主题:【原创】GCMS分析云南玫茉莉花饼的香气成分

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GCMS分析云南玫茉莉花饼的香气成分


前  言
    鲜花饼是以云南特有的食用鲜花,例如玫瑰花、茉莉花等入料的酥饼,是具有云南特色的云南经典点心代表。鲜花饼具有花香沁心、甜而不腻、养颜美容的特点,深受人们的喜欢。鲜花饼也是中国四大月饼流派滇式月饼的经典代表之一。也是古代的宫廷御点。上次介绍玫瑰鲜花饼的香气分析。大家也许也想知道里面是什么香气组分带来茉莉花香呢?这次就看看本文来解密茉莉花饼香气之谜。
本文采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱法分析鉴定的云南玫茉莉花饼香气物质。利用Amdis质谱解卷积软件识别拆分共流出色谱峰,得到更纯净的质谱图,更利于质谱检索。并结合保留指数校正使质谱检索结果更为准确。
1试验部分
1.1 仪器与装置
美国安捷伦6890N/5975C气相色谱-质谱联用仪,带有德国Gerstel的MPS2多功能自动
进样系统(可以进行全自动固相微萃取操作),带FID检测器,同时带德国Gerstel毛细管柱分流装置。
固相微萃取萃取头采用DVB/CAR/PDMS,65μm, 2cm(美国Supelco公司)。
1.2样品和标样
样品:网上购买。

图1 样品实物----原包装
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图2 样品实物----打开茉莉花饼
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图3 样品实物-----里面馅料是黄色(茉莉色)
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配料表:小麦粉,水,白砂糖,奶油,人造奶油,β-胡萝卜素,茉莉花,鸡蛋,精炼植物油,全脂奶粉,巴达木,葡萄糖浆,橙皮丁,蜜饯,食品添加剂(脱氢乙酸,食品香精)。里面有一包脱氧保鲜剂。
**************************************************************************
香气化合物标准品均来自Sigma-Aldrich等主要试剂公司,少数为实验室内部精制标样。C6-C30正构烷混合标准物来自安谱公司。
1.3GC/MS条件
1.3.1 色谱条件:
色谱柱:安捷伦HP-Innowax (60m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱;
升温程序: 40℃保持2 min,以5 ℃/min升至250℃,保持26 min;
载气(He, 纯度99.999%以上)流速1.8mL/min;
进样口温度250℃,分流进样,分流比1:1;
检测器:FID,氢气:30ml/min, 空气:350ml/min,尾吹:30ml/min N2, 温度:270℃。
1.3.2质谱条件:
电子轰击(EI)离子源;电子能量70eV;传输线温度280℃;离子源温度230℃;四级
杆温度150℃。SCAN扫描范围:29-400。
增益电子倍增EMV: 1188V。
1.4样品的提取处理及分析方法
样品的提取处理
因为样品为固体,无法直接进样,本文采取SPME(固相微萃取)法提取香气香味成分。
鲜花饼的主要香气来自茉莉馅料,掰开茉莉花饼,取出2g茉莉花陷部分于20ml顶空瓶中。置于全自动固相微萃取的进样装置。平衡时间:10min, 提取温度:60度,提取时间:40min,解析温度:250度,解析时间1min。萃取头:DVB/CAR/PDMS,65μm,2cm。

图4. 20ml顶空瓶中的样品
*******************************************************************************
在分析样品前,和样品分析完全相同的条件下,用0.05%的C6-C30的正构烷标样注射到GCMS,获得正构烷的保留时间,用于计算保留指数。分析样品后,用软件计算样品各个组分的保留指数,并和标样的保留指数对比来,结合质谱来定性。事先也用同样方法测定标样的保留指数备用。
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2 结果与讨论
2.1 实验结果
用固相微萃取处理茉莉花饼样品,简单方便,灵敏度高,有利于香气化合物的提取。
固相微萃取的萃取头在进样口自动经过解析后,进入GC进行分离。用一根毛细管通过分流器分流后分别进入MSD和FID。这样一次同时得到总离子色谱图TIC和FID色谱图两个结果,方便定性和定量。即用GC-MS的TIC定性,GC-FID定量。同时得到TIC和FID的色谱图(见图4 TIC):

