已有的研究表明[1~3], 在天然橡胶鲜胶乳的凝固工艺中, 生物凝固方式比酸凝固方式更能获得较高的产品性能及较好的社会经济效益。但是由于生物凝固方式会补加碳源且减少了氨抑制, 微生物会大量繁殖造成生物胶凝块比酸凝块更容易发臭。以往对酸凝固与生物凝固挥发性成分的分析表明两者气味成分有较大差异[5], 本研究结合生物除臭工艺筛选出一株除臭菌, 并与市售生物除臭液对比, 考察2种生物除臭液对生物凝胶块挥发性成分的影响。

胶乳生物凝固菌种以及生物除臭菌株均为自选, 市售的生物除臭剂为RAMICAL强效生物除臭剂 (中澳合资东方澳龙制药有限公司) 。

仪器有气相色谱-质谱联用仪GCMSQP2010 (日本岛津公司) 、自动顶空进样器 (瑞士CTC分析仪器股份有限公司) 、电子天平 (感量0.1mg) 。

生物凝固液的制备:取自然凝固胶块中的乳清1kg, 加5%的糖蜜并接种胶乳生物凝固菌后, 30℃下静置培养2d。

微生物除臭液的制备:生物凝固橡胶所挤出的胶清废水煮沸过滤后100g, 糖蜜5g, 接除臭菌株, 接种量为5%, 30℃静置培养2d。

生物凝固胶凝块的制备:取1kg干胶含量为25%左右的无氨鲜胶乳, 用100ml生物凝固液凝固后第2天取凝块沥干水分放置在样品袋中4d后备用。

2种除臭生物胶凝块的制备:各称取1kg干胶含量为25%左右的无氨鲜胶乳, 分别加入50m L生物凝固液、50m L的微生物除臭液并搅拌均匀后, 第2天取凝块沥干水分放置在样品袋中4d后备用。

将2g样品装入20ml专用样品瓶内, 在70℃下预热10min同时以250r/min的速度振荡后, 纤维头在70℃吸附5min后, 进入GC的进样口并在250℃下解吸1min。

Rtx-5ms色谱柱;恒压:100KPa;进样口温度280℃;载气He;色谱柱初始温度30℃, 2min后升温到180℃ (速率5℃/min) , 1min后再升温至280℃ (速率5℃/min) 维持2min, 不分流进样。

EI离子源温度200℃, 扫描范围20~450M/Z, 谱图检索采用仪器自带的质谱库进行检索。

生物凝固湿胶块气味组分的GC-MS分析谱图 (见图1) , 加有自选除臭菌液的生物凝胶块气味组分的GC-MS分析谱图 (见图2) , 加有市售除臭液的生物凝胶块气味组分的GC-MS分析谱图 (见图3) 。各凝块利用质谱仪分析出来的组分排除干扰后按面积归一化法所计算出的结果见表1。

从3种湿凝块中检测出的挥发性成分共有77种, 多为萜烯类、烷烃类、酯类和含硫化合物, 其中生物凝固湿凝块中含49种, C5参与的生物凝固湿凝块中含52种, 而市售除臭液参与的生物凝固湿凝块中含48种, 3种湿凝块共同成分25种, 2种加有除臭减臭成分的湿凝块共同成分有36种且含量接近, 说明C5菌与市售除臭液在胶乳凝固过程中对挥发性气味影响的表现形式大致相同。在3种湿凝块共同成分中有几种挥发性成分的差异很明显, 通过以往研究的酸凝固与生物凝固挥发性成分的差异[4], 即造成生物凝固湿胶块比酸凝固湿胶块更容易散发难闻气体的原因很可能是由于生物凝固湿凝块中含有大量的3-甲基吲哚。在这次实验中可以看到有两种除臭菌液参与的生物凝固湿凝块中3-甲基吲哚的含量都比生物凝固湿凝块降低了很多, 其中有市售除臭液参与的生物凝固湿胶块更是将3-甲基吲哚的含量由12.39%降低到了3.69%, 证明了3-甲基吲哚是造成生物凝固湿胶块散发臭气的主要原因。由于此次实验中苯酚的含量在3种凝胶块中均差异不大, 且二甲基三硫醚在C5菌液参与的生物凝块中含量不见增减, 而在市售除臭液参与的生物凝块中的含量却由8.85%增加到12.35%, 此现象的解释还有待做进一步的实验来验证。

用气相色谱-质谱仪分析分别有C5及市售除臭液参与的生物凝固橡胶湿凝块的挥发性成分发现:2种除臭菌液参与的生物凝固湿凝块中3-甲基吲哚的含量都比生物凝固湿凝块降低了很多, 其中有市售除臭液参与的生物凝固湿胶块更是将3-甲基吲哚的含量由12.39%降低到了3.69%, 再次证明了3-甲基吲哚是造成生物凝固湿胶块散发臭气的主要原因。