SPME萃取頭對大菱鲆魚肉揮發性成分萃取效果分析

徐永霞，劉 瀅，宋帥婷，桑 敏，勵建榮，*，陳華健

（1.渤海大學食品科學研究院，渤海大學化學化工與食品安全學院，遼寧省食品安全重點實驗室，“食品貯藏加工及質量安全控制工程研究中心”遼寧省高校重大科技平臺，遼寧錦州121013；2.湛江國聯水產開發股份有限公司，廣東湛江524000）

大菱鲆，屬于鰈形目鲆科，俗稱歐洲比目魚，在我國又被稱為“多寶魚”，原產于歐洲大西洋海域，是世界公認的優質比目魚之一。此魚身體扁平近似圓型，雙眼位于左側，有眼側呈青褐色，具少量皮刺；無眼側光滑白色，背鰭與臀無硬體且較長[1]。大菱鲆營養豐富，富含不飽和脂肪酸、蛋白質、維生素A、維生素C、鈣和鐵等，其裙邊部位還含有豐富的膠質，有養顏美容、降血脂、降血壓等功效，是目前市場非常暢銷的一種經濟魚類[2]。固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）技術是一種新型的無溶劑樣品處理方法，集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體，簡單方便，將SPME和氣質聯用儀（GC-MS）聯用[3]，可以快速分析魚體中的揮發性成分。因此，SPME技術成為研究魚類及水產品中揮發性成分的重要手段。萃取頭是SPME裝置的核心部件，不同種類涂層的萃取纖維頭對萃取結果的選擇性和靈敏度有很大影響。為了更有效的萃取揮發性成分并得到更準確的分析結果，選用合適的萃取頭是十分必要的。本實驗以大菱鲆為研究對象，分別采用DVB/CAR/PDMS、CAR/PDMS和PDME/DVB 3種萃取頭的固相微萃取提取其揮發性成分，結合GC-MS對揮發性成分進行鑒定，比較3種萃取頭對大菱鲆魚肉揮發性成分的萃取效果，以確定適合檢測大菱鲆魚肉揮發性成分的萃取頭。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮大菱鲆 購于錦州市，質量約600～800g/尾。

Agilent 7890N/5975氣質聯用（GC-MS）儀 美國Agilent公司；固相微萃取裝置、20mL頂空鉗口樣品瓶 美國Supelco公司；65μm PDMS/DVB、75μm CAR/PDMS、50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 用榔頭敲擊魚頭部至暈后清洗魚體表面，去皮后，取背部肌肉，將背部肌肉置于絞肉機中絞碎作為實驗材料。

1.2.2 固相微萃取法提取揮發性成分 在20mL的頂空瓶中放入微型磁力攪拌子，加入3g的樣品，并加入6mL飽和氯化鈉溶液進行混合，用聚四氟乙烯隔墊密封，于60℃磁力攪拌器上加熱平衡15min。用已活化好的萃取頭頂空吸附40min后，將萃取頭插入氣相色譜儀的進樣口，解吸5min。

1.2.3 氣相色譜-質譜聯用分析 氣相色譜條件：HP-5MS毛細管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；進樣口溫度為250℃；載氣為He，流速1.0mL/min；不分流模式進樣；程序升溫：柱初溫40℃，保持3min，以3℃/min升至100℃，再以5℃/min升至230℃并保持5min。

質譜條件：色譜-質譜接口溫度280℃，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃；離子化方式：EI；電子能量70eV；質量掃描范圍m/z 30～550。

1.2.4 揮發性成分的鑒定及定量 樣品中的揮發性成分經氣相色譜分離，用質譜進行分析鑒定。分析結果利用計算機譜庫（Nist/Wiley）進行初步檢索及資料分析，結合相關文獻，確認揮發性物質的化學組成。通過各揮發性化合物的峰面積進行定量分析。

2 結果與討論

使用不同萃取頭提取大菱鲆魚肉中揮發性成分的峰面積和種類數如圖1所示。

圖1 不同萃取頭提取各類揮發性成分的峰面積和種類數比較Fig.1 Total peak area and species of volatile components in turbot extracted by different fibers

由圖1可知，采用不同的固相微萃取頭提取大菱鲆魚肉的揮發性成分，所檢測出的揮發性成分差異比較明顯。從峰面積來看，不同萃取頭對大菱鲆魚肉的揮發性成分的吸附能力有較大差別，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取頭檢出的揮發性成分的總峰面積最大。從檢測出的揮發性成分的種類來看，DVB/CAR/PDMS萃取頭提取到的揮發性成分種類最多，其次是PDMS/DVB萃取頭，CAR/PDMS萃取頭提取的揮發性成分種類最少。

