绿茶特征香气成分鉴定

feiniao

2015/08/09

私聊

气质联用（GCMS）

绿茶特征香气成分鉴定
茶叶香气是决定茶叶品质的重要因子之一,也是其重要的感官评定指标。绿茶以“青香，鲜灵”的特征香气而深受广大消费者喜爱。gc-MS法的优点是发挥了气相色谱法对复杂混合物的高效分离特长及质谱在鉴定化合物中的高分辨能力, 实现了多组分混合物的一次性定性、定量分析。然而gc-MS只能给出食品香味成分的组成和含量, 无法确定对食品香味起作用的一些关键香味化合物。
香气强度可以用香气活力值 (OAV)来表示，以此描述各香气物质对食品香气的贡献程度。使用阈值的概念可以评价嗅感的强度，因为有些组分虽然在食品中的浓度高，但如果其阈值也大时，它对总的嗅感风味的贡献也就不会很大。因此，在判断一种物质在食品香气中所起的作用时，应该将仪器分析的香气物质的浓度和香气阈值综合考虑。如果香气活力值 (0AV)<1，说明嗅觉器官对该香气物质无感觉或嗅不到该香气物质的气味。香气活力值越大，说明该香气物质越有可能成为特征香气成分。目前，该方法已被应用于茶叶、酒类、肉类、乳品、水果、茶等食品中关键香味成分的分析。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
某绿茶：上海九星茶叶市场。
1.2 实验方法
1.2.1 样品预处理
准确量取400mL纯净水于一具塞锥形瓶中，于82℃水浴锅中平衡，至瓶内水温稳定为80℃（温度计测量）；准确称量30g绿茶加入到锥形瓶内，浸泡10min（期间每隔2min摇匀一次）；浸泡完成后迅速经纱网过滤，滤液即为样品液。
1.2.2 顶空固相微萃取（SPME）
将SPME萃取头在gc-MS仪的进样口老化，老化温度为250℃，老化时间为30min，载气流速为1.0mL/min。准确称取10 ml样品液，吸取10μL氘代愈创木酚（内标）于20 mL顶空瓶中，密封，水浴温度为50℃，插入经过老化处理的固相微萃取头，使萃取头处于样品之上1.4 cm，萃取30min后取出，迅速插入gc-MS联用仪的进样口，于250℃下解吸5min后进行gc-MS分析。
1.2.3gc-MS测定条件
gc条件：
色谱柱：INNOWAX，60m×0.25mm×0.25μm；载气：He；载气流速：1mL/min；进样模式：不分流；进样口温度：250℃；升温程序：45℃保持10min，以3℃/min升至120℃，再以5℃/min升至240℃保持20min；
‚ MS条件：
离子源：EI源；离子源温度：230℃；电子能量：70eV；质量扫描范围：30-350u；扫描模式：全扫描。
1.2.4数据分析
定性：由gc-MS分析得到的质谱数据经计算机在NIST11标准谱库的检索、保留指数和Amdis鉴定。
定量：通过内标物质含量和出峰面积，计算相对含量。
2.结果与分析
gc-MS分析得到230种挥发性成分（表中只列出69种）。如表1所示，含量较高的成分是heptanal，1-pentanol，(E)-2-pentenal，(E)-2-heptenal，benzaldehyde。而通过计算OAV值，鉴定出关键香气组分为44种 (OAV≥1)。在44种香气活性化合物中，OAV值大的为2-methylpropanal，其次为3-methylbutanal、(E)-2-heptenal，hexanal，indole等。比较两者数据，发现含量和OAV数值差异十分明显。比如，indole其含量仅为5.91ppb，但由于其阈值只有0.04ppb，结果OAV较大；而1-pentanol含量高达8931.61ppb, 但由于其阈值为5000ppb，结果OAV反而较小。
因此，在判断一种物质在食品香气中所起的作用时，应该将仪器分析的香气物质的浓度和香气阈值综合考虑，才能准确鉴定出对食品香气贡献大的成分。
Table 1 香气物质成分和OAV

