低盐鱼酱油挥发性成分的固相微萃取和气相色谱-质谱法分析

徐 伟,石海英,朱 奇,彭向前,薛 勇,薛长湖

(1.聊城大学生命科学学院,山东聊城 252059; 2.中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛 266003)

低盐鱼酱油挥发性成分的固相微萃取和气相色谱-质谱法分析

徐 伟1,石海英1,朱 奇1,彭向前1,薛 勇2,薛长湖2

(1.聊城大学生命科学学院,山东聊城 252059; 2.中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛 266003)

用固相微萃取装置(SP ME)萃取鱿鱼废弃物低盐鱼酱油的挥发性成分,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对挥发性化合物成分进行了检测和定性分析。结果表明,鱿鱼废弃物低盐鱼酱油的挥发性成分有 91种,包括 7种酸、5种醇类化合物、26种羰基化合物、4种酯类化合物、18种含氮化合物、14种含硫化合物、5种呋喃类化合物、5种酚类化合物、7种碳氢类化合物,共同构成了鱼酱油的特殊风味。同时根据峰面积百分比可以初步推断,苯基乙醇、2-甲基丁醛、苯甲醛、苯乙醛、安息香酸乙酯、2-二甲氧基-苯酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、2-乙基呋喃、二甲基三硫化物、二甲基二硫化物、3-苯基呋喃、2-乙基-6-甲基吡嗪是鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油的主要挥发性化合物。

鱿鱼加工废弃物,低盐鱼酱油,挥发性成分,固相微萃取,气相色谱-质谱法

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鱿鱼 (Sym plectoteuthis oualaniensis)加工废弃物低盐加曲速酿鱼酱油 自制[12]。

固相微萃取(SP ME)装置 包括萃取纤维、手柄SP ME、操作平台、15mL样品瓶、PTFE样品瓶塞、75μm碳分子筛二甲基硅氧烷萃取头(CAR-PDMS)、1cm固相微萃取专用磁力搅拌子、温度计等,均购于美国 Supelco公司;气质联用仪 Agilent6890N/ 5973i,美国安捷伦公司,配备分流 /不分流进样口、EI电离源和四级杆质量分析器;色谱柱 HP-5MS气质专用色谱柱(30m×0.25mm,i.d.,0.25mm)。

1.2 顶空-固相萃取条件

取10mL鱼酱油样品,连同 1cm转子加入 15mL样品瓶中,用聚四氟乙烯-硅橡胶塞封口,磁力搅拌选用中速 (500～700r/min),加热至 90℃平衡 20min,然后将不锈钢外壳中的萃取头插入样品瓶中,顶空萃取 30min。取出萃取头,插入气相色谱进样口进行热解吸。萃取温度 90℃,萃取时间 30min[9]。

1.3 GC-MS条件

1.3.1 GC条件 色谱柱为 HP-5MS毛细管柱(30m ×0.25mm×0.25μm),程序升温：柱初温 40℃,保持2min,以 8℃/min升温至 250℃,保持 10min。进样口温度为 250℃;热解吸 5min;载气：He气;流量0.8mL/min,不分流模式进样[13]。

1.3.2 MS条件 电离源能量为 70eV,离子源温度230℃,传输线温度 280℃。最初采用 Scan模式分析,确定 S IM模式合适的特征碎片的质量。在电离电压 70eV,电子倍增器电压 1200V条件下进行m/z35～300amu全扫描。通过保留时间,在N IST02质谱数据库中检索查找确认各种成分。

2 结果与讨论

2.1 鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油 SPME萃取物的总离子流色谱图

将富集有鱼酱油挥发性成分的 SP ME萃取纤维在 GC进样口250℃解吸5min后,为检验萃取头上是否有衍生物的残留,将已解吸的萃取纤维再插入 GC进样口解吸 3min后进行检测,没有发现残留。证明250℃解吸 5min已经使目标分析物完全从萃取纤维上解吸下来,SP ME方法可以进行连续测定。在进行m/z35～350amu全扫描 Scan后,得到如图 1所示的总离子流色谱图。

