黃咖喱粉的氣相色譜質譜指紋圖譜的研究

梁儷恩，肖偉鵬，王延平

（增城華棟調味品有限公司，廣東廣州 511447）

黃咖喱粉的氣相色譜質譜指紋圖譜的研究

梁儷恩，肖偉鵬，王延平*

（增城華棟調味品有限公司，廣東廣州 511447）

通過對黃咖喱粉進行SDE處理，將所得萃取物添加丙酸苯乙酯內標物進行GC-MS分析，得到黃咖喱粉的氣相色譜質譜指紋圖譜。經質譜定性，得到48種致香性成分，通過計算得到這些致香性成分的含量和相對百分含量。取7批次黃咖喱粉進行重復實驗，確定相對百分含量最大的15種成分為黃咖喱粉的關鍵致香性成分。本實驗將食品質量指紋圖譜技術與現有食品質量控制方法結合分析，從而更加客觀、全面地評價食品內在品質，對開發(fā)黃咖喱粉的質量控制方法進行了探索性的研究。

同時蒸餾萃取法，黃咖喱，指紋圖譜，內標法，氣相色譜質譜聯(lián)用技術

咖喱粉作為一種調味品，是由天然的香料制成的[1-3]，作為大宗調味品原料的咖喱粉，為了規(guī)范其市場，保障產品質量，由中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會制定的《咖 喱粉》國 家 標 準GB/T 22266-2008[4]已 于2009年 3月l日正式實施，標準規(guī)定：“咖喱粉是應由潔凈、干燥、完好的香辛料和調味品經研碎，混合后得到的產品咖喱粉中的香辛料和調味品的比例不少于85%，食鹽含量不得超過5%，不得加人造色素”。由此可見，國家標準的實施為咖喱粉的品質檢驗提供了權威的參考依據。但是，該標準在各品種的性狀、理化鑒別以及含量測定方面，存在普適性內容，即對特征成分的專屬性要求不強，因此較難全面科學地評價該類調味品的質量。

隨著業(yè)務的開展，國外客戶特別是東南亞地區(qū)的客戶，對咖喱類調味粉的品質要求非常高，單純對咖喱粉的外觀及幾個簡單的理化指標的檢測已經無法滿足客戶對咖喱粉質量保證方面的要求。因此，開發(fā)一種可以通過設備檢測和計算獲得咖喱粉量化參數的檢測方法，具有一定的迫切性和可行性。

中藥指紋圖譜是一種綜合的、可量化的質量控制手段[5-9]，綜合運用指紋圖譜，結合計算機智能信息處理將有助于現代中藥質量標準的建立，對于食品的質量控制來說，該技術也可以應用于食品質量的一致性評價[10]品中的香辛料調味粉與中藥材的組成相類似，基于上述理論，本文借鑒指紋圖譜技術對香辛料調味粉進行質量控制方法的開發(fā)研究。

本實驗選用香辛料調味粉中具有代表性的黃咖喱粉作為研究的對象，該類產品配方可知，工藝成熟，原料來源穩(wěn)定，通過選取不同批次的黃咖喱粉進行同時蒸餾萃取的樣品前處理，萃取液中加入一定濃度的丙酸苯乙酯內標參照物，通過氣相色譜質譜設備建立其指紋圖譜并進行定量計算，對黃咖喱粉中的氣相色譜質譜指紋圖譜進行了研究。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃咖喱粉 華棟公司；蒸餾水 屈臣氏；二氯甲烷 廣東省化學試劑工程技術研究開發(fā)中心；丙酸苯乙酯 純度98%，百靈威科技有限公司。

7890A-5975C氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 美國安捷倫科技有限公司；TC-15套式恒溫器 海寧市新華醫(yī)療器械廠；氮吹儀（NITROGEN EVAPORATOR）上海安譜公司；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵 河南省予華儀器有限公司。

