頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對鱷梨油及其酶解物香氣成分的比較分析

◎ 陳金明

（廣州聯(lián)豐香料科技有限公司，廣東 廣州 510663）

頂空固相微萃?。℉eadspace solid phasemicroextraction，HS-SPME）是加拿大Waterloo大學(xué)J.Pawliszyn研究小組于1990年提出的一種新興無溶劑樣品預(yù)處理技術(shù)[1]，通過吸附/脫附技術(shù)，富集樣品中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分[2]，具有簡單快速、損耗少、無干擾、高效且成本低廉等特點(diǎn)[3]。通過HS-SPME技術(shù)吸附樣品中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分，聯(lián)用GC-MS分析技術(shù)就能迅速高效地對樣品的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分進(jìn)行定性定量分析檢測[4]。

脂肪酶（EC3.1.1.3）廣泛存在于植物、動物和微生物中，作為生物催化劑，它既可催化水解反應(yīng)又可催化合成反應(yīng)，包括酯化反應(yīng)和酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)（酯交換、醇解和酸解）[5]。鱷梨因其含有大量不飽和脂肪酸，營養(yǎng)價值高，逐漸成為一種新興提取高質(zhì)量植物油的原料[6]。目前研究主要著重于對鱷梨油的提取和護(hù)色上，對其之后的深化利用再加工研究甚少，本文利用脂肪酶能催化多種反應(yīng)底物生成不單一的催化產(chǎn)物，采取HS-SPME-GC-MS檢測方法對鱷梨油自身可能有的揮發(fā)性香氣物質(zhì)進(jìn)行研究分析。

1　材料與方法

1.1　材料

鱷梨油：墨西哥邱森鱷梨油（北京微莊園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司代理進(jìn)口）；鱷梨油酶解物：由鱷梨油、純凈水按重量比10∶1，0.2%脂肪酶在45 ℃水浴鍋中酶解6 h制備所得。

1.2　儀器與設(shè)備

手動SPME進(jìn)樣器（美國 Supelco公司）、75 μm CAR/PDMS萃取頭（美國Supelco公司）、15 mLSPME專用樣品采集瓶（美國 Supelco公司）、安捷倫氣相色譜（7890A）-質(zhì)譜聯(lián)用儀5975C（美國Agilent）、恒溫磁力加熱攪拌器（上?？粕齔NCL-DLS）、電子天平（日本A&D公司）、移液槍（德國Eppendorf）。

1.3　方法

1.3.1萃取頭活化

將萃取頭插入進(jìn)樣溫度設(shè)定為250 ℃的氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口中進(jìn)行活化，目的是盡可能除去可能殘留在萃取頭中的物質(zhì)，避免干擾之后實(shí)驗(yàn)效果?；罨瘯r間為30 min。

1.3.2SPME[7]

用移液槍取5 mL樣品裝入15 mL采集瓶中，封蓋，60 ℃水浴平衡15 min，再將活化后的萃取頭通過帶孔隔墊插入采集瓶，推出纖維頭，60 ℃條件下頂空萃取40 min后，于氣質(zhì)聯(lián)用儀以250 ℃解析1 min。

1.3.3色譜條件

色譜柱：Agilent 19091S-433毛細(xì)管色譜柱（30 m×250 μm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度 250 ℃，載氣為高純氦氣（純度＞99.999%），流速為0.8 mL/min，恒壓31.1 kPa。升溫程序：初始溫度35 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升溫至40 ℃，再以3 ℃/min升溫至130 ℃，最后以10 ℃/min升溫至250 ℃，保持3 min。進(jìn)樣分流比為10∶1。

1.3.4質(zhì)譜條件

電離方式EI，采集模式為全掃描，質(zhì)量掃描范圍50.00～550 amu，溶劑延遲0.00 min，EMV模式為增益模式，增益系數(shù)1.00，MS離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃。

1.3.5數(shù)據(jù)分析

將采集到的質(zhì)譜圖與NIST 08標(biāo)準(zhǔn)譜庫對照，對化合物進(jìn)行定性分析。采用峰面積歸一化法計算各化學(xué)成分的相對含量。

2　結(jié)果與分析

2.1　鱷梨油及其酶解物香氣成分鑒定[8]

