固相微萃取結(jié)合GC-MS法對(duì)青海地產(chǎn)食醋中揮發(fā)性成分分析

◎ 黃天嬌，吉生軍

（青海師范大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，青海 西寧 810008）

食醋是我國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)味品，是西北人主要的進(jìn)餐調(diào)味品。青海地產(chǎn)食醋呈深棕褐色，具有酸味柔和、香氣突出及久貯不變質(zhì)的特點(diǎn)，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。與其他類型的食醋相比較，青海地產(chǎn)食醋揮發(fā)性成分的研究資料較少，形成青海地產(chǎn)食醋的特征香氣、風(fēng)味的化學(xué)物質(zhì)組成尚不清晰，這些化學(xué)物質(zhì)雖然含量很少，但對(duì)食醋質(zhì)量有極大的影響，不僅可以決定食醋的香氣和口味，還決定著食醋中健康因子由來(lái)。目前研究者通過(guò)液液萃取、蒸餾萃取及固相微萃取等前處理方法從食醋中鑒定出的揮發(fā)性化合物主要包括醇類、酯類、醛類、酸類和雜環(huán)類等[1-5]。本研究針對(duì)4種不同品牌青海地產(chǎn)食醋，通過(guò)采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)其揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，并將檢測(cè)到的揮發(fā)性成分分成醇類、酯類、醛類、酚類及其他類等5大類指標(biāo)進(jìn)行研究。

氣相色譜-質(zhì)譜法（Gas Chromatography Mass Spectrometry，GC-MS）既有氣相色譜優(yōu)越的分離能力又有質(zhì)譜對(duì)未知物質(zhì)特別的鑒定能力，且靈敏度極高。食醋中化合物的物理化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜，包括易揮發(fā)和難揮發(fā)成分，各種離子和非離子化合物，用單一的色譜分析方法很難對(duì)食醋中的所有成分進(jìn)行分析，因而GC-MS通常被用來(lái)檢測(cè)食醋中的化學(xué)成分[6-11]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

氯化鈉（分析純），上海沃凱生物技術(shù)有限公司；針筒微孔濾膜（0.22 μm，有機(jī)系與水系），上海安譜科技有限公司；超純水，實(shí)驗(yàn)室自制；1～4號(hào)食醋樣品（青海地產(chǎn)食醋），西寧市各大超市購(gòu)買。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

ISQTM LT氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，賽默飛世爾科技公司；ME204E電子分析天平，梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司；超純水處理系統(tǒng)，上海摩勒科學(xué)儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 固相微萃取

將萃取纖維頭于250 ℃下老化20 min，直至無(wú)干擾峰出現(xiàn)。取2.0 mL食醋、6.0 mL去離子水加入樣品瓶中，并加入1.0 g NaCl和攪拌子，蓋好后置于60 ℃的恒溫水浴中。將萃取頭插入瓶中，推出纖維頭使之與醋液面保持2 cm的距離，萃取時(shí)間為40 min，攪拌速度為200 r·min-1，然后抽出纖維頭，再將萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口，同時(shí)啟動(dòng)儀器，采集數(shù)據(jù)，待纖維頭于230 ℃解吸5 min后抽出纖維頭。最后使用0.22 μm有機(jī)相似物微孔管對(duì)濾膜材料進(jìn)行微孔過(guò)濾。樣品待GC-MS檢測(cè)分析。

1.3.2 儀器條件

儀器控制（前進(jìn)樣口SSL）；溫度280 ℃；壓力5.0 kPa； 柱 流 量 實(shí) 際 值 1.23 mL·min-1， 設(shè) 計(jì) 值1.00 mL·min-1；分流流量實(shí)際值 20.0 mL·min-1，設(shè)計(jì)值50 mL·min-1；不分流時(shí)間1.00 min；分流模式：不分流；流量模式：恒流；線速度52.5 mL·min-1；死時(shí)間0.95 min。

色譜條件。DB-WAX色譜柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm），高純度的氦氣（＞99.999%）；載氣采樣凈化器的驅(qū)動(dòng)裝置：ther-mo tripie filter；載氣凈化流速：1 mL·min-1；每個(gè)進(jìn)氣采樣口的最低溫度：200 ℃；載氣進(jìn)樣口的進(jìn)量：1.0 μL，不允許分流。色譜柱的初始升溫測(cè)定位置設(shè)置：50 ℃，保持2 min；持續(xù)升溫的移動(dòng)速率：10 ℃·min-1；升至 200 ℃，保持 30 min。

