艾 對(duì)，張富新，*，于玲玲，李延華，蘇偉麗

（1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119；2.富平縣畜牧技術(shù)推廣中心，陜西渭南711700）

同時(shí)蒸餾萃取法和固相微萃取法提取羊奶粉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

艾 對(duì)1，張富新1，*，于玲玲1，李延華2，蘇偉麗1

（1.陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119；2.富平縣畜牧技術(shù)推廣中心，陜西渭南711700）

采用固相微萃取法和同時(shí)蒸餾萃取法提取羊奶粉中的揮發(fā)性成分，再經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析，共檢出風(fēng)味化合物55種，SPME法檢出41種，SDE法檢出22種，其中共同檢測(cè)到8種，分別是辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、十二內(nèi)酯、十四烷、十五烷、2-壬酮。SPME法和SDE法結(jié)合使用能較為全面的反映出羊奶粉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，且羊奶粉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)以揮發(fā)性酸類(lèi)成分為主。

固相微萃取，同時(shí)蒸餾萃取，羊奶粉，風(fēng)味物質(zhì)

羊乳是國(guó)內(nèi)外營(yíng)養(yǎng)專(zhuān)家一致認(rèn)為最接近人乳的乳品，在國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)界被稱(chēng)為“奶中之王”［1-3］。羊乳制品包括酸羊奶、羊奶粉、羊奶奶酪以及液態(tài)羊奶等，而羊奶粉為其主要制品，且以全脂羊奶粉的生產(chǎn)為主。然而羊乳及其乳制品具有膻味，限制了它的利用。羊奶的膻味與其化學(xué)組成，尤其是中-短鏈揮發(fā)性脂肪酸有關(guān)［4-5］。因此分析檢測(cè)羊奶中揮發(fā)性成分，對(duì)于揭示羊奶膻味形成機(jī)理具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)食品中揮發(fā)性成分的分離鑒定常采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Gas Chromatograph-Mass Spectrometer，GC/MS）技術(shù)，而在GC/MS檢測(cè)前，需對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行分離和濃縮。然而對(duì)揮發(fā)性成分分離和濃縮的方法較多［6-15］，有同時(shí)蒸餾萃取（Simultaneous Distillation Extraction，SDE）法、固相微萃取（Solid Phase Micro Extraction SPME）法、吹掃捕集（Purge and Trap，P&T）法和液相微萃?。↙iquid Phase Micro-Extraction，LPME）法等。因此在分析食品中揮發(fā)性成分時(shí)，萃取方法的適當(dāng)與否直接影響最終結(jié)果。同時(shí)蒸餾萃取技術(shù)是根據(jù)“相似相容”原理，利用萃取室中的有機(jī)溶劑，對(duì)隨水蒸氣蒸餾而出的有機(jī)組分進(jìn)行萃??；而固相微萃取技術(shù)則是將具有吸附性能的纖維頭直接暴露在氣體中進(jìn)行萃取。兩種技術(shù)均存在一些優(yōu)缺點(diǎn)，若將這兩種方法聯(lián)合使用，互相補(bǔ)充，可獲得更為全面的揮發(fā)性成分信息［16-19］，從而較為真實(shí)地反應(yīng)出食品風(fēng)味組成。因此本文利用固相微萃取和同時(shí)蒸餾萃取兩種方法對(duì)羊奶粉揮發(fā)性成分進(jìn)行萃取，并利用GC/MS進(jìn)行分離鑒定，全面的分析羊奶粉揮發(fā)性成分組成，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)羊乳及其制品脫膻技術(shù)奠定鑒別理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羊奶粉（脂肪含量為31.85%） 購(gòu)買(mǎi)于陜西楊凌圣妃乳品廠。

1300-ISQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)熱電公司；SPME手柄和萃取頭 美國(guó)Supelco公司；石英毛細(xì)管色譜柱（HP-INNOWAX，60m×0.32mm×0.25μm） 美國(guó)安捷倫公司；其余儀器 均為實(shí)驗(yàn)室常用器材。

