真空補助ヘッドスペース固相微ージ相を使用した魚の揮発性物のサブアンビエント温度サンプリング：理論的な考慮事項と概念実証

ヘッドスペース固相マイクロ抽出（HS-SPME）を使用した潜在層温度での腐敗性食品からの揮発性物質の抽出は、感度の対応する損失のために過去には考慮されていません。5°Cという低い温度でサンプリングしながら、感度の損失の問題を補償し、抽出効率の大幅な改善を達成するために、真空（VAC-HS-SPME）下でのHS-SPMEサンプリングを提案します。このアプローチは、魚のサンプルに適用され、非常に脆弱な腐りやすい食品サンプルを表しています。サブアンビエント温度でのVAC-HS-SPMEのパフォーマンスを説明する理論的な考慮事項について説明し、真空下でサンプリングする際のガス拡散性の増加に関連しています。サーモンからの18個の化合物の抽出のためのvacと通常のHS-SPMEの比較研究は、異なる温度（5、30、および40°C）とサンプリング時間（10〜60分）で実施されました。大部分の化合物では、5°Cのvac-hs-spmeは、40°Cでサンプリングする場合でも、通常のHS-SPMEと同様または優れた抽出効率をもたらしました。しかし、おそらく真空下でのSPME繊維上の分析物の競合吸着の強化または凍結サンプルの存在下での空気測定中のより揮発性分析物の部分的損失により、4つの化合物が1 ATMでよりよく抽出されました。サブアンビエント温度サンプリング（5°C）とVAC-HS-SPMEと組み合わせて、サーモン、レッドフィッシュ、タラに存在する18の化合物の変化を最大5日間冷蔵しました。結果は、40°Cで通常のHS-SPMEで得られた結果と比較されました。全体として、5°CでのVAC-HS-SPMEサンプリングは、冷蔵食品中の揮発性物質の分析のための新しい強力なアプローチを表しており、品質管理と鮮度評価における将来の研究の大きな可能性を秘めています。

The extraction of volatiles from perishable food at a sub-ambient temperature using headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) has not been considered in the past due to the corresponding loss in sensitivity. We propose HS-SPME sampling under vacuum (Vac-HS-SPME) to compensate problems of sensitivity loss and achieve substantial improvement in extraction efficiencies whilst sampling at temperatures as low as 5 °C. The approach was applied to fish samples, representing a highly vulnerable perishable food sample. The theoretical considerations explaining the performance of Vac-HS-SPME at sub-ambient temperatures are discussed and related to the increase in gas diffusivities when sampling under vacuum. A comparative study between Vac- and regular HS-SPME for the extraction of 18 compounds from salmon was carried out at different temperatures (5, 30 and 40 °C) and sampling times (10-60 min). For the majority of the compounds, Vac-HS-SPME at 5 °C yielded similar or superior extraction efficiencies than regular HS-SPME even when sampling at 40 °C. However, four compounds were better extracted at 1 atm presumably due to the intensification of competitive adsorption of analytes on the SPME fiber under vacuum or the partial losses of more volatile analytes during air-evacuation in the presence of the frozen samples. Sub-ambient temperature sampling (5 °C) combined with Vac-HS-SPME was also applied to monitor the changes in the 18 compounds present in salmon, redfish, and cod refrigerated for up to five days. The results were compared to those obtained with regular HS-SPME at 40 °C. Overall, Vac-HS-SPME sampling at 5 °C represents a new and powerful approach for the analysis of volatiles in refrigerated foods, and has a great potential for future studies in quality control and freshness assessment.