食品風(fēng)味化學(xué)-第五章食品風(fēng)味物質(zhì)分析方法

第五章食品風(fēng)味物質(zhì)的分析方法Chapter5FoodFlavorAnalysis1第一節(jié)概述第三節(jié)風(fēng)味物質(zhì)的分離鑒定方法本章學(xué)習(xí)內(nèi)容第二節(jié)風(fēng)味物質(zhì)的提取方法2確定揮發(fā)性風(fēng)味成分的任務(wù)是分析化學(xué)家面臨的最艱難的任務(wù)之一。

主要困難是實驗室的儀器對許多氣味不可能像人類嗅覺一樣敏感。鼻子辨別氣味的理論感知極限為10-19mol，它超過了最靈敏的分析儀器；

由于風(fēng)味物質(zhì)包含的化學(xué)物質(zhì)種類繁多，風(fēng)味物質(zhì)分離、分析變得更加困難；食品中風(fēng)味物質(zhì)組分的絕對數(shù)量進一步加大了風(fēng)味分析的難度；第一節(jié)概述3步驟1、樣品的選擇和準(zhǔn)備選擇具有典型的風(fēng)味或異味的食品樣品作為研究對象；2、風(fēng)味物質(zhì)的提取、濃縮、分離

在分離過程中使組織內(nèi)源酶失活是十分重要的，通?？梢栽诩状贾芯|(zhì)處理，但會使樣品稀釋，如果是汁液可以熱處理方法。長時間的分離步驟可能產(chǎn)生發(fā)酵現(xiàn)象，因此必需采取措施抑制微生物生長。3、風(fēng)味物質(zhì)的分析鑒定利用現(xiàn)代分析儀器進行定性、定量的綜合分析風(fēng)味物質(zhì)（鑒定）。第一節(jié)概述4選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎ咽澄镏械娘L(fēng)味物質(zhì)提取出來，制備成適于進行定性、定量分析的試樣，這是食品風(fēng)味分析的首要步驟，也是風(fēng)味研究中的關(guān)鍵技術(shù)。第一節(jié)概述5第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法一、提取方法的選擇原則：

根據(jù)食品風(fēng)味組分的揮發(fā)性和沸點來選擇提取方式根據(jù)被分析化合物的極性來選擇提取劑。根據(jù)被測組分的穩(wěn)定性來選擇加熱方式或減壓方式6二、常用的風(fēng)味物質(zhì)提取方法

（一）、溶劑萃取法

（二）、蒸餾提取法（三）、吸附與解吸法

（四）、頂空捕集法

（五）、超臨界萃取法第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法7（一）溶劑萃取法1、概述溶劑萃取法：利用某些有機溶劑對大部分食品風(fēng)味物質(zhì)所具有的良好溶解性，通過溶劑萃取，達到把風(fēng)味物質(zhì)從食物中完全提取出來的目的。常用溶劑：乙醚，丙酮，乙醇，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳等。優(yōu)點：設(shè)備簡單、操作方便．具有比較理想的分離效果。常用的方法：固一液萃取，液一液萃取、氣液萃取及液一液萃取和吸附相結(jié)合等。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法8溶劑萃取具有選擇性好、回收率高、設(shè)備簡單、操作簡便、快速，以及易于實現(xiàn)自動控制等特點，因此一直受到廣泛重視。至今為止已研究了90多種元素的溶劑萃取體系。溶劑萃取的方法取決于食品的物理狀態(tài)、食品的數(shù)量和萃取溶劑的性質(zhì)。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法9適用范圍：大多數(shù)風(fēng)味化合物在常用的有機溶劑如二乙醚、二氯甲烷、戊烷中都有非常好的溶解性，因此不含脂肪的食品和水溶性蒸餾物可以用溶劑萃取的方式得到風(fēng)味分離物。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法10第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法112、溶劑選擇

萃取食品體系的性質(zhì)決定溶劑的選擇。

低沸點的風(fēng)味物需要用相對低沸點的溶劑，正己烷沸點65℃～69℃，乙醇沸點78.1℃，環(huán)已烷沸點80.8℃；

高沸點風(fēng)味物的分離可以用正己烷甚至氯仿作為萃取溶劑；

溶劑應(yīng)該比目標(biāo)提取物有更低的沸點。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法123、溶劑雜質(zhì)

