張金海

(遼寧水利職業(yè)學(xué)院 生物工程系，遼寧 沈陽 110122)

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頂空氣相色譜法測(cè)定咸魚中正己醛含量樣品前處理?xiàng)l件的優(yōu)化

張金海

(遼寧水利職業(yè)學(xué)院 生物工程系，遼寧 沈陽 110122)

摘要:為建立一種檢測(cè)咸魚中正己醛含量的樣品前處理方法，對(duì)頂空氣相色譜法測(cè)定咸魚中正己醛含量樣品前處理的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和篩選。結(jié)果表明：采用頂空氣相色譜法的最優(yōu)條件是，溶劑為蒸餾水，加水量為樣品量的3倍，振蕩時(shí)間為30 min，加熱溫度為56 ℃，時(shí)間為40 min；在此最優(yōu)前處理?xiàng)l件下對(duì)測(cè)定方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，得出正己醛含量測(cè)定線性范圍為2～100 μg，回收率為89%～105%。研究表明，該方法操作簡(jiǎn)單易行，靈敏度高，重現(xiàn)性較好,可用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)咸魚中正己醛含量。

關(guān)鍵詞:咸魚；正己醛；頂空氣相色譜法

咸魚中油脂的酸敗是由于在空氣中氧氣、水分和腐敗微生物的共同作用下，油脂中部分不飽和脂肪酸的雙鍵被氧化成過氧化物，這些過氧化物繼續(xù)分解或氧化生成有臭味的低級(jí)醛、酮和羧酸等造成的[1-3]。酸敗的油脂口感異常，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低，某些氧化產(chǎn)物還可能有毒，損害人體的健康。

目前，咸魚的品質(zhì)尚沒有理化衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外資料介紹多以測(cè)定游離脂肪酸、過氧化值等指標(biāo)來判斷[1,4-6]。游離脂肪酸與魚的品質(zhì)優(yōu)劣有一定相關(guān)性，而在咸魚貯藏期間隨著咸魚品質(zhì)的下降，過氧化值及丙二醛的量先增加后減少，因此，很難用這兩個(gè)指標(biāo)判斷咸魚的品質(zhì)。魚體變敗后，脂肪氧化會(huì)產(chǎn)生多種醛類，其中除丙二醛外還有正己醛，正己醛性質(zhì)穩(wěn)定且與脂肪氧化程度呈正相關(guān)。己醛是一種常見的揮發(fā)性油脂氧化分解產(chǎn)物，其含量在揮發(fā)性物質(zhì)中所占的比例最大，己醛雖然易揮發(fā)，但不容易進(jìn)一步分解，油脂中己醛含量越高,反映其氧化程度越大，則風(fēng)味越差。有文獻(xiàn)報(bào)道，己醛可以作為食品中脂類氧化的標(biāo)記物[7]，可通過測(cè)定己醛含量來評(píng)價(jià)油脂的酸敗程度。己醛的測(cè)定通常采用高溫裂解槽、頂空分析和固相微萃取等預(yù)處理方法與氣相色譜法相結(jié)合的技術(shù)[8-10]。本研究中，采用頂空氣相色譜法測(cè)定咸魚中正己醛的含量，旨在探討一種前處理簡(jiǎn)單易行、檢出限低的正己醛含量檢測(cè)方法，以評(píng)價(jià)咸魚中脂類物質(zhì)的氧化程度以及咸魚的酸敗程度。

1材料與方法

1.1材料

咸鲅魚購于沈陽市沈北新區(qū)農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。正己醛標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%)為Amreso公司產(chǎn)品。島津GC-2010Plus氣相色譜儀，帶氫火焰檢測(cè)器。

1.2方法

1.2.1色譜條件色譜柱為U型玻璃柱(4 mm×2 m)，10% PEG-6000/shimelitew；檢測(cè)器為FID；進(jìn)樣口溫度為150 ℃，柱溫為90 ℃；N2流速為45 mL/min，H2流速為3 5 mL/min，Air流速為0.7 L/min[10]。

1.2.2樣品前處理?xiàng)l件的篩選取咸魚可食部分，經(jīng)粉碎機(jī)充分粉碎混勻，備檢。

(1) 溶劑種類的選擇。取同一魚樣5.00 g 6份，分別置于30 mL滴瓶中，按表1加入不同溶劑，其余按“1.2.3”節(jié)方法操作。

(2) 加水量的優(yōu)化。取同一魚樣20.00 g 5份，分別置于120 mL滴瓶中，按照表2所示水與樣品的比值，分別加入40、50、60、70、80 mL水，其余按“1.2.3”節(jié)方法操作。

