培养蘑菇，不仅可以得到很高的生物产 量，同时也具有蘑菇特有的风味。此后利用深层发酵 技术培养蕈菌生产风味物质的研究有了一些报道[3]。 目前已在各种蕈菌中鉴定出的风味化合物约 150 种，
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检测分析
顶空固相微萃取气质联用检测 灵芝菌丝体挥发性风味物质
陈志杰 1，杨振东 1，顾振新 2 （1. 江苏食品职业技术学院 食品工程系，江苏 淮安 223003；2. 南京农业大学 农业部农畜产品加工与质量控制重
点开放实验室，江苏 南京 210095）
和超临界流体萃取法等相比，固相微萃取简便、快速、 测器电压 350 V。
无溶剂、选择性好且灵敏度高，可直接与气相色谱-质 1.2.4 挥发性化合物的鉴定
谱、高效液相色谱等联用，集采样、萃取、浓缩、进样于
根据 GC-MS 分析对挥发性化合物进行鉴定。把
一体，大大加快了分析检测的速度[7]。近 10 年来，SPME 分离化合物的质谱数据经计算机检索与 MAINLIB、
也被称为“蘑菇醇”[5-6]。
250 ℃，采用不分流进样模式，柱流速为 0.8 mL/min，采
固相微萃取 （SPME） 是由加拿大 Waterloo 大学 用程序升温，初始温度为 40 ℃，保持 4 min，然后以
Pawliszyn 及其合作者于 1990 年提出，由 Supelco 公司 4 ℃/min 升温到 120 ℃，再以 10 ℃/min 升温到 230 ℃，
摘 要：采用顶空固相微萃取气质联用（Headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）分析检测了灵芝菌丝体中的挥发性风味物质。共检测到 58 种风味化合物，其中烯烃 类 7 种、芳香烃类 2 种、醚类 1 种、醇类 12 种、酮类 5 种、醛类 19 种、酸类 2 种、酯类 7 种、呋喃类 3 种。研究表明，1辛烯-3-醇是灵芝菌丝体中最主要的挥发性风味物质。 关键词：顶空固相微萃取气质联用；挥发性风味物质；灵芝；1-辛烯-3-醇
[7] 马素英,袁霞，王玉莲，等. 猪可食组织中氯霉素和甲砜霉素残留 检测气相色谱法建立[J]. 中国农业科学，2007,40(4):864-868
[8] NY 5029－2001 无公害食品猪肉 氯霉素残留的气相色谱测定
法[S]. 北京, 2001：附录 D 41-43 [9] Allen P, Pfenning R, Madson, Simultaneous determination chloram－
方法已广泛应用于饮料[8]、果酒[9]、果蔬[10]和火腿[11]中风
NISTDEMO、REPLIB 和 WILLEY 4 个 标 准 谱 库 相 匹
味成分分析。
配，仅报道相似度大于 800 的鉴定结果。挥发性风味物
灵芝菌丝体挥发性风味物质的研究在国内未见 质定量采用挥发性物质的峰面积占总挥发性风味物质
收稿日期：2009-02-02
检测分析
食品研究与开发
2010 年 2 月 第 31 卷第 2 期
133
这些化合物大致分为：醇类、醛类、酮类、酯类、内酯类、 1.2.2 气相色谱条件
单萜和倍半萜烯、芳香物质等[4]。研究证实，许多蕈菌
色谱毛细管柱为 PEG-20M （柱长 30 m，内径
合成的典型风味化合物是 1-辛烯-3-醇，这一化合物 0.25 mm，膜厚 0.25 μm）；载气为 He，进样口温度为
性风味物质的组成，同时对利用灵芝液体深层发酵技 性统计。取 2 次试验平均值作为各挥发性化合物的百
术来生产天然风味化合物及食品添加剂原料提供一 分含量。
定的理论依据。
2 结果与分析
1 材料与方法
2.1 灵芝菌丝体中挥发性风味物质的鉴定
1.1 材料和仪器
采用 HS-SPME 收集，GC-MS 法对灵芝菌丝体挥
NL:5.12E7 TIG M S 2006-481
1.1.3 主要仪器
DZ-900 往复式摇床：江苏太仓市实验设备厂；
LDZX-40AI 型立式自动压力蒸汽灭菌器：上海申安医
疗器械厂；SPME 手动进样手柄：美国 Supelco 公司；75 μm
CAR/PDMS 萃取头：美国 Supelco 公司；Trace MS 气相
化合物 类别
烯烃类
芳香烃类 醇类
醚来自百度文库 酮类 醛类
酸类
化合物 名称
保留时
相对含
分子式
间/min
量/%
1-戊烯
11.12 C5H10 0.25
2,5,5-三甲基-1-己烯
15.81 C9H18 0.13
3,5,5-三甲基-2-己烯
16.36 C9H18 0.71
(Z)-7,11-二甲基-3-亚甲基- 19.81 C15H24 0.34
Determination of Volatile Flavor Compounds in Ganoderma lucidum by HS-SPME-GC-MS CHEN Zhi-jie1，YANG Zhen-dong1，GU Zhen-xin2
