肉桂（Cinnamomum cassia presl）又名玉桂,，系樟科樟屬，常綠喬木,，是一種珍貴的藥材,，也是我國特產(chǎn)的香辛料食及日用化工產(chǎn)品的香料藥材[1-2],。目前市場上肉桂皮主要作為香料食材、藥材使用,，肉桂葉主要用于肉桂油的提取,。肉桂油的提取一般利用水蒸氣蒸餾、臨界萃取等技術(shù)從肉桂皮,、肉桂枝葉中提取肉桂油,，肉桂油已被廣泛應(yīng)用于各類食品及日化行業(yè)中。提取精油后的桂皮渣及桂葉渣基本當(dāng)作燃料或直接遺棄,，目前對桂皮渣的利用和研究有少量相關(guān)報道,，如張笮晦等[3]對桂皮渣進行生物降解制備肉桂酰胺，庫詠峰[4]對桂皮渣中的黃酮類物質(zhì)進行相關(guān)研究,，但未見有以桂葉渣為原料進行生物發(fā)酵的相關(guān)研究,。
本文通過固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)研究桂葉渣發(fā)酵后揮發(fā)性香氣成分，通過指紋圖譜和文獻資料對比確定香氣中每個化學(xué)成分,，通過香氣成分的變化來研究發(fā)酵過程中桂葉渣化學(xué)成分的變化,。直接分析發(fā)酵后發(fā)酵產(chǎn)物化學(xué)成份非常困難和復(fù)雜，通過本方法可快速簡便的判斷發(fā)酵產(chǎn)物中部分化學(xué)成分的變化和發(fā)酵的深度,，為進一步開發(fā)利用桂葉渣提供理論基礎(chǔ),。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 實驗材料
發(fā)酵原料桂葉渣：肉桂葉經(jīng)水蒸氣蒸餾提取桂油后所得殘渣，本實驗所用桂葉渣取至廣西防城港市那梭香料廠,；微生物菌種：EM菌（北京康源綠洲生物科技有限公司）,，酵母菌（市場購買）。
1.1.2 主要儀器
電熱恒溫干燥箱（天津泰斯特儀器有限公司 WGLL-230BE）,，數(shù)顯電熱培養(yǎng)箱（上海儀純實業(yè)有限公司DH250A）,，TQ456氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國BRUKER公司），色譜柱[彈性石英毛細(xì)管柱BR-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）] ,，SPME手動進樣器（50/30 μm）,，微萃取探頭[DVB/CAR/PDMS萃取纖維（北京康林科技有限公司）]。
1.2 方法
1.2.1 桂葉渣發(fā)酵
1.2.1.1 菌種活化及制備
酵母菌：以菌水質(zhì)量比1∶80混合均勻,，水域控溫35℃,，攪拌15 min后，備用,；EM菌：將質(zhì)量百分比15%紅糖水和EM菌按l∶50質(zhì)量之比混合,，攪拌均勻，密封發(fā)酵,，30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 3 d,，測得pH 4左右，備用；混合菌劑：將活化好的酵母菌與EM菌按1∶1混合后作為本次試驗所用發(fā)酵菌劑,。1.2.1.2 發(fā)酵原料處理
原料經(jīng)粉碎機粉碎,，過16目篩（d=1 mm）,，放置于烘箱120℃滅菌15 min.