表1溶劑種類的選擇

Tab.1Screening of solvent for determination of hexanal in salted fish samples

樣品序號(hào)sampleNo.溶劑solvent添加量/mLadditivevolume1不加2蒸餾水10.0310%NaOH溶液10.04飽和NaCl+10%NaOH(體積比為1∶1)10.05飽和NaCl10.0620%H2SO4溶液10.0

表2加水量的優(yōu)化

Tab.2Optimization of water addition for determination of hexanal

樣品序號(hào)sampleNo.加水量/mLaddingvolumeofwater水∶樣品(mL∶g)ratioofwatertosample1402.02502.53603.04703.55804.0

(3) 振蕩時(shí)間的選擇。取同一魚樣20.00 g 6份，分別置于120 mL滴瓶中，加入60 mL水，分別于振蕩器上振蕩10、20、30、40、50、60 min，其余按“1.2.3”節(jié)方法操作。

(4) 加熱溫度的選擇。取同一魚樣20.00 g 6份，分別置于120 mL滴瓶中，除加熱溫度分別為30、40、50、60、70、80 ℃外，其余按“1.2.3”節(jié)方法操作。

(5) 加熱時(shí)間的選擇。取同一魚樣20.00 g 7份，分別置于120 mL滴瓶中，加入60 mL水，密塞，振蕩30 min，于56 ℃水中分別加熱10、20、30、40、50、60、80 min，其余按“1.2.3”節(jié)方法操作。

1.2.3指標(biāo)的測(cè)定與計(jì)算準(zhǔn)確稱取正己醛標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%,濃度為0.816 g/mL)12.5 μL，置于內(nèi)裝2 mL 95%的乙醇和20 mL水的100 mL容量瓶中，混勻，補(bǔ)加水使溶液中正己醛的終濃度為100 μg/mL,配制成正己醛標(biāo)準(zhǔn)溶液。

稱取同一魚樣5.00 g 4份，分別置于30 mL滴瓶中，向其中兩份中各加正己醛標(biāo)準(zhǔn)溶液0.10 mL，均補(bǔ)加水15 mL，用包有錫紙的反堵膠塞密塞，置于振蕩器上振蕩混勻30 min，再于56 ℃水浴中加熱40 min，用注射器抽取上部氣體1 mL，注入氣相色譜儀，測(cè)得樣品的色譜峰高及樣品加標(biāo)準(zhǔn)的色譜峰高。用單點(diǎn)校正法進(jìn)行計(jì)算，定量其含量[11-12]。其計(jì)算公式為

其中：h1為樣品加0.1 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液后測(cè)得的色譜峰高(mm)；h2為樣品測(cè)得的峰高(mm)；W為樣品質(zhì)量(g)；k=10 mg, 為h1-h2峰高對(duì)應(yīng)的正己醛質(zhì)量。

1.2.4測(cè)定方法的綜合評(píng)價(jià)

(1)線性范圍。取同一預(yù)處理后魚樣5.00 g 12份，每6份為一組，分別置于30 mL滴瓶中，向第一組中加入正己醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為100 μg/mL)0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mL,向第二組加入正己醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為100 μg/mL)0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL，補(bǔ)加水使溶液總量為15 mL，其余按“1.2.3”節(jié)方法操作，每組減去魚樣峰值后，計(jì)算每組的回歸曲線[12]。

(2)回收率。分別取同一魚樣5.00 g，添加25、50、75 μg正己醛，各設(shè)5個(gè)重復(fù)，按照“1.2.2”節(jié)方法進(jìn)行前處理后，按照“1.2.3”節(jié)方法進(jìn)行測(cè)定。

(3) 重現(xiàn)性。取同一樣品5.00 g 9份，按“1.2.3”節(jié)方法進(jìn)行測(cè)定。

(4) 驗(yàn)證試驗(yàn)。用新鮮咸鲅魚可食部分粉碎后混勻，分成等量9份，置于冰箱中，分別于第3、4、7、8、10、12、15、18、20 天時(shí)，用確定后的最優(yōu)方法對(duì)樣品中的正己醛含量進(jìn)行測(cè)定[13-15]。

1.3數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 8.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±S.D.)表示。

