SPME-GC-MS 分析廣西海鴨蛋揮發性成分

劉佳凡，邸 維，李 欣，鄒 琴，陳海彬，張小輝，黃百祺，2

（1.廣東科貿職業學院食品與生物工程學院，廣東廣州 510430；2.現代嶺南飲食傳承創新研發廣東省普通高校工程技術中心，廣東廣州 510430）

0 引言

海鴨蛋是我國沿海地區特有的農產品之一，是放養在海邊灘涂上的海鴨所產的蛋。這些鴨子以營養豐富的魚、蝦、蟹、貝和藻類為主要食物，產出的鴨蛋蛋殼光滑而堅硬，蛋黃大而呈橘紅色，被譽為“紅心鴨蛋”。海鴨蛋營養成分豐富，富含多種維生素和鈣、碘、硒、磷、鋅、鐵等多種微量元素，以及多種蛋白質和氨基酸，味道香醇可口，深受消費者喜愛[1-3]。目前，關于海鴨蛋的加工技術、營養價值、經濟效益和重金屬鉻的檢測均有研究，如歐玉玲等人[4]對廣西紅樹林海鴨蛋的氨基酸成分進行了分析和營養評價。楊偉軍[5]探究了腌制咸海鴨蛋的工藝，為海鴨蛋的加工方式提供了依據。黎曉林等人[6]通過對鉻元素含量的檢測分析了海鴨蛋的食用安全性，但是關于海鴨蛋揮發性風味物質的分析與評價未見報道。風味是影響食品感官的因素之一，而感官分析是評價海鴨蛋品質的重要方法，但僅憑感官并不能對海鴨蛋的風味物質進行定量和定性。因此，對于海鴨蛋風味物質的檢測還需要儀器設備的輔助。

試驗采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術對廣西海鴨蛋的蛋清和蛋黃的揮發性成分進行測定和分析，為海鴨蛋產業的發展提供更全面系統的科學依據，為海鴨蛋副產品原料的選擇及生產加工過程中其香氣品質的調控提供一定參考。

1 材料與儀器

1.1 材料

海鴨蛋，廣西省北海市海蛋鴨散養農戶提供，選取同一批次海鴨所產的新鮮鴨蛋5 枚作為研究對象。

1.2 儀器與設備

GSMS-QP2010 SE 型氣相色譜-質譜聯用儀，日本Shimadzu 公司產品；頂空萃取瓶（10 mL）；50/30 μm DVB/CAR/PDMS 型萃取頭頂空固相萃取柱，美國Supelco 公司產品。

2 試驗方法

2.1 樣品處理

取海鴨蛋5 枚，手工打蛋分離后收集蛋清和蛋黃，用攪拌器分別混合均勻，再進行后續的萃取和分析。

2.2 頂空固相微萃取（HS-SPME） 方法

準確稱量5 g 樣品置于10 mL 頂空萃取瓶中，保持60 ℃溫度，平衡20 min，插入活化好的頂空萃取纖維頭，頂空萃取50 min 后，移出萃取頭，立即插入色譜儀進樣口中，解析5 min 后進樣分析。

2.3 氣相-質譜聯用分析條件（GC-MS）

2.3.1 色譜條件

色譜柱為石英毛細管柱（Rxi-5Sil MS），進樣口溫度為250 ℃，接口溫度為280 ℃。柱溫箱程序升溫過程：50 ℃保持5 min，以6 ℃/min 的速率升至120 ℃保持5 min，以3 ℃/min 的速率升至160 ℃保持3 min，以10 ℃/min 的速率快速升高至220 ℃保持10 min，程序所耗總時間為54 min。載氣為高純氦氣，體積流量為1.0 mL/min，以20∶1 分流進樣。

2.3.2 質譜條件

電離源為EI，溫度230 ℃，離子化能量70 eV，質量掃描范圍45~450 m/z。

2.3.3 數據處理

采用NIST14 質譜庫進行數據檢索，并結合質譜圖和相關文獻對海鴨蛋中的揮發性成分進行定性，以相似度≥70%為標準，鑒定分析海鴨蛋中的揮發性化合物。再采用峰面積歸一化法計算各揮發性成分的相對質量分數。

3 結果與分析

3.1 揮發性成分鑒定

利用HS-SPME 與GC-MS 聯用技術對海鴨蛋中的揮發性成分進行測定，并通過NIST14 質譜庫進行解析，分別從海鴨蛋蛋清、蛋黃中鑒別出37 種，29 種揮發性化合物，其中共有成分19 種。