图5 茉莉花饼香气的总离子色谱图(TIC)


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2.2数据处理:
先用Amdis质谱数据解卷积处理质谱数据,减少本底干扰,对共流出峰拆分,提取出大峰下面的峰或隐藏在里面的色谱峰。同时用Amdis的MSL质谱数据库和工作站的PBM(L)质谱数据库检索,并结合保留指数来鉴定峰。所有保留指数均由标准样品测定。极少数没有保留指数的化合物,参照其它资料和以往的经验,在保证良好匹配度的情况下确认。用MS定性鉴定香气化合物,用GC-FID色谱图的面积归一化法来计算相对含量。
例如,52.831min的EUGENOL和2H-Pyran-2,4(3H)-dione, 3-acetyl-6-methyl-重叠在一起,是利用amdis来进行拆分解卷积处理。
********************************************************************
2.3茉莉花饼香气成分

表 茉莉花饼香气成分表

No
NameRT(min)%
1ACETALDEHYDE4.1580.060
2DIMETHYLSULFIDE4.4590.019
3ETHYL ACETATE6.070.056
4BUTANON, 2-6.3240.030
5ISOPROPANOL6.8150.015
6ALCOHOL6.9671.522
7PROPYL ACETATE7.9820.028
8PINENE ALPHA9.2230.164
9THUJEN EALPHA9.3920.028
10ETHYL BUTYRATE9.7820.033
11BUTYL ACETATE10.9850.200
12ALDEHYDE C 611.3520.214
13ISOBUTANOL11.6920.025
14PINENE BETA12.0430.029
15SABINENE12.6250.075
16CARENE DELTA-313.7250.136
17PENTENOL-1,314.3160.025
18MYRCENE BETA14.4451.872
19TERPINENE, ALPHA-15.0520.060
20HEPTANONE-215.3490.055
21LIMONENE16.06662.100
22ISOAMYLALCOHOL16.270.201
23PHELLANDREN BETA16.3160.236
24MENTHATRIENE,  1,5,8-P-16.6470.018
25BUTYL BUTYRATE16.8090.023
26HEXENAL TRANS-216.8820.101
27PENTYLFURAN-217.3460.011
28OCIMENE, CIS-BETA-17.4730.027
29TERPINENE GAMMA17.8990.087
30ALCOHOL C 518.0930.115
31OCIMENE, TRANS-BETA-18.2060.076
32STYROL18.5170.073
33ISOAMYL BUTYRATE18.8660.020
34CYMOL PARA19.0340.038
35TERPINOLENE19.5220.084
36ACETYL METHYL  CARBINOL19.7940.050
37ALDEHYDE C 819.910.031
38PROPANOL, 2-OXO-20.4560.036
39NONATRIENE,  4,8-DIMETHYL-1,3E,7-20.6310.013
40METHYLBUTENOL-3,221.2050.107
41HEPTENAL TRANS-221.4740.018
42METHYLHEPTENONE-6,5,222.0270.043
43ALCKOHOL C 622.5680.222
44HEXENOL, 3E-23.0550.008
45HEXENOL, 3Z-23.9621.325
46NONANONE-224.2510.050
47ALDEHYDE C 924.4560.060
48ETHYL CAPRYLATE26.1770.017
49DIMETHYLSTYROL  PARA26.3160.022
50LINALOOLOXIDE E  (FURANOID)26.5190.018
51OCTENOL-1,326.7610.026
52ACETIC ACID26.9180.198
53LIMONENEPOXIDE,  1,2-TRANS-27.1930.116
54HEXENYL BUTYRATE, 3E-27.2950.014
55FURFURAL27.510.029
56LINALOOLOXIDE Z  (FURANOID)27.7240.084
57COPAENE, ALPHA-28.5330.023
58HEPTADIENAL, 2E,4E-28.7610.013
59ALDEHYDE C1028.9050.079
60NONANOL, 2-29.6370.052
61BENZALDEHYDE29.9964.077
62BUTANDIOL-2.330.4680.073
63LINALOOL30.8444.456
64ALCOHOL C 831.1860.046
65PG ACETATE31.8710.027
66PG32.5592.281
67TERPINENOL-433.0760.095
68BUTYRIC ACID34.050.243
69PHENYLACETALDEHYDE34.7730.000
70ACETOPHENONE35.0380.000
71ALCOHOL C 935.2170.019
72FURFURYLALCOHOL35.2890.026
73HUMULENE, ALPHA-35.6890.041
74GERMACRENE D36.3850.032
75TERPINEOL, ALPHA-36.7240.079
76PG BUTYRATE37.1190.021
77FARNESENE,  3Z,6E-ALPHA-37.7510.077
78BENZYL ACETATE38.0012.119
79FARNESENE,  3E,6E-ALPHA-38.6360.950
80CADINENE DELTA38.9530.183
81CADINENE, GAMMA-39.0570.086
82METHYL SALICYLATE39.7530.050
83CADINENE, ALPHA-40.2510.011
84ETHYL SALICYLATE41.0080.082
85CARVEOL L TRANS41.7590.037
86CAPRONIC ACID42.0880.354
87BENZYLALCOHOL43.2416.137
88DIMETHYLSULPHONE44.1750.021
89PHENYLETHYLALCOHOL44.4540.354
90BHT44.520.082
91OCTALACTONE GAMMA44.7750.708
92JASMONE TRANS-45.0820.061
93JASMONE CIS45.610.431
94MALTOL46.270.041
95ALDEHYDE C18 SOG.48.5290.872
96NEROLIDOL, TRANS-48.7240.027
97CAPRYLIC ACID49.2860.756
98TRIACETIN49.8960.035
99HEXENYL BENZOATE  CIS-351.550.146
100DECALACTONE, GAMMA-52.2040.463
101PELARGONIC ACID52.6340.409
102EUGENOL52.8310.179
1032H-Pyran-2,4(3H)-dione,  3-acetyl-6-methyl-52.8311.487
104MUUROLOL, T-53.3910.001
105DECALACTONE, DELTA-53.7390.599
106CADINOL, ALPHA-54.7550.025
107GLYCEROL  TRIPROPIONATE54.8780.022
108METHYL ANTHRANILAT55.0050.133
109ALDEHYDE C14 SOG.55.6980.203
110CAPRINOIC ACID55.8340.302
111LINALOOL, 8E-HYDROXY-56.9740.012
112DODECALACTONE DELTA59.9570.024
113INDOLE60.2320.066
114LAURIC ACID60.7930.093
115HYDROXY METHYL  FURFURAL-561.1250.051
SUM99.72
   