2結(jié)果與討論

2.1樣品前處理?xiàng)l件的篩選

2.1.1溶劑種類的確定同一咸魚樣品，用不同溶劑處理，按照“1.2.3”節(jié)的操作步驟測(cè)得正己醛色譜峰值見表3。從表3可見，溶劑種類不同，測(cè)得的色譜峰值有顯著性差異(P<0.05)，其中，以蒸餾水作溶劑，測(cè)得的峰值顯著高于其他溶劑(P<0.05),靈敏度也最高。故本試驗(yàn)中樣品前處理的溶劑種類確定為蒸餾水。這可能是由于用蒸餾水可以促進(jìn)正己醛從樣品中分離出來，蒸餾水中含有溶質(zhì)時(shí)會(huì)降低水分活度，從而降低水的溶解能力。本研究中，在前處理過程中在樣品中加入適量生理鹽水，與吳燕燕等[5]在對(duì)用低鹽乳酸菌法與傳統(tǒng)法腌制干魚的風(fēng)味進(jìn)行比較時(shí)的條件相近。

表3溶劑對(duì)測(cè)定魚樣中正己醛含量的影響

Tab.3Effect of solvent on determination of hexanal in salted fish samples

樣品序號(hào)sampleNo.溶劑solvent峰值/mmpeakvalue1不加88.3±2.4b2蒸餾水132.2±3.3a310%NaOH溶液6.8±1.1f4飽和NaCl+10%NaOH(體積比1∶1)9.7±1.4e5飽和NaCl60.1±2.5c620%H2SO4溶液53.2±1.6d

注：同列中標(biāo)有不同小寫字母者表示組間有顯著性差異(P<0.05)，標(biāo)有相同小寫字母者表示組間無顯著性差異(P>0.05)，下同

Note:The means with different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level, and the means with the same letters within the same column are not significant differences, et sequentia

2.1.2加水量對(duì)測(cè)定咸魚中正己醛含量的影響不同加水量條件下，測(cè)得的咸魚樣品中正己醛色譜峰值見表4。由表4可見:不同加水量對(duì)測(cè)定正己醛含量有一定影響，加水量為樣品量的3倍時(shí)，測(cè)得的色譜峰值最大，最為靈敏；加水量較少時(shí)，正己醛從樣品中分離不夠充分，響應(yīng)值較??；加水量較多時(shí)，分離較充分，但樣品被稀釋，濃度較小，影響測(cè)量的靈敏度。故本試驗(yàn)中最佳加水量確定為樣品的3倍，即本研究中取樣5.00 g，加水量為15 mL。

表4加水量對(duì)測(cè)定魚樣中正己醛含量的影響

Tab.4Effect of water addition on determination of hexanal

樣品序號(hào)sampleNo.水∶樣(mL∶g)ratioofwatertosample峰值/mmpeakvalue12.07.9±0.3c22.510.5±0.2b33.012.1±0.4a43.511.2±0.3b54.010.0±0.5b

2.1.3振蕩時(shí)間對(duì)測(cè)定方法的影響同一咸魚樣品分別振蕩10、20、30、40、50、60 min時(shí)，測(cè)得的色譜峰值見圖1。由圖1可見，振蕩時(shí)間對(duì)測(cè)定方法有一定影響，振蕩30 min后峰值增加不顯著(P>0.05)，考慮到樣品的穩(wěn)定性，同時(shí)振蕩時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)容易造成正己醛擴(kuò)散，因此，試驗(yàn)時(shí)間不宜太長(zhǎng)。故本試驗(yàn)中最佳振蕩時(shí)間確定為30 min。

注：標(biāo)有不同小寫字母者表示組間有顯著性差異(P<0.05)，標(biāo)有相同小寫字母者表示組間無顯著性差異(P>0.05),下同Note: The means with different letters are significantly different at the 0.05 probability level, and the means with the same letters are not significant differences, et sequentia圖1　振蕩時(shí)間對(duì)色譜峰值的影響Fig.1　Effect of vibrating time on the chromatographic peak

2.1.4加熱溫度對(duì)測(cè)定方法的影響不同加熱溫度條件下，測(cè)得的同一咸魚樣品中正己醛色譜峰值見表5。由表5可見，溫度越高，測(cè)得的峰值也越高，但是在較高溫度下，其他易揮發(fā)物質(zhì)可能會(huì)造成干擾，溫度也容易使樣品基質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，影響分析的準(zhǔn)確性。同時(shí)，當(dāng)溫度超過60 ℃時(shí)易在瓶壁上結(jié)水珠，且瓶?jī)?nèi)壓力較大，為此在溫度為50～60 ℃時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化條件。

