GC2O檢測技術應用研究進展

葉國注,何群仙,李楚芳,吳多運,彭永華,陳素芹

(深圳市深寶華城科技有限公司,廣東深圳,518115)

GC2O檢測技術應用研究進展

葉國注,何群仙,李楚芳,吳多運,彭永華,陳素芹

(深圳市深寶華城科技有限公司,廣東深圳,518115)

GC2O(GC2Olfactometry,氣相色譜2嗅覺測定法)是將GC的分離能力與人類鼻子的靈敏性結合起來,可對氣味活性成分進行有效分析的方法。文中主要綜述了GC2O檢測技術及其在酒類、肉制品、飲料、水果、食品企業環境氣體中的應用。

GC2O,氣味活性成分,檢測技術,應用,研究進展

目前,GC2MS已廣泛應用于揮發性、半揮發性樣品的分析中,但其無法確定各個香氣組分對香味的貢獻大小,也就無法確定食品香味的關鍵風味(活性)成分。另一方面,GC2O(GC2Olfactometry)為一種感官檢測技術,它將GC的分離能力與人類鼻子的靈敏性結合起來,可對色譜柱流出物的風味同時進行定性和定量評價,使研究者能對特定香氣成分在某一濃度下是否具有風味活性,風味活性的持續時間及其強度,香型等風味信息進行確定,在食品風味活性成分、生產控制、食品加工企業環境氣體分析等研究中具有廣闊的應用前景,但其在香氣成分的結構分析上遠遠不能滿足研究的需要。因而,GC2O與MS結合可相互彌補之間的不足,并發揮更大的優勢。GC2O/MS(F ID)現已較為廣泛地應用于食品風味研究,并成為研究熱點領域,相關的研究也獲得了一定的進展。

1 GC2O檢測技術

GC2O檢測技術最早由Fuller等[1]于1964年提出,但于近年才興起的食品風味分析技術。GC2O以人的鼻子為檢測器,由于人的鼻子通常比任何物理檢測器都靈敏,從而賦予了此技術一些獨有的功能,如香氣成分香型及其強度的評價,特別適用于香味活性成分的分析。目前,已有一些GC2O嗅聞檢測技術可被用于鑒定氣味活性成分,主要有3類[2,3]:(1)稀釋法;(2)檢測頻率法;(3)強度法。選擇檢測方法時,應根據研究目的,聞香人員的水平、分析對象的性質、分析時間等因素綜合考慮。

1.1 稀釋法

稀釋法即逐步稀釋芳香提取物,分別進樣到氣相色譜,并對各香氣成分進行感官評價,直至在嗅聞口不再聞到氣味,其為風味活性物質檢測中最常用的方法[2,4]。稀釋法以AEDA(aroma extraction dilution a2 nalysis)和CHARM(combined hedonic aroma response measurement)最常見,2種技術都通過嗅聞初始提取物經一系列稀釋后的GC流出物,并評價GC流出物的香味活性,以各成分的香味檢測閾值為基礎,確定成分的OAVs值(odour activity values,香味活性值:香氣成分的濃度與其香味檢測閾值的比值),最后,根據各香氣成分的OAVs值等信息確定其對風味的貢獻。

稀釋法雖然得到了較為廣泛的應用,但仍有一些不足之處。如:分析時間長,特別是聞香人員較多時,所需時間更長,所以,參與感官評價的聞香人員數目通常是有限的,而這又會使感官評定結果的主觀性增強,降低準確性。與檢測頻率法和強度法相比,稀釋法分析時間最長,操作難度也最大[2]。此外,稀釋法認為,樣品中各香氣成分的風味活性與其濃度成正比,此假設具有一定的局限性[5]。

1.2 強度法

稀釋法和檢測頻率法都是對各風味活性成分香味存在與否進行檢測,而強度法(intensity methods)對活性成分的香味強度和持續時間都做了測定。強度法主要有兩種[2,6]:①OS ME(香味,希臘語),又稱指距法(fingerspan method);②峰后強度法(Posterior intensity evaluation methods)。強度檢測法中,風味活性物質的香味定量理論較少。不過,Petka等[5]研究發現,應用OS ME法獲得的峰面積取對數后的值與樣品中分析物的濃度呈現顯著的相關性;Rossiter[7]發現,分析物的濃度取對數后的值與其香味強度有著顯著相關的關系。