溶劑萃取的主要問題之一是溶劑雜質(zhì)在樣品中的殘留。一般采取高回流比、高效分餾柱、蒸餾方法得到純化。烴類溶劑可用活性硅膠吸附、強酸氧化方法去除溶劑雜質(zhì)。無論使用的溶劑純度多高、保存多好，溶劑萃取風(fēng)味物時都要進行溶劑空白分析以確定溶劑雜質(zhì)。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法134、含脂肪食品的溶劑萃取當(dāng)用溶劑萃取含脂肪食品時，食品中的脂肪和風(fēng)味物質(zhì)同時萃取出來。分離出的風(fēng)味物必須通過分子蒸餾、水蒸氣蒸餾或透析進一步分離純化。透析法一般適合從脂肪中分離短鏈脂肪族和大多數(shù)芳香化合物，但對大分子揮發(fā)性物質(zhì)不適用。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法145、常用的溶劑萃取方法（1）固一液萃取

固一液萃取原理：把液態(tài)溶劑加入固體原料中，選擇性地溶解和轉(zhuǎn)移溶質(zhì)。所選的萃取劑必須對目標(biāo)提取物具有優(yōu)先溶解、能形成油水混合物的能力。例如：油料種子、香草、咖啡、中草藥、礦石等。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法1516萃取度

=原料中溶質(zhì)質(zhì)量-殘渣中溶質(zhì)質(zhì)量原料中溶質(zhì)質(zhì)量×100%固一液萃取的萃取度是由所萃取固體原料的性質(zhì)（水分含量、種類、數(shù)量）和沖淡比及溶劑的選擇性和數(shù)量決定的。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法

固一液萃取微觀過程：溶劑滲入固體物質(zhì)細胞中通過擴散溶解溶質(zhì)溶解的溶質(zhì)通過透析得到萃取混合物。

固一液萃取考慮因素：溫度（40～50℃）、原料與溶劑的極性、溶劑在原料中的滲透性、溶劑的沸點、原料pH的變化等。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法17原料預(yù)處理加入溶劑攪動

逆流萃取索氏抽提器萃取物

溶劑回收成品

加工固一液萃取工藝流程第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法18固—液萃取裝置圖第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法1920(2)

液一液萃取液一液萃取是一種非常有效的分離技術(shù)；大規(guī)模用于石油殘油和石化工業(yè)中的分離；廢水循環(huán)利用；鈾元素和稀土的分離提取以及風(fēng)味物質(zhì)的萃取。在風(fēng)味工業(yè)中也已被廣泛應(yīng)用。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法（3）連續(xù)萃取方法原理：利用一套儀器，使溶劑在進行提取后，自動流人加熱器中。蒸發(fā)成為氣體，遇冷凝器復(fù)成液體，再進行提取，如此循環(huán)，即能提出絕大部分的物質(zhì)。適用范圍：主要用于提取某些物質(zhì)在溶液中的溶解度極大，用分次提取效率很差的情況。優(yōu)缺點：提取效率高，溶劑用量很少。該法不適用于因受熱分解或變色的物質(zhì)。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法2122（4）快速溶劑萃?。ˋSE）特點：萃取過程用液體溶劑和溶質(zhì)基體萃取固體或半固體樣品溫度(40-200oC)和壓力(1500-2000psi)

用少量溶劑和短的分析時間

廣泛應(yīng)用于全世界的政府機構(gòu)和實驗室

ASE可以用于代替索氏，超聲波，加熱，振搖和其它萃取方法第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法23升溫的作用：

增加解吸能力學(xué)減少溶劑的粘度被測物擴散進入溶劑更快克服基體效應(yīng)增加被測物溶解度用更少的溶劑和時間!