由表1可知，相同的大菱鲆魚肉樣品由3種萃取頭提取經GC-MS分析后共檢測出81種揮發性成分，主要是醛、酮、醇、烯烴、烷烴和胺類等物質。其中DVB/CAR/PDMS萃取頭提取出51種化合物，分別為醛類13種，酮類4種，醇類6種，烯烴類6種，烷烴類6種，胺類12種、含硫類3種和酸類1種；PDMS/DVB萃取頭提取出37種化合物，分別為醛類7種，酮類3種，醇類4種，烯烴類3種，烷烴類7種，胺類11種、其他類2種；CAR/PDMS萃取頭提取出29種化合物，醛類6種，酮類1種，醇類5種，烯烴類3種，烷烴類1種，胺類10種、其他類3種。3種萃取頭共同檢測出的物質有8種，分別為己醛、庚醛、苯甲醛、（E，E）-2，4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇、2-戊胺、苯丙胺和二乙基二硫胺甲酸甲酯。

醛類化合物是大菱鲆魚肉中主要的揮發性成分之一，3種萃取頭共萃取并鑒定出15種醛類化合物，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取頭檢測出的醛類最多且峰面積最大，主要有己醛、庚醛、苯甲醛、（E，E）-2，4-庚二烯醛、壬醛、2-甲基丁醛等。醛類主要由多不飽和脂肪酸氧化產生，與魚類的植物性氣味及脂肪味有關，且閾值很低，對魚類總體氣味特征有重要影響[4]。酮類物質共檢出6種，主要為2，5-辛二酮、2-十一酮、2-壬酮、苯乙酮等。酮類可能是由不飽和脂肪酸氧化或熱降解產生的，主要呈現出脂肪味和燃焦味[5]，由于閾值較高，對魚肉氣味的貢獻較小[6]。3種萃取頭共檢出11種醇類物質，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取頭檢測出的醇類化合物峰面積最大。被檢出的醇類化合物主要有1-戊烯-3-醇、2-戊烯-1-醇、1-辛烯-3-醇等，其中1-辛烯-3-醇在3種萃取頭中均檢出。不飽和醇閾值相對較低，對魚肉香味有一定作用[7]，如1-辛烯-3-醇具有蘑菇香氣，普遍存在于魚類的揮發性香味物質中[8]。章超樺等[8]研究認為，新鮮魚的氣味主要是由揮發性羰基化合物和醇類產生的，其中羰基化合物易產生濃郁的氣味，而醇類則產生較為柔和的氣味。

實驗中還檢測出了部分烴類，包括烯烴類和烷烴類。烴類物質主要來源于脂肪酸烷氧自由基的均裂。研究發現，各種烷烴存在于甲殼類和魚類的揮發物中，但由于閾值較高，對魚體的整體風味貢獻不大[9]。（3E，5Z）-1，3，5-辛三烯可能在一定條件下形成酮或醛，是產生腥味的潛在因素[10]。而這種物質僅能被DVB/CAR/PDMS萃取頭提取出來。

3種萃取頭均提取出多種胺類物質，但在新鮮大菱鲆魚肉中的相對含量較低。揮發性胺類物質的主要來源是魚體表面粘液中的蛋白質和氨基酸，在細菌作用下被分解，生成胺類物質和硫化物等，產生的這些胺類物質一般都具有腥臭味[11]。此外，DVB/CAR/PDMS萃取頭和CAR/PDMS萃取頭均萃取出二硫化碳，有研究報道，在牙鱈魚[12]中也檢測出該物質。

表1 不同萃取頭提取大菱鲆魚肉的揮發性成分Table 1 Volatile compounds of turbot meat extracted by different fibers

續表

3 結論

分別采用PDMS/DVB、CAR/PDMS 和DVB/CAR/PDMS 3種萃取頭的SPME法提取新鮮大菱鲆魚肉的揮發性成分，結合GC-MS進行分析鑒定，結果共檢測出81種揮發性成分，主要是醛類、酮類、醇類、烯烴類、烷烴類、胺類化合物等。不同萃取頭對大菱鲆魚肉揮發性成分的吸附能力有較大差異，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取頭檢測出的揮發性成分的總峰面積最大且種類最多，說明DVB/CAR/PDMS萃取頭對大菱鲆魚肉的揮發性成分的吸附能力最好。因此，DVB/CAR/PDMS萃取頭較適合于大菱鲆魚肉揮發性成分的提取。

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