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冰红茶饮料香气成分的固相萃取GCMS分析

气质联用(GCMS)

  • 冰红茶饮料香气成分的固相萃取gcMS分析



    前 言

    夏日热日炎炎,喝一瓶凉爽的冰红茶,爽口解渴。一般饮料多用液液萃取法来提取香气成分,但需要使用大量溶剂,并需要浓缩,手续繁琐。也有使用固相微萃取法,但不好准确定量。本文采用固相萃取-气相色谱质谱法(SPE-gcMS)分析鉴定冰红茶饮料的香气成分,此法操作简单方便, 使用极少量的有机溶剂,提取浓缩净化一体。并利用Amdis质谱解卷积软件识别拆分共流出色谱峰,得到更纯净的质谱图,更利于下一步质谱检索的工作;并结合保留指数校正使质谱检索结果更为准确。并使用动态范围宽的FID内标法定量。共检出定量了冰红茶里面148个香气组分。

    1试验部分
    1.1 仪器与装置
    美国安捷伦6890N/5975C气相色谱-质谱联用仪,带有德国Gerstel的MPS2多功能自动
    进样系统,整合FID检测器,同时带德国Gerstel毛细管柱分流装置。
    固相萃取仪SPE (J.T.Baker)
    默克密理博超纯水机

    1.2 样品和标样、试剂
    冰红茶饮料样品,市场样,来自某超市。
    所有香气化合物标准品均来自Sigma-Aldrich等主要试剂公司,少数为实验室内部精制标样。C6-C30正构烷混合标准物来自安谱公司。
    SPE小柱:BondElut PPL苯乙烯-聚乙烯基苯聚合物,从安谱公司购买),3ml/200mg
    甲醇,特丁基甲醚(色谱纯,安谱公司)
    超纯水(本实验室默克密理博超纯水机制备)

    1.3 gc/MS条件

    1.3.1 色谱条件:
    色谱柱:安捷伦HP-Innowax(60m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱;
    升温程序: 60℃,以5 ℃/min升至250℃,保持18 min;
    载气(He,纯度99.999%以上)流速1.7 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280℃;离子源温度230℃;四级
    杆温度150℃。SCAN扫描范围:29-400。

    1.4样品处理及分析方法

    固相萃取法:准确称取约200g冰红茶饮料样品,加入适当量内标物。
    活化SPE小柱:用3ml甲醇,3ml水洗;加入上述样品,流速1ml/min; 用3ml水冲洗小柱;干燥后,用特丁基甲醚1ml洗脱。进样1微升洗脱液,进行gc-MS/FID分析。

    液液萃取法(用于对比):准确称取约200g冰红茶饮料样品,加入适当量内标物,加入20g固体氯化钠,用乙醚戊烷(1:1)30ml X 4提取,无水Na2SO4干燥后用微柱浓缩器浓缩到1ml。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。
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  • symmacros

    第1楼2015/08/07

    应助达人

    2 结果与讨论
    2.1 实验结果

    冰红茶饮料固相萃取总离子色谱图(TIC)如下:

    图1 冰红茶饮料固相萃取总离子色谱图(TIC)

    2.2数据处理:
    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。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(保留指数值参见表 冰红茶饮料成分表)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,香气样品的含量范围较宽,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检测器的结果计算冰红茶饮料样品组分的含量。

    2.3 冰红茶饮料成分(鉴于知识产权问题,只公布部分数据,请谅解)

    表 冰红茶饮料成分表 (部分)




    从上述结果来看,从冰红茶饮料里一共鉴定测定了148个香气组分。

    3 结论
    本文应用固相萃取-气相色谱质谱法(SPE-GCMS)分析鉴定和测定冰红茶饮料的成分,方法简单,和液液萃取相比,使用有机溶液极少,检出成分多。并使用自动化质谱图解卷积和鉴定软件(AMDIS)处理质谱数据,共检出定量了148个组分。冰红茶饮料香气主要由茶味香气化合物和柠檬味香气等化合物构成。例如茶香气化合物芳樟醇及其衍生物; 柠檬味的柠稀、桉叶素、柠檬醛等;其它香气化合物香兰素,乙基麦芽酚等。

    附:冰红茶饮料固相萃取和液液萃取结果对比:
    两者的轮廓图比较接近,但固相萃取的提取的组分要多一些,由于两种提取方式有所不同,有些化合物的提取回收率有差异。

    图2 冰红茶饮料固相萃取和液液萃取总离子色谱图(TIC)对比

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  • GRANT

    第2楼2015/08/07

    应助达人

    朱老师深夜发好文章,搬凳子品品先

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  • madmeimei

    第3楼2015/08/07

    应助达人

    朱老师,有个问题咨询下,我在做饮料萃取分析的谱图中,总是出现苯甲酸的大峰。如何去除苯甲酸呢?您的谱图中有这个峰吗?

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  • jauny0000

    第4楼2015/08/07

    这SPE这么好?那饮料类不是都可以用了。
    这SPE柱有一定要求的吧

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  • symmacros

    第5楼2015/08/07

    应助达人

    我这里面 有苯甲酸,是防腐剂。如果不处理,峰可能很大。可以用稀碱小心中和一下,就不会有大峰了,但某些酸就可能无法检测到了。

    madmeimei(madmeimei) 发表:朱老师,有个问题咨询下,我在做饮料萃取分析的谱图中,总是出现苯甲酸的大峰。如何去除苯甲酸呢?您的谱图中有这个峰吗?

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  • symmacros

    第6楼2015/08/07

    应助达人

    SPE对饮料提取效果确实不错,SPE柱选择也很重要。回头有个专题SPE应用香气香味测定的帖子专门讲一下。

    jauny0000(jauny0000) 发表:这SPE这么好?那饮料类不是都可以用了。
    这SPE柱有一定要求的吧

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  • symmacros

    第7楼2015/08/07

    应助达人

    昨天晚上回家的时间比较晚,正好有点事情要等,所以就发了一篇,内容不全,等今天又时间再补充一下。

    GRANT(fatinsect) 发表:朱老师深夜发好文章,搬凳子品品先

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  • 牛二

    第8楼2015/08/07

    应助达人

    看来,饮料里面用的香料种类也不少啊 102个

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  • 千层峰

    第9楼2015/08/07

    分析时间挺长啊,超过1个小时呢。。

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  • symmacros

    第10楼2015/08/07

    应助达人

    超过1小时,香精香料或含香样品一般都比较复杂,需要较长的分析时间。

    千层峰(jxyan) 发表:分析时间挺长啊,超过1个小时呢。。

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