頂空固相微萃取和同時蒸餾萃取法分析精武鴨脖的風味物質

孫 彥，劉章武*，鄧 莉

（武漢工業學院 食品科學與工程學院，湖北 武漢 430023）

精武鴨脖是武漢名優特色小吃，因起源于漢口的精武路而得名。精武鴨脖以香辣味突出、麻辣鮮香諸味協調等特點而備受人們喜愛，已成為武漢地區知名度最高、深受國內市場歡迎的小吃食品。目前，國外關于鴨肉風味的報道很少[1]，臺灣學者有關于鴨肉揮發性化合物的研究[2]。內地學者對鴨肉風味的研究主要集中在南京鹽水鴨[3]、板鴨[4]等方面，而對湖北鹵制鴨脖的研究尚未見報道。

本實驗利用頂空-固相微萃取（HS-SPME）和同時蒸餾萃取（SDE）兩種方法對精武鴨脖風味成分進行提取和濃縮，并結合氣相色譜-質譜（GC-MS）法進行鑒定。本文全面地分析精武鴨脖的主要風味組成，為進一步改善產品質量及加工工藝提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

精武鴨脖市售；二氯甲烷、乙醚、正己烷均為分析純。

1.2 儀器與設備

CAR/PDMS、PDMS/DVB、PDMS萃取頭各1支（上海安譜科學儀器有限公司）；CP-3800氣相色譜-質譜聯用儀（VARIAN公司）；20mL頂空瓶；同時蒸餾萃取裝置（天長市華玻實驗儀器廠）；恒溫水浴鍋；恒溫磁力攪拌器；旋轉蒸發儀。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品制備方法

（1）頂空固相微萃取法：將鴨脖肉切成0.5cm左右的顆粒，取4g放入20mL頂空瓶中，蓋上蓋子，封口。將樣品瓶放入45℃的加熱器中平衡5min，取老化好的萃取針頭插入樣品瓶中于45℃萃取30min，然后將萃取針頭插入GC-MS 進樣器中于250℃解析2min，抽回纖維頭后拔出萃取頭，同時啟動儀器采集數據[5]。

（2）同時蒸餾萃取法：取100g鴨脖肉加入200mL蒸餾水在均質機中打漿混勻后放入1L樣品瓶中，并用300mL蒸餾水分3次洗滌均質機，同時向溶劑瓶中加入80mL無水乙醚作為萃取劑[6]。樣品、萃取劑分別以適當的溫度加熱，帶有揮發物組分的水蒸汽和萃取劑蒸汽升騰、會聚后冷凝，兩相不相溶，在同時蒸餾萃取裝置“U”型管中被分開，分別流回兩側的圓底瓶中，萃取結束后向提取液中加入10g新鮮干燥的無水硫酸鈉并放入冰箱中冷凍24h，過濾，濾液采用旋轉蒸發儀濃縮至1mL左右，待氣質聯用分析。

1.3.2 測定方法

色譜條件色譜柱：DB-WAX毛細管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；載氣：He；流速：1mL/min；進樣量1μL；不分流方式進樣；進樣口溫度：250℃。升溫程序：起始溫度40℃，保持5min，以5℃/min上升到70℃，保持5min；然后以2℃/min上升到90℃，保持3min，再以3℃/min上升到180℃，保持3min；最后以5℃/min上升至240℃，保持10min[7]。

質譜條件離子源溫度：230℃；電離方式：EI；電子能量：70eV；掃描質量范圍m/z：40-400。

定性：檢索譜圖庫，確定揮發物成分。

定量：相對百分含量按峰面積歸一化計算。

2 結果與分析

2.1 萃取條件優化—萃取頭的選擇

SPME富集樣品中揮發性物質時依據的是化合物的“相似相溶”原理，萃取頭的有機涂層對分析的揮發性物質有一定的吸附[8]，所以選擇合適的萃取頭是試驗成功的關鍵。

本研究采用CAR/PDMS、PDMS/DVB、PDMS三種萃取頭對精武鴨脖進行HS-SPME-GC-MS分析，得到3個總離子流圖，見圖1。

圖1 不同萃取頭分析鴨肉風味成分總離子流圖Fig.1 Total ion current of duck flavor components with different extraction fiber

