论文部分内容阅读
摘要：采用PDMS/DVB和DVB/CAR/PDMS 两种萃取头，以固相微萃取（SPME）法提取萝卜风味物质成分，经气相色谱-质谱联用（GC-MS）对风味物质成分进行鉴定，分析比较两种萃取头提取的风味物质成分差别，以确定适宜的萃取头。结果表明：两种萃取头的固相微萃取共检测到29种风味成分，PDMS/DVB 提取数量为17 种，DVB/CAR/PDMS为27种；PDMS/DVB萃取头所萃取的醇类、异硫氰酸酯类的数量比DVB/CAR/PDMS萃取头少2种，烷烃类少3种，杂环类少1种，酯类、酮类均未检测到；DVB/CAR/PDMS萃取异硫氰酸酯类、烷烃类、醛类、杂环类、酮类、醚类及醇类的灵敏度高，PDMS/DVB萃取芳香族类的灵敏度高。因此，根据获得风味物质数量、种类以及灵敏度，供试萃取头中，DVB/CAR/PDMS比PDMS/DVB更适于提取分析萝卜风味物质成分。
关键词：萝卜；风味物质；固相微萃取头；GC-MS
中图分类号：Q503文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）02-0052-04
萝卜风味物质类型和含量是衡量萝卜品质的重要指标。固相微萃取（SPME）技术是一种集取样、萃取、浓缩和进样为一体的无溶剂样品预处理技术[1，7]，该技术与气相色谱/质谱联用相结合已广泛用于植物果实的挥发性成分检测，但关于萝卜挥发性成分的研究报道很少。研究表明不同萃取头的SPME对萃取结果的选择性和灵敏度有很大影响[2，8]，比较适用于草莓香气成分和苹果挥发性成分萃取的是50/30 μm DVB/CAR/PDMS 纤维头 [3，4]，而对厚皮甜瓜果汁香气成分的萃取以CarboxenTM/PDMS 萃取头较好[5]。目前关于不同固相微萃取纤维头对萝卜风味成分萃取效果的研究尚未见报道，本研究选用PDMS/DVB和DVB/CAR/PDMS两种固相微萃取头，结合运用气相色谱-质谱（GC-MS）技术，比较两种萃取头对萝卜挥发性物质提取分析效果，旨在确定适宜的萃取头，更精确的测定萝卜风味成分的组成。
1材料与方法
1.1试验材料
鲁萝卜1号（绿皮萝卜）由山东省农业科学院蔬菜研究所提供，商品成熟期取样后立即送至实验室。
1.2主要仪器
手动SPME进样器，固相微萃取装置，DVB/CAR/PDMS（Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane，二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷共聚物，涂层厚度50/30 μm）萃取头，PDMS/DVB（Polydimethylsiloxane/Divinylbenzene，聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯共聚物，涂层厚度65 μm）萃取头，均产自美国Supelco公司；色谱柱为RET-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm）弹性石英纤维毛细管柱。
1.3试验方法
样品处理：称取新鲜萝卜样品15 g，切碎后立即放入烧杯中，迅速用铝箔封口；采样台预热温度40℃，插入SPME顶空取样30 min，将萃取头插入GC进样口，250℃解吸3 min后进样分析。
色谱条件：气相色谱柱为RET-5（30 m × 0.32 mm × 0.25 μm）弹性石英纤维毛细管柱；升温程序：35℃保持3 min，以3℃/min升至45℃，再以6℃/min升至130℃，最后以8℃/min升至230℃，保持8 min；载气（He）流速2.54 ml/min；压力2.4 kPa；进样方式：不分流。
质谱条件：电子轰击（EI）离子源；电子能量70 eV；接口温度250℃；离子源温度200℃；全扫描模式，扫描范围：45～450 a/m 。
1.4定性定量方法
定性分析：色谱分离后，质谱扫描每个色谱峰得到质谱图，所得质谱信息经计算机用标准NIST08质谱图数据库确定香气物质组分种类。
定量分析：按面积归一化法计算各组分含量。
1.5化合物萃取灵敏度的比较
2.3固相微萃取头萃取的灵敏度
由图2可见，PDMS/DVB萃取芳香族类的CANV高于DVB/CAR/PDMS的，说明PDMS/DVB萃取芳香族类的灵敏度高；而DVB/CAR/PDMS萃取异硫氰酸酯类、烷烃类、醛类、杂环类及醇类的CANV高于PDMS/DVB的，表明DVB/CAR/PDMS萃取此5类物质的灵敏度高。
