不同萃取頭對百農(nóng)矮抗58面粉香氣成分分析的比較

閆文利 胡喜貴 姜小苓 胡鐵柱 茹振鋼

摘要：采用50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm CAR/PDMS和100 μm PDMS 4種不同涂層纖維的萃取頭萃取百農(nóng)矮抗58（AK58）面粉香氣成分，頂空固相微萃取（HS-SPME）與氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）相結(jié)合，對AK58面粉中的香氣成分進(jìn)行初步分析鑒定。結(jié)果表明，4種萃取頭共檢測出48種揮發(fā)性化合物，采用50/30 μm DVB/CAR/PDMS和65 μm PDMS/DVB萃取頭結(jié)合HS-SPME，可以較全面地提取AK58面粉的揮發(fā)性成分。

關(guān)鍵詞：萃取頭；AK58面粉；香氣成分；頂空固相微萃取；氣質(zhì)聯(lián)用

中圖分類號： S512.101 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）07-0327-04

小麥營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟價值高，是我國主要糧食作物之一[1]。小麥面粉廣泛應(yīng)用于面條、饅頭、面包等產(chǎn)品的加工，都是人們喜愛的食物。小麥面粉有自然濃郁的麥香味，凡符合國家標(biāo)準(zhǔn)的面粉都有小麥天然香味[2]。

食品香氣是一些揮發(fā)性物質(zhì)，是具有確定結(jié)構(gòu)的化合物，是食品風(fēng)味的一個重要方面[3]。食品中香氣成分分離、分析和評價的一般步驟是：首先盡量完全地從食品中抽提出香味組分，然后借助現(xiàn)代儀器進(jìn)行定性、定量分析，最后是評價重要的揮發(fā)性組分對香氣的貢獻(xiàn)[4]。頂空固相微萃取（HS-SPME）是一種樣品前處理新技術(shù)，集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體，是提取食品風(fēng)味物質(zhì)的精確技術(shù)，能夠與氣相、氣相-質(zhì)譜（GC-MS）、液相、液相-質(zhì)譜儀聯(lián)用，有手動和自動2種操作方式，常與 GC-MS 聯(lián)用來分析和鑒定風(fēng)味物質(zhì)[5]。目前，稻米、甜玉米、大蒜等作物的香氣成分已有報道[6-9]，而對小麥香氣成分的研究較少。燕雯等用50/30 μm 聚二乙烯基苯、羧乙基與聚二甲基硅氧烷（DVB/CAR/PDMS）復(fù)合萃取頭對黃淮地區(qū)3種不同筋力小麥品種的揮發(fā)性成分進(jìn)行了研究[10]；張玉榮等利用50 μm DVB/CAR/PDMS復(fù)合萃取頭，研究了小麥面粉儲藏期間揮發(fā)性成分變化[11]；張玉玉等用GC-MS定量分析傳統(tǒng)小麥醬中的揮發(fā)性成分[12]。

本研究利用頂空固相微萃取與氣質(zhì)聯(lián)用[13]相結(jié)合的方法，分析AK58面粉的香氣成分，通過比較50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm 聚二甲基硅氧烷與聚二乙烯基苯 （PDMS/DVB）、75 μm羧乙基與聚二甲基硅氧烷（CAR/PDMS）3種不同復(fù)合萃取頭及100 μm 聚二甲基硅氧烷（PDMS）萃取頭[14]在萃取化合物的種類、數(shù)量及萃取量上的異同，旨在找到適合萃取小麥面粉的萃取頭，為進(jìn)一步分析小麥面粉香氣成分提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小麥百農(nóng)矮抗58（AK58）面粉，由河南科技學(xué)院小麥中心提供。

1.2 主要儀器

CP213電子天平，上海皖寧精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)；SPME手動進(jìn)樣手柄，A：50/30 μm DVB/CAR/PDMS，B：65 μm PDMS/DVB，C：75 μm CAR/PDMS，D：100 μm PDMS 4種萃取頭，15 mL 帶酚醛樹脂蓋萃取瓶，美國Supelco公司生產(chǎn)；恒溫加熱攪拌器，上海東璽制冷設(shè)備有限公司生產(chǎn)；THERMOFISHER ISQ型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀器，TG-WAXMS彈性石英毛細(xì)管柱，美國Thermo公司生產(chǎn)。

1.3 試驗方法

1.3.1 面粉香氣的吸附與解析 萃取頭使用前在氣相色譜進(jìn)樣口250 ℃老化60 min。在15 mL萃取瓶中加入4.0 mL超純水、0.5 g NaCl、0.6 g面粉，混勻，在恒溫加熱器上50 ℃平衡10 min；與此同時，萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口250 ℃老化10 min，拔出萃取頭，插入萃取瓶吸附50 min；將該萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口于250 ℃解吸7 min，用GC-MS進(jìn)行分析。4種萃取頭均按同樣方法進(jìn)行萃取操作，重復(fù)3次。

1.3.2 色譜條件 氣相色譜條件：色譜柱為30 m×0.25 mm×025 μm的TG-WAXMS，進(jìn)樣不分流；程序升溫40 ℃保持 1 min，以2 ℃/min升溫至50 ℃并保持2 min，再以 5 ℃/min 升溫至180 ℃并保持2 min，最后以10 ℃/min升溫至230 ℃保持5 min；載氣為氦氣，流量為1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度為250 ℃。質(zhì)譜條件：EI電離源，電子能量為70 eV，離子源溫度250 ℃；掃描范圍為40～350 m/z。