1.3 檢測頻率法

檢測頻率法(detection frequency analysis,DFA)由6-12個聞香人員對分析樣品中每一特定保留時間上的香氣成分香味呈現與否進行感官評定,并記錄相應的比率。聞香人員感官檢出頻率最高的香氣成分,被認為對分析樣品的風味影響最大。嗅味圖上的風味活性區域(odour region)的風味活性可用N IF(nasalimpact frequency)或SN IF(surface of nasal im2 pact frequency)值進行量化。

DFA可利用多個聞香人員的檢測出的香味圖進行匯總,只在一個濃度的樣品下進行,故,能用最少的時間來確定香味活性化合物;另外,聞香人員不需要經過專門的訓練。與稀釋法和強度法相比,DFA操作最簡便,花費時間最少,此為DFA最主要的優勢之一。但是,需要較多的聞香人員,檢測次數也應與聞香人員數相當,以使評定結果具有較好的重復性[3];此外,由于DFA是基于檢測頻率的一門檢測技術,不是直接測定香氣成分的香味強度,只要香氣成分的濃度大于感官檢測閾值,都能被檢出,因而,在香味強度的分析方面具有一定的局限性。

2 GC2O的應用

GC2O/MS結合了人的感官評價與MS的定性技術(另外,可通過各成分的保留指數使定性結果更為可靠),克服了GC2MS在風味活性成分評價中的缺陷,已成為香味活性研究的熱點領域,并得到了廣泛的應用。

2.1 GC2O在酒類風味研究中的應用

馬德拉酒(Madeira wines)產自葡萄牙馬德拉島,屬白葡萄酒類,其香型特征有甜香、堅果香、烘烤香、曬干的果味香等。Campo等[8]將4種10年陳馬德拉酒——分別釀自Malvazia,Boal,Verdelho,Sercial(釀制馬德拉酒最具代表性的葡萄品種)與3種3年陳Tenerife酒(分別釀自單一葡萄品種:Malvazia,Boal和Verdelho,產地:Tenerife,為方便表述,稱之為Tenerife酒)進行風味成分的GC2O/MS分析發現,馬德拉酒特有的風味成分有22個,共鑒定出32羥基24,52二甲基22(5H)2呋喃酮(辛辣味),22甲氧基苯酚(煙味),苯乙醛(新鮮的蜂蜜香),2,32戊二酮(牛油味),32甲基丁醛(雜醇味,腐臭味),42乙烯基222甲氧基苯酚(瀝青味),32壬烯222酮(濕的腐臭味),己醛(草味),32甲硫基丙醛(馬鈴薯味),順2威士忌內酯(椰子味),肉桂酸乙酯(花香)等11個風味成分;此外,有6個香氣成分顯著高于Tenerife酒,如:22甲基戊酸乙酯(果味),12辛烯232酮(蘑菇味),m2甲苯酚(皮革味),二氫肉桂酸乙酯(花香);其它未被鑒定出的成分需采用特定分離方法以進一步鑒定。另一方面,馬德拉酒缺少(葡萄)品種香的重要成分——芳樟醇(花香),22甲基232呋喃硫醇(肉味),32巰基己基乙酸酯(黃楊味),乙酸苯乙酯(玖瑰香);乙酸異戊酯(香蕉味)的含量亦顯著低于Tenerife酒。對4種馬德拉酒中檢測出的68個風味成分進行最大OAVs測定結果表明,除異丁醇,m2甲苯酚,乙酸異丁酯外,具有高GC2O得分的風味成分,其OAV值亦高,各風味成分的GC2O得分與其OAV值具有較高的一致性,最后,根據各風味成分的最大OAVs和閾值等信息,進一步證實,馬德拉酒的重要風味活性成分為苯乙醛,32羥基24,52二甲基22(5H)2呋喃酮,順2威士忌內酯及一些來自橡木桶的的揮發性酚類成分,如:22甲氧基苯酚,42乙烯基222甲氧基苯酚,m2甲苯酚等,而不是單萜烯醇類。

