漯河地區(qū)4種常見咸味香精揮發(fā)性成分組分分析

韓磊 岳亞鋒 賈娟

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.03.024

引文格式：韓磊，岳亞鋒，賈娟.漯河地區(qū)4種常見咸味香精揮發(fā)性成分組分分析[J].中國調味品，2024，49（3）：145-149，168.

HAN L， YUE Y F， JIA J.Analysis of volatile components of four common savory essence in Luohe area[J].China Condiment，2024，49（3）：145-149，168.

摘要：針對漯河地區(qū)肉制品和仿肉制品常用的咸味香精“鴻寶牌豬肉味香精”，分別采取同時蒸餾萃取（SDE）法、靜態(tài)頂空（HS）法和頂空固相微萃?。℉S-SPME）法3種提取方法對咸味香精主要揮發(fā)性呈香物質進行提取，并結合GC-MS法對其進行了主要揮發(fā)性呈香成分分析。其中，SDE法對醛類和酚類化合物的提取效果較好，HS法和HS-SPME法對酮類化合物的提取效果較好，而3種方法對含硫、含氮類化合物的提取效果差異不顯著，均表現(xiàn)出較好的提取效果。由于HS法提取更加方便快捷，因此文章建立了針對咸味香精揮發(fā)性成分的HS-GC-MS分析方法，并對4種漯河地區(qū)常見的咸味香精的揮發(fā)性物質進行了組分分析。結果表明，漯河地區(qū)常見的咸味香精中酮類、含硫、含氮類物質相對峰面積百分比均較高，這些物質可能是這4種咸味香精中的主要呈香物質。

關鍵詞：咸味香精；萃取方法；揮發(fā)性成分；GC-MS

中圖分類號：TS264.3????? 文獻標志碼：A????? 文章編號：1000-9973（2024）03-0145-05

Analysis of Volatile Components of Four Common Savory Essence in Luohe Area

HAN Lei1，2， YUE Ya-feng1，2， JIA Juan1，2

（1.Luohe Institute of Technology， Henan University of Technology， Luohe 462002， China;

2.Luohe Vocational Technology College， Luohe 462002， China）

Abstract： For the savory essence “Hongbao brand pork-flavor essence” commonly used in meat products and imitative meat products in Luohe area， three extraction methods， namely simultaneous distillation extraction （SDE）， static headspace? （HS） and headspace-solid-phase microextraction （HS-SPME）， are adopted respectively to extract the main volatile aroma substances of savory essence， and GC-MS is used to analyze the main volatile aroma components. Among them， SDE method has good extraction effects on aldehydes and phenols. HS and HS-SPME methods have good extraction effects on ketones. There is no significant difference among the three methods for extracting sulfur-containing and nitrogen-containing compounds， and all show good extraction effects. Because it is more convenient and quick to extract by HS method， in this paper， HS-GC-MS analysis method for the volatile components in savory essence is established， and the volatile components in the four common savory essence in Luohe area are analyzed. The results show that ketones， sulfur-containing and nitrogen-containing compounds have relative higher peak area percentage in common savory essence in Luohe area， and these compounds might be the main aroma substances in the four savory essence.

Key words： savory essence; extraction method; volatile components; GC-MS

收稿日期：2023-09-01

基金項目：河南省高等學校重點科研項目（22B550013）

作者簡介：韓磊（1985—），男，講師，碩士，研究方向：食品化學。

國家發(fā)改委2004年頒布的輕工行業(yè)標準QB/T 2640—2004對咸味香精進行了明確定義：咸味香精是由一種或多種熱反應香料、香辛料（或其提取物）、食品香料化合物的呈香物質與食用載體和一些食品添加劑組成的混合物，其主要用途是對食品進行加香[1]。

隨著國民經濟與廣大人民群眾生活質量的日益提高，我國肉類食品加工也取得了突破性進展，但與發(fā)達國家相比還存在著很大的差距[2]。我國與發(fā)達國家在肉制品方面的差距主要表現(xiàn)在產品的種類和產量上，我國的肉制品產量在肉類加工業(yè)總產量中占比較小，僅有3%～4%。而該產品所使用的輔料僅以咸味香精為主，咸味香精對于肉制品的質量有著舉足輕重的影響。然而我國對于此類香精的研究起步較晚，和發(fā)達國家相比，我國肉類香精的穩(wěn)定性比較差，不能適應高溫環(huán)境，此外，在香氣方面也有明顯的缺陷，香氣停留的時間比較短[3-4]。