鱷梨油及其酶解物分離鑒定出的香氣成分結(jié)果見表1。兩者共分離鑒定出55種香氣組成，其中有效香氣組分49種，其中包括6種酸類、5種醇類、10種酯類、17種醛類、5種碳?xì)湮铩?種酮類和2種烯類。

鱷梨油的測定香氣組分（相對含量在0.02%以上）29種，其中有效香成分26種，占色譜流出組分總量的76.72%。以乙酸和己醛為代表的酸類和醛類占有效香成分的38.58%和30.65%。相對含量排名前10位的是乙酸（20.32%）、己醛（13.24%）、丙酸（7.10%）、戊醛（7.02%）、2,4,6-三甲基癸烷（5.19%）、2,2,6-三甲基辛烷（4.26%）、2,2,4,6,6，-五甲基庚烷（3.49%）、正十一烷（2.24%）、甲酸（2.18%）和正癸烷（2.08%）。

鱷梨油酶解物測得香氣組分（相對含量在0.02%以上）52種，有效香成分46種，占色譜流出組分總量的64.31%。以乙酸和己醛為代表的酸類和醛類各占有效香成分的14.75%和23.86%。相對含量排名前10位的是乙酸（11.01）、己醛（6.66%）、戊醛（6.65%）、丙烯醛（5.14%）、2,4,6-三甲基癸烷（4.67%）、苯甲醇（3.45%）、D-苧烯（3.10%）、2,2,4,6,6,-五甲基庚烷（2.73%）、丙酸（2.55%）和丁酸乙酯（2.52%）。

與鱷梨油相比，鱷梨油酶解物新增香成分23種，分別（按占比排列）為烯醛4種（6.23%）、醇類3種（4.53%）、酯類7種（3.76%）、醛類4種（1.71%）、酸類3種（0.83%）還有羥基丙酮（2.44%）和甲苯（0.14%），合共占測得有效香成分的19.65%。

表1　鱷梨油及鱷梨油酶解物香氣成分鑒定表

上接表1

2.2　鱷梨油及其酶解物香氣成分比較

將鱷梨油和鱷梨油酶解物的揮發(fā)性成分按照不同化合物類型歸類比較，結(jié)果表明兩者之間存在差異，如圖1所示。

鱷梨油和鱷梨油酶解物的酸類化合物相對含量分別為29.59%和14.38%，含量最高均為乙酸。碳?xì)漕惢衔锏南鄬糠謩e為17.26%和11.77%，含量最高均為2,4,6-三甲基癸烷。鱷梨油酶解物的酸類含量是鱷梨油的50%，碳?xì)漕惢衔镆驳陀邝{梨油約6個百分點(diǎn)。初步估計是酶解過程中在脂肪酶的催化下酸類與碳?xì)漕愒诿傅拇呋戮酆现亟M成生成其他類型化合物。

圖1　鱷梨油和鱷梨油酶解物香氣組分對比圖

將鱷梨油和鱷梨油酶解物的酯類、醇類、酮類、烯烴類化合物進(jìn)行對比，酶解物分別高于鱷梨油2.43%、2.99%、1.84%、1.48%，印證了關(guān)于酸類與碳?xì)漕愒谥久傅拇呋饔孟戮酆现亟M生成新的化合物的猜測。這樣也就造成了鱷梨油酶解物所呈現(xiàn)的風(fēng)味比單獨(dú)的鱷梨油要多且豐富。

3　結(jié)論

采用HS-SPME結(jié)合GC-MS對鱷梨油、鱷梨油酶解物的揮發(fā)物香氣成分進(jìn)行了分析。鱷梨油分離出29個組分，有效香氣成分26種；鱷梨油酶解物分離出52個組分，有效香成分46種。對香氣成分分析結(jié)果標(biāo)明，在脂肪酶的催化下，將含有品種相對單一化合物的鱷梨油催化成化合物品種數(shù)量豐富且含量較高的鱷梨油酶解物。

脂肪酶的來源有很多，本研究僅是對其利用在鱷梨油酶解的香氣成分變化進(jìn)行了初步研究，有必要對影響沒反應(yīng)的各種因素進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析，并結(jié)合氣象色譜等測量方法對鱷梨油酶解物香氣成分進(jìn)行分析研究，為進(jìn)一步深化利用鱷梨油提供依據(jù)。