Falcao等[3]將產自巴西圣卡塔琳娜州(Santa Ca2 tarina)不同地區的5種赤霞珠(Cabernet Sauvignon)葡萄按照相同的工藝分別制成紅葡萄酒后,進行(傳統)風味感官審評,結果表明,5種紅葡萄酒風味的主要差異在于蔬菜香與熟果香的呈現程度不同,因而,將具有典型蔬菜風味特征的SJA酒與BR酒(具有典型熟果香、醬香)用于DFA分析,結合GC2MS、色譜保留時間、檢測成分的風味特征(與標準品對照)等信息,從5種紅葡萄酒中共同含有的14個風味活性成分中,鑒定出乙酸(醋味),丁酸(奶酪味,腐臭味),異頡草酸(臟襪子味,過時的奶酪味),22苯基乙醇(玖瑰香,花香),32甲硫基丙醛(煮熟的馬鈴薯味,湯味),22甲氧基232異丁基吡嗪(甜椒味,蔬菜味),β2大馬酮(桃子味,罐裝的蘋果味),β2紫羅酮(紫羅蘭香,花香),二甲羥基呋喃酮(醬香,焦糖香)等9個風味成分,并認為此9種風味成分為赤霞珠(Cabernet Sauvignon)葡萄酒的主要風味成分,其中,二甲羥基呋喃酮在BR酒中的平均含量為252μg/L,顯著高于在SJA酒中的平均含量(112μg/L);而22甲氧基232異丁基吡嗪在SJA酒中的含量為0.04μg/L,較BR酒中的含量(0.018μg/L)高得多。此外,Falcao等[6]認為,β2大馬酮在測定的濃度下(在BR酒中的平均含量為13.33μg/L,SJA酒為13.33μg/L),對果香香型的呈現具有積極的作用,但是,對22甲氧基232異丁基吡嗪的蔬菜香具有掩蓋作用。

除馬德拉酒,赤霞珠紅葡萄酒外,GC2O也被應用于土耳其Kalecik Karasi紅葡萄酒[9],西班牙南部Zalema白葡萄酒[10],意大利Fiano白葡萄酒[11],中國白酒[12]等酒類的風味研究中。

2.2 GC2O在肉產品風味研究中的應用

Soo2YeunMoon等[13]采用SPME法分別提取仿真牛肉、煮牛肉和烤牛肉的風味成分,進行GC2O/MS對比分析,從仿真牛肉的49個具有風味活性的化合物中鑒定出21個成分,主要包括含S及含N的雜環化合物,醛類和萜類化合物——32甲基呋喃,22甲基232呋喃硫醇,2,52二 甲 基 噻 吩,22乙 酰 基 呋 喃,4,52二甲基噻唑,苯甲醛,三甲基吡嗪,δ232蒈烯,α2萜品烯,22乙基23,62二甲基吡嗪,壬醛,2,32二乙基252甲基吡嗪,β2葑醇,2,52二甲基232異丁基吡嗪,δ2欖香烯,β2蓽橙茄油烯,等等,其中,22甲基232呋喃硫醇,δ232蒈烯,α2萜品烯,22乙基23,62二甲基吡嗪的風味活性最強,并認為,22甲基232呋喃硫醇在仿真牛肉的(牛肉)風味特征形成中具有重要作用,22乙基23,62二甲基吡嗪及其它吡嗪類成分則使仿真牛肉具有烘烤香風味,故,22甲基232呋喃硫醇、22乙基23,62二甲基吡嗪及其它吡嗪類成分是仿真牛肉的關鍵性風味成分;另一方面,δ232蒈烯,α2萜品烯(都具有檸檬風味)以及煮牛肉中含有(仿真牛肉不含有)的醛和酮類成分(如:戊醛,己醛,庚醛,22丁酮,32羥基222丁酮,22庚酮等),可能是使仿真牛肉與真實牛肉風味呈現出感官差異的因素。