實驗采用CAR/PDMS、PDMS/DVB、PDMS三種萃取頭對鴨脖風味成分進行捕集，比較總離子流圖可以看出，PDMS/DVB萃取時譜圖出峰多，出峰較大，捕集效果最好，共鑒定出42種化合物。故檢測鴨脖風味物質選擇PDMS/DVB萃取頭為最佳。

2.2 同時蒸餾萃取條件優化—萃取溶劑的選擇

對同時蒸餾萃取而言，萃取劑的選擇對實驗結果有重要影響，本實驗采用乙醚、二氯甲烷、乙醚+正戊烷（體積1:1）3種溶劑萃取精武鴨脖中的風味成分，通過GC-MS分析，得到如下圖譜。

圖2 不同有機溶劑分析鴨肉風味成分總離子流圖Fig.2 Total ion current of duck flavor components with different organic solvents

從圖中可以看出，相較于二氯甲烷和乙醚+正戊烷，以乙醚作為溶劑進行萃取時譜圖出峰多，出峰較大。且經GC-MS鑒定，二氯甲烷萃取出16種化合物，乙醚鑒定出51種，乙醚+正戊烷鑒定出17種，故選擇乙醚做萃取劑。

3 鴨脖揮發性成分的GC-MS分析鑒定

采用HS-SPME和SDE兩種方法對精武鴨脖中的風味物質進行提取，經GC-MS綜合分析鑒定，鴨脖中的揮發性風味成分及相對含量見附表。

附表 精武鴨脖揮發性風味成分的GC-MS結果分析Attached table Results analysis of volatile flavor compounds in Jingwu duck neck by GC-MS

由附表可知，采用HS-SPME和SDE兩種方法提取鴨脖中的風味成分，經GC-MS分析，共檢出68種化合物，其中烴類20種、醇類13種、醛類10種、酚類2種、酮類4種、酯類9種、醚類3種、酸類2種、含硫含氮含氧及雜環化合物5種。SPME法檢出42種化合物，SDE法檢出51種，2種方法檢出的相同的化合物有25種，為β-水芹烯、β-蒎烯、異松油烯、D-檸檬烯、α-蒎烯、3-蒈烯、松油烯、2-蒈烯、石竹烯、萜烯醇、愈創木醇、2-甲基-1-十六烷醇、庚醛、苯甲醛、油酸、亞油酸、丁子香酚、L-香芹酮、丁酸芳樟酯、乙酸松油酯、乙酸香葉酯、桉油精、龍蒿腦、茴香腦、巴倫西亞橘烯。這25種化合物的出峰面積相對比例在SPME中占到70.53%，在SDE中占到77.43%。

4 揮發性風味分析

4.1 烴類化合物

在檢出的所有風味化合物中，烯烴化合物的種類最多，有20種，主要以萜烯類為主，含量較高的為D-檸檬烯、松油烯、石竹烯，它們是鹵制時使用的香辛料八角茴香[9]、肉豆蔻[10]、廣藿香[11]等產生的揮發性成分。烴類化合物一般閾值較高（如β-蒎烯140μg/kg），對肉類風味的貢獻不明顯，但其中D-檸檬烯（10μg/kg）和α-蒎烯（6μg/kg）的閾值相對較低，對風味有較大的影響。

4.2 醇類化合物

醇類化合物共檢出13種，其中芳樟醇、松油醇及愈創木醇屬不飽和醇，主要來自八角茴香[8]和小茴香[12]。由于不飽和醇的風味閾值一般較低，故對風味的貢獻較大[13]，如芳樟醇閾值為6μg/kg，既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香，又有果香氣息，對精武鴨脖的風味有重要影響。