2.3.1从上述结果来看,从茉莉花饼馅料里一共鉴定测定了约115个组分,占总量的99.72%。
2.3.2苯甲醇,苯乙醇,乙酸苄酯,Jasmone, 吲哚等化合物都是茉莉花的特征香气物质。
2.3.3热加工出现一些化合物。例如醋嗡,2-oxo-propanol,糠醛类等化合物。
2.3.4许多萜烯化合物,例如蒎稀,月桂烯,柠稀,松油烯,石竹烯等。其中含量最大的组分为柠稀,来自香精精油和茉莉花。
2.3.5酚类化合物:丁香酚,麦芽酚等。
2.3.6抗氧化剂:BHT可能来自油脂。
2.3.7烷烃化合物(已经删去):来自玫瑰和来自油脂的分解。
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2017/11/2 8:55:04 Last edit by jimzhu
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最近我也在做香水SPEM-GCMS方法优化,感觉很类似,冒味提一些小问题:
1、“安捷伦HP-Innowax (60m?0. 25 mm ( i.d.)?0.25μm)毛细管柱”:直接选用极性柱是出于什么考虑呢?
2、“载气(He, 纯度99.999%以上)流速1.8mL/min”: 0.25mm内径的柱子,流速是不是有的大?
3、“萃取头:DVB/CAR/PDMS”:这种灰色的萃取头比较通用,有没有尝试用其它类型的萃取头进行优化呢?
4、“解析时间1min”:感觉解析时间有点短,另外萃取40min,感觉有点长。
5、“GC-MS的TIC定性,GC-FID定量”:这句话不太明白,GCMS总的TIC图不就可以看峰面积百分比吗?
该帖子作者被版主 jimzhu3积分, 2经验,加分理由:参与并提问探讨。
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朱老师,有几个问题请教您:
您的仪器是安捷伦的什么型号?1188伏的电压是否是因为机器很新?
顶空瓶有4毫升和20毫升两种规格,您根据什么来判断用哪种顶空瓶呢?
烷烃类来自玫瑰?从成分来看,没有玫瑰精油吧?
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原文由 madmeimei(madmeimei) 发表:
朱老师,有几个问题请教您:
您的仪器是安捷伦的什么型号?1188伏的电压是否是因为机器很新?
顶空瓶有4毫升和20毫升两种规格,您根据什么来判断用哪种顶空瓶呢?
烷烃类来自玫瑰?从成分来看,没有玫瑰精油吧?