江新業等[14]應用SDE法提取北京烤鴨的香氣成分,利用AEDA技術,結合GC2MS對其關鍵風味成分進行分析,結果表明,北京烤鴨的風味活性成分包括醇、醛、酮、含S及含N化合物,根據各風味成分的FD值,認為,32甲基丁醛(黑可可香),22甲基232呋喃硫醇(煮米飯香,肉香),32甲硫基丙醛(煮土豆香),12辛烯232醇(蘑菇香),反,反22,42癸二烯醛(脂肪香),反222十一烯醛(脂肪香)是北京烤鴨整體風味的主要貢獻者。田懷香等[15]采用HS2SPME提取金華火腿的香氣成分,經GC2O/MS分析后,找出22種帶有明顯風味特征的成分,其中有9種醛類化合物(22甲基丙醛,32甲基丁醛,22甲基丁醛,己醛,庚醛,32甲硫基丙醛,辛醛,苯乙醛,壬醛),4種含硫化合物(甲硫醇,二甲基二硫化物,二甲基三硫化物),3種雜環化合物(甲基2吡嗪,2,62二甲 基吡 嗪,22戊基呋 喃),其 對 金華火腿的整體風味貢獻很大,為金華火腿的重要風味化合物。

此外,鰱肉揮發性氣味成分的SPME2GC2MS/O分析結果表明[16],鰱肉的主要揮性性成分為一些羰基類和醇類化合物,占總揮發性物質的88%,其中,12種化合物具有氣味特征,風味強度較大的有:己醛(青味)、辛醛(油脂,青味)、壬醛(魚腥味)、62甲基252庚烯222酮(青味)、22十一烷酮(青味)、(Z)222戊烯212醇(青味,泥士味)等,各種風味活性物質的協同作用構成了鰱的特殊氣味。

2.3 GC2O在飲料風味研究中的應用

橙汁在世界各地都具有廣大的消費市場,其風味成分包括醇類、醛類、酯類、酮類和碳氫化合物等。E.Arena等[17]將莫羅(Moro),塔羅科(Tarocco),華盛頓臍橙(Washington navel)和瓦倫西亞晚(Valencia late)橙子分別榨取并制汁后,用50/30μmDVB/CAR/PDMS萃取纖維對各橙汁的風味成分進行吸附,并聯用GC2O/MS分析,GC2O檢測頻率結果顯示,莫羅橙汁中風味活性強的成分依次為:丁酸乙酯(菠蘿香),22甲基丁酸乙酯(果香),β2月桂烯(香油味),丁酸甲酯(草莓味),19#未知物(玖瑰香,煙味),α2蒎烯(松香),檸檬烯(檸檬味,薄荷味)等;塔羅科橙汁中風味活性強的成分依次:為丁酸乙酯,丁酯甲酯,和己酯乙酯(橙子香)等;華盛頓臍橙汁風味活性強的成分依次為:丁酸乙酯,α2蒎烯,檸檬烯,己酯乙酯,19#和20#未知物等成分;瓦倫西亞晚橙汁風味活性強的成分依次為:丁酸乙酯,22甲基丁酸乙酯,檸檬烯,α2蒎烯,β2月桂烯等成分;在所有22個風味活性成分中,莫羅橙汁有14個,塔羅科橙汁有15個,華盛頓臍橙和瓦倫西亞晚橙汁各有12個,其中,丁酸甲酯和辛酸乙酯只存在于2個血橙(莫羅和塔羅科)橙汁風味中,而芳樟醇只在2個甜橙(華盛頓臍橙和瓦倫西亞晚)橙汁風味中被檢出。Arena等[17]進一步從GC2O分析中各風味成分的感官評語總結出5大風味類型——果香,辛辣味,草本植物味,柑橘類植物味及花香,并將相應的檢測頻率相加,作出4個橙汁的風味圖[25],如圖1所示,果香為莫羅、塔羅科及瓦倫西亞晚橙汁風味中檢測頻率最高,并且,其在2個血橙橙汁中的檢測頻率要高于另2個甜橙橙汁;莫羅和塔羅科橙汁具有相似的風味檢測頻率特征,果香、辛辣味及柑橘類植物味為兩者的主要風味;華盛頓臍橙汁最主要的風味為柑橘類植物味,其次為辛辣味和果味,呈現出與其它3種橙汁不同的風味特征,主要是由于其風味中22甲基丁酸乙酯(果香)的檢測頻率比其它3種橙汁低得多,另有一未知物(刺激的橙味)亦有重要貢獻。