1.2 樣品制備

1.2.1 同 時 蒸 餾 萃 取 物 分 別 精 確 稱 取 33.2401、34.0118、33.8623、33.4607、33.5621、34.0233、33.5544g的黃咖喱粉至500mL圓底燒瓶中，加入蒸餾水200mL和沸石，置于500mL電熱套中連接SDE裝置的一端，加熱至沸騰；SDE裝置的另一端接盛有40mL氯甲烷的100mL燒瓶，并在水浴鍋上加熱，水浴溫度為45℃，同時蒸餾萃取2h。取出含有二氯甲烷的燒瓶，將二氯甲烷相吸出，加入10g無水硫酸鈉，干燥過濾，濾液用0.45μm的有機相過濾膜過濾并氮吹濃縮至1mL，待用。

1.2.2 添加內標物 分別吸取0.1mL 1.2.1制備的黃咖喱粉SDE萃取液至裝有玻璃襯管的2mL進樣瓶中，精密加入0.1mL濃度為103.8μg/mL的丙酸苯乙酯內標液乙醇溶液，混合均勻，分別標記為樣品1至樣品7，供氣相色譜質譜（GC-MS）分析用[11-14]。

1.3 測定方法

1.3.1 色譜條件 色譜柱：DB-WAX，50m×200μm× 0.2μm；程 序 升 溫 ：起 始 溫 度 60℃ ，保 持 2min；以4℃/min上升至180℃，保持2min；再以3.5℃/min上升至240℃，保持30min；載氣：He，流速1mL/min；恒流，分流比：1∶1進樣。

1.3.2 質譜條件 EI離子源；離子源溫度250℃；電離能量70eV，掃描范圍18~450m/z。

1.3.3 譜圖檢索 WILEY08譜庫和NIST11譜庫。

1.4 成分含量的測定

將所得的7個不同批次的添加內標的同時蒸餾萃取黃咖喱粉的GC-MS數據進行分析，按照樣品各色譜峰保留時間的先后次序排序，列出他們對應的峰面積Ai，列出內標物的保留時間，列出其對應的峰面積As，根據樣品量Mi和內標量Ms，應用內標法相對定量公式進行計算[15]：

式中：Mn-同時蒸餾萃取黃咖喱粉中各致香性成分的含量；Ai-同時蒸餾萃取黃咖喱粉中各致香性成分的峰面積；As-丙酸苯乙酯內標物的峰面積；Mi-不同批次黃咖喱粉的樣品量；Ms-丙酸苯乙酯內標物的樣品量。

2 結果與分析

2.1 同時蒸餾萃取條件的選擇

同 時 蒸 餾 萃 ?。?Simultaneous Distillation Extraction，SDE）是由Likens和Nickerson設計的樣品前處理技術[15]，過同時加熱樣品與有機溶劑至沸騰，從而實現蒸餾和提取同時進行。它不同于傳統(tǒng)的液液萃取以及水蒸氣蒸餾萃取，將芳香成分的濃縮與分離合二為一，因其具有良好的重復性和較高的萃取量，且操作簡便、定性定量效果好，使其成為一種行之有效的前處理方法。目前，SDE技術廣泛應用于食品分析、飲料、香精香料以及藥物化學和發(fā)酵等行業(yè)中。

2.1.1 樣品量的控制 以同時蒸餾萃取裝置黃咖喱粉一端的樣品與水的比例分別為1∶2、1∶4、1∶6、1∶8進行實驗，結果顯示，當比例為1∶2的時候，黃咖喱粉已經將水分吸完，樣品在加熱的過程中很容易烤糊；當比例為1∶4時候，黃咖喱粉能夠被水稀釋，但是樣品在加熱的過程中也很容易加熱過度；當比例為1∶6時候，黃咖喱粉與水有足夠的分離，樣品在加熱的過程中能夠獲得足夠的回流，萃取的效果比較理想；當比例為1∶8時候，水分比例較大，萃取的效果相對有所降低；綜合上述實驗，本實驗選定的樣品量約為30~35g，添加的水量為170~200g。