鉴于酯类、酮类、醚类分别仅有乙酸乙酯、1-戊烯-3-酮、二甲基二硫醚1种化合物，其灵敏度可通过绝对峰面积进行比较。由图3可见，DVB/CAR/PDMS 萃取酮类、醚类及酯类的灵敏度均高于PDMS/DVB。
3结论
在固相微萃取头萃取萝卜化合物的数量和种类上，DVB/CAR/PDMS萃取头明显优于PDMS/DVB；DVB/CAR/PDMS萃取异硫氰酸酯类、烷烃类、醛类、杂环类、酮类、醚类、酯类及醇类的灵敏度高，而PDMS/DVB萃取芳香族类的灵敏度高，且萝卜中芳香族类的含量相对较少，异硫氰酸酯类、醇类及醚类含量相对较高，在灵敏度上DVB/CAR/PDMS萃取头优势更大。综合考虑萃取化合物的数量、种类以及灵敏度，供试萃取纤维头中，DVB/CAR/PDMS是进行萝卜风味物质成分分析的最佳固相微萃取头。
参考文献：
[1]Vas G， Vekey K. Solid-phase microextraction： a powerful sample preparation tool prior to mass spectrometric analysis[J]. Journal of Mass Spectrometry， 2004，39（3）： 233-254.
[2]刘敬科， 赵巍， 刘莹莹.不同萃取头的固相微萃取提取小米粥中挥发性成分的研究[J].河北农业科学，2010，14 （11）：142-144.
[3]付蕾，刘正生，孙鑫洋.4 种纤维头对草莓香气成分的萃取效果[J].中国农业科学，2010，43（21）：4473-4481.
[4]付蕾，张丽丽，陈长宝.苹果挥发性成分测定中纤维头的选择[J].果树学报，2011，28（3）：503-507.
[5]张红艳，王伟娟，别之龙.三种固相微萃取头对厚皮甜瓜果汁香气成分萃取效果分析[J].热带亚热带植物学报，2011，19（6）：571-575.
[6]Tara T， Piergiorgio C，Iva S，et al. Optimization of wine headspace analysis by solid phase microextraction capillary gas chromatography with mass spectrometric and flame ionization detection[ J].Food Chemistry，2005，93（2）： 361-369.
[7]王忠宾，刘灿玉，徐坤.不同生长期生姜精油含量及成分分析[J].山东农业科学，2012，44（10）：44-47.
[8]杨天慧，魏佑营，王超.大葱、洋葱远缘杂交后代及其亲本挥发性成分分析[J].山东农业科学，2010， 6： 35-39.山 东 农 业 科 学2014，46（2）：56～58Shandong Agricultural Sciences
关键词：萝卜；风味物质；固相微萃取头；GC-MS
中图分类号：Q503文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）02-0052-04
萝卜风味物质类型和含量是衡量萝卜品质的重要指标。固相微萃取（SPME）技术是一种集取样、萃取、浓缩和进样为一体的无溶剂样品预处理技术[1，7]，该技术与气相色谱/质谱联用相结合已广泛用于植物果实的挥发性成分检测，但关于萝卜挥发性成分的研究报道很少。研究表明不同萃取头的SPME对萃取结果的选择性和灵敏度有很大影响[2，8]，比较适用于草莓香气成分和苹果挥发性成分萃取的是50/30 μm DVB/CAR/PDMS 纤维头 [3，4]，而对厚皮甜瓜果汁香气成分的萃取以CarboxenTM/PDMS 萃取头较好[5]。目前关于不同固相微萃取纤维头对萝卜风味成分萃取效果的研究尚未见报道，本研究选用PDMS/DVB和DVB/CAR/PDMS两种固相微萃取头，结合运用气相色谱-质谱（GC-MS）技术，比较两种萃取头对萝卜挥发性物质提取分析效果，旨在确定适宜的萃取头，更精确的测定萝卜风味成分的组成。
1材料与方法
1.1试验材料
鲁萝卜1号（绿皮萝卜）由山东省农业科学院蔬菜研究所提供，商品成熟期取样后立即送至实验室。
1.2主要仪器
手动SPME进样器，固相微萃取装置，DVB/CAR/PDMS（Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane，二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷共聚物，涂层厚度50/30 μm）萃取头，PDMS/DVB（Polydimethylsiloxane/Divinylbenzene，聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯共聚物，涂层厚度65 μm）萃取头，均产自美国Supelco公司；色谱柱为RET-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm）弹性石英纤维毛细管柱。