2.2 鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油挥发性成分的定性分析

图1 鱿鱼副产物鱼酱油 SPME萃取物的总离子流色谱图

由表 1可以看出,鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油的挥发性化合物经定性分析后,共鉴定出 91种挥发性化合物,包括 7种酸、5种醇类化合物、26种羰基化合物、4种酯类化合物、18种含氮化合物、14种含硫化合物、5种呋喃类化合物、5种酚类化合物、7种碳氢化合物。其中,酸性挥发性化合物主要有乙酸、苯甲酰基蚁酸、安息香酸和辛酸,低分子量的挥发性酸构成了鱼酱油的干酪风味[6];挥发性醇类化合物主要有乙醇、苯基乙醇、糠醇和苯甲醇,醇类化合物主要来自鱼酱油发酵过程中酵母的代谢产物,适量的醇类可以提高鱼酱油的风味[9];主要的醛酮类羰基化合物有 2-甲基丙醛、3-甲基丁醛、苯甲醛、糠醛、苯乙醛、2-乙酰吡咯、苯乙酮、α-乙基-苯乙醛、5-甲基-2-苯基-2-己烯醛、1-苯基-1,2-丙二酮、丁醛、丁酮等;主要的酯类化合物是安息香酸乙酯、2-二甲氧基安息香酸戊酯、1,2-苯二羧基丁基 1,2-乙基己酯等;主要的含氮化合物是甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-甲基-5-(1-甲乙基)-吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基-吡嗪、2-异戊基-6-甲基吡嗪、5,8-二甲基喹啉等;主要的含硫化合物有二甲基硫化物、二甲基三硫化物、二甲基四硫化物、3-甲硫基丙醛、3-苯基噻吩等;主要的呋喃类化合物是3-苯基呋喃、2-乙基呋喃等;主要的酚类化合物是2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、2-二甲氧基-苯酚;主要的碳氢化合物有 1,3-丁二烯、3-丁基环己烯、2-辛烯等。结果表明,鱿鱼加工废弃物低盐加曲速酿鱼酱油含有部分传统鱼酱油的挥发性成分[4,6,9],同时也含有部分大豆酱油的挥发性成分[14],它们共同构成了鱿鱼加工废弃物低盐加曲速酿鱼酱油的特有风味。

2.3 鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油挥发性成分分类统计

在九类挥发性化合物中,羰基化合物所占36.67%,含硫化合物占 15.22%,含氮化合物占14.58%,酚类化合物占 8.97%,呋喃类化合物占5.31%,醇类化合物占 7.83%,酯类化合物占 1.96%,挥发性酸占 3.69%,其他碳水化合物占 1.24%,未确定化合物占 4.23%。其中羰基化合物所占的比例最大,其次是含硫化合物及含氮化合物,挥发性酸所占比例最小。

3 结论

利用 SP ME和 GC-MS对鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油的挥发性风味化合物进行了萃取、分离和定性鉴定,表明鱿鱼加工废弃物低盐加曲速酿鱼酱油中的挥发性成分主要有 91种化合物,包括 7种酸、5种醇类化合物、26种羰基化合物、4种酯类化合物、18种含氮化合物、14种含硫化合物、5种呋喃类化合物、5种酚类化合物、7种碳氢化合物及未确定化合

物,共同构成了鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油的特殊风味。各类所占总挥发性化合物的百分比分别为：酸类 3.69%、醇类化合物 7.83%、羰基化合物36.67%、酯类化合物 1.96%、含氮化合物 14.58%、含硫化合物 15.22%、呋喃类化合物 5.31%、酚类化合物8.97%、碳氢化合物 1.24%、未确定化合物 4.23%。根据峰面积百分比可以初步推断,苯基乙醇、2-甲基丁醛、苯甲醛、苯乙醛、安息香酸乙酯、2-二甲氧基-苯酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、2-乙基呋喃、二甲基三硫化物、二甲基二硫化物、3-苯基呋喃、2-乙基-6 -甲基吡嗪等是鱿鱼加工废弃物低盐鱼酱油的主要挥发性风味化合物。