圖1 4種橙汁的風味圖

米飲料具有自然的大米清香,富含多種氨基酸,蛋白質,纖維素和糖類等化學成分,是一種高營養,風味獨特的飲料。馬曉佩等[18]應用HS2SPME法分別從黑米飲料和烘烤黑米飲料中萃取風味成分,并聯用GC2O/MS進行分析,在黑米飲料中檢測出17種香氣成分,醛類8種,醇類5種,酯類2種,呋喃類1種;而烘黑米飲料中鑒定出27種香氣成分,醛類6種,醇類2種,酯類2種,吡嗪類13種,呋喃類和酚類各為2種;醛類和醇類是黑米飲料的主要香氣成分,相對含量分別為48.73%和7.83%,其中,己醛是黑米飲料中含量最高的醛類組分(28.19%),其閾值較低,具有濃郁的青草氣味,為重要的香氣成分;烘烤黑米飲料中,醛類成分和醇類成分低于未烘烤黑米飲料,其相對含量為21.24%,其中,糠醛(杏仁氣味)和52甲基222糠醛(熟米飯氣味)是烘烤飲料中特有的重要香氣成分,賦予烘烤黑米飲料杏仁和焦烤氣味,此外,烘烤黑米飲料增加了十多種吡嗪類化合物,其相對含量為45.02%,此類物質為美拉德反應的產物,一般閾值較低,賦予飲料青椒、爆米花、烤焙等風味,是重要的香氣成分。

Garrut等[19]應用Porapak Q樹脂對腰果飲料的風味成分進行吸附捕集,再聯用GC2O/MS分析,共檢測出41種揮發性成分,其中,酯類最多,其次為醇類,酸類及酮類;主要含量成分為:32甲基丁醇,乙酸異戊酯,異丁醇,己酸乙酯,癸酸乙酯,32甲基丁酸乙酯,乳酸乙酯,丁酸乙酯及苯乙烯。OS ME結果表明,酯類化合物:丁酸乙酯(甜味,腰果味,果味,酯味),22甲基丁酸乙酯(甜味,腰果味,果味,花香,蘋果味),32甲基丁酸乙酯(甜味,腰果味,果味,熟果味),順2巴豆酸乙酯(甜味,腰果味,熟果味),己酸乙酯(甜味,腰果味,果味,薄荷味),辛酸乙酯(果味,椰子味,花香),32甲基丁酸甲酯(不愉快的腰果味),32甲基戊酸甲酯(甜味,腰果味,果味),及一些未得到定性的化合物,對腰果飲料的風味特征——腰果味、甜味、果味的呈現具有關鍵的作用;己酸(發酵味,醋味,蘑菇味),32苯丙酸乙酯(甜味,干果味,茶味,馬鈴薯味),苯乙醇(甜花香),辛酸(腰果味,酒味),肉桂酸乙酸(花香)雖然風味強度較低,但風味持續時間長,對腰果飲料風味可能也有重要的貢獻;22甲基丁酸(強烈持久的臭汗味),異戊酸乙酯(指甲油味,塑料味),32甲基丁醇(煙味),苯乙烯(塑料味),乙酸(醋酸味),己酸和異丁醇(發酵味)等風味成分具有較強的、不愉快的風味。

2.4 GC2O在水果產品風味研究中的應用

Boudhrioua等[20]對香蕉后熟及干燥過程中風味成分的變化規律進行研究,對新鮮香蕉(果皮顏色為全黃)置于烘箱中,施以40℃,60℃,80℃的空氣(對應的空氣濕度為15%,5%,3%),分別處理24h后,應用OS ME法從新鮮香蕉和干香蕉的香氣成分中鑒定出7種具有風味活性的成分——異戊醇(辛辣味),乙酸丁酯(果味),乙酸異戊酯(果味),欖香脂素(果味),N I1(未知物1,火味,干果味),N I2(未知物2,火味,干果味),N I3(未知物3,火味,干果味),將此7種成分在新鮮香蕉與干香蕉(80℃,處理24h)在含量進行方差分析,結果表明,N I1,N I2,N I3三種成分在新鮮和干香蕉中的含量存在極顯著的差異,使干香蕉具有火味,而其它4種成分的差異未達顯著性水平。此外,異戊醇,乙酸異戊酯和乙酸丁酯在40℃,60℃,80℃的加熱條件下,24 h后急劇地減少;N I1,N I2,N I3的含量在加熱條件下較為穩定,但在80℃,加熱24 h后,開始有了較大幅度的提高,可能開始大量形成;欖香脂素的含量在各個溫度下基本不變,熱穩定性好,其在新鮮香蕉和干香蕉中的風味強度無顯著差異。故,推斷,乙酸丁酯和乙酸異戊酯對新鮮香蕉的果味呈現具有關鍵作用,而N I1,N I2,N I3則賦予了干香蕉火味的特征。