（1. Department of Food Engineering, Jiangsu Food Science College, Huaian 223003, Jiangsu, China; 2. Key Laboratory of Food Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, Jiangsu, China） Abstract: Headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry（HSSPME-GC-MS）was used to identify the volatile flavor compounds of Ganoderma lucidum mycelia. Fifty-eight compounds were identified which include seven kinds of alkenes, two kinds of aromatic hydrocarbons, a kind of ether, twelve kinds of alcohols, five kinds of alkones, ninteen kinds of aldehydes, two kinds of acids, seven kinds of esters, three kinds of furans. The main volatile flavor compounds of Ganoderma lucidum mycelia were 1 octen-3-ol, ethanol, hexanal, 1-hexanol, sesquirosefuran, 3-octanol, 3-octanone. Key words: HS-SPME-GC-MS; Volatile flavor compounds; Ganoderma lucidum; 1-octen-3-ol
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
[5] 赵文亚, 沈美芳, 徐幸炼, 等.气相色谱法测定水产品中氯霉素残 留[J].水产学报，2003,27(3)：278-282
[6] 宫向红, 徐英江，张秀珍,等.水产品中氯霉素残留气相色谱检测 方法探讨[J].食品科学，2006,27(7)：222-224
1,6,10 -十二碳三烯
3,7,11 - 三 甲 基 -1,3,6,10 - 十 21.15 C15H24 0.11
二碳四烯
δ-杜松烯
21.24 C15H24 0.44
卡拉烯
22.34 C15H22 0.16
1-甲基萘
22.74 C11H10 0.05
2,6-二甲基萘
24.09 C12H12 0.09
将 5 g 打碎的灵芝菌丝体放置在 15 mL 的样品瓶
通过谱库检索鉴定出 58 种挥发性风味化合物，
中，在 45 ℃条件下用 SPME 萃取头顶空静态吸附 占整个挥发性化合物的 95.65 %。其中烯烃类 7 种、芳
35 min ，然后在气质联用仪的气相色谱进样口于 250 ℃ 香烃类 2 种、醚类 1 种、醇类 12 种、酮类 5 种、醛类
C5H12O C5H12O C6H14O C8H18O C8H16O C7H16O C10H18O C8H18O C8H16O C8H10O C15H26O C11H16O2
报道，在国外主要是对蘑菇等蕈菌的风味物质研究报 的峰面积的百分比表示。
道较多，对灵芝挥发性风味物质的研究报道也较少。 1.2.5 数据处理
本研究应用顶空固相微萃取气质联用方法对灵芝菌
用 SPSS 13.0 对 SI 在 800 以上的各化合物峰面积
丝体风味物质进行研究，旨在了解灵芝菌丝体中挥发 占样品出峰面积（含硅化合物除外）的百分率进行描述
（美国）1994 年推出其商业化产品。该技术最初用于环 保持 8 min。
境化学分析，随着方法的不断完善及装置的改进，已 1.2.3 质谱条件
逐步发展到食品、医学、生物学等领域。与传统的风味
离子化方式为 EI+，电子能量 70 ev，发射电流为
抽提技术如顶空技术、吹扫捕集法、同时蒸馏萃取法 200 μA，离子源温度为 200 ℃，接口温度为 250 ℃，检
解吸 2 min，用于 GC-MS 分析检测。
19种、酸类 2 种、酯类 7 种、呋喃类 3 种，挥发性风味化
134
2010 年 2 月 第 31 卷第 2 期
食品研究与开发
检测分析
合物及相对百分含量见表 1。
表 1 HS-SPME-GC-MS 法检测到的灵芝菌丝体挥发性风味物质 及相对含量
Table 1 Volatile flavor compounds of Ganoderma lucidum mycelia and its relative content identified by HS-SPME-GC-MS