范圍從40oC至200oC加壓的作用：

迫使溶劑進入在低壓下受阻的孔隙中加壓使高溫下溶劑操持液態(tài)樣品池在高壓下快速充滿典型值:1200-2500psi(3000psi最大值)第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法2425（5）逆流萃取逆流萃取就是固體原料連續(xù)地流向溶劑。

根據(jù)工藝不同分成三種：相對連續(xù)逆流萃取、不連續(xù)逆流萃取、絕對逆流萃取。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法2627（二）蒸餾提取法

采用蒸餾或精餾操作工藝從液態(tài)的混合物中分離出某種單一組分。主要通過加熱使液體混合物沸騰，根據(jù)沸點的不同收集分離的化合物。也可以從非揮發(fā)性組分中分離出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，這在生產(chǎn)中經(jīng)常用到。（白酒、啤酒、香精）蒸餾方法利用了風(fēng)味物質(zhì)的揮發(fā)性和食品主要組分的不揮發(fā)性。它是一種從食品中分離揮發(fā)性成分最古老的方法。常用的方法有水蒸氣蒸餾和分子蒸餾。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法281、蒸餾法考慮因素：

風(fēng)味物質(zhì)的沸點；蒸餾操作時的壓力范圍；

沸點和總壓力之間的關(guān)系（正比關(guān)系）；

2、蒸餾法分類：

常壓與減壓蒸餾法高真空蒸餾法分子蒸餾法第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法（1）高真空蒸餾法：如果在蒸餾過程中，產(chǎn)物需要一個溫和的處理條件，那么沸點降低就十分重要，此時應(yīng)采用高真空度蒸餾。

（2）分子蒸餾法：當(dāng)壓力降到一定程度，分子在熱運動的過程中相互間不發(fā)生碰撞，每一個分子一旦蒸發(fā)就直接到達冷凝器表面。為此要求冷凝器表面直線距離很短，這段距離近似等于分子的平均自由程，這樣的操作過程稱為分子蒸餾或短程蒸餾，常用來分離含脂肪食品的風(fēng)味物質(zhì)。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法29第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法30（3）同時蒸餾萃取同時蒸餾萃?。⊿DE）是一種使得產(chǎn)品蒸汽和蒸出的萃取溶劑充分混合實現(xiàn)氣相狀態(tài)的萃取，這是一種非常有效的提取風(fēng)味物質(zhì)的方法。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法31同時蒸餾萃取第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法32（三）吸附與解吸法在風(fēng)味研究中，為了避免風(fēng)味組分與水蒸汽一起冷凝，通常利用某種固體吸附劑，對食品中的風(fēng)味組分進行選擇性的吸附，從而達到排除其它組分的目的。這也是食品風(fēng)味分析中最常用的方法之一。當(dāng)食品中的風(fēng)味化合物被捕集到吸附劑上以后，通過加熱將被吸附的組分再解吸出來，然后直接進入分析系統(tǒng)。這種方法特別適于富集痕量的風(fēng)味分離物，并且具有良好的效果。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法33SchematicofaSPMEdevice第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法1、常用的吸附與解吸法（1）固相微萃取SPME34第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法35頂空式（Headspace-SPME）和浸入式（Direct-SPME）固相微萃取第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法36FIGURE3.5Shortpaththermaldesorptionapparatus.(FromGrimm,C.C.,S.W.Lloyd,J.A.Miller,A.M.Spanier,Flavor,Fragrance,andOdorAnalysis,R.Marsili,Ed.,MarcelDekker,NewYork,2002,p.55.Withpermission.)第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法（2）短程熱解吸儀裝置37（四）頂空捕集法食品被加熱以后，揮發(fā)性風(fēng)味化合物逸出食品表面，使人們嗅到強烈的食品香氣。如果把食品密封在一個容器中，使加熱后所產(chǎn)生的食品風(fēng)昧物質(zhì)富集在這個容器頂部空間，然后通過必要的設(shè)備直接或間接地將揮發(fā)性組分引入分析系統(tǒng)中。這種方法是食品風(fēng)味研究中最現(xiàn)代化的分析手段之一。特點：簡便、快速；被分析的風(fēng)味化合物最接近人體映覺所能感覺到的氣味。但是樣品的濃度是受分析系統(tǒng)條件所限制的。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法381、常用的頂空捕集法（1）靜態(tài)頂空分析法第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法39（2）動態(tài)頂空分析法：采用捕集和濃縮的頂空進樣方法。第一節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法40第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法41（五）超臨界液體萃取定義：超臨界液體萃?。⊿upercriticalFluidExtraction，SFE）：也稱高密度氣體萃取或近臨界狀態(tài)的溶劑萃取，是利用超臨界流體，即處于溫度高于臨界溫度、壓力高于臨界壓力的熱力學(xué)狀態(tài)的流體作為萃取劑，從液體或固體中萃取出特定成分，以達到分離目的。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法421、定義及原理第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法43原理：在超臨界狀態(tài)下，超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性大小，沸點高低和分子量大小的成分萃取出來。然后借助減壓，升降溫的方法使超臨界流體變成普通氣體或液體，被萃取物質(zhì)則自動完全析出，從而達到分離提純的目的，并將萃取與分離兩過程合為一體，這就是超臨界流體萃取分離的基本原理。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法442、超臨界氣體溶劑CO2（1）CO2萃取物的特性易溶的小的親脂性分子(分子質(zhì)量<400u)