1.3.3 定性和定量分析 質(zhì)譜結(jié)果經(jīng)計算機檢索（NIST08）進(jìn)行定性分析；采用總離子流色譜圖（TIC）峰面積歸一化法求得各成分相對百分含量[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種萃取頭萃取出香氣物質(zhì)的總離子流色譜圖比較

由圖1可見，4種萃取頭從AK58面粉中萃取出的香氣物質(zhì)，其總離子流色譜圖在同一保留時間既出現(xiàn)形狀相近的波峰，也呈現(xiàn)出各自特有的波峰，這表明不同萃取頭萃取出的香氣物質(zhì)既有相同物質(zhì)，也各有特有物質(zhì)；在相同保留時間上，波峰存在高低差異，萃取頭A、B出現(xiàn)的波峰數(shù)量較多，而萃取頭D相對較少，這說明萃取頭種類與萃取物質(zhì)的數(shù)量、種類和含量高低存在較為顯著的關(guān)系。

2.2 4種萃取頭萃取出香氣物質(zhì)的數(shù)量

由表1可見，AK58面粉共鑒定出48種香氣物質(zhì)；4種萃取頭萃取性能差別較大，萃取頭A、B、C、D各萃取出的物質(zhì)數(shù)量分別為23、26、12、14種；各萃取頭萃取到相同的香氣成分較少，4種萃取頭共有的萃取物質(zhì)為2種，分別是正己醇、順-9-十四碳烯醇；萃取頭A、B、C均有的萃取物質(zhì)還有3種，分別是三氯甲烷、正戊醇和己醛，萃取頭A、B、D和萃取頭A、C、D均有的萃取物質(zhì)還各有1種，分別是2-乙基已醇和十二醛；4種萃取頭具有獨自萃取1種物質(zhì)的特點，B萃取頭最多，高達(dá)10種，A、D萃取頭均為8種，C萃取頭最少，僅4種。4種萃取頭的萃取性能有一定不同，不同的萃取物質(zhì)可以累加。根據(jù)萃取物質(zhì)數(shù)量，萃取頭B最佳，A次之。

2.3 4種萃取頭萃取出香氣物質(zhì)的種類

由表1可見，4種萃取頭從AK58面粉中共鑒定出48種物質(zhì)，歸為6大類，其中，醇類和含硫、含氮雜環(huán)類最多，均達(dá)13種，烴類11種，醛類6種，酸類4種，酯類僅1種。AK58面粉中的香氣物質(zhì)主要以醇類、烴類和含硫、含氮雜環(huán)類為主。

由圖2可見，不同萃取頭與香氣物質(zhì)種類存在一定關(guān)系；對烴類和含硫含氮雜環(huán)類物質(zhì)，萃取頭B表現(xiàn)出較強的萃取能力；對醇類和酸類物質(zhì)，萃取頭A表現(xiàn)出較強的萃取能力；對醛類物質(zhì)，萃取頭A、B和C具有一致效果；對酯類物質(zhì)，僅有萃取頭A有一點點效果。從萃取面粉香氣物質(zhì)的種類來看，萃取頭A、B效果相對較好。

2.4 4種萃取頭萃取出香氣物質(zhì)峰面積的比較

由表1可見，萃取出香氣物質(zhì)峰總面積由多到少依次是萃取頭C、B、A、D，峰總面積分別為407.39×106、361.95×106、348.68×106、70.63×106。由圖3可見，萃取頭A萃取醇類物質(zhì)的峰面積最高，其次是萃取頭B；萃取頭C萃取烴類、醛類和含硫含氮雜環(huán)類物質(zhì)的峰面積相對最高，其次是萃取頭B；萃取頭C萃取出香氣物質(zhì)的峰總面積最高，但其萃取出的揮發(fā)性物質(zhì)相對較少。因此，萃取頭與萃取物質(zhì)含量存在一定的關(guān)系，A、B萃取出的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量較多，累積萃取出香氣物質(zhì)峰面積較高；D萃取出的揮發(fā)性物質(zhì)少，面積最少。

3 結(jié)論

AK58面粉中共鑒定出香氣物質(zhì)48種，由烴類、醇類、醛類、酸類、酯類、含硫含氮雜環(huán)類共6類化合物組成，而燕雯等在西農(nóng)9718、普冰143、小偃22和西農(nóng)88小麥粉中分別檢出58、57、56和58種香氣成分[10]，本試驗萃取出的香氣物質(zhì)總數(shù)相對偏少，這可能是由于AK58面粉儲藏時間偏長，部分揮發(fā)性物質(zhì)發(fā)生內(nèi)在變化或相對含量少而未能檢測到[11]。

AK58面粉香氣物質(zhì)在4種萃取頭萃取后經(jīng)GC-MS分析，表現(xiàn)出較明顯的差異，萃取化合物的種類、數(shù)量、峰面積，萃取頭100 μm PDMS萃取的效果均不理想，而萃取頭50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB萃取的效果相對均較好；萃取頭75 μm CAR/PDMS在峰面積方面效果最佳，但萃取化合物的種類、數(shù)量相對太少。因此，采用萃取頭50/30 μm DVB/CAR/PDMS和65 μm PDMS/DVB，并采用頂空固相微萃取，可以較全面地提取AK58面粉的揮發(fā)性成分。

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