揮發性風味物質含量見表1，海鴨蛋蛋清TIC 總離子流圖見圖1，海鴨蛋蛋黃TIC 總離子流圖見圖2。

圖1 海鴨蛋蛋清TIC 總離子流圖

圖2 海鴨蛋蛋黃TIC 總離子流圖

3.2 海鴨蛋清中揮發性成分分析

由表1 可見，廣西海鴨蛋蛋清中鑒定出37 種化合物，包括烷烴類、烯烴類、醇類、酮類、酸類、酯類、醚類、含硫化合物、雜環類及硅化物。含量最高的是硅化物，總相對含量為26.72%。烷烴及其衍生物類化合物種類最多，共12 種，總相對含量為8.39%。其次是酯類、酮類、醇類、醛類、烯烴和醚類化合物，相對含量分別為13.88%，10.47%，5.48%，3.37%，0.71%，0.10%。其中，相對含量最高的為鄰苯二甲酸二異丁酯、4-叔丁基-2-（1-甲基-2-硝基-乙基） 環己酮，分別為11.26%，10.32%；含量較高的化合物有六甲基環三硅氧烷、八甲基環四硅氧烷、十甲基環五硅氧烷、反式-2-十二烯-1-醇、壬醛、正十七烷。

3.3 海鴨蛋蛋黃中揮發性成分分析

表1 統計結果表明，廣西海鴨蛋蛋黃中鑒定出29 種化合物。與蛋清中相同，含量最高的是硅化物，總相對含量為36.52%；其次是酯類、烷烴類、醇類、烯烴類、醛類、酮類和醚類揮發性物質，相對含量分別為26.44%，6.71%，5.07%，2.60%，1.13%，0.36%，0.09%。與蛋清相比，沒有檢測出酸類化合物，而醛類、酮類化合物含量顯著低于海鴨蛋蛋清，酯類和烯烴類化合物含量顯著高于海鴨蛋蛋清。其中，相對含量最高的化合物為六甲基環三硅氧烷、草酸環己基-甲基-十三烷基酯、鄰苯二甲酸二異丁酯，相對含量分別為17.2%，12.91%，11.55%。含量較高的化合物有八甲基環四硅氧烷、十甲基環五硅氧烷、十二甲基環六硅氧烷、1,3,5,7- 環辛四烯、反式-2-十二烯-1-醇、正十七烷。

表1 揮發性風味物質含量

4 結論

采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術探究了海鴨蛋蛋清和熟蛋黃中的揮發性成分，鑒定時優化萃取柱溫，使化合物得到充分分離和采集，通過與NIST14 質譜庫進行比對，相似度70%以上的揮發性化合物共有47 種，蛋清中有37 種，蛋黃中有29 種，與其他禽類蛋，如普通鴨蛋、雞蛋、藍孔雀蛋相比，其揮發性成分的種類和數量更為豐富[7-10]。

廣西海鴨蛋中鑒定出來的揮發性物質主要包括烷烴類、烯烴類、醇類、酮類、醛類、醚類、酸類、酮類、酯類、含硫化合物、雜環類及硅化物等。蛋清和蛋黃揮發性成分種類和相對含量區別較大，但種類最多的揮發性物質都是烷烴類化合物，為海鴨蛋整體風味的形成起到不可忽視的作用。此外，海鴨蛋蛋清中醛類、酮類化合物含量顯著高于蛋黃，酯類和烯烴類化合物含量顯著低于蛋黃。其中，酯類的含量區別尤其明顯，蛋黃和蛋清中酯類含量分別為26.44%，13.88%，而普通鴨蛋中并未檢測出酯類物質[8]。酯類化合物具有各種水果香氣，一般由脂肪酸熱降解產生，由此可知，酯類化合物對于海鴨蛋獨特的風味貢獻較大，特別是對于蛋黃的貢獻較大，這可能是海鴨蛋和普通鴨蛋風味相差很大的原因之一。

試驗首次檢測海鴨蛋中的揮發性成分，而揮發性風味物質是食品感官重要的一個因素，也是食品加工處理方式的重要參考依據。因此，研究為海鴨蛋的品質和風味提供了重要信息，也為海鴨蛋副產品原料的選擇及生產加工過程中其香氣品質的調控提供一定的參考。