質(zhì)譜條件。離子源工作溫度：200 ℃；離子連接桿的實(shí)際工作電壓溫度：250 ℃；離子電離的實(shí)際工作電壓方式：EI；隔離電子源的能量：70 eV；應(yīng)用電子能量倍增器的實(shí)際工作電壓：1 086 V；應(yīng)用質(zhì)量溫度評(píng)估掃描分析儀：?jiǎn)渭?jí)四極桿；應(yīng)用質(zhì)量評(píng)估掃描的技術(shù)適用范圍：50～400 amu；質(zhì)量掃描的工作方式：Scan。

1.3.3 化學(xué)成分分析

化學(xué)成分的分析檢索和數(shù)據(jù)識(shí)別：通過(guò)將各種化學(xué)成分進(jìn)行分離后計(jì)算，得到的一個(gè)單分子組分相對(duì)色譜峰值所對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜精度圖和一個(gè)工作站中的nist library等數(shù)據(jù)，并分別進(jìn)行了色譜檢索和數(shù)據(jù)識(shí)別的相匹配，其識(shí)別匹配率和檢索識(shí)別的相對(duì)色譜精度組成比例都被要求高于85%。

2 結(jié)果與分析

本研究使用固相萃取儀對(duì)4種食醋中的化學(xué)成分分別進(jìn)行萃取，然后將萃取液進(jìn)一步濃縮，最后用于GC-MC分析。在4種青海地產(chǎn)食醋中分別檢測(cè)得到40多種化學(xué)物質(zhì)，主要包括酯類、酚類、醇類和醛類等。用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)4種食醋樣進(jìn)行檢測(cè)，得到4種樣品的化學(xué)成分組成，結(jié)果如表1～表4所示。

表1 樣品1萃取液中化學(xué)物質(zhì)表

表4 樣品4萃取液中化學(xué)物質(zhì)表

在檢測(cè)過(guò)程中有一部分化合物無(wú)法鑒定。這一類化合物不能在色譜圖相對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間處準(zhǔn)確找到并進(jìn)行分析，可能是由于這些化學(xué)物質(zhì)含量極低。但這些未知化學(xué)物質(zhì)均顯示出一定的豐度，也有可能對(duì)青海地產(chǎn)食醋整體的風(fēng)味具有極大的影響。

根據(jù)質(zhì)譜圖中質(zhì)量數(shù)和粒子流強(qiáng)度確定了青海地產(chǎn)食醋中化合物成分。通過(guò)Library Search Report分析鑒定，在樣品1中，共檢測(cè)出43種化學(xué)成分，其中酯類化合物大約含有21種，共有醇類化合物11種；樣品2中一共檢測(cè)出化學(xué)成分36種，其中酯類化合物大約含有19種，含有醇類化合物3種；樣品3中共檢測(cè)出化學(xué)成分45種，其中酯類化合物大約含有26種，含有醇類化合物8種；在樣品4中，共檢測(cè)出46種化學(xué)成分，其中酯類化合物大約含有31種，含有醇類化合物2種。

表2 樣品2萃取液中化學(xué)物質(zhì)表

表3 樣品3萃取液中化學(xué)物質(zhì)表

3 結(jié)論

本研究對(duì)青海地產(chǎn)食醋中化學(xué)成分進(jìn)行萃取，并進(jìn)一步進(jìn)行GC-MS分析。通過(guò)Library Search Report鑒定分析，每個(gè)樣品中可準(zhǔn)確鑒定出40多種化學(xué)成分，主要包括醇類、酯類、醛類、酚類及其他類等。其中，酯類化合物在4種食醋樣品中最多，酯類化合物中乙酯類化合物最多；其次是醇類化合物，酮類最少，還有很多種未知化合物未檢測(cè)出來(lái)。

綜上所述，酯類化合物質(zhì)是青海地產(chǎn)食醋中含量和種類最多的化合物質(zhì)，4種食醋中化學(xué)物質(zhì)在種類上無(wú)明顯差別，主要是含量的差別，乙酯類化合物含量起著主要作用。