烴類、醚，酯、酮、內(nèi)酯，醇類，如單一或倍半稀萜部分溶解的根據(jù)極性不同，(分子質(zhì)量400～2000u)、脂肪油、蠟、樹脂、固醇類、類胡蘿卜素、低聚物、水不溶的糖、配糖類、氨基酸和皂苷、丹寧酸、磷脂、聚合物、蛋白質(zhì)、多糖、多萜、膠質(zhì)第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法45（2）選擇性超臨界CO2可以通過在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)氣體的密度來改變?nèi)軇┑娜芙饽芰Α５诙?jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法密度等溫線和壓力的關(guān)系46（3）產(chǎn)品質(zhì)量沒有溶劑殘留；

頭香、尾香無損失、成分豐富。不含無機鹽或重金屬；沒有微生物活性；符合法規(guī)管理要求；有價值成分含量較高。滿足消費者的期望；感官品質(zhì)好。很高的安全性；沒有出口限制。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法47（4）超臨界二氧化碳萃取的特點：

（a）超臨界CO2流體常態(tài)下是無色無味無毒的氣體，無溶劑的殘留，是一種天然且環(huán)保的萃取技術(shù)；（b）萃取溫度低，CO2的臨界溫度為31.265℃，臨界壓力為7.29atm，完整保留生質(zhì)物體的生物活性；（c）萃取和分離合二為一，不需回收溶劑，操作方便，符合環(huán)保節(jié)能；（d）萃取操作容易，壓力和溫度都可以成為調(diào)節(jié)萃取過程的參數(shù);

（e）超臨界流體的極性可以改變，一定溫度條件下，只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質(zhì)，可選擇范圍廣。第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法48（5）超臨界二氧化碳技術(shù)主要應(yīng)用范圍（a）食品工業(yè)（b）醫(yī)藥，化妝品工業(yè)，化學(xué)工業(yè)第二節(jié)食品風(fēng)味物質(zhì)的提取方法4950一、氣相色譜（gaschromatography）氣相色譜儀（GC）是一種把多組分混合物的分離成單個組分的實驗技術(shù)，它以氣體作為流動相，采用沖洗法的柱色譜技術(shù)。多組分混合物進入色譜柱，由于各組分在色譜柱中的氣相和固定液液相間分配系數(shù)不同，因此各組分在色譜柱中的流動速度就不同，經(jīng)過一定柱長后，順序離開色譜柱，進入檢測器，經(jīng)檢測后轉(zhuǎn)化為電信號送至數(shù)據(jù)處理工作站，從而完成對被測物質(zhì)的定性定量分析。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定GCComponents：Injector，ColumnOven，Column，Detector1、GCInjectorType：Split/Splitless;Oncolumn;Programmedtemperaturevaporizer(PTV)Idealinjectiontechnique:ShouldresultinnocompounddestructionCausenodiscriminationamongcompoundsSuitableforanalysisofallsampletypes(either‘dirty’or‘clean’samples)第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定53Split/Splitless;第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定54第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定55常用GC進樣口襯管襯管體積：900uL第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定56蒸汽膨脹因子溶劑密度分子量估計膨脹因子異辛烷0.83114138:1己烷0.6686174:1乙酸乙酯0.9088233:1氯仿0.89114138:1二氯甲烷1.3385356:1甲醇0.793253:1水118進樣量：1uL第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定57進樣方式：冷柱上進樣（避免歧視效應(yīng)，樣品的分解等）將樣品直接注入處于室溫或者更低溫度下的色譜柱，然后在逐漸升高溫度使樣品組分依次氣化通過色譜柱進行分離。程序升溫氣化進樣（將分流/不分流和冷柱上進樣結(jié)合為一體）將液體或氣體樣品注射入處于低溫的進樣口襯管內(nèi)，然后按設(shè)定程序升高進樣口溫度。頂空進樣、填充柱進樣、大體積進樣等2、色譜柱（capillarycolumn）GC-MS：≥30m×0.25mmi.d×0.25umfilm常規(guī)GC：≤30m×0.25mmi.d×0.25umfilm第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定Polar-DB-wax（carbowax）Nonpolar—DB-559極性固定液HP（agilent）J&WSupelcoAlltechSGE適用范圍非極性O(shè)V-1SE-30HP-Ultra-1DB-1SPB-1AT-1BP-1脂肪烴化合物，石化產(chǎn)品弱極性SE-54SE-52HP-5Ultras-2HP-5MSDB-5SPB-5AT-5BP-5各類弱極性化合物及各種極性組分的混合物中極性O(shè)V-1701OV-17HP-17HP-50DB-1701SPB-7AT-1701AT-50BP-10極性化合物，如農(nóng)藥強極性PEG-20MFFAPHP-20MHP-FFAPDB-waxSupelcowax10AT-WAXBP-20極性化合物，如醇類，酸類酯類常用廠商毛細管色譜柱牌號對照3、色譜峰氣相色譜（GC）是基于時間差別的分離技術(shù)。將氣化的混合物或氣體通入含有某種物質(zhì)的管，基于管中物質(zhì)對不同化合物的保留性能不同而得到分離。樣品經(jīng)過檢測器后，被記錄的就是色譜圖，每一個峰代表最初混合樣品中的不同的組分。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定

