頂空固相微萃取和同時(shí)蒸餾萃取法分析精武鴨脖的風(fēng)味物質(zhì)

孫 彥，劉章武*，鄧 莉

（武漢工業(yè)學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023）

精武鴨脖是武漢名優(yōu)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(xié)調(diào)等特點(diǎn)而備受人們喜愛，已成為武漢地區(qū)知名度最高、深受國內(nèi)市場(chǎng)歡迎的小吃食品。目前，國外關(guān)于鴨肉風(fēng)味的報(bào)道很少[1]，臺(tái)灣學(xué)者有關(guān)于鴨肉揮發(fā)性化合物的研究[2]。內(nèi)地學(xué)者對(duì)鴨肉風(fēng)味的研究主要集中在南京鹽水鴨[3]、板鴨[4]等方面，而對(duì)湖北鹵制鴨脖的研究尚未見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)利用頂空-固相微萃?。℉S-SPME）和同時(shí)蒸餾萃?。⊿DE）兩種方法對(duì)精武鴨脖風(fēng)味成分進(jìn)行提取和濃縮，并結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）法進(jìn)行鑒定。本文全面地分析精武鴨脖的主要風(fēng)味組成，為進(jìn)一步改善產(chǎn)品質(zhì)量及加工工藝提供理論依據(jù)。

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(shè)備

CAR/PDMS、PDMS/DVB、PDMS萃取頭各1支（上海安譜科學(xué)儀器有限公司）；CP-3800氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（VARIAN公司）；20mL頂空瓶；同時(shí)蒸餾萃取裝置（天長市華玻實(shí)驗(yàn)儀器廠）；恒溫水浴鍋；恒溫磁力攪拌器；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

1.3 試驗(yàn)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(jìn)樣器中于250℃解析2min，抽回纖維頭后拔出萃取頭，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)[5]。

（2）同時(shí)蒸餾萃取法：取100g鴨脖肉加入200mL蒸餾水在均質(zhì)機(jī)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(zhì)機(jī)，同時(shí)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(dāng)?shù)臏囟燃訜?，帶有揮發(fā)物組分的水蒸汽和萃取劑蒸汽升騰、會(huì)聚后冷凝，兩相不相溶，在同時(shí)蒸餾萃取裝置“U”型管中被分開，分別流回兩側(cè)的圓底瓶中，萃取結(jié)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(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1mL左右，待氣質(zhì)聯(lián)用分析。

1.3.2 測(cè)定方法

色譜條件色譜柱：DB-WAX毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；載氣：He；流速：1mL/min；進(jìn)樣量1μL；不分流方式進(jìn)樣；進(jìn)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(zhì)譜條件離子源溫度：230℃；電離方式：EI；電子能量：70eV；掃描質(zhì)量范圍m/z：40-400。

定性：檢索譜圖庫，確定揮發(fā)物成分。

定量：相對(duì)百分含量按峰面積歸一化計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取條件優(yōu)化—萃取頭的選擇

SPME富集樣品中揮發(fā)性物質(zhì)時(shí)依據(jù)的是化合物的“相似相溶”原理，萃取頭的有機(jī)涂層對(duì)分析的揮發(fā)性物質(zhì)有一定的吸附[8]，所以選擇合適的萃取頭是試驗(yàn)成功的關(guān)鍵。

本研究采用CAR/PDMS、PDMS/DVB、PDMS三種萃取頭對(duì)精武鴨脖進(jìn)行HS-SPME-GC-MS分析，得到3個(gè)總離子流圖，見圖1。

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

實(shí)驗(yàn)采用CAR/PDMS、PDMS/DVB、PDMS三種萃取頭對(duì)鴨脖風(fēng)味成分進(jìn)行捕集，比較總離子流圖可以看出，PDMS/DVB萃取時(shí)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(cè)鴨脖風(fēng)味物質(zhì)選擇PDMS/DVB萃取頭為最佳。

2.2 同時(shí)蒸餾萃取條件優(yōu)化—萃取溶劑的選擇

對(duì)同時(shí)蒸餾萃取而言，萃取劑的選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有重要影響，本實(shí)驗(yàn)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(fēng)味成分，通過GC-MS分析，得到如下圖譜。

圖2 不同有機(jī)溶劑分析鴨肉風(fēng)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(jìn)行萃取時(shí)譜圖出峰多，出峰較大。且經(jīng)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(fā)性成分的GC-MS分析鑒定

采用HS-SPME和SDE兩種方法對(duì)精武鴨脖中的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行提取，經(jīng)GC-MS綜合分析鑒定，鴨脖中的揮發(fā)性風(fēng)味成分及相對(duì)含量見附表。

附表 精武鴨脖揮發(fā)性風(fēng)味成分的GC-MS結(jié)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(fēng)味成分，經(jīng)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(huán)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(chuàng)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(duì)比例在SPME中占到70.53%，在SDE中占到77.43%。

4 揮發(fā)性風(fēng)味分析

4.1 烴類化合物

在檢出的所有風(fēng)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(shí)使用的香辛料八角茴香[9]、肉豆蔻[10]、廣藿香[11]等產(chǎn)生的揮發(fā)性成分。烴類化合物一般閾值較高（如β-蒎烯140μg/kg），對(duì)肉類風(fēng)味的貢獻(xiàn)不明顯，但其中D-檸檬烯（10μg/kg）和α-蒎烯（6μg/kg）的閾值相對(duì)較低，對(duì)風(fēng)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(chuàng)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(fēng)味閾值一般較低，故對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)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(duì)精武鴨脖的風(fēng)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(fā)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(guān)[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(gòu)成部分[13]，對(duì)精武鴨脖的風(fēng)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(fā)性成分[15]。其中丁子香酚含量較高，閾值為6μg/kg，應(yīng)是鴨脖風(fēng)味的主要貢獻(xiàn)物之一。

4.5 酮類化合物

酮類物質(zhì)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(zhì)，鹵制鴨脖中檢測(cè)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(duì)較高，風(fēng)味閾值為50μg/kg，對(duì)鴨脖風(fēng)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(zhì)中，己酸乙酯有強(qiáng)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(diào)味料中[17]。其中己酸乙酯和乙酸香葉酯的風(fēng)味閾值相對(duì)較低，分別為1μg/kg和9μg/kg，對(duì)風(fēng)味的影響較大。

4.7 醚類化合物

在精武鴨脖揮發(fā)性化合物中，醚類物質(zhì)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(shí)加入的八角茴香和小茴香。茴香腦的相對(duì)含量在所有揮發(fā)性風(fēng)味成分中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，相對(duì)氣味活度（ROAV）最高，可能對(duì)產(chǎn)品風(fēng)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(huán)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(duì)精武鴨脖的風(fēng)味形成有重要作用。

5 結(jié)論

1）采用HS-SPME和SDE兩種方法提取鴨脖中的風(fēng)味成分，確定SPME法采用PDMS/DVB萃取頭，SDE法采用乙醚為有機(jī)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(jīng)對(duì)精武鴨脖風(fēng)味物質(zhì)百分含量和閾值大小的分析，初步確定構(gòu)成精武鴨脖的主要風(fēng)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(duì)鴨脖的總體風(fēng)味也有重要貢獻(xiàn)。

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

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