SPME萃取头对大菱鲆鱼肉挥发性成分萃取效果分析

徐永霞，刘 滢，宋帅婷，桑 敏，励建荣，*，陈华健

（1.渤海大学食品科学研究院，渤海大学化学化工与食品安全学院，辽宁省食品安全重点实验室，“食品贮藏加工及质量安全控制工程研究中心”辽宁省高校重大科技平台，辽宁锦州121013；2.湛江国联水产开发股份有限公司，广东湛江524000）

大菱鲆，属于鲽形目鲆科，俗称欧洲比目鱼，在我国又被称为“多宝鱼”，原产于欧洲大西洋海域，是世界公认的优质比目鱼之一。此鱼身体扁平近似圆型，双眼位于左侧，有眼侧呈青褐色，具少量皮刺；无眼侧光滑白色，背鳍与臀无硬体且较长[1]。大菱鲆营养丰富，富含不饱和脂肪酸、蛋白质、维生素A、维生素C、钙和铁等，其裙边部位还含有丰富的胶质，有养颜美容、降血脂、降血压等功效，是目前市场非常畅销的一种经济鱼类[2]。固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）技术是一种新型的无溶剂样品处理方法，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，简单方便，将SPME和气质联用仪（GC-MS）联用[3]，可以快速分析鱼体中的挥发性成分。因此，SPME技术成为研究鱼类及水产品中挥发性成分的重要手段。萃取头是SPME装置的核心部件，不同种类涂层的萃取纤维头对萃取结果的选择性和灵敏度有很大影响。为了更有效的萃取挥发性成分并得到更准确的分析结果，选用合适的萃取头是十分必要的。本实验以大菱鲆为研究对象，分别采用DVB/CAR/PDMS、CAR/PDMS和PDME/DVB 3种萃取头的固相微萃取提取其挥发性成分，结合GC-MS对挥发性成分进行鉴定，比较3种萃取头对大菱鲆鱼肉挥发性成分的萃取效果，以确定适合检测大菱鲆鱼肉挥发性成分的萃取头。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜大菱鲆 购于锦州市，质量约600～800g/尾。

Agilent 7890N/5975气质联用（GC-MS）仪 美国Agilent公司；固相微萃取装置、20mL顶空钳口样品瓶 美国Supelco公司；65μm PDMS/DVB、75μm CAR/PDMS、50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取头 美国Supelco公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 用榔头敲击鱼头部至晕后清洗鱼体表面，去皮后，取背部肌肉，将背部肌肉置于绞肉机中绞碎作为实验材料。

1.2.2 固相微萃取法提取挥发性成分 在20mL的顶空瓶中放入微型磁力搅拌子，加入3g的样品，并加入6mL饱和氯化钠溶液进行混合，用聚四氟乙烯隔垫密封，于60℃磁力搅拌器上加热平衡15min。用已活化好的萃取头顶空吸附40min后，将萃取头插入气相色谱仪的进样口，解吸5min。

1.2.3 气相色谱-质谱联用分析 气相色谱条件：HP-5MS毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；进样口温度为250℃；载气为He，流速1.0mL/min；不分流模式进样；程序升温：柱初温40℃，保持3min，以3℃/min升至100℃，再以5℃/min升至230℃并保持5min。

质谱条件：色谱-质谱接口温度280℃，离子源温度230℃，四极杆温度150℃；离子化方式：EI；电子能量70eV；质量扫描范围m/z 30～550。

1.2.4 挥发性成分的鉴定及定量 样品中的挥发性成分经气相色谱分离，用质谱进行分析鉴定。分析结果利用计算机谱库（Nist/Wiley）进行初步检索及资料分析，结合相关文献，确认挥发性物质的化学组成。通过各挥发性化合物的峰面积进行定量分析。

2 结果与讨论

使用不同萃取头提取大菱鲆鱼肉中挥发性成分的峰面积和种类数如图1所示。

图1 不同萃取头提取各类挥发性成分的峰面积和种类数比较Fig.1 Total peak area and species of volatile components in turbot extracted by different fibers

由图1可知，采用不同的固相微萃取头提取大菱鲆鱼肉的挥发性成分，所检测出的挥发性成分差异比较明显。从峰面积来看，不同萃取头对大菱鲆鱼肉的挥发性成分的吸附能力有较大差别，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取头检出的挥发性成分的总峰面积最大。从检测出的挥发性成分的种类来看，DVB/CAR/PDMS萃取头提取到的挥发性成分种类最多，其次是PDMS/DVB萃取头，CAR/PDMS萃取头提取的挥发性成分种类最少。