我的仪器已经10年了,但不久前换了倍增管,所以EMV很低。
20ml加样品比较方便,可以取多一些样品,称量也方便。
少量烷烃一方面来自基质(植物油),一方面来自花等基质产生。
样品应该不会有茉莉净油之类,可能有茉莉花,主要是香精的作用。
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原文由 symmacros(jimzhu) 发表:
我的仪器已经10年了,但不久前换了倍增管,所以EMV很低。
20ml加样品比较方便,可以取多一些样品,称量也方便。
少量烷烃一方面来自基质(植物油),一方面来自花等基质产生。
样品应该不会有茉莉净油之类,可能有茉莉花,主要是香精的作用。
朱老师,更换EMV大约什么价格?我的仪器已经接近7年,1900V了,估计离更新也不远了。
牛二
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朱老师,
分析出来的成分,会不会有不在GB 2670的名单 的
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原文由 牛二(v2651621) 发表:
朱老师,
分析出来的成分,会不会有不在GB 2670的名单 的
103不在GB2760里面,是基质加热后产生的。有些萜烯不在列表,但是从天然精油而来,是无问题的。其它都在GB列表里面。
sallysally
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原来以为鲜花饼就是用花做的,没想到也会加香精。
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原文由 庐山居士(shixiangqun) 发表:
最近我也在做香水SPEM-GCMS方法优化,感觉很类似,冒味提一些小问题:
1、“安捷伦HP-Innowax (60m?0. 25 mm ( i.d.)?0.25μm)毛细管柱”:直接选用极性柱是出于什么考虑呢?
2、“载气(He, 纯度99.999%以上)流速1.8mL/min”: 0.25mm内径的柱子,流速是不是有的大?
3、“萃取头:DVB/CAR/PDMS”:这种灰色的萃取头比较通用,有没有尝试用其它类型的萃取头进行优化呢?
4、“解析时间1min”:感觉解析时间有点短,另外萃取40min,感觉有点长。
5、“GC-MS的TIC定性,GC-FID定量”:这句话不太明白,GCMS总的TIC图不就可以看峰面积百分比吗?


1 对比过极性和非极性柱子,极性柱子对这类样品的分离要好许多,也是长期的经验所得。
2 也许许多人或一般人都是1ml/min左右的柱流速为多。但香气样品往往很复杂,成分多,如果流速低,分析时间会很长,在较高流速下保证分离效果就行。不必流速一定要1.
3 经过试验对比,发现这种萃取头能照顾到不同极性的化合物,总体提取效果好。
4 1min时间已经足够了,后面已经没有东西流出来了。对于这类样品,萃取时间还可以更长一些,例如1小时,有些化合物会响应更大一些,极少量沸点低易挥发组分可能随时间长而有些影响。
5 TIC的面积归一化定量的效果比FID的面积归一化法要差许多。TIC的稳定性差,线性范围窄,香气样品复杂,含量范围很宽,TIC会失真很多。
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