SPME-GC-MS 分析广西海鸭蛋挥发性成分

刘佳凡，邸 维，李 欣，邹 琴，陈海彬，张小辉，黄百祺，2

（1.广东科贸职业学院食品与生物工程学院，广东广州 510430；2.现代岭南饮食传承创新研发广东省普通高校工程技术中心，广东广州 510430）

0 引言

海鸭蛋是我国沿海地区特有的农产品之一，是放养在海边滩涂上的海鸭所产的蛋。这些鸭子以营养丰富的鱼、虾、蟹、贝和藻类为主要食物，产出的鸭蛋蛋壳光滑而坚硬，蛋黄大而呈橘红色，被誉为“红心鸭蛋”。海鸭蛋营养成分丰富，富含多种维生素和钙、碘、硒、磷、锌、铁等多种微量元素，以及多种蛋白质和氨基酸，味道香醇可口，深受消费者喜爱[1-3]。目前，关于海鸭蛋的加工技术、营养价值、经济效益和重金属铬的检测均有研究，如欧玉玲等人[4]对广西红树林海鸭蛋的氨基酸成分进行了分析和营养评价。杨伟军[5]探究了腌制咸海鸭蛋的工艺，为海鸭蛋的加工方式提供了依据。黎晓林等人[6]通过对铬元素含量的检测分析了海鸭蛋的食用安全性，但是关于海鸭蛋挥发性风味物质的分析与评价未见报道。风味是影响食品感官的因素之一，而感官分析是评价海鸭蛋品质的重要方法，但仅凭感官并不能对海鸭蛋的风味物质进行定量和定性。因此，对于海鸭蛋风味物质的检测还需要仪器设备的辅助。

试验采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对广西海鸭蛋的蛋清和蛋黄的挥发性成分进行测定和分析，为海鸭蛋产业的发展提供更全面系统的科学依据，为海鸭蛋副产品原料的选择及生产加工过程中其香气品质的调控提供一定参考。

1 材料与仪器

1.1 材料

海鸭蛋，广西省北海市海蛋鸭散养农户提供，选取同一批次海鸭所产的新鲜鸭蛋5 枚作为研究对象。

1.2 仪器与设备

GSMS-QP2010 SE 型气相色谱-质谱联用仪，日本Shimadzu 公司产品；顶空萃取瓶（10 mL）；50/30 μm DVB/CAR/PDMS 型萃取头顶空固相萃取柱，美国Supelco 公司产品。

2 试验方法

2.1 样品处理

取海鸭蛋5 枚，手工打蛋分离后收集蛋清和蛋黄，用搅拌器分别混合均匀，再进行后续的萃取和分析。

2.2 顶空固相微萃取（HS-SPME） 方法

准确称量5 g 样品置于10 mL 顶空萃取瓶中，保持60 ℃温度，平衡20 min，插入活化好的顶空萃取纤维头，顶空萃取50 min 后，移出萃取头，立即插入色谱仪进样口中，解析5 min 后进样分析。

2.3 气相-质谱联用分析条件（GC-MS）

2.3.1 色谱条件

色谱柱为石英毛细管柱（Rxi-5Sil MS），进样口温度为250 ℃，接口温度为280 ℃。柱温箱程序升温过程：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，程序所耗总时间为54 min。载气为高纯氦气，体积流量为1.0 mL/min，以20∶1 分流进样。

2.3.2 质谱条件

电离源为EI，温度230 ℃，离子化能量70 eV，质量扫描范围45~450 m/z。

2.3.3 数据处理

采用NIST14 质谱库进行数据检索，并结合质谱图和相关文献对海鸭蛋中的挥发性成分进行定性，以相似度≥70%为标准，鉴定分析海鸭蛋中的挥发性化合物。再采用峰面积归一化法计算各挥发性成分的相对质量分数。

3 结果与分析

3.1 挥发性成分鉴定

利用HS-SPME 与GC-MS 联用技术对海鸭蛋中的挥发性成分进行测定，并通过NIST14 质谱库进行解析，分别从海鸭蛋蛋清、蛋黄中鉴别出37 种，29 种挥发性化合物，其中共有成分19 种。