表5加熱溫度對(duì)色譜峰值的影響

Tab.5Effect of heating temperature on the chromatographic peaks

樣品序號(hào)sampleNo.加熱溫度/℃heatingtemperature峰值/mmpeakvalue1301424031350574606657098680119

設(shè)置2 ℃為一個(gè)梯度，測(cè)得的色譜峰值見圖2。由圖2可知，加熱溫度為50～60 ℃時(shí)，隨著加熱溫度的升高，色譜峰值逐漸增大，在低于56 ℃時(shí)，色譜峰值隨著加熱溫度的升高顯著增加(P<0.05)，但在超過56 ℃時(shí)色譜峰值隨溫度的升高沒有明顯變化(P>0.05)。故本試驗(yàn)中最佳加熱溫

度確定為56 ℃。

圖2　加熱溫度為50~60 ℃時(shí)對(duì)色譜峰值的影響Fig.2　Effect of heating temperature of 50-60 ℃ on the chromatographic peaks

2.1.5加熱時(shí)間對(duì)測(cè)定方法的影響不同加熱時(shí)間條件下，測(cè)得的同一咸魚樣品中正己醛色譜峰值見圖3。由圖3可見，隨著加熱時(shí)間的增加，色譜峰值也不斷增大，在本試驗(yàn)條件下，加熱40 min以后色譜峰值增加不顯著(P>0.05)。為避免加熱時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)造成揮發(fā)出的正己醛變化，故本試驗(yàn)中最佳加熱時(shí)間確定為40 min。

圖3　加熱時(shí)間對(duì)色譜峰值的影響Fig.3　Effect of heating time on the chromatographic peak values

謝誠等[4]分析了糟帶魚揮發(fā)性風(fēng)味成分，其中主要為各種醛類物質(zhì)，最后優(yōu)化得到萃取溫度為50 ℃，萃取時(shí)間為40 min；吳燕燕等[5]用固相微萃取方法提取咸魚中包括正己醛在內(nèi)的各種風(fēng)味物質(zhì)，采用的萃取溫度為60 ℃，加熱時(shí)間為40 min?？梢姡占喾N醛類物質(zhì)可以采用的萃取溫度為50～60 ℃，與本試驗(yàn)結(jié)果吻合。由于本試驗(yàn)中測(cè)定的是一種醛，所以最優(yōu)萃取條件可以更加具體，經(jīng)過優(yōu)化得到萃取條件為：加熱溫度為56 ℃，加熱時(shí)間為40 min。

2.2測(cè)定方法的綜合評(píng)價(jià)

2.2.1線性范圍按照“1.2.4”節(jié)中的試驗(yàn)設(shè)置，計(jì)算得到每組的回歸曲線如下：

第一組：

y1= 3.52x1+0.19，r1=0.9987；

第二組：

y2=0.74x2+0.33，r2=0.9981。

由兩組回歸曲線可見，正己醛含量為2～100 μg時(shí)線性良好，故可用單點(diǎn)校正計(jì)算法[5,7]計(jì)算正己醛含量。

2.2.2回收率咸魚中正己醛標(biāo)準(zhǔn)品添加的回收率見表6。由表6可知，測(cè)得的回收率為89%～105%，說明本方法準(zhǔn)確度符合要求[7-9]。陳冬梅[12]用固相微萃取和氣相色譜法測(cè)定油品中的正己醛含量時(shí)，回收率為85.2%～110.6%，與本研究結(jié)果相近。

表6　咸魚中正己醛標(biāo)準(zhǔn)品添加的回收率

2.2.3重現(xiàn)性重現(xiàn)性試驗(yàn)中，9次試驗(yàn)測(cè)得正己醛含量的平均值為78.1 μg，試驗(yàn)結(jié)果見表7。從表7可見，重現(xiàn)性試驗(yàn)的平均相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.7%,證明本方法重現(xiàn)性較好，測(cè)定結(jié)果較穩(wěn)定。

2.2.4驗(yàn)證試驗(yàn)取新鮮咸鲅魚用確定后的最優(yōu)方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見表8。由表8可以看出，測(cè)定結(jié)果與感官評(píng)價(jià)結(jié)果較為一致。

表7　重現(xiàn)性試驗(yàn)結(jié)果

3結(jié)論

本研究中采用頂空氣相色譜法測(cè)定咸魚中的正己醛含量，優(yōu)化了正己醛檢測(cè)的前處理?xiàng)l件如溶劑種類、加水量、振蕩時(shí)間、加熱溫度和時(shí)間等，建立了檢測(cè)的前處理方法。此方法的精密度高、準(zhǔn)確性好，能達(dá)到所需要的檢測(cè)目的。建議用正己醛含量配合其他指標(biāo)來評(píng)價(jià)咸魚的衛(wèi)生質(zhì)量。

