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        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

        2018-06-27 03:08:04陳金明
        現(xiàn)代食品 2018年8期
        關(guān)鍵詞:解物酸類鱷梨

        ◎ 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(dòng)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(jià)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(dòng)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。活化時(shí)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(jì)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(gè)百分點(diǎn)。初步估計(jì)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(gè)組分,有效香氣成分26種;鱷梨油酶解物分離出52個(gè)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)。

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