挥发性风味物质含量见表1，海鸭蛋蛋清TIC 总离子流图见图1，海鸭蛋蛋黄TIC 总离子流图见图2。

图1 海鸭蛋蛋清TIC 总离子流图

图2 海鸭蛋蛋黄TIC 总离子流图

3.2 海鸭蛋清中挥发性成分分析

由表1 可见，广西海鸭蛋蛋清中鉴定出37 种化合物，包括烷烃类、烯烃类、醇类、酮类、酸类、酯类、醚类、含硫化合物、杂环类及硅化物。含量最高的是硅化物，总相对含量为26.72%。烷烃及其衍生物类化合物种类最多，共12 种，总相对含量为8.39%。其次是酯类、酮类、醇类、醛类、烯烃和醚类化合物，相对含量分别为13.88%，10.47%，5.48%，3.37%，0.71%，0.10%。其中，相对含量最高的为邻苯二甲酸二异丁酯、4-叔丁基-2-（1-甲基-2-硝基-乙基） 环己酮，分别为11.26%，10.32%；含量较高的化合物有六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、反式-2-十二烯-1-醇、壬醛、正十七烷。

3.3 海鸭蛋蛋黄中挥发性成分分析

表1 统计结果表明，广西海鸭蛋蛋黄中鉴定出29 种化合物。与蛋清中相同，含量最高的是硅化物，总相对含量为36.52%；其次是酯类、烷烃类、醇类、烯烃类、醛类、酮类和醚类挥发性物质，相对含量分别为26.44%，6.71%，5.07%，2.60%，1.13%，0.36%，0.09%。与蛋清相比，没有检测出酸类化合物，而醛类、酮类化合物含量显著低于海鸭蛋蛋清，酯类和烯烃类化合物含量显著高于海鸭蛋蛋清。其中，相对含量最高的化合物为六甲基环三硅氧烷、草酸环己基-甲基-十三烷基酯、邻苯二甲酸二异丁酯，相对含量分别为17.2%，12.91%，11.55%。含量较高的化合物有八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、1,3,5,7- 环辛四烯、反式-2-十二烯-1-醇、正十七烷。

表1 挥发性风味物质含量

4 结论

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术探究了海鸭蛋蛋清和熟蛋黄中的挥发性成分，鉴定时优化萃取柱温，使化合物得到充分分离和采集，通过与NIST14 质谱库进行比对，相似度70%以上的挥发性化合物共有47 种，蛋清中有37 种，蛋黄中有29 种，与其他禽类蛋，如普通鸭蛋、鸡蛋、蓝孔雀蛋相比，其挥发性成分的种类和数量更为丰富[7-10]。

广西海鸭蛋中鉴定出来的挥发性物质主要包括烷烃类、烯烃类、醇类、酮类、醛类、醚类、酸类、酮类、酯类、含硫化合物、杂环类及硅化物等。蛋清和蛋黄挥发性成分种类和相对含量区别较大，但种类最多的挥发性物质都是烷烃类化合物，为海鸭蛋整体风味的形成起到不可忽视的作用。此外，海鸭蛋蛋清中醛类、酮类化合物含量显著高于蛋黄，酯类和烯烃类化合物含量显著低于蛋黄。其中，酯类的含量区别尤其明显，蛋黄和蛋清中酯类含量分别为26.44%，13.88%，而普通鸭蛋中并未检测出酯类物质[8]。酯类化合物具有各种水果香气，一般由脂肪酸热降解产生，由此可知，酯类化合物对于海鸭蛋独特的风味贡献较大，特别是对于蛋黄的贡献较大，这可能是海鸭蛋和普通鸭蛋风味相差很大的原因之一。

试验首次检测海鸭蛋中的挥发性成分，而挥发性风味物质是食品感官重要的一个因素，也是食品加工处理方式的重要参考依据。因此，研究为海鸭蛋的品质和风味提供了重要信息，也为海鸭蛋副产品原料的选择及生产加工过程中其香气品质的调控提供一定的参考。