主题：【第十一届原创】【检测故事】气相色谱质谱联用分析橙汁味硬果的挥发性香气成分

【检测故事】气相色谱质谱联用分析橙汁味硬果的挥发性香气成分

前  言
硬糖是经高温熬煮而成的糖果。其成分除蔗糖、还原糖、糊精高糖外，加入色素、香精或香料、有机酸成分等。
本文采用同时蒸馏萃取法（SDE）提取橙汁味硬糖的香气成分，用气相色谱质谱法分析鉴定。用Amdis质谱数据解卷积处理质谱数据，并结合保留指数校正使质谱检索结果更为准确。使用动态范围宽的FID来定量。
1试验部分
1.1 仪器与装置
安捷伦6890N/5973I气相色谱-质谱联用仪，带FID检测器，双进样口分别接两根毛细管柱及MS和FID。
1.2样品
样品： 橙汁味硬糖样品购于某超市。
所有香气化合物标准品均来自Sigma-Aldrich等主要试剂公司，少数为原料精制标样。C6-C30正构烷混合标准物来自AccuStandard。
1.3 gc/MS条件

1.3.1 色谱条件:
色谱柱（质谱鉴定）：安捷伦HP-Innowax(60m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱，连接MS定性；
升温程序： 60℃，以3 ℃/min升至250℃，保持68 min；
色谱柱（FID定量）：安捷伦HP-Innowax (30m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱，连接FID定量；
升温程序： 60℃，以5℃/min升至250℃，保持30 min；
载气：gcMS, He,纯度99.999%以上，流速1.2 mL/min;
gc-FID, N2,纯度99.999%以，流速1.0 mL/min；
进样口温度250℃，分流进样，分流比10:1; 进样量：1μl。
检测器：FID， 氢气：30ml/min, 空气：350ml/min, 尾吹：N2，30ml/min, 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250℃；离子源温度230℃；四级杆温度150℃。SCAN扫描范围：29-400。EMV：1550V。
1.4样品处理及分析方法
由于硬糖含色素、有机酸、糖等成分，无法直接进样，采用液液萃取可能会代入别的成分。所以采用同时蒸馏萃取法（SDE），取50g橙汁味硬糖样品和1mg内标加入到同时蒸馏萃取器的样品烧瓶中，加入350g去离子水，在溶剂烧瓶中加入40ml乙醚戊烷（1:1），提取时间为2小时。萃取液用无水Na2SO4干燥后用K-D浓缩器浓缩到1ml。分别进样1微升进行gc-MS/FID分析。
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。
2 结果与讨论
2.1 实验结果
橙汁味硬糖的总离子色谱图（TIC）如下：

图 1橙汁味硬糖的总离子色谱图（TIC）

2.2数据处理：
从总离子色谱图（TIC）看出，前面的挥发性组分的峰一般较小，响应不高，后面一些组分峰较高一些。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。例如No.15-16, No.18-19，No.31-32，No.126-127等对为分离合峰的解卷积拆分。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。由于FID的动态线性范围很宽，定量结果稳定，复杂的多挥发性组分一般用气相色谱FID来定量，而不用质谱总离子(TIC)来定量。用FID检测器的结果加校正因子计算橙汁味硬糖挥发性组分的含量。
计算公式：
Ci =( Ai/As)*Cs*Fi/s
Ci为香气组分浓度（mg/kg）
Ai为香气组分峰面积
As为内标物的峰面积
CS为加入到样品的浓度（mg/kg）
Fi/s为组分i相对内标物的相对校正因子。
2.3橙汁味硬糖挥发性成分