JiLuan Chen等[21]應用100μm PDMS萃取纖維對中國鴨梨的風味成分進行萃取,GC2MS/O分析后,共鑒定出51個香氣成分,其中,最重要的香氣成分為:己酸乙酯(果味,新鮮味,蘋果味,白蘭地酒味,相對含量:26.14%),丁酸乙酯(草莓味,蘋果味,香蕉味,相對含量:16.62%),α2法呢烯(相對含量:16.62%),己醛(果味,新鮮味,相對含量:6.16%),乙酸乙酯(果味,菠蘿味,相對含量:3.68%),乙酸己酯(蘋果味,梨味,花香,相對含量:1.10%)。隨后,將鴨梨儲藏在0℃,相對濕度為80%-90%的容器中,每個月測定一次香氣成分,共連續進行5個月,結果顯示,乙酸乙酯,丁酸乙酯,己酸乙酯,乙酸己酯的含量在前4個月呈上升趨勢,然后下降;己醛和α2法呢烯在儲藏期間緩慢下降,而(E,Z)22,42癸二烯酸乙酯基本不變;己醛含量在鴨梨采后未成熟的果皮中不斷增加,但在果皮成熟后的儲藏期間卻開始下降;乙酸己酯與(E,Z)22,42癸二烯酸乙酯對Bartlett梨具有重要的貢獻,α2法呢烯為日本梨果皮揮發性成分中的重要成分,對La France梨的新鮮味起著關鍵性的作用,但是,此三種成分在鴨梨風味中的作用還有待于進一步研究。

此外,GC2O也被應用于臍橙包裝和儲藏過程中引起風味變化的關鍵香氣成分研究[22],西班牙Tem2 pranillo和Grenache紅葡萄(Vitis vinifera)香氣前體物(所釋放)的揮發性成分分析中[23]。

2.5 GC2O在食品相關企業環境氣體分析中的應用

Kleeberg等[24]對油脂精煉廠的廢氣處理效果進行研究,SPME2GC2MS及GC2O結果表明,未經處理的油脂廢氣中共有56種成分被檢出,主要的成分為脂肪氧化產物(如:醛類和酮類),碳氫化合物,脂肪酸的甲酯化物,醇類,萜烯類及呋喃類,其中,只有16種成分具有氣味活性——a#峰(己醛,蘋果味,青味),a#峰(未知物,腐臭味,堅果味),c#峰(庚醛,腐臭味),d#峰(未知物,不愉快氣味),e#峰(12辛烯232醇,蘑菇味),f#峰(辛醛,腐臭味,橙子或桔子味),g#峰(22辛烯醛,腐臭味),h#峰(22正戊基呋喃,果味),i#峰(未知物,泥土味,生馬鈴薯味),j#峰(未知物,甜味,芬芳的),k#峰(未知物,瓜味),l#和m#峰(22壬烯醛,黃瓜味),n#峰(未知物,脂肪味),o#峰(未知物,刺激味,辛辣味),p#峰(未知物,脂肪味),整體風味表現為腐臭味、脂肪味;經生物洗滌器處理后,醛類,酮類,脂肪酸甲酯物關鍵成分被完全降解,GC2O只能檢出5個峰上的氣味——i#峰(未知物,泥土味,生馬鈴薯味),l#和m#峰(22壬烯醛,黃瓜味),o#峰(未知物,刺激味,辛辣味),p#峰(未知物,脂肪味);之后,脂肪族、環狀及芳香族碳氫化合物,萜烯類和呋喃類化合物經過生物過濾處理后進一步減少,此時,只有i#峰(未知物,泥土味)具有氣味活性,但是,由于其濃度低,在GC2MS中未得到有效鑒定,經生物處理后,整體風味表現為泥土味;最后,經活性炭處理后,在GC2MS和GC2O分析中都未檢測出任何成分。