2.1.2 有機溶劑相的處理 同時蒸餾萃取裝置黃咖喱粉另一端為有機溶劑相，溶劑的選擇需要考慮溶劑的極性以及安全性，本實驗選取的有機溶劑為二氯甲烷，是非極性溶劑，與水能有很好的分離，而且沸點為39.8℃，實驗過程的操作可控性比較強。本實驗過程中觀察到當溶劑端只加入二氯甲烷，無論水浴溫度設定為40℃或者60℃，在實驗的過程中，二氯甲烷都會冷凝到SDE裝置的入水口下端，經過實驗發(fā)現，當在二氯甲烷的圓底燒瓶中適當加入水以后，可以抑制二氯甲烷的蒸發(fā)，經過實驗摸索，本實驗最終設置的有機相端加入的二氯甲烷量為40mL，并加入水15mL，并將水浴溫度設定為45℃。

2.2 內標物的確定與分析

內標法是一種間接的測定方法，在分析測定樣品中某組分含量時，加入一種純物質作為內標物以校準由于操作條件的變化而對分析結果產生的影響，以提高分析結果的準確度。

圖1 1000g/mL丙酸苯乙酯標準色譜圖Fig.1 Standard GC chart of 1000g/mL ethyl phenyl propiolate

黃咖喱粉作為一種復合調味品，是由多種天然香辛料調配而成，其指紋圖譜由于成分復雜，難以選擇一個合適的內標物作為參照物，若能在樣品分析中 添 加 一 種 內 標 物[16]以 考 察 指 紋 圖 譜 的 穩(wěn) 定 性 ，同時 也 可 以 考 察 樣 品 前 處 理 的 方 法 重 現 性[17]，黃 咖 喱粉是天然香料的混合物，可以考慮添加一種價格便宜，容易獲得同時在黃咖喱粉中不存在的化合物作為內標物，作為參照定量之用[18-20]，選擇丙酸苯乙酯作為內標物，在1.3測定方法條件下進行GC-MS分析，得到的保留時間為27.74min（圖1），從出峰時間、分離度和穩(wěn)定性等方面觀察，丙酸苯乙酯可以作為本實驗的內標參照物。

另外，通過內標物的加入，將GC-MS分析樣品獲得的各組分物質進行一些量化數據的計算時，可減少因前處理方法缺陷造成的重現性和儀器精密度等原因造成的誤差。例如同一樣品進行二次前處理，對應組分的峰面積會發(fā)生一定的波動，造成重現偏差，若將其中一次處理所得的指紋圖譜作為標準指紋圖譜，另一個作為供試樣品圖譜，用組分峰面積考察樣品穩(wěn)定性則會誤判斷為樣品質量發(fā)生了變化。加入內標后，盡管重現性為能得到改善，但各組分的相對峰面積趨于穩(wěn)定，利用相對峰面積進行相關計算時，可以有效降低由于重現性問題帶來的誤差。

2.3 指紋圖譜的建立及樣品分析

將黃咖喱粉同時蒸餾萃取物的氣相色譜質譜圖、加內標的黃咖喱粉同時蒸餾萃取物的氣相色譜質譜圖以及丙酸苯乙酯的氣相色譜質譜圖疊加，得圖2，同時蒸餾萃取黃咖喱粉的指紋圖譜及其添加內標后的指紋圖譜。

從圖2觀察，丙酸苯乙酯的保留時間為27.74min，從黃咖喱粉同時蒸餾萃取物的氣相色譜質譜圖可以觀察到，在該保留時間處未見色譜峰，而添加內標的黃咖喱粉同時蒸餾萃取物的指紋圖譜可以觀察到一個色譜峰，經氣相色譜質譜定性，該色譜峰為丙酸苯乙酯。另外，從A、B兩個圖的圖形比較可見，兩張圖形除了所出峰的峰度有所變化，其峰的形狀基本一致，添加內標物并沒有改變黃咖喱粉同時蒸餾萃取物的性質和狀態(tài)。

圖2 同時蒸餾萃取黃咖喱粉的指紋圖譜及其添加內標后的指紋圖譜Fig.2 Fingerprint chromatograph of yellow curry powder by SDE and it’s fingerprint chromatograph after addition internal standard