表  橙汁味硬糖挥发性成分表

			C
No.	RT	Name
1	4.664	ALCOHOL	8.102
2	5.974	PINENE, ALPHA-	5.377
3	6.095	ETHYL BUTYRATE	13.534
4	6.689	ETHYL ISOVALERIANATE	0.101
5	6.781	CAMPHENE	0.091
6	7.008	ALDEHYDE C 6	3.752
7	7.655	LIMETOL	0.964
8	7.925	SABINENE	1.486
9	8.622	CARENE, DELTA-3-	2.469
10	8.926	MYRCENE	35.080
11	9.063	PHELLANDRENE ALPHA	1.719
12	9.466	TERPINENE, ALPHA-	2.675
13	9.742	DEHYDROCINEOL / 1,8-EPOXY-2-P-MENTHENE	0.303
14	10.388	LIMONENE	1947.872
15	10.486	EUCALYPTOL	0.294
16	10.486	PHELLANDRENE BETA	3.612
17	10.612	MENTHATRIENE, 1,5,8-P-	0.331
18	11.003	ETHYL CAPRONATE	3.222
19	11.003	OCIMENE Z-BETA	0.183
20	11.336	TERPINENE, GAMMA-	2.154
21	11.598	OCIMENE E-BETA	1.212
22	11.765	DIISOPROPYL DISULPHIDE	0.028
23	12.295	CYMENE, P-	0.469
24	12.494	TERPINOLENE	0.088
25	12.704	TERPINOLENE	0.000
26	12.882	ALDEHYDE C 8	8.197
27	13.477	NONATRIENE, 4,8-DIMETHYL-1,3E,7-	0.220
28	14.044	MENTHENE, 2,8-EPOXY-6-P-	0.083
29	14.129	FORMAMIDE, N,N-DIMETHYL-	0.138
30	15.422	OCTANAL, 6-METHYL-	0.083
31	16.685	ALDEHYDE C 9	1.861
32	16.685	MENTHATRIENE, 1,3,8-P-	0.193
33	17.964	MENTHATRIENE, 1(7),2,4(8)-P-	0.165
34	18.157	ANGELICALACTONE, ALPHA-	0.083
35	18.349	DIMETHYLSTYRENE, P-	0.331
36	18.447	LINALOOLOXIDE	0.097
37	18.912	NONANAL, 8-METHYL-	0.138
38	19.278	FURFURAL	2.350
39	19.497	Cymol, o-	0.138
40	19.79	OCTYL ACETATE, 1-	1.442
41	19.966	CITRONELLAL	0.250
42	20.131	CUBEBENE, ALPHA-	0.138
43	20.536	COPAENE, ALPHA-	1.029
44	20.748	ALDEHYDE C10	16.230
45	21.655	OXANE, CIS-	0.110
46	22.141	CUBEBENE, BETA-	0.689
47	22.463	LINALOOL	13.379
48	22.796	ALCOHOL C 8	1.168
49	23.066	MENTHEN-1-OL, E-2-P-	0.303
50	23.186	ISOPULEGOL, NEO-	0.303
51	23.437	ISOPULEGOL	0.473
52	23.543	TERPINENOL, 1-	0.331
53	24.299	ELEMENE, BETA-	0.936
54	24.344	CALARENE	1.239
55	24.607	CARYOPHYLLENE	0.787
56	24.607	TERPINENOL, 4-	6.610
57	24.793	ALDEHYDE C11	0.578
58	24.888	MYRCENOL	1.322
59	25.19	BICYCLO(3.2.1)OCTEN-6-ONE, CIS-4,7-DIMETHYL-3-	0.220
60	25.314	MENTHEN-9-AL, 1-P- P.2	0.110
61	25.532	MENTHEN-1-OL, Z-2-P-	0.358
62	25.67	TERPINEOL, BETA-TRANS-	23.962
63	26.265	DECENAL, 2E-	0.303
64	26.482	OCIMENOL, Z-	0.468
65	26.726	DIHYDRO CITRONELLOL	0.303
66	26.926	MUUROLENE, GAMMA-	0.358
67	27.149	FARNESENE, E-BETA-	0.823
68	27.278	HUMULENE, ALPHA-	0.274
69	27.41	OCIMENOL, Z-	0.000
70	27.541	TERPINEOL, BETA-CIS-	6.087
71	27.645	NERAL	2.979
72	27.989	BICYCLOSESQUIPHELLANDRENE, EPI-	0.303
73	28.212	TERPINEOL, ALPHA-	120.527
74	28.278	TERPINEOL, GAMMA-	3.084
75	28.777	ALDEHYDE C12	3.262
76	29.125	VALENCENE	3.243
77	29.205	MENTHADIEN-8-OL, 1,5-P-	3.581
78	29.308	SELINENE, ALPHA-	1.047
79	29.509	GERANIAL	8.300
80	29.581	CARVONE	0.863
81	29.902	PIPERITOL, E-	0.220
82	30.182	FARNESENE, 3E,6E-ALPHA-	0.771
83	30.478	CADINENE, DELTA	2.355
84	30.478	ALCOHOL C 10	0.110
85	30.636	CITRONELLOL	0.524
86	30.636	CADINENE, GAMMA-	0.248
87	30.941	SESQUIPHELLANDRENE	0.165
88	31.017	METHYLACETOPHENONE P-	0.169
89	31.218	MENTHADIEN-8-OL, 1(7),2-P-	1.928
90	31.403	PERILLA ALDEHYDE	1.620
91	31.867	NEROL	0.807
92	32.35	DECADIENAL, 2E,4E-	0.405
93	33.089	CARVEOL L TRANS	0.445
94	33.314	PIPERITENONE, ISO-	0.220
95	33.503	GERANIOL	2.863
96	33.577	CYMENOL, 8-P-	0.441
97	33.827	CAPRONIC ACID	1.080
98	33.99	MENTHADIEN-9-YL ACETATE, 1,8(10)-P-	0.413
99	34.155	CARVEOL L CIS	0.250
100	34.472	BENZYLALCOHOL	0.105
101	35.943	BHT IONOL	1.928
102	38.562	MENTHADIEN-9-OL, 1,8(10)-P-	0.606
103	38.846	MENTHADIEN-9-OL, 1,8(10)-P- P.2	0.055
104	39.038	ETHYLMALTOL	0.288
105	40.705	CUBENOL	0.220
106	41.039	CAPRYLIC ACID	0.400
107	41.156	TRIACETIN	3.107
108	41.349	ELEMOL	0.441
109	42.882	SULFURYL ACETATE	0.633
110	43.211	TRIDECENOL, 2E-	0.275
111	43.383	DECALACTONE, GAMMA-	0.403
112	44.11	EUDESMOL, GAMMA-	0.386
113	44.664	MUUROLOL, T-	0.220
114	44.882	DECALACTONE, DELTA-	2.703
115	45.01	CADINOL, DELTA-	0.193
116	45.338	DIMYRCENE P.3	0.248
117	45.697	EUDESMOL, ALPHA-	0.110
118	46.005	SINENSAL, 2E,6E-BETA-	1.873
119	47.598	CAPRIC ACID	1.227
120	48.008	SULFUROL	0.454
121	48.327	UNDECALACTONE, DELTA-	0.275
122	48.98	SINENSAL, 2E,6E,9E-ALPHA-	1.047
123	50.238	DODECALACTONE, GAMMA-	0.467
124	51.648	DODECALACTONE, DELTA-	4.332
125	52.305	CASCARILLIC ACID, CIS-	0.358
126	54.11	NOOTKATONE	0.471
127	54.11	ETHYLVANILLIN	0.204
128	55.272	VANILLIN	0.781
129	64.4	PALMITIC ACID	1.735
SUM	2318

从上述结果来看，从橙汁味硬糖里面一共鉴定测定了129个挥发性组分。主要是甜橙油的组分。柠稀含量很高，另外添加脂肪醛，松油醇，抗氧化剂等组分。