No	Compounds	RI	Concentration (ppb)	Thresholds (ppb)	OAV
No	Compounds	Innowax	Sample	Thresholds (ppb)	Sample
1	acetaldehyde	714	22.86	10	2.3
2	dimethyl sulfide	716	48.50	1.1	44.1
3	propanal	750	211.20	81	2.6
4	furan	774	12.04	11	1.1
5	2-methylpropanal	821	283.91	0.7	405.6
6	2-methylfuran	824	8.47	3500	0.0
7	butanal	832	67.50	17	4.0
8	3-methylbutanal	910	69.29	0.2	346.4
9	2-methylbutanal	912	40.80	1	40.8
10	2-ethylfuran	925	1.35	2.3	0.6
11	pentanal	935	261.04	12	21.8
12	2,3-butanedione	970	77.59	15	5.2
13	1-penten-3-one	973	1.54	23	0.1
14	2,3-pentandione	1054	126.16	29	4.4
15	dimethyl disulfide	1071	2.81	1.1	2.6
16	hexanal	1084	988.00	4.5	219.6
17	3-methylbutyl acetate	1129	3.00	2	1.5
18	(E)-2-pentenal	1131	4437.00	310	14.3
19	1-penten-3-ol	1157	2397.60	400	6.0
20	2-heptanone	1169	1.59	140	0.0
21	heptanal	1174	10560.00	550	19.2
22	(E)-2-hexenal	1192	1793.40	82	21.9
23	2-pentylfuran	1223	1.47	5.9	0.2
24	(Z)-4-heptenal	1230	8.47	10	0.8
25	1-pentanol	1255	8931.60	5000	1.8
26	octanal	1280	89.57	0.7	128.0
27	2,5-dimethylpyrazine	1302	115.71	20	5.8
28	(E)-2-heptenal	1315	3408.70	13	262.2
29	2,3-octanedione	1320	15.39	-
30	6-methyl-5-hepten-2-one	1336	1964.70	50	39.3
31	hexanol	1360	885.96	500	1.8
32	(Z)-3-hexen-1-ol	1378	1303.10	70	18.6
33	2-nonanone	1380	1.30	130	0.0
34	nonanal	1385	279.30	40	7.0
35	2,3,5-trimethylpyrazine	1395	119.84	297	0.4
36	(E,E)-2,4-hexadienal	1405	135.72	94.8	1.4
37	(E)-2-octenal	1411	18.20	3	6.1
38	cis-linaloloxide	1420	1573.00	320	4.9
39	1-octen-3-ol	1426	18.79	1.5	12.5
40	heptanol	925	1.34	3	0.4
41	furfural	1455	469.68	282	1.7
42	trans-linalooloxide	1465	671.76	320	2.1
43	(E,E)-2,4-heptadienal	1470	228.34	56	4.1
44	2-ethyl-1-hexanol	1490	1.70	1280	0.0
45	2-acetylfuran	1490	109.47	15025.2	0.0
46	camphor	1492	1.84	460	0.0
47	benzaldehyde	1495	2419.80	750.9	3.2
48	(R)-(-)-linalool	1537	725.46	10	72.5
49	1-octanol	1553	1.05	110	0.0
50	5-methyl-2-furfural	1598	1678.90	500	3.4
51	hotrienol	1623	313.20	110	2.8
52	methyl benzoate	1624	1.91	73	0.0
53	phenyl acetaldehyde	1625	8.13	4	2.0
54	3-methylbutanoate	1645	1.95	60	0.0
55	α-terpineol	1670	32.97	330	0.1
56	methyl salicylate	1745	1154.40	40	28.9
57	geraniol	1847	196.88	40	4.9
58	hexanoic acid	1871	19.17	1840	0.0
59	benzyl alcohol	1902	2.28	100	0.0
60	phenylethyl alcohol	1925	136.80	60	2.3
61	β-ionone	1932	4.29	7	0.6
62	heptanoic acid	1945	1.76	3000	0.0
63	2-acetylpyrrole	1950	2.13	170000	0.0
64	cis-jasmone	1959	7.30	-
65	methyl jasmonate	1974	348.82	70	5.0
66	nerolidol	2009	896.40	10	89.6
67	octanoic acid	2083	2.36	1900	0.0
68	dihydroactinidiolide	2400	14.44	-
69	indole	2450	5.91	0.04	147.7