1.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)萃取

1.2.1 SPME條件 在20m L的頂空瓶（75.5mm× 22.5mm）中加入12m L復(fù)原乳（羊奶粉與蒸餾水以1∶7配制）和3.6g NaCl，用密封墊迅速密封頂空瓶，在磁力攪拌（900r/m in）下，在70℃下先平衡30m in后，將已老化的CAR/PDMS萃取頭（300℃下老化1h）插入頂空瓶，推出萃取纖維頭，距液面1cm，進(jìn)行頂空萃取。萃取90min后，縮回萃取纖維，拔出萃取頭，快速插入GC進(jìn)樣口，再在250℃下解析5m in。

1.2.2 SDE條件 采用李紅霞等的SDE裝置并加以改進(jìn)［20］。在250m L圓底燒瓶中加入100m L復(fù)原乳（羊奶粉與蒸餾水以1∶7配制），接于SDE裝置，圓底燒瓶置于沸水浴鍋加熱，并通入水蒸氣進(jìn)行蒸餾，蒸餾2h后停止。倒出U形管中的二氯甲烷溶劑，加入無(wú)水硫酸鈉除去水分，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮二氯甲烷提取液至5m L左右，在移入帶刻度的試管中進(jìn)行氮吹濃縮至1m L，進(jìn)行GC/MS分析。

1.3 GC/MS檢測(cè)

GC/MS配備HP-INNOWAX石英毛細(xì)管色譜柱。GC進(jìn)樣口溫度為250℃；以高純氦氣為載氣，流速是1.0m L/min；MS電離方式為EI，電離能量為70eV；離子源溫度為250℃；接口溫度為250℃；質(zhì)量掃描范圍45～500u。SPME法采用分流進(jìn)樣，時(shí)間為5m in；溶劑延遲0.5m in；程序升溫為起始溫度40℃，保持10min，以4℃/min升至80℃，保持10m in，再以4℃/min升至180℃，保持30m in。SDE法采用分流進(jìn)樣，分流比為1∶10，進(jìn)樣量為1μm L；溶劑延遲時(shí)間為5m in；程序升溫為起始溫度60℃，保持2m in，以4℃/m in升至100℃，保持10min，再以4℃/min升至200℃，保持13m in。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用GC/MS工作站軟件自帶NIST標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)檢索各組成質(zhì)譜數(shù)據(jù)，并結(jié)合質(zhì)譜裂解規(guī)律，鑒定揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的化學(xué)成分，僅對(duì)能給予定性的物質(zhì)報(bào)道，并按照峰面積歸一化法計(jì)算各個(gè)成分的相對(duì)峰面積百分含量。

2 結(jié)果與分析

羊奶粉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)經(jīng)SPEM法和SDE法萃取，再通過(guò)GC/MS檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 SPME法和SDE法分析羊奶粉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)Table 1 Aroma compounds identified from goatmilk powder by SPME and SDE

續(xù)表

由表1可以看出，SPME法和SDE法萃取相同的羊奶粉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異明顯，經(jīng)GC/MS分析后共檢測(cè)出55種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，SPME法檢出41種，SDE法測(cè)出22種，共同檢測(cè)出8種，分別是辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、十二內(nèi)酯、十四烷、十五烷、2-壬酮。SPME法檢測(cè)出的羊奶揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)明顯多于SDE法。

SPME法中檢出的41種風(fēng)味物質(zhì)，可分為8類(lèi)，其中酸類(lèi)14種、酯類(lèi)5種、烴類(lèi)5種、醇類(lèi)4種、酮類(lèi)2種、醛類(lèi)1種、芳香族類(lèi)4種和其他類(lèi)6種。這些化合物中相對(duì)含量較高的是丁酸（3.69%）、己酸（15.77%）、辛酸（23.73%）、壬酸（1.23%）、癸酸（29.27%）、月桂酸（3.18%）、2-甲基異丙醇（2.07%）、丙酮（5.98%）、苯甲醛（2.11%）和甘菊環(huán)（1.13%）。