4.3 醛類化合物

水煮鴨脖中檢出的醛類主要是壬醛。鹵制鴨脖中檢出包括壬醛等10種醛類化合物，分別占HS-SPME和SDE揮發性化合物含量的0.92%、9.56%，其中2，4-癸二烯醛、庚醛、壬醛和己醛的來源與不飽和脂肪酸氧化有關[14]。醛的閾值一般很低（2，4-癸二烯醛：0.07μg/kg，庚醛：3μg/kg，壬醛：1μg/kg，己醛：4.5μg/kg），具有脂肪香味，是肉品香味的主要構成部分[13]，對精武鴨脖的風味可能起十分重要的作用。

4.4 酚類化合物

鹵制鴨脖中檢出2種酚類化合物，分別為丁子香酚和3-烯丙基-6-甲氧基苯酚，它們是肉豆蔻和丁香的揮發性成分[15]。其中丁子香酚含量較高，閾值為6μg/kg，應是鴨脖風味的主要貢獻物之一。

4.5 酮類化合物

酮類物質一般具有青香氣味，或奶油、果香味。水煮鴨脖中沒有檢出酮類物質，鹵制鴨脖中檢測出4種，其中L-香芹酮有留蘭香香氣，存在于姜黃[16]中，含量相對較高，風味閾值為50μg/kg，對鴨脖風味可能有一定影響。

4.6 酯類化合物

在檢出的9種酯類物質中，己酸乙酯有強烈的果香和酒香香氣；丁酸芳樟酯具有類似香檸檬的香氣，稀釋后具有類似蜂蜜、柑橘的香氣；乙酸松油酯具有甜橙、熏衣草花香及杏仁類似的香味；乙酸香葉酯具有清甜的香檸檬果香。它們天然存在于肉豆蔻、橘皮等調味料中[17]。其中己酸乙酯和乙酸香葉酯的風味閾值相對較低，分別為1μg/kg和9μg/kg，對風味的影響較大。

4.7 醚類化合物

在精武鴨脖揮發性化合物中，醚類物質含量最高，分別占SPME和SDE法總峰面積的36.72%、54.77%，共有3種，分別為龍蒿腦、茴香腦和桉油精，來源于鹵制時加入的八角茴香和小茴香。茴香腦的相對含量在所有揮發性風味成分中占絕對優勢，相對氣味活度（ROAV）最高，可能對產品風味有較大影響。

4.8 其他化合物

共鑒定出4種含硫含氮含氧及雜環化合物，它們含量較低，閾值也很低并有重要的感官特性[18]。其中二甲基三硫閾值為0.005μg/kg，2-戊基呋喃閾值為6μg/kg，具有類似蔬菜的香韻[19]，對精武鴨脖的風味形成有重要作用。

5 結論

1）采用HS-SPME和SDE兩種方法提取鴨脖中的風味成分，確定SPME法采用PDMS/DVB萃取頭，SDE法采用乙醚為有機溶劑，兩種方法共檢出68種化合物，其中烴類21種、醇類13種、醛類10種、酚類2種、酮類4種、酯類9種、醚類3種、酸類2種、其他化合物4種。

2）經對精武鴨脖風味物質百分含量和閾值大小的分析，初步確定構成精武鴨脖的主要風味成分是：D-檸檬烯、α-蒎烯、芳樟醇、己醛、庚醛、壬醛、2，4-癸二烯醛、丁子香酚、己酸乙酯、乙酸香葉酯、茴香腦、二甲基三硫、2-戊基呋喃。乙苯、石竹烯、香芹酮對鴨脖的總體風味也有重要貢獻。

3）比較兩種提取方法，HS-SPME法有利于提取易揮發性化合物，而SDE法經過長時間蒸煮萃取，低沸點的化合物檢出較少。因此兩種方法相互補充，能更加全面的分析精武鴨脖中的揮發性成分。

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