典型色譜圖

峰出現(xiàn)的時間稱為保留時間，可以用來對每個組分進行定性，而峰的大?。ǚ甯呋蚍迕娣e）則是組分含量大小的度量。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定624、GCdetectorsUniversal(通用型)：respondtoallcompoundsincludingmobilephaseGeneraltype:ThermalConductivityDetector(TCD熱導(dǎo)池檢測器)FlameIonizationDetector(FID氫火焰離子化檢測器)PhotoIonzationDetector(PID光離子化檢測器)第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定63Selectiveorspecific（專用型）：respondonlytoaparticularcompoundsGeneraltype:FlamePhotometricDetector(FPD)–sulfurandphosphorusNitrogen-PhosphorusDetector(NPD)-nitrogenandphosphorusAtomicEmissionDetector(AED)-elementspecific:N,C,O,SMassselectiveDetector(MSD)–structuralinformationOlfactometer(O)-aroma-activecompounds第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定64二、質(zhì)譜（MS）1、原理：質(zhì)譜分析是一種測量離子質(zhì)荷比（質(zhì)量-電荷比）的分析方法，其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發(fā)生電離，生成不同質(zhì)荷比的帶電荷的離子，經(jīng)加速電場的作用，形成離子束，進入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中，再利用電場和磁場使發(fā)生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質(zhì)譜圖，從而確定其質(zhì)量。簡單的說，質(zhì)譜就是稱量離子的工具。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定65第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定66第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定質(zhì)譜譜庫：用標(biāo)準(zhǔn)電離條件———電子轟擊電離源，70eV電子束轟擊已知純有機化合物，將這些標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖和有關(guān)質(zhì)譜數(shù)據(jù)存貯在計算機的磁盤中就得到了質(zhì)譜譜庫：（1）NIST庫由美國國家科學(xué)技術(shù)研究所出版，最新版本收有64K張標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖。（2）NIST/EPA/NIH庫是由美國國家科學(xué)技術(shù)研究所（NIST）、美國環(huán)保局（EPA）和美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）共同出版，最新版本收有的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖超過129K張，約有107K個化合物及107K個化合物的結(jié)構(gòu)式。（3）Wiley庫有3種版本。第六版本的Wiley庫收有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖230K張；第六版本的Wiley/NIST庫收有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖275K張；Wiley選擇庫（WileySelectLibraries）收有90K張標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖。在Wiley庫中同一個化合物可能有重復(fù)的不同來源的質(zhì)譜圖。（4）農(nóng)藥庫（StandardPesticideLibraray）內(nèi)有340個農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖。（5）藥物庫（PffegerDrygLibraray）內(nèi)有4370個化合物的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖，其中包括許多藥物、殺蟲劑、環(huán)境污染物及其代謝產(chǎn)物和它們的衍生化產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖。（6）揮發(fā)油庫（EssentialOilLibraray）內(nèi)有揮發(fā)油的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖。67第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定682、GC-MS原理與結(jié)構(gòu)氣相色譜分離樣品的各個組分，起樣品制備的作用，接口把氣相色譜流出的各個組分送入質(zhì)譜儀進行檢測，質(zhì)譜儀對接口引入的各個組分進行分析，成為氣相色譜的檢測器。計算機系統(tǒng)控制色譜儀、接口、質(zhì)譜儀，進行數(shù)據(jù)采集和處理。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定69GC-MS的優(yōu)點GC-MS優(yōu)點：氣質(zhì)聯(lián)用的有效結(jié)合既充分利用色譜的分離能力，又發(fā)揮了質(zhì)譜的定性專長，優(yōu)勢互補，結(jié)合譜庫檢索，可以得到較滿意的分離鑒定結(jié)果。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定703、GC-MS定量分析方法第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定71常用的定量方法有面積歸一化法、外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法。（1）歸一化法；面積歸一法：