表 1 鱿鱼副产物鱼酱油的挥发性成分

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Analysis of volatile compounds in low salt fish sauce by solid phase m icroextraction and gas chrom atography-m ass spectrom etry

XUW ei1,SHI Ha i-ying1,ZHU Qi1,PENG Xiang-qian1,XUE Yong2,XUE Chang-hu2
(1.School ofLife Science,LiaochengUniversity,Liaocheng 252059,China; 2.College of Food Science and Engineering,Ocean University of China,Qingdao 266003,China)

The vola tile comp ounds we re extrac ted by solid p hase m ic roextrac tion(SPM E)and we re de tec ted by gas chrom a tog rap hy-m ass sp ec trom e try(GC-MS)in low sa lt fish sauce from squid p rocess ing was tes.The results dem ons tra ted tha t the vola tile comp ounds we re91comp ounds and cons is t of7ac id comp ounds,5a lcohol comp ounds,26ca rbonyl comp ounds,4es te r comp ounds,18nitrogen comp ounds,14su lp ho comp ounds,5furan comp ounds,5p henol comp ounds,7hyd roca rbons.These comp ounds we re m a jor contributorsto low sa lt fish sauce odor.And the m a jor vola tile comp ounds involved of p henyle thyl a lcohol,2-m e thyl-butana l,benza ldehyde, benzene ace ta l dehyde,benzoic ac id e thyl es te r,2-m e thoxy-4-vinylp henol,2-m e thoxy-p henol,2-e thyl-furan, d im e thyl trisulfide,d im e thyl d isulfide,3-p henyl-furan,2-e thyl-5-m e thyl-p yrazine on the bas is of the re la tive p eak a rea.

squid p rocess ing was te;low sa lt fish sauce;vola tile comp ounds;solid p hase m ic roextrac tion(SPM E); gas chrom a tog rap hy-m ass sp ec trom e try(GC-MS)

TS264.2+1

A

1002-0306(2010)03-0102-04

鱼酱油是东南亚国家的传统鱼类发酵产品,具有特征性的风味和营养价值,被用于各种制备食品和调味料[1],传统鱼酱油是通过长时间盐渍、酶解和细菌发酵的共同作用来进行生产[2-3]。鱼酱油风味独特、挥发性成分复杂,生产过程中原料及生产工艺的改变会导致鱼酱油风味的变化[4]。对鱼酱油的挥发性风味成分进行分析检测,尤其对特征风味进行表征,有利于实现生产工艺的标准化。目前,对鱼酱油挥发性成分的研究报道主要集中于传统的鱼酱油产品[5-9],对台湾传统鱼酱油挥发性成分鉴定的 155种挥发性化合物包括 14种酸、36种羰基化合物、17种含氮化合物、10种含硫化合物,并且认为酸性化合物、大量的羰基化合物、含硫化合物及含氮化合物共同构成了鱼酱油的特有风味[8]。尽管部分学者对传统鱼酱油的挥发性成分进行了一些研究,但是国内外关于鱿鱼加工废弃物低盐加曲速酿鱼酱油的风味成分的研究还未见报道。固相微萃取 (SP ME)在食品风味成分分析上具有强大的技术优势[10-11],应用固相微萃取装置 (SP ME)萃取低盐加曲速酿鱼酱油中的挥发性成分,利用气相色谱 -质谱联用仪(GC-MS)对挥发性成分进行了分离检测,通过N IST02质谱数据库定性确定鱿鱼加工废弃物低盐加曲速酿鱼酱油中的挥发性风味成分,旨在为鱿鱼加工废弃物低盐加曲速酿鱼酱油的加工及品质管理方面提供有指导意义的基础理论数据。

2009-07-29

徐伟(1972-),男,讲师,博士,研究方向：食品生物技术、天然产物提取。

国家“863”项目(2006AA09Z444)。