表8咸鲅魚放置不同時(shí)間時(shí)的測(cè)定結(jié)果

Tab.8Determination results of the hexanal contents in salted mackerel kept for different time

樣品序號(hào)sampleNo.時(shí)間/dtime正己醛含量/(mg·g-1)amountofhexanal異臭foreignodor13—無24—無37—無48—無5100.04無6121.20稍有71516.00稍有81836.50稍有92062.50稍有

注：—示未檢出

Note: — means unchecked

參考文獻(xiàn)：

[1]Barriuso B,Ansorena D.A review of analytical methods measuring lipid oxidation status in foods:a challenging task[J].Eur Food Res Technol,2013,236:1-15.

[2]孫麗芹,董新偉,劉玉鵬.脂類自動(dòng)氧化機(jī)理[J].中國油脂,1998,23(5):56-57.

[3]張青齡,陳宜,黃建立.頂空氣相色譜/質(zhì)譜法分析大豆油中正己醛含量[J].福建分析測(cè)試,2013,22(6):14-16.

[4]謝誠,歐昌榮,曹錦軒,等.全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法分析糟帶魚揮發(fā)性風(fēng)味成分[J].現(xiàn)代食品科技,2014,30(2):235-243.

[5]吳燕燕,游剛,李來好,等.低鹽乳酸菌法與傳統(tǒng)法腌干魚制品的風(fēng)味比較[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2014,38(4):600-609.

[6]徐立蒲,潘勇,曹歡,等.漁業(yè)水體中土腥異味物質(zhì)的研究進(jìn)展[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2010,25(6):528-534.

[7]王璟,林智平.啤酒醛類化合物的測(cè)定及其在老化味研究中的應(yīng)用[J].啤酒科技,2009,44(12):29-35.

[8]王憬,崔巍偉,王莉娜,等.采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法分析啤酒中醛類化合物[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2009,35(6):170-175.

[9]Wang Y R,Ha J.Determination of hexanal in rice using an automated dynamic headspace sampler coupled to a gas chromatograph-mass spectrometer[J].Journal of Chromatographic Science,2013,51:446-452.

[10]Pastorelli S,Valzacchi S,Rodriguez A,et al.Solid-phase microextraction method for the determination of hexanal in hazelnuts as an indicator of the interaction of active packaging materials with food aroma compounds[J].Food Additives and Contaminants,2006,23(11):1236-1241.

[11]中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.出口食用油中正己醛含量的測(cè)定:頂空固相萃取氣相色譜法SN/T3626-2013[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[12]陳冬梅.食用油品中己醛的分析[J].福建分析測(cè)試,2014,23(3):22-26.

[13]吳惠勤,黃曉蘭,林曉珊,等.SPME/GC-MS鑒別地溝油新方法[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2012,31(4):365-372.

[14]Musetti A,Fava P.Sensory effects of hexanal vapor on fresh-cut slices of golden delicious apples[J].Journal of Food Science,2012,77(9):314-318.

[15]Grosso N R,Resurreccion A V A,Walker G M,et al.Sensory profiles and hexanal content of cracker-coated and roasted peanuts stored under different temperatures[J].Journal of Food Processing and Preservation,2008,32(2):1-23.

Optimization of pretreatment condition in analysis of hexanal content

in salted fish by headspace gas chromatography (GC)

ZHANG Jin-hai

(Department of Biological Engineering, Liaoning Water Conservancy Vocational College, Shenyang 110122, China)

Abstract：The pretreatment condition was screened and optimized in analysis of content of hexanal in salted fish by headspace gas chromatography (GC). It was found that the optimal pretreatment was observed under the condition of distilled water as solvent at a rate of three times of samples, and oscillation for 30 min, at 56 ℃ for 40 min. In the hexanal determination by this detection method, the linear range was within 2-100 μg, with recovery of 89%-105%.Tests proved that the method was simple, sensitive and reproducible for determination of hexanal in salted fish by headspace GC.

Key words：salted fish hexanal； headspace； gas chromatography (GC)

作者簡(jiǎn)介：張金海(1959—)， 男， 副教授。E-mail:1447176350@qq.com

基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳科研項(xiàng)目(L2014436)

收稿日期：2014-12-26

中圖分類號(hào)：O657.7

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2095-1388(2015)02-0216-05

DOI：10.3969/J.ISSN.2095-1388.2015.02.020