1.2.1.3 發(fā)酵條件
原料與混合菌液質(zhì)量比10∶1,、料水比1∶1，溫度30℃接種后密封發(fā)酵10 d,。
1.2.2 頂空固相微萃?。℉S-SPME）[5-7]
稱取發(fā)酵桂葉渣樣品3.0 g置于15 mL帶有聚四氟乙烯隔墊的樣品瓶內(nèi)，加蓋封口密封,，把樣品瓶移到恒溫加熱部件上預(yù)熱到90℃,，通過隔墊插入已活化好的DVB/CAR/PDMS涂層SPME萃取頭（270℃活化30 min），并推出纖維頭,，頂空吸附10 min,，纖維頭進入GC-MS的進樣口在230℃解析120 s。
1.2.3 GC-MS分析
定性分析：樣品用氣相色譜質(zhì)譜計算機聯(lián)用儀分析鑒定,，通過 NIST02 譜圖庫自動檢索獲得初步鑒定結(jié)果,，根據(jù)所得質(zhì)譜圖，與EPA/NIH 質(zhì)樸圖集的標(biāo)注譜圖對照,，結(jié)合相關(guān)文獻作人工譜圖解析,，終確定揮發(fā)油中各化學(xué)成份的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)；定量分析：通過 Xcalibur 化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),，按照峰面積歸一法進行定量分析,，求出揮發(fā)油中各化學(xué)成分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)；色譜條件：載氣為高純氦氣,；程序升溫：40℃（1 min）,，以3℃/min升至100℃，以10℃/min升至200℃,，再以5℃/min升至230℃,，停留3 min；進樣口230℃,；接口250℃,。分流比1∶1；質(zhì)譜條件：EI離子源,；電離電壓70 ev,；掃描范圍45～350 amu；全掃描方式,。
2 結(jié)果與分析
2.1 發(fā)酵后肉桂渣
顏色：成黃褐色,、無霉?fàn)€、無黑色結(jié)塊。氣味：帶有酸香,、醇香味,，無腐臭味、無強酸味,、無霉味,。質(zhì)地：蓬松、柔軟,，無手感發(fā)粘及結(jié)塊現(xiàn)象,。
2.2 頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用香氣組分分析
2.2.1 發(fā)酵肉桂葉渣SPME-GC-MS總離子流圖
從表1可知，見圖1,。
2.2.2 香氣揮發(fā)成分組成
SPME-GC-MS分離鑒定出的發(fā)酵桂葉渣揮發(fā)性芳香氣體成分及其相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表1,。
其主要成分為酯類，有28個化合物,，占總峰面積37.77%,，其次為烯烴類，有24個化合物,，占總峰面積的35.54%,，醇類有6個化合物占5.58%，酸類有3個化合物占1.08%,，其他成分占2.29%（圖2）,。
主要揮發(fā)性芳香氣體成分為乙酸乙酯8.375%、己酸丁酯6.337%,、丁酸丁酯4.866%,、δ蓽澄茄烯4.612%、 r-衣蘭油烯4.405%,、α-衣蘭油烯3.416%,、古巴烯3.313%等。
3 討論與結(jié)論
本研究中發(fā)酵桂葉渣固相微萃取成分中幾乎未發(fā)現(xiàn)有反式-肉桂醛,、苯甲醛,、順式-肉桂醛、苯乙烯,、香豆素,、乙酸肉桂酯、水楊醛等桂葉揮發(fā)性成分[8],。說明本研究所用桂葉經(jīng)過水蒸氣蒸餾提取肉桂油工藝后,，肉桂葉中的揮發(fā)成份幾乎沒有殘留。肉桂葉經(jīng)過水蒸氣蒸餾后所剩桂葉渣幾乎沒有芳香氣味,，而經(jīng)過發(fā)酵工藝后發(fā)酵桂葉渣氣味芳香,。
本研究利用固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析出的芳香味主要成分為：乙酸乙酯8.375%,、己酸丁酯6.337%、丁酸丁酯4.866%,、δ-蓽澄茄烯4.612%,、 r-衣蘭油烯4.405%、α-衣蘭油烯3.416%,、古巴烯3.313%等酯類,、烯烴類、醇類,、酸類,。
研究說明，發(fā)酵后化學(xué)成份發(fā)生了較大的變化,，揮發(fā)性芳香氣味的成份是肉桂葉及桂葉渣中未檢測出的物質(zhì)，一方面,，說明本研究所配制的發(fā)酵菌酶及發(fā)酵工藝對桂葉渣也能產(chǎn)生了非常有效的作用,，通過菌酶的作用降解了桂葉渣中的粗纖維，同時生成了酯,、烯,、酸、醇,、醛等各種有機化合物,，從而使原本無味的桂葉渣具備了芳香氣味。另一方面,，如果將發(fā)酵桂葉渣作為發(fā)酵飼料進行開發(fā)利用,，通過生物發(fā)酵[9-10]能大大的改善原料的適口性，是一種有效的方法,，也有廣闊的發(fā)展空間,。
研究發(fā)現(xiàn)，菌種和發(fā)酵工藝的選擇對桂葉渣發(fā)酵的效果有很大的影響,，有待進一步進行深入研究,；另外在檢測到的成分中出現(xiàn)峰面積較大的涂，因微萃取纖維頭吸附揮發(fā)性成分的量非常微小,，以至于檢測到從色譜柱和纖維頭涂層中攜帶出的一些微量化學(xué)成份所形成的峰的面積相對較大,，對檢測結(jié)果造成了不小的影響，在研究中應(yīng)注意規(guī)避和排除其對結(jié)果的影響,。本研究將為進一步開發(fā)利用桂葉渣,，為更好的利用肉桂特色資源提供理論基礎(chǔ)。
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