SDE法中檢出的22種風(fēng)味成分中，酸類(lèi)5種、酯類(lèi)1種、烴類(lèi)9種、醇類(lèi)3種、酮類(lèi)2種、芳香族類(lèi)1種和其他類(lèi)1種。這些化合物中相對(duì)含量較高的是辛酸（6.96%）、壬酸（1.02%）、癸酸（31.44%）、十四烷酸（1.57%）、月桂酸（26.13%）、十二內(nèi)酯（2.09%）、十六烷（2.12%）、2，6，10，14-四甲基十五烷（1.69%）、十七烷（4.28%）、二十烷（5.26%）、二十一烷（2.87%）、糠醇（3.51%）、十五醇（2.01%）、十八醇（1.5%）、2-庚酮（1.24%）和2，4-二叔丁基苯酚（2.13%）。

比較兩種萃取方法，可以看出結(jié)果差異明顯。SPME法能較多的提取到揮發(fā)性酸類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)和芳香族風(fēng)味物質(zhì)，而SDE法對(duì)酸類(lèi)、烴類(lèi)和醇類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)提取效果較好。特別值得注意是SPME法對(duì)酸類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味提取效果極佳，共提取到14種揮發(fā)性酸類(lèi)物質(zhì)，占總揮發(fā)性物質(zhì)的80.84%，同時(shí)SDE法萃取出的揮發(fā)性酸類(lèi)物質(zhì)占總揮發(fā)性物質(zhì)的67.12%，可見(jiàn)揮發(fā)性酸類(lèi)物質(zhì)是羊奶粉的主要揮發(fā)性成分。這與Carunchia［21］、李林強(qiáng)［22］、Chilliard［23］、何勝華［24］、Eknas等［25］研究羊乳及其制品的結(jié)果相似。

3 結(jié)論

SPME和SDE法萃取相同的羊奶粉樣品揮發(fā)性物質(zhì)，再經(jīng)GC/MS分離檢測(cè)，共檢出55種揮發(fā)性化合物，其中SPME法檢出41種，而SDE法檢出22種，SPME法檢出的羊奶粉揮發(fā)性物質(zhì)的數(shù)量明顯多于SDE法。SPME法和SDE法共同檢測(cè)出羊奶粉揮發(fā)性成分有8種，分別是辛酸、壬酸、癸酸、月桂酸、十二內(nèi)酯、十四烷、十五烷、2-壬酮。對(duì)比兩種萃取方法的檢測(cè)結(jié)果可知，SPME法檢出的揮發(fā)性物質(zhì)明顯多于SDE法，這可能因SDE在相對(duì)較高的溫度下萃取風(fēng)味物質(zhì)，且需要對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行濃縮，使得部分物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而損失。但具體哪種方法能更好的反應(yīng)出羊奶粉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的信息，還需進(jìn)一步借助其他風(fēng)味研究方法加以研究。

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Analysis on aroma compositions of goat milk powder by simultaneous distillation extraction and solid phase micro extraction

AIDui1，ZHANG Fu-xin1，*，YU Ling-ling1，LIYan-hua2，SUWei-li1
（1.College of Food Engineering and Nutritional Science of ShaanxiNormal University，Xi'an 710119，China；2.Husbandry Technology Promotion Center of Fu Ping County，Weinan 711700，China）

Solid micro extraction method and simultaneous distillation extraction method were compared for their sampling effectiveness in GC/MS analysis of aroma components in goat milk powder.The results showed that 55 compounds were obtained from goat milk powder.41 volatile components were identified by SPME method and 22 by SDE method.And eight of them were the same components，including octanoic acid，nonanoic acid，n-decanoic acid，dodecanoic acid，dodecalac tone，tetradecane，pentadecane and 2-nonanone.If combining these two methods，the shortage could be made up and the identification of aroma compounds in goat milk powder would be more efficient and that mainly consisting of volatile acids.

solid phase micro extraction；simultaneous distillation extraction；goat milk powder；aroma com position

TS252.1

A

1002-0306（2015）08-0049-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.001

2014－08－14

艾對(duì)（1989-），男，碩士研究生，研究方向：乳品化學(xué)。

*通訊作者：張富新（1962-），男，教授，主要從事乳品科學(xué)方面的研究。

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD18B00）；陜西省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（2014K01-17-05）；農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（201103038）。