顶空固相微萃取-气质联用技术对鳄梨油及其酶解物香气成分的比较分析

◎ 陈金明

（广州联丰香料科技有限公司，广东 广州 510663）

顶空固相微萃取（Headspace solid phasemicroextraction，HS-SPME）是加拿大Waterloo大学J.Pawliszyn研究小组于1990年提出的一种新兴无溶剂样品预处理技术[1]，通过吸附/脱附技术，富集样品中的挥发性和半挥发性成分[2]，具有简单快速、损耗少、无干扰、高效且成本低廉等特点[3]。通过HS-SPME技术吸附样品中的挥发性和半挥发性成分，联用GC-MS分析技术就能迅速高效地对样品的挥发性和半挥发性成分进行定性定量分析检测[4]。

脂肪酶（EC3.1.1.3）广泛存在于植物、动物和微生物中，作为生物催化剂，它既可催化水解反应又可催化合成反应，包括酯化反应和酯基转移反应（酯交换、醇解和酸解）[5]。鳄梨因其含有大量不饱和脂肪酸，营养价值高，逐渐成为一种新兴提取高质量植物油的原料[6]。目前研究主要着重于对鳄梨油的提取和护色上，对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种反应底物生成不单一的催化产物，采取HS-SPME-GC-MS检测方法对鳄梨油自身可能有的挥发性香气物质进行研究分析。

1　材料与方法

1.1　材料

鳄梨油：墨西哥邱森鳄梨油（北京微庄园生态农业有限公司代理进口）；鳄梨油酶解物：由鳄梨油、纯净水按重量比10∶1，0.2%脂肪酶在45 ℃水浴锅中酶解6 h制备所得。

1.2　仪器与设备

手动SPME进样器（美国 Supelco公司）、75 μm CAR/PDMS萃取头（美国Supelco公司）、15 mLSPME专用样品采集瓶（美国 Supelco公司）、安捷伦气相色谱（7890A）-质谱联用仪5975C（美国Agilent）、恒温磁力加热搅拌器（上海科升ZNCL-DLS）、电子天平（日本A&D公司）、移液枪（德国Eppendorf）。

1.3　方法

1.3.1萃取头活化

将萃取头插入进样温度设定为250 ℃的气质联用仪进样口中进行活化，目的是尽可能除去可能残留在萃取头中的物质，避免干扰之后实验效果。活化时间为30 min。

1.3.2SPME[7]

用移液枪取5 mL样品装入15 mL采集瓶中，封盖，60 ℃水浴平衡15 min，再将活化后的萃取头通过带孔隔垫插入采集瓶，推出纤维头，60 ℃条件下顶空萃取40 min后，于气质联用仪以250 ℃解析1 min。

1.3.3色谱条件

色谱柱：Agilent 19091S-433毛细管色谱柱（30 m×250 μm×0.25 μm）；进样口温度 250 ℃，载气为高纯氦气（纯度＞99.999%），流速为0.8 mL/min，恒压31.1 kPa。升温程序：初始温度35 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升温至40 ℃，再以3 ℃/min升温至130 ℃，最后以10 ℃/min升温至250 ℃，保持3 min。进样分流比为10∶1。

1.3.4质谱条件

电离方式EI，采集模式为全扫描，质量扫描范围50.00～550 amu，溶剂延迟0.00 min，EMV模式为增益模式，增益系数1.00，MS离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃。

1.3.5数据分析

将采集到的质谱图与NIST 08标准谱库对照，对化合物进行定性分析。采用峰面积归一化法计算各化学成分的相对含量。

2　结果与分析

2.1　鳄梨油及其酶解物香气成分鉴定[8]

鳄梨油及其酶解物分离鉴定出的香气成分结果见表1。两者共分离鉴定出55种香气组成，其中有效香气组分49种，其中包括6种酸类、5种醇类、10种酯类、17种醛类、5种碳氢物、2种酮类和2种烯类。

鳄梨油的测定香气组分（相对含量在0.02%以上）29种，其中有效香成分26种，占色谱流出组分总量的76.72%。以乙酸和己醛为代表的酸类和醛类占有效香成分的38.58%和30.65%。相对含量排名前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%）。

鳄梨油酶解物测得香气组分（相对含量在0.02%以上）52种，有效香成分46种，占色谱流出组分总量的64.31%。以乙酸和己醛为代表的酸类和醛类各占有效香成分的14.75%和23.86%。相对含量排名前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%）。

与鳄梨油相比，鳄梨油酶解物新增香成分23种，分别（按占比排列）为烯醛4种（6.23%）、醇类3种（4.53%）、酯类7种（3.76%）、醛类4种（1.71%）、酸类3种（0.83%）还有羟基丙酮（2.44%）和甲苯（0.14%），合共占测得有效香成分的19.65%。

表1　鳄梨油及鳄梨油酶解物香气成分鉴定表

上接表1

2.2　鳄梨油及其酶解物香气成分比较

将鳄梨油和鳄梨油酶解物的挥发性成分按照不同化合物类型归类比较，结果表明两者之间存在差异，如图1所示。

鳄梨油和鳄梨油酶解物的酸类化合物相对含量分别为29.59%和14.38%，含量最高均为乙酸。碳氢类化合物的相对含量分别为17.26%和11.77%，含量最高均为2,4,6-三甲基癸烷。鳄梨油酶解物的酸类含量是鳄梨油的50%，碳氢类化合物也低于鳄梨油约6个百分点。初步估计是酶解过程中在脂肪酶的催化下酸类与碳氢类在酶的催化下聚合重组成生成其他类型化合物。

图1　鳄梨油和鳄梨油酶解物香气组分对比图

将鳄梨油和鳄梨油酶解物的酯类、醇类、酮类、烯烃类化合物进行对比，酶解物分别高于鳄梨油2.43%、2.99%、1.84%、1.48%，印证了关于酸类与碳氢类在脂肪酶的催化作用下聚合重组生成新的化合物的猜测。这样也就造成了鳄梨油酶解物所呈现的风味比单独的鳄梨油要多且丰富。

3　结论

采用HS-SPME结合GC-MS对鳄梨油、鳄梨油酶解物的挥发物香气成分进行了分析。鳄梨油分离出29个组分，有效香气成分26种；鳄梨油酶解物分离出52个组分，有效香成分46种。对香气成分分析结果标明，在脂肪酶的催化下，将含有品种相对单一化合物的鳄梨油催化成化合物品种数量丰富且含量较高的鳄梨油酶解物。

脂肪酶的来源有很多，本研究仅是对其利用在鳄梨油酶解的香气成分变化进行了初步研究，有必要对影响没反应的各种因素进行进一步的研究分析，并结合气象色谱等测量方法对鳄梨油酶解物香气成分进行分析研究，为进一步深化利用鳄梨油提供依据。