對上述得到黃咖喱粉萃取物A的各化學成分進行分析，得到黃咖喱粉的揮發(fā)性致香成分，本實驗共鑒定出揮發(fā)性成分48種，采用面積歸一化法定量，黃咖喱粉的揮發(fā)性致香成分見表1。

表1 黃咖喱粉的揮發(fā)性致香成分Table 1 Volatile aroma components of yellow curry powder

本實驗使用的黃咖喱粉是由配方已知的香辛料配制而成，配方、原料及生產工藝都非常成熟，其中使用的常用香辛料有茴香、小茴香、孜然、姜黃、生姜、丁香、肉桂等，從表1中檢測到的黃咖喱粉的揮發(fā)性致香成分，有一部分正是上述香辛料的特征成分，上表1中大茴香腦的百分含量為1.637%，其對應的香辛 料原 料 來 源 主 要為 茴 香[21]；茴 香 酮 的 百 分 含 量 為0.504%，其對應的香辛料原料來源主要為小茴香[22]；枯 茗 醛 和 枯 茗 醇 的 百 分 含 量 分 別 為 20.136% 和11.864%，其對應的香辛料原料來源主要為孜然[23]；芳姜黃酮的百分含量為11.537%，其對應的香辛料原料來源主要為姜黃[24]；姜烯的百分含量為0.141%，其對應 的 香 辛 料 原 料 來 源 主 要 為 生 姜[25]；丁 香 酚 的 百 分含量為18.840%，其對應的香辛料原料來源主要為丁香[26]；肉桂醛的百分含量為1.259%，其對應的香辛料原料來源主要為肉桂[27]。通過對揮發(fā)性致香成分的數據收集，可以找出黃咖喱粉的原料配比與致香性成分的相互關系，為近一步研究提供數據。

2.4 樣品含量計算及方法重現性考察

從1.2.1可知，樣品1~樣品7的樣品量為33.2401、34.0118、33.8623、33.4607、33.5621、34.0233、33.5544g，從1.2.2可知丙酸苯乙酯內標物的含量為103.8μg/mL，根據指紋圖譜積分獲得的7個不同批次的同時蒸餾萃取黃咖喱粉中各致香性成分的峰面積及丙酸苯乙酯內標物的峰面積計算同時蒸餾萃取黃咖喱粉中各致香性成分的含量，結果見表2。黃咖喱粉中各揮發(fā)性致香成分的含量計算。

7個批次的黃咖喱粉采用同時蒸餾萃取法進行指紋圖譜分析，在所得的萃取物種加入內標物進行含量計算，各峰的含量的RSD均＜5%，說明本實驗方法具有良好的重現性。

通過在黃咖喱粉的同時蒸餾萃取提取物中添加內標物后進行的指紋圖譜分析，計算黃咖喱粉中主要揮發(fā)性致香成分的質量含量如下：大茴香腦為3.740μg/g；小茴香酮為1.042μg/g；枯茗醛和枯茗醇分別為52.114μg/g和32.1516μg/g；芳姜黃酮為23.272μg/g；姜 烯 為 0.270μg/g；丁 香 酚 為 44.279μg/g；肉 桂 醛 為3.604μg/g，其對應的香辛料原料來源主要為肉桂。

7個批次的加內標的黃咖喱粉同時蒸餾萃取物的指紋圖譜見圖3。

由圖3可見，黃咖喱粉采用條件一致的同時蒸餾萃取法進行處理后，在得到的黃咖喱粉同時蒸餾萃取液中加入相同的丙酸苯乙酯內標物后，將上述1.2.1制備的同時蒸餾萃取黃咖喱粉萃取物經GC-MS分析，得到其指紋圖譜，其指紋圖譜基本一致。