近十年以來，咸味香精廣泛應用于食品中，因為其價格便宜、香氣持續(xù)時間長而被各類食品加工行業(yè)接受[5]。目前人們的飲食結構發(fā)生了巨大變化，一些方便休閑食品加工業(yè)迅速發(fā)展，咸味香精市場品牌眾多、結構復雜，不便進行安全性評價。一些不法生產者在巨大利益驅使下，采用偽劣原料或非食品類原料進行生產，導致咸味香精安全性問題頻發(fā)，這也大大制約了咸味香精的快速發(fā)展[6-7]。

本文擬運用3種不同的提取方式：頂空固相微萃?。⊿PME）法、同時蒸餾萃取（SDE）法、靜態(tài)頂空（HS）法，并與氣相色譜-質譜聯(lián)用技術（GC-MS）相結合提取了漯河地區(qū)香精市場上幾種常用香精的成分，通過不同的提取方法來了解不同種類的香精揮發(fā)性成分的構成，同時將這3種提取方法進行比較，從中選出最具優(yōu)勢的提取方法進行分析與研究[8-10]。本文建立了針對咸味香精揮發(fā)性成分的HS-GC-MS分析方法，并對4種漯河地區(qū)常見的味美仕牌咸味香精、鴻寶牌咸味香精、耐特牌咸味香精和大廚四寶牌咸味香精的揮發(fā)性物質進行了研究。結果表明，咸味香精的主要成分為酮類、含硫、含氮類物質。

分析研究不同種類的咸味香精的揮發(fā)性成分構成有利于了解香精的安全性，除此之外，對于咸味香精特征的分析還有利于幫助我們辨別不同產品的差異。

文章選取漯河地區(qū)4種常見的咸味香精，對其揮發(fā)性成分進行分析。分別采取同時蒸餾萃?。⊿DE）法、靜態(tài)頂空（HS）法和頂空固相微萃取（HS-SPME）法3種提取方法對漯河地區(qū)肉制品和仿肉制品常用的咸味香精“鴻寶牌豬肉味香精”的主要揮發(fā)性呈香物質進行提取，之后對其進行GC-MS分析，通過比較3種提取方法，發(fā)現(xiàn)3種方法在提取揮發(fā)性物質時各有針對性，由于HS法直接萃取試驗更加方便快捷，因此本文建立了針對咸味香精揮發(fā)性成分的HS-GC-MS分析方法，并對4種漯河地區(qū)常見的味美仕牌咸味香精、鴻寶牌咸味香精、耐特牌咸味香精和大廚四寶牌咸味香精的揮發(fā)性物質進行了分析[11-13]。

1? 試驗材料、試劑與儀器

1.1? 樣品

本次試驗所選用的4種不同口味的咸味香精樣品見表1，所有樣品均購于漯河市召陵區(qū)批發(fā)市場。

1.2? 應用的主要試劑

無水乙醚：用前進行熏蒸處理；無水硫酸鈉：用前進行4 h活化處理。

1.3? 試驗主要儀器設備

G4513自動進樣器、7890A氣相色譜儀、MS5975C質譜儀? 安捷倫科技有限公司；DC-12氮吹儀 ?上海安譜實驗科技股份有限公司；W501升降恒溫水浴鍋? 常州市國旺儀器制造有限公司；KSW-4.0-11電阻爐溫度控制器? 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；HX-1050恒溫循環(huán)器? 上海喬躍電子有限公司；燒杯、量筒、移液管等。

2? 試驗方法

2.1? 同時蒸餾萃取（SDE）法

將3.0 g鴻寶牌咸味香精、200 mL去離子水一并放入燒瓶中加熱，使燒瓶中的液體一直處于沸騰狀態(tài)；然后將裝有20 mL無水乙醚的錐形瓶與SDE裝置的另一側相接，放在50 ℃的水浴鍋中，水浴鍋的溫度要恒溫保持2 h，持續(xù)蒸餾2 h后，取出萃取液并注入具塞刻度試管中，再加入無水Na2SO4 5 g，于冰箱中放置一夜后將其取出，取出萃取液，用無水乙醚淋洗Na2SO4（無水乙醚的量為20 mL），最后將萃取液置于容量為50 mL的氮吹瓶中[14]。

2.2? 靜態(tài)頂空（HS）法

在分析揮發(fā)性有機物時會用到靜態(tài)頂空法，該方法具有雜質干擾少、處理樣品快速等特征。樣品的加熱時間、提取數量、加熱溫度都會影響檢測結果，所以正確選擇萃取因素有利于分析和鑒別揮發(fā)性化合物[15-16]。