1.3试验方法
样品处理：称取新鲜萝卜样品15 g，切碎后立即放入烧杯中，迅速用铝箔封口；采样台预热温度40℃，插入SPME顶空取样30 min，将萃取头插入GC进样口，250℃解吸3 min后进样分析。
色谱条件：气相色谱柱为RET-5（30 m × 0.32 mm × 0.25 μm）弹性石英纤维毛细管柱；升温程序：35℃保持3 min，以3℃/min升至45℃，再以6℃/min升至130℃，最后以8℃/min升至230℃，保持8 min；载气（He）流速2.54 ml/min；压力2.4 kPa；进样方式：不分流。
质谱条件：电子轰击（EI）离子源；电子能量70 eV；接口温度250℃；离子源温度200℃；全扫描模式，扫描范围：45～450 a/m 。
1.4定性定量方法
定性分析：色谱分离后，质谱扫描每个色谱峰得到质谱图，所得质谱信息经计算机用标准NIST08质谱图数据库确定香气物质组分种类。
定量分析：按面积归一化法计算各组分含量。
1.5化合物萃取灵敏度的比较
2.3固相微萃取头萃取的灵敏度
由图2可见，PDMS/DVB萃取芳香族类的CANV高于DVB/CAR/PDMS的，说明PDMS/DVB萃取芳香族类的灵敏度高；而DVB/CAR/PDMS萃取异硫氰酸酯类、烷烃类、醛类、杂环类及醇类的CANV高于PDMS/DVB的，表明DVB/CAR/PDMS萃取此5类物质的灵敏度高。
鉴于酯类、酮类、醚类分别仅有乙酸乙酯、1-戊烯-3-酮、二甲基二硫醚1种化合物，其灵敏度可通过绝对峰面积进行比较。由图3可见，DVB/CAR/PDMS 萃取酮类、醚类及酯类的灵敏度均高于PDMS/DVB。
3结论
在固相微萃取头萃取萝卜化合物的数量和种类上，DVB/CAR/PDMS萃取头明显优于PDMS/DVB；DVB/CAR/PDMS萃取异硫氰酸酯类、烷烃类、醛类、杂环类、酮类、醚类、酯类及醇类的灵敏度高，而PDMS/DVB萃取芳香族类的灵敏度高，且萝卜中芳香族类的含量相对较少，异硫氰酸酯类、醇类及醚类含量相对较高，在灵敏度上DVB/CAR/PDMS萃取头优势更大。综合考虑萃取化合物的数量、种类以及灵敏度，供试萃取纤维头中，DVB/CAR/PDMS是进行萝卜风味物质成分分析的最佳固相微萃取头。
参考文献：
[1]Vas G， Vekey K. Solid-phase microextraction： a powerful sample preparation tool prior to mass spectrometric analysis[J]. Journal of Mass Spectrometry， 2004，39（3）： 233-254.
[2]刘敬科， 赵巍， 刘莹莹.不同萃取头的固相微萃取提取小米粥中挥发性成分的研究[J].河北农业科学，2010，14 （11）：142-144.
[3]付蕾，刘正生，孙鑫洋.4 种纤维头对草莓香气成分的萃取效果[J].中国农业科学，2010，43（21）：4473-4481.
[4]付蕾，张丽丽，陈长宝.苹果挥发性成分测定中纤维头的选择[J].果树学报，2011，28（3）：503-507.
[5]张红艳，王伟娟，别之龙.三种固相微萃取头对厚皮甜瓜果汁香气成分萃取效果分析[J].热带亚热带植物学报，2011，19（6）：571-575.
[6]Tara T， Piergiorgio C，Iva S，et al. Optimization of wine headspace analysis by solid phase microextraction capillary gas chromatography with mass spectrometric and flame ionization detection[ J].Food Chemistry，2005，93（2）： 361-369.
[7]王忠宾，刘灿玉，徐坤.不同生长期生姜精油含量及成分分析[J].山东农业科学，2012，44（10）：44-47.
[8]杨天慧，魏佑营，王超.大葱、洋葱远缘杂交后代及其亲本挥发性成分分析[J].山东农业科学，2010， 6： 35-39.山 东 农 业 科 学2014，46（2）：56～58Shandong Agricultural Sciences