由表1可知，相同的大菱鲆鱼肉样品由3种萃取头提取经GC-MS分析后共检测出81种挥发性成分，主要是醛、酮、醇、烯烃、烷烃和胺类等物质。其中DVB/CAR/PDMS萃取头提取出51种化合物，分别为醛类13种，酮类4种，醇类6种，烯烃类6种，烷烃类6种，胺类12种、含硫类3种和酸类1种；PDMS/DVB萃取头提取出37种化合物，分别为醛类7种，酮类3种，醇类4种，烯烃类3种，烷烃类7种，胺类11种、其他类2种；CAR/PDMS萃取头提取出29种化合物，醛类6种，酮类1种，醇类5种，烯烃类3种，烷烃类1种，胺类10种、其他类3种。3种萃取头共同检测出的物质有8种，分别为己醛、庚醛、苯甲醛、（E，E）-2，4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇、2-戊胺、苯丙胺和二乙基二硫胺甲酸甲酯。

醛类化合物是大菱鲆鱼肉中主要的挥发性成分之一，3种萃取头共萃取并鉴定出15种醛类化合物，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取头检测出的醛类最多且峰面积最大，主要有己醛、庚醛、苯甲醛、（E，E）-2，4-庚二烯醛、壬醛、2-甲基丁醛等。醛类主要由多不饱和脂肪酸氧化产生，与鱼类的植物性气味及脂肪味有关，且阈值很低，对鱼类总体气味特征有重要影响[4]。酮类物质共检出6种，主要为2，5-辛二酮、2-十一酮、2-壬酮、苯乙酮等。酮类可能是由不饱和脂肪酸氧化或热降解产生的，主要呈现出脂肪味和燃焦味[5]，由于阈值较高，对鱼肉气味的贡献较小[6]。3种萃取头共检出11种醇类物质，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取头检测出的醇类化合物峰面积最大。被检出的醇类化合物主要有1-戊烯-3-醇、2-戊烯-1-醇、1-辛烯-3-醇等，其中1-辛烯-3-醇在3种萃取头中均检出。不饱和醇阈值相对较低，对鱼肉香味有一定作用[7]，如1-辛烯-3-醇具有蘑菇香气，普遍存在于鱼类的挥发性香味物质中[8]。章超桦等[8]研究认为，新鲜鱼的气味主要是由挥发性羰基化合物和醇类产生的，其中羰基化合物易产生浓郁的气味，而醇类则产生较为柔和的气味。

实验中还检测出了部分烃类，包括烯烃类和烷烃类。烃类物质主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂。研究发现，各种烷烃存在于甲壳类和鱼类的挥发物中，但由于阈值较高，对鱼体的整体风味贡献不大[9]。（3E，5Z）-1，3，5-辛三烯可能在一定条件下形成酮或醛，是产生腥味的潜在因素[10]。而这种物质仅能被DVB/CAR/PDMS萃取头提取出来。

3种萃取头均提取出多种胺类物质，但在新鲜大菱鲆鱼肉中的相对含量较低。挥发性胺类物质的主要来源是鱼体表面粘液中的蛋白质和氨基酸，在细菌作用下被分解，生成胺类物质和硫化物等，产生的这些胺类物质一般都具有腥臭味[11]。此外，DVB/CAR/PDMS萃取头和CAR/PDMS萃取头均萃取出二硫化碳，有研究报道，在牙鳕鱼[12]中也检测出该物质。

表1 不同萃取头提取大菱鲆鱼肉的挥发性成分Table 1 Volatile compounds of turbot meat extracted by different fibers

续表

3 结论

分别采用PDMS/DVB、CAR/PDMS 和DVB/CAR/PDMS 3种萃取头的SPME法提取新鲜大菱鲆鱼肉的挥发性成分，结合GC-MS进行分析鉴定，结果共检测出81种挥发性成分，主要是醛类、酮类、醇类、烯烃类、烷烃类、胺类化合物等。不同萃取头对大菱鲆鱼肉挥发性成分的吸附能力有较大差异，其中使用DVB/CAR/PDMS萃取头检测出的挥发性成分的总峰面积最大且种类最多，说明DVB/CAR/PDMS萃取头对大菱鲆鱼肉的挥发性成分的吸附能力最好。因此，DVB/CAR/PDMS萃取头较适合于大菱鲆鱼肉挥发性成分的提取。

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