續(xù)表

2.5 討論

將表1和表2中黃咖喱粉計算獲得的各揮發(fā)性致

香成分的含量計算結果進行整理，找出黃咖喱粉主要的共有峰進行標注，列出百分含量在48種揮發(fā)性成分中排名靠前的15種成分，標注共有峰繪制得圖4，黃咖喱粉指紋圖譜關鍵共有峰標注圖，圖中所標注的數字為這黃咖喱粉中百分含量最大的15種致香性成分的色譜峰，各峰的保留時間、化合物名稱和百分含量見表3：黃咖喱粉關鍵共有揮發(fā)性致香成分的標注表，根據這些實驗數據，可以為建立黃咖喱粉的定量檢測方法提供基本的數據支持。

表2 黃咖喱粉中各揮發(fā)性致香成分的含量計算Table 2 Content calculation of volatile aroma components of yellow curry powder

本實驗應用了氣相色譜質譜指紋圖譜技術，具有指紋圖譜整體性、特征性、可量化性、模糊性和穩(wěn)定性的特征，實驗方法的優(yōu)勢：使用內標法時，在樣品中加入一定量的標準物質，它可被色譜柱所分離，又不受試樣中其他組分峰的干擾，但內標物的分離時間不能與被測組分相差過大，而且在結構性質上與被測組分類似，只要測定內標物和待測組分的峰面積的比值，通過內標法進行相對定量，即可求出各致香化合物成分的含量，為進一步的研究應用奠定基礎。

圖3 7批次添加內標后的黃咖喱粉同時蒸餾萃取液的指紋圖譜Fig.3 Fingerprint chromatograph of yellow curry powder by SDE after adding internal standard-7 batches

3 結論

圖4 黃咖喱粉指紋圖譜關鍵共有峰標注圖Fig.4 Fingerprint chromatograph of yellow curry powder with the key common peaks marked map

同時蒸餾萃取法（SDE）的優(yōu)點是具有良好的重復性和較高的萃取量，且操作簡便、定性定量效果好，GC-MS所獲得的圖形好等特點，而且在同時蒸餾萃取裝置中水蒸汽和溶劑蒸汽充分混合后同時被冷凝，由于水與溶劑不相混溶而被分流，從而只需少量溶劑就可以同時蒸餾萃取，同時使致香成分得到濃縮，因此也適合于對黃咖喱粉等調味粉各成分的提取。采用添加內標的方法對其提取物進行GC-MS分析，通過獲得的指紋圖譜進行內標定量分析，可以為上述調味粉的質量控制提供可量化的分析數據，該方法快捷而靈敏，通過建立標準指紋圖譜，可以為后續(xù)批次進行品質控制提供數據參考，通過察看其成分，進一步加強對調味粉的質量控制。本實驗為調味粉的質量控制方法提供了一個可行性的研究方向，該方法能夠更加客觀、更加全面地評價食品的內在品質。

表3 黃咖喱粉關鍵共有揮發(fā)性致香成分的標注表Table 3 The key common volatile aroma components of yellow curry powder mark chart

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Study on GC-MS fingerprint of yellow curry powder

LIANG Li-en，XIAO Wei-peng，WANG Yan-ping*
（Zengcheng Handyware Seasoning Co.，Ltd.，Guangzhou 511447，China）

Deal by SDE，running GC-MS and got the fingerprint chromatography from the extract of yellow curry powder after addition internal standard （ ethyl phenyl propiolate ） .Confirmed 48 kinds of volatile aroma compounds by MS，and by calculating the content and the relative percentage of these volatile aroma compounds.Took seven batches of yellow curry powder repeated experiments，the key to determine the relative percentage of the maximum 15 kinds of ingredients for yellow curry powder aroma compounds.The food quality fingerprint chromatograph technology with existing food quality control methods were combined with a comprehensive analysis，thus more objective，more comprehensive evaluation of the inherent quality of the food，the experiments were exploratory researched on the development of yellow curry powder quality control methods.

SDE；yellow curry powder；fingerprint chromatograph；internal standard method；GC-MS

TS207.3

A

1002-0306（2014）22-0148-07

10.13386/j.issn1002-0306.2014.22.024

2014－08－14

梁儷恩（1972-），女，碩士研究生，工程師，研究方向：食品安全。

* 通訊作者：王延平（1963-），男，博士，工程師，研究方向：食品生物技術。