2.2.1? 樣品取樣量的選擇

將選取的鴻寶牌樣品在密封的環(huán)境下放入20 mL頂空進樣瓶中，供試樣品的質量分別為0.1，0.5，1.0，1.5，2.0 g，在樣品加熱平衡時間為20 min、樣品加熱溫度為150 ℃、定量環(huán)溫度為160 ℃、傳輸線溫度為170 ℃、樣品瓶加熱時間為20 min、定量環(huán)平衡時間為6 s、進樣時間為30 s的情況下進行GC-MS檢測分析。

2.2.2? 樣品加熱時間的選擇

將質量為1.0 g的鴻寶牌樣品在密封的環(huán)境下放入容量為20 mL的頂空進樣瓶中，在樣品加熱時間為1，5，10，15，20 min、樣品加熱溫度為150 ℃、定量環(huán)溫度為160 ℃、樣品瓶加熱時間為15 min、定量環(huán)平衡時間為6 s、進樣時間為30 s的情況下進行GC-MS檢測分析。

2.2.3? 樣品加熱溫度的選擇

將質量為1.0 g的鴻寶牌樣品在密封的環(huán)境下放入容量為20 mL的頂空進樣瓶中，在樣品加熱時間為15 min、樣品加熱溫度為100，110，120，130，140，150，160 ℃、傳感線和樣品杯的溫度分別增加10 ℃、樣品瓶加熱時間為15 min、定量環(huán)平衡時間為6 s、進樣時間為30 s的情況下進行GC-MS檢測分析。

2.3? 頂空固相微萃取（HS-SPME）法

在GC-MS儀的進樣口處對HS-SPME萃取頭進行老化，溫度保持在260 ℃，時間為40 min，載氣流速為1.0 mL/min[17]。將質量為1.0 g的鴻寶牌樣品在密封的環(huán)境下放入容量為20 mL的頂空進樣瓶中，將老化過的萃取頭放入頂空進樣瓶中，萃取40 min后取出，快速與GC-MS聯(lián)用儀進樣口相連，在260 ℃下解吸3 min后進行GC-MS分析[18-19]。

2.4? 氣相色譜-質譜聯(lián)用法（GC-MS）

2.4.1? 色譜條件

Agilent DB-5MS 色譜柱（30 m×0.25 mm， 0.25 μm）；柱流量為1.0 mL/min；載氣為氦氣;樣品進口溫度為250 ℃；進樣方式為分流進樣，分流比例為10∶1，接口溫度為260 ℃。SDE樣品程序升溫條件：起始溫度為50 ℃，以4 ℃/min升到150 ℃，再以5 ℃/min升到250 ℃，保持10 min；HS樣品程序升溫條件：起始溫度為30 ℃，保持2 min，以3 ℃/min升到110 ℃，保持2 min，再以6 ℃/min升到150 ℃，保持2 min，再以12 ℃/min升到280 ℃，保持10 min[20]。

2.4.2? 質譜條件

電子能量：70 eV，電離方式：EI，離子源溫度：240 ℃，數據采集方式：全掃描，四極桿溫度：150 ℃；溶劑延遲時間：SDE樣品6 min，HS樣品3 min；質量掃描范圍：30～600 amu；化合物定性方法：采用NIST 11數據庫檢索定性[21]。

3? 基于GC-MS法的咸味香精檢測方法的建立與優(yōu)化

按照氣相色譜-質譜聯(lián)用法的試驗條件，對鴻寶牌咸味香精的揮發(fā)性成分分別在SDE、HS、HS-SPME萃取的基礎上進行GC-MS測試分析，采用歸一法對峰面積的揮發(fā)性成分含量進行計算[22]。借助化學工作站，針對各峰質譜圖采用NIST 11數據庫檢索，然后參照相關文獻進行具體確認，真實的人工數據譜圖解析，核查相關質譜數據資料，最后確定該品牌咸味香精揮發(fā)性成分化學結構。

3.1? 基于SDE-GC-MS法對咸味香精的檢測結果

運用SDE法從咸味香精中檢測到32種揮發(fā)性成分，其峰面積總和達到了總色譜峰面積的93.8%，其中主要成分為乙?；拎海?.93%）、4-（2-甲氧乙基）苯酚（14.46%）、茴香醛（38.98%）。

3.2? 基于HS-GC-MS對咸味香精的檢測結果

采用HS法對揮發(fā)性化合物進行萃取，具體加熱平衡時間的長短、取樣數量的多少、加熱平衡溫度的高低均會影響實際的樣品數據，所以必須用正確的萃取方法來鑒定揮發(fā)性化合物[23]。在試驗過程中，通過設定不同的加熱平衡時間、取樣數量、加熱平衡溫度，對咸味香精樣品的揮發(fā)性成分進行檢測，根據不同的峰面積來確定合適的萃取要素。

