GC-MS法分析湛江鹅绒水洗前后的气味成分*

李亚会，陈文坚，曹玉坡，龚 霄，袁 源

(1 中国热带农业科学院农产品加工研究所，农业农村部热带作物产品加工重点实验室，广东 湛江 524001；2 海南省果蔬贮藏与加工重点实验室，广东 湛江 524001；3 湛江紫荆羽绒制品有限公司，广东 湛江 524001)

羽绒制品因其轻、软、暖的优点受到广大消费者的喜爱。羽绒制品有无异味是消费者最直观的检验标准之一。鹅绒在羽绒制品中品质最高，其绒朵大，梗小且毛绒集中，上等的鹅绒异味极小，有些不良商家以次充好，将普通鹅绒当上等鹅绒的价格交易，扰乱市场，使消费者蒙受欺骗。羽绒气味是检测羽绒质量评价标准之一[1]。目前羽绒气味检测最常用的方法是人体感官-嗅觉检测[2]，虽然方法简单但感官个体主观性强、差异大且标准不唯一。因此，急需对羽绒的特征性气味成分进行分析，建立快速的羽绒气味鉴定方法。

GC-MS(气相色谱-质谱)联用技术是挥发性化合物分析中常用的分离鉴定技术。气相色谱能对待分析物高效分离、定量分析；质谱法灵敏度高，能对待测组分进行定性分析，因此，两者联用能实现对多组分混合物的定性、定量分析[3]。广东湛江吴川具有“中国羽绒之乡”称号，是全国最具规模的羽绒原料集散地，羽绒资源丰富，其主要出口欧盟、日本等国家。因此本论文以湛江鹅绒为原料，基于GC-MS对鹅绒水洗前后气味进行分析，检测其异味主要成分，为快速检测羽绒气味奠定一定的理论基础。

1 实 验

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

水洗鹅绒、未水洗鹅绒均由湛江紫荆羽绒有限公司提供；超纯水。

1.1.2 主要仪器设备

AB104-N电子天平；SHIMADZU QP2010-PLUS气相色谱-质谱联用仪，日本岛津公司。

1.2 方 法

1.2.1 原料前处理

取未水洗鹅绒及水洗鹅绒10 g于具塞三角瓶，浸入100 mL色谱甲醇中，超声、振荡30 min；冷却后备用。

1.2.2 GC-MS分析条件

气相色谱条件[4]：HP-5MS超高惰性色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，进样口温度为 280 ℃，程序升温为起始温度 50 ℃，保持1 min，以15 ℃/min升高至280 ℃，保持3 min。载气为高纯氦气，纯度≥99.999%，流速1.0 mL/min，恒流模式，省气流量为30 mL/min。质谱条件：标准电子轰击(EI)电离源，离子源温度为230 ℃，接口温度为250 ℃，质量扫描范围为m/z 40～450，检测器增益压1310 V。

2 结果与讨论

经GC-MS分析，分别得到水洗前后鹅绒挥发性物质成分的总离子流图如图1、图2所示。逐步解析不同保留时间段的组分，得到解析出的组分纯MS。继而比对MS数据库对分辨出的组分进行定性检索。由总离子流图和挥发性成分鉴定结果可知，鹅绒中挥发性成分十分复杂，数量较多。根据GC-MS分析，由 NIST 98质谱数据库检索，水洗前后分别检出71、62种成分，包括酯类、羧酸类、烃类、胺类、醇类、醛类、酮类等物质，结果表明鹅绒含有丰富的挥发性物质，进一步采用峰面积归一法[5]进行定量分析，结果如表1所示。

图1 水洗鹅绒气味成分的总离子流图

图2 未水洗鹅绒气味成分的总离子流图

由表1可知，未水洗鹅绒被检测含14种酯类物质，含量高达51.68%，水洗之后鹅绒检测到7种酯类物质，其含量减少了18.58%。酯类具有一定的挥发性，一般的酯类具有浓郁的香味，但是鹅绒中微生物含量较高，能够诱发酯类物质自动氧化，产生严重的酸败味。对比水洗前后其酯类物质含量均显示最高，因此判定酯类物质对鹅绒异味具有较大的贡献。万旺军等[6]采用GC-MS对鹅绒毛的成分进行分析，发现鹅绒主要异味成分中含有酯类化合物，本研究与该结论相似。其主要的酯类物质包含有戊烯酸乙酯、羟乙酸酯、4-乙基苯甲酸环戊酯、1,2-苯二甲酸二乙酯等。

表1 水洗前后鹅绒气味成分及含量

未水洗鹅绒中被检测出含8种胺类物质，含量约15.84%，但水洗之后鹅绒只检测到1种，且含量只有3.59%。胺类物质能产生严重的刺鼻气味，对未水洗鹅绒异味具有一定的贡献值[7]，主要的胺类物质为乙酸铵。

含硫化合物虽然种类含量较少，但对其气味值有较大的贡献，其主要为甲基硫磺、二硫甲基、硫代苯甲酸。硫化物阈值相对较低，具有臭鸡蛋味，对鹅绒的异味有较大的贡献[8]。其可能是鹅绒中的角蛋白物质含二硫键，结构稳定，气味难以消除。

未水洗鹅绒中被检测含7种羧酸类物质，含量为5.97%，水洗鹅绒检测到4种，其含量为8.72%，其主要的酸类物质为甲酸、乙酸、丁酸、3-甲基丁酸、己酸，碳原子数较少，具有一定的挥发性。

醇类物质在水洗前后其种类未发生明显变化，虽然种类有13种，但其含量并不高，水洗前后差异较小，初步判定其不是鹅绒产生异味的关键性物质。主要物质包含辛醇、己醇、戊醇、己烯醇等。

烃类物质在鹅绒水洗前后分别检测到12、18种，其含量分别为1.04%、19.73%，其主要烃类物质为十二烷、十四烷、十五烯烃等，具有一定的风味，但属于阈值较高的物质[9]，在水洗前因含有大量阈值较低的风味物质，故检测到烷烃类数量较少，而水洗后其腥臭味降低，故检测到更多的烷烃类物质。

水洗鹅绒中检测到11种醛类物质，其含量约17.47%，其主要成分为壬醛、壬烯醛，具有脂肪气息、青香，水洗后该类物质种类及含量增加，对羽绒异味有一定的修饰作用[10]；酮类物质在水洗前后差别较小，其主要物质为辛酮、庚酮，具有蘑菇的气味；醚类物质其种类及含量都较少，主要检测到戊烷丁基醚。这三类物质中其碳原子数较高，其气味贡献值较小[11]。

3 结 论

基于GC-MS检测分析，鹅绒水洗前后分别检出71、62种成分，包括酯类、羧酸类、烃类、胺类、醇类、醛类、酮类等物质，说明鹅绒挥发性成分十分复杂。水洗后其挥发性物质种类明显降低，说明水洗能在一定程度降低其异味成分。采用峰面积归一法计算各挥发性物质含量，其酯类物质在水洗前后其含量均显示最高，说明酯类物质对鹅绒异味具有较大的贡献，其主要包含戊烯酸乙酯、羟乙酸酯、4-乙基苯甲酸环戊酯、1,2-苯二甲酸二乙酯。水洗前胺类和含硫化合物也对鹅绒异味有一定的贡献，其主要成分为乙酸铵、甲基硫磺、二硫甲基、硫代苯甲酸。导致羽绒产生严重异味的物质可能是酯类、胺类和含硫化合物。本研究对提升羽绒品质具有极大的指导作用，在水洗过程中添加脱脂类洗涤剂或表面活性剂能较好的脱除鹅绒异味[12-13]。