把所有出峰的組分含量之和按100%計的定量方法，稱為歸一化法。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定72

第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定73歸一化法的優(yōu)點是：簡單、準(zhǔn)確、定量結(jié)果與進樣量重復(fù)性無關(guān)（在色譜柱不超載的范圍內(nèi)）、操作條件略有變化時對結(jié)果影響較小。缺點是：必須所有組分在一個分析周期內(nèi)都流出色譜柱，而且檢測器對它們都產(chǎn)生信號。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定74（2）內(nèi)標(biāo)法內(nèi)標(biāo)法是選擇樣品中不含有的純物質(zhì)作為對照物質(zhì)加入待測樣品溶液中，以待測組分和對照物質(zhì)的響應(yīng)信號對比，測定待測組分含量的方法。所謂內(nèi)標(biāo)法是將一定量的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，加入到準(zhǔn)確稱量的試樣中，根據(jù)被測物和內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量及在色譜圖上相應(yīng)的峰面積比，求出某組分的百分含量。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定75（2）內(nèi)標(biāo)法fsi——被測組分相對于內(nèi)標(biāo)物的相對校正因子。選擇內(nèi)標(biāo)物時要注意內(nèi)標(biāo)物質(zhì)是原樣品中不含有的組分；內(nèi)標(biāo)物的保留時間與待測組分相近，但彼此能完全分離；內(nèi)標(biāo)物的純度要符合要求。該方法受操作條件的影響較小。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定76（3）外標(biāo)法外標(biāo)法定量簡單，不需要校正因子，不論樣品中其他組分是否出峰，均可對待測組分定量。但此法的準(zhǔn)確性受進樣重復(fù)性和實驗條件穩(wěn)定性的影響。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定77第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定78（4）穩(wěn)定同位素稀釋分析（stableisotopedilutionarray）揮發(fā)性物質(zhì)在食品中占的比例很小，因此，對其進行準(zhǔn)確定量是十分困難的，常規(guī)的外標(biāo)法非常繁瑣，而添加一種或幾種內(nèi)標(biāo)物法的偏差較大，尤其是目標(biāo)物含量極低或不穩(wěn)定時。同位素是化學(xué)元素的原子核中含有相同的質(zhì)子但不同的中子數(shù)，因而其質(zhì)量數(shù)不同，如1H和2H、12C和13C由于化學(xué)元素的同位素具有相同的質(zhì)子和電子，因此其化學(xué)性質(zhì)相同。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定79穩(wěn)定同位素稀釋分析（stableisotopedilutionarray）與未進行穩(wěn)定同位素標(biāo)記的風(fēng)味化合物相比，穩(wěn)定同位素（如2H、13C）標(biāo)記的風(fēng)味化合物除了質(zhì)量數(shù)略微不同外，其他理化性質(zhì)如揮發(fā)性、反應(yīng)性、分配系數(shù)等方面完全一致。氣味化合物定量技術(shù)——SIDA穩(wěn)定同位素稀釋分析可以利用物質(zhì)TIC圖譜的不同對目標(biāo)氣味物質(zhì)進行精確定量第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定80左：[2H3]-乙酰吡嗪（a）和乙酰吡嗪（b）的質(zhì)譜圖（MS-EI）