由圖2可知，試驗樣品的揮發(fā)量與取樣數量的關系不大，選取的參照揮發(fā)性化合物的實際峰面積基本沒有隨著取樣數量的增加而發(fā)生太大變化，但本著節(jié)省成本的原則，將取樣量控制在1.5 g較好；隨著加熱平衡時間的逐漸增加，選取的參照揮發(fā)性化合物的峰面積在16 min時出現(xiàn)最大值，繼續(xù)加熱，峰面積處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，結果并沒有明顯變化，所以確定加熱平衡時間為16 min；在試驗中作為盛放樣品的試劑瓶加熱溫度發(fā)生變化時，茴香醛和4-（2-甲氧乙基）苯酚對比，峰面積隨著加熱溫度的升高而逐漸增大，其余3種揮發(fā)性化合物變化的程度并不突出，然而頂空瓶的加熱溫度不能超過150 ℃，并且在高溫環(huán)境下樣品組分很有可能發(fā)生化學反應，所以將加熱溫度確定為150 ℃。

綜上所述，靜態(tài)頂空進樣環(huán)境：樣品瓶加熱溫度設定為150 ℃；樣品環(huán)溫度設定為150 ℃；傳輸線溫度設定為150 ℃；樣品瓶加熱時間控制在16 min，樣品環(huán)平衡時間為6 s，進樣時間為30 s。

由圖3可知，采用GC-MS法在優(yōu)化后的HS條件下從味美仕品牌測試樣中檢測到30種揮發(fā)性成分，其峰面積總和達到總色譜峰面積的97.33%，茴香醛（10.52%）、乙基麥芽酚（33.41%）、3-甲基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮（11.98%）是其中含量比較高的成分。

3.3? 基于HS-SPME-GC-MS對咸味香精檢測的結果

由圖4可知，通過HS-SPME法在鴻寶牌樣品中檢測到24種揮發(fā)性物質，其峰面積總和達到總色譜峰面積的96.82%，乙基麥芽酚（50.48%）、4-甲基-5-噻唑乙醇（12.72%）、4-甲氧基苯甲醛（19.52%）含量較高。

3.4? 3種提取方法對咸味香精檢測結果的比較

在上述3種不同提取方法所獲得的提取物中檢測出了9種相同的揮發(fā)性化合物，為二丙基二硫醚、α-古巴烯、水楊酸甲酯、2-甲基-6-甲硫基-吡嗪、甜沒藥烯、乙基麥芽酚、丁子香酚、3，3′-二硫代雙（2-甲基）-呋喃、乙?；拎海渲羞\用SDE法提取的揮發(fā)性物質中這9種化合物達到總峰面積的22.93%，運用HS法提取的揮發(fā)性物質中這9種化合物占比為43.75%，運用SPME法提取的揮發(fā)性物質中這9種化合物占比為56.51%。試驗結果表明，鴻寶牌咸味香精樣品中揮發(fā)性物質主要是乙基麥芽酚、茴香醛、乙酰基吡、4-（2-甲氧乙基）苯酚、3-甲基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮等。在檢測到的揮發(fā)性成分中，（E，E）-2，4-癸二烯醛是雞肉咸味香精的主要呈香物質，醛類化合物是豬肉咸味香精的主要呈香物質，二硫代雙（2-甲基）-呋喃、2-甲基-5-（甲硫基）-呋喃是牛肉咸味香精的主要呈香物質。

由圖3可知，通過SDE法從咸味香精中提取出的揮發(fā)性物質分別占總峰面積的40.82%、15.72%，通過HS法從咸味香精中提取出的揮發(fā)性化合物醛類物質、酚類物質分別占總峰面積的12.04%、0.31%，通過HS-SPME法從咸味香精中提取出的揮發(fā)性化合物醛類物質、酚類物質分別占總峰面積的20.15%、0.72%；通過SDE法、HS法和HS-SPME法從咸味香精提取出的揮發(fā)性化合物酮類物質分別占總峰面積的5.41%、45.36%、52.77%；通過SDE法、HS法和HS-SPME法從咸味香精中提取出的揮發(fā)性化合物含硫、含氮類物質分別占總峰面積的24.18%、29.96%、23.10%。以上3種方法在提取揮發(fā)性物質時各有針對性，由于操作試驗以方便快捷為原則，所以在大多數情況下選用HS法直接萃取，因此本文在對4種不同品牌的咸味香精進行揮發(fā)性成分測定時采取HS法。

