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）

頂空固相微萃取（Headspace solid phasemicroextraction，HS-SPME）是加拿大Waterloo大學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[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（上海科升ZNCL-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

將萃取頭插入進樣溫度設(shè)定為250 ℃的氣質(zhì)聯(lián)用儀進樣口中進行活化，目的是盡可能除去可能殘留在萃取頭中的物質(zhì)，避免干擾之后實驗效果。活化時間為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毛細管色譜柱（30 m×250 μm×0.25 μm）；進樣口溫度 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標準譜庫對照，對化合物進行定性分析。采用峰面積歸一化法計算各化學成分的相對含量。

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種碳氫物、2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。碳氫類化合物的相對含量分別為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%，碳氫類化合物也低于鱷梨油約6個百分點。初步估計是酶解過程中在脂肪酶的催化下酸類與碳氫類在酶的催化下聚合重組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)于酸類與碳氫類在脂肪酶的催化作用下聚合重組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)的風味比單獨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行了初步研究，有必要對影響沒反應(yīng)的各種因素進行進一步的研究分析，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行分析研究，為進一步深化利用鱷梨油提供依據(jù)。