右：1:1混合[2H3]-乙酰吡嗪（m/z125）和乙酰吡嗪（m/z122）的選擇離子檢測（SIM）色譜圖第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定81三、風(fēng)味化學(xué)研究新工具——GCO、AEDA1、概述據(jù)資料介紹，迄今已有8000（一說10000）余種化合物從食品的揮發(fā)成分中被鑒定出?，F(xiàn)在大家公認(rèn)，僅有有限數(shù)目的揮發(fā)物對食品的香味有貢獻，而并不是所有的揮發(fā)物成分。此外，食品中的一些氣味很強的化合物的含量很低，以至于用氣相色譜儀無法將其鑒定出來。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定82三、風(fēng)味化學(xué)研究新工具——GC-O、AEDA所以，光靠氣-質(zhì)聯(lián)用是不能夠?qū)κ称分械馁x予風(fēng)味特征的關(guān)鍵化合物進行分析鑒定的，GC-O(gaschromatography-olfactometry)、AEDA(aromaextractdilutionanalysis)技術(shù)開創(chuàng)了現(xiàn)代風(fēng)味化學(xué)的新時代，越愛越被廣泛地應(yīng)用于食品風(fēng)味的檢測方面。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定83第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定84一些常見大豆氣味化合物的氣味檢測閾值第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定化合物（氣味）氣味閾值（ppb,ng/L）己醛（清新，青草味）0.41-己醇（清新味）500反-2-壬烯醛（干草味，脂肪味）0.5-11-辛烯-3-醇（蘑菇味）1反，反-2,4-癸二烯醛（脂肪味，油炸味）0.07二甲基三硫化物（大蒜味，煮白菜味）0.0185GC-O是將氣相色譜的分離能力與人的鼻子敏感的嗅覺聯(lián)系在一起，是目前國際上最先進、最有效的食品香氣化合物的分析技術(shù)。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定862、GC/O數(shù)據(jù)收集與處理國際上已經(jīng)發(fā)展了許多技術(shù)用來收集和處理GC/O數(shù)據(jù)，主要有：基于不斷稀釋到閾值，用來產(chǎn)生強度值的稀釋分析法，如Charm分析和芳香萃取物稀釋分析（AEDA），以及檢測頻率法、后強度法、時間-強度法等。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定87（1）稀釋分析(AEDA)和Charm分析法芳香萃取物稀釋分析（AromaExtractionDilutionAnalysis，AEDA）和Charm分析法是常用的稀釋法。兩者原理相同，都是基于氣味-閾值原則，都是將抽提物進行多次稀釋直到各香氣化合物的閾值。AEDA法：萃取物不斷稀釋，一般是1：2或1：3，嗅聞每份稀釋樣品直到感覺不到顯著的氣味。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定88Charm分析法：分析中，稀釋液隨機放置，評價者用一個感官描述符指出每個特殊氣味感覺的起點和終點，組合個體嗅聞時間并畫成具有峰和量化的面積（Chart值）的圖表，峰面積代表量化的香氣強度。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定89AECA法（AromaExtractionConcentrationAnalysis）：與AEDA類似，只是嗅聞后將樣品進行濃縮，再進行嗅聞分析，形成了邊濃縮邊嗅聞的操作過程。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定90固相萃取-氣相色譜-嗅覺法（SPME-GC-O）：大多數(shù)的AEDA研究都是采用溶劑萃取或同時蒸餾萃?。⊿DE）來制備樣品的。近年來學(xué)者采用了SPME與AEDA相結(jié)合的方法。如Kim在2003年采用改變儀器分流比的辦法來稀釋分析物，但這種方法也存在局限性。靜態(tài)頂空嗅覺測量法（SHO）：稀釋步驟是通過減少注射頂空體積來評定一個化合物對整體風(fēng)味的貢獻。第三節(jié)食品風(fēng)味成分的分離鑒定91（3）檢測頻率法記錄一組評測員的檢測結(jié)果，克服了少幾個評價者的局限性，這個方法用同時嗅聞出風(fēng)味活性物質(zhì)的評價者數(shù)目（檢測頻率）來評價氣味強度。一般使用一組評價者（6~12人）對樣品進行分析。流出物一般分成三份，兩份用于嗅聞，一份用于FID，可用于兩個評價者同時分析。這個方法已經(jīng)被用于分析蚌類以及紅酒醋中的芳香活性化合物。（4）后強度法