4? 不同品牌咸味香精揮發(fā)性成分鑒定

采用HS法對4種不同品牌的咸味香精進行了處理，GC-MS測定結果見圖5。

在4種供試驗用的咸味香精中共檢測出70種揮發(fā)性成分，醛類、酮類、酯類、醚類、酚類、酸類、烯烴類、含硫、含氮類物質是主要的揮發(fā)性物質。味美仕牌咸味香精中檢測出15種，其中含量較高的是乙基麥芽酚（27.10%）、4-甲基-5-噻唑乙醇（12.90%）、甲基環(huán)戊烯醇酮（11.10%）、乙?；拎海?.69%）、甲硫基丙醛（7.92%）；鴻寶牌咸味香精中檢測出22種，其中含量較高的是乙基麥芽酚（32.41%）、乙酰基吡嗪（11.57%）、3-甲基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮（12.08%）、4-甲氧基苯甲醛（10.48%）；大廚四寶牌咸味香精檢測出10種，其中含量較高的是乙基麥芽酚（27.48%）、3-甲基-1，2-環(huán)戊二酮（11.20%）、乙?；拎海?.38%）；耐特牌咸味香精中檢測出18種，其中含量較高的是乙基麥芽酚（68.92%）、D-檸檬烯（8.75%）、乙酰基吡嗪（3.58%）。

4種不同品牌的咸味香精的試驗中只有4種成分完全一致，為乙基麥芽酚、乙?；拎?、硬脂酸異丁酯和二甲基二硫醚，這4種被檢測出的具有揮發(fā)性的化合物的相對峰面積分別是35.76%、45.09%、40.32%、73.54%，它們都可以用作食品香精添加劑。乙基麥芽酚是4種咸味香精樣品中的主要成分，它符合食品安全的等級標準，沒有毒副作用，使用范圍廣泛，在煙草加工、食品加工、飲料生產加工、果味酒品、日用百貨、化妝品等領域都可以應用，在一些肉制品中進行添加后，會與肉中的氨基酸產生化學作用，可以顯著增加肉品的香味和鮮味；乙酰基吡嗪能夠在烘烤食品和肉制品中使用；硬脂酸異丁酯可以被用作化學中間體，具有很好的潤滑作用，在礦物油、切削油、層壓油等物質中廣泛應用，在這4種樣品中均檢測出硬脂酸異丁酯，與提供的樣品是液體狀態(tài)、溶劑選用食用油有著必然的聯(lián)系；含硫、含氮類物質在這4種樣品中含量均偏高。截至目前，還沒有發(fā)現(xiàn)以上檢測出的成分不能在咸味香精中應用。

由圖6可知，4種品牌咸味香精樣品的酮類、含硫、含氮類物質的峰面積百分比都偏高，是產出咸味香精的主要呈香物質。耐特牌咸味香精的烯烴類物質峰面積百分比（16.41%）通常高于其他3種品牌，檢測出醇類物質（3.42%），在其他3種品牌中未檢出;鴻寶牌咸味香精樣品檢測出醚類物質（0.27%）；大廚四寶牌咸味香精樣品檢測出呋喃類化合物（0.17%），而其他3種品牌中未檢出；味美仕牌和鴻寶牌咸味香精的醛類、酯類、含硫、含氮類物質峰面積百分比通常高于另外2種品牌。

5? 結論

本文分別研究了同時蒸餾萃取（SDE）法、靜態(tài)頂空（HS）法和頂空固相微萃取（HS-SPME）法3種萃取方法對咸味香精主要揮發(fā)性呈香物質提取效果的影響，結果顯示經SDE萃取的主要為茴香醛、4-（2-甲氧乙基）苯酚、乙?；拎?；經HS萃取的主要為乙基麥芽酚、3-甲基-2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮、茴香醛；經HS-SPME萃取的主要為水楊酸甲酯、α-古巴烯等9種物質。3種方法對含硫、含氮類化合物的提取效果均較好，SDE法對醛類和酚類化合物的提取效果較好，HS法和HS-SPME法對酮類化合物的提取效果較好，3種提取方法在提取揮發(fā)性物質時各有針對性。由于HS法直接萃取試驗方便快捷，因此本文采取HS-GC-MS法對4種漯河地區(qū)常見的味美仕牌咸味香精、鴻寶牌咸味香精、耐特牌咸味香精和大廚四寶牌咸味香精的揮發(fā)性呈香物質進行了研究。結果表明，揮發(fā)性成分中酮類、含硫、含氮類物質的相對峰面積百分比均較高，是這4種咸味香精的主要呈香物質。

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