Nicole E Rabaud等[25]從加利福尼亞州北部一奶牛場排放出的揮發性有機成分中鑒定和定量出35種化合物,包括酸類、酯類、醇類、醛類、酮類、鹵化物、胺類和碳氫化合物,此35種成分在空氣中的濃度范圍為0.087—747.76μg/m3,其中,具有最大氣味活性的是脂肪酸和酯類成分,如:纈草酸(腐臭的黃油味),十一烷酸乙酯(橡膠味),壬酸乙酯(塑料味)等,這些成分在不同取樣點空氣中的濃度都在100μg/m3以下。此外,GC-O也被應用于豬場[26]、垃圾處理廠[27]、建筑產品[28]、火災[25]等環境氣體分析中。

2.6 其他

除以上提及的方面外,GC2O在香型重現、茶葉、牛至、海產品、奶制品、生產原料及生產過程質量控制等方面均有所涉及,并將獲得更為廣泛、深入的應用。

張玉玉[30]采用水蒸氣蒸餾法提取牛至精油,并進行GC2MS、GC2O分析,共分離鑒定出35種揮發性化合物,其中,有氣味活性的成分有24個,主要包括α2蒎烯(甜香,柑橘香,檸檬香)、D2檸檬烯(甜香,柑橘香,檸檬香)、γ2松油烯(油膩味,萜香,柑橘香)、牛至醇(青香,涼香,辛香,壤香,木香)、香芹酚(辛香,藥香,涼香,煙香,木香)、百里香酚(百里香油似的辛香和草香)、α2金合歡烯(萜香,青香,草香,藥草香,松木香)等。Anne2Christin Bansleben等[31]通過GC2 O分析,獲得3個不同產地牛至的風味活性物質后,將化學計量學方法(主成分分析、等級聚類分析、線性判別法、偏最小二乘回歸分析)應用于風味活性成分的數據處理,對3個不同來源的牛至進行鑒別,結果顯示,化學計量學鑒別結果與人的感官分析結果的良好的一致性,并可對主要香味的關鍵成分進行分析,在鑒定新品種中,具有速度更快、準確性更高的優點,可作為牛至育種中快速篩選潛在新基因的參考。

3 總結與展望

GC2O在風味強度評價方面具有儀器無法比擬的優越性,結合MS、保留指數等信息,可對各香氣成分進行良好的定性與定量,其在氣味活性分析中必將發揮更大的作用,應用范圍也將更加廣泛。目前,已出現了GC×GC2O/MS技術,其可使各香氣成分得到更好的分離,獲得更為可靠、豐富的信息。另一方面,GC2O檢測技術及其應用雖然已取得了不小進展,但相關的定量理論基礎仍需深入開展,以滿足進一步發展、應用的需要。以稀釋法為例,其認為,風味活性與樣品中各風味成分的濃度成正比,而這一假設有一定的局限性。如:有的高強度的香味化合物經幾步稀釋后香味就消失了,一些低強度的香味化合物經多步稀釋后仍具有香味。此外,GC2O感官審評量化結果的重復性、穩定性、靈敏性仍有不少工作值得進行。當前,GC2O檢測技術各有特點,可根據具體情況,采取相應的方法,亦可結合幾種方法的特點進行檢測,使結果更為科學、合理。

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ABSTRACTGC2O(GC2Olfactometry)is the technology of combining the separation capability of GC with sensitivity of the human nose,which could analyze the odour active components effectively.The article mainly summarized the detection technology of GC2O and its application in alcohols,meats,beverages,fruits and environmental gas of food enterprises.

Key wordsGC2O,odour active components,detection technology,application,research progress

Research Progress on the Application of GC2O Detection Technology

Ye Guozhu,He Qunxian,Li Chufang,Wu Duoyun,Peng Yonghua,Chen Suqin
(Shenzhen Shenbao huacheng Technology.Co.Ltd,Guangdong,Shenzhen 518115,China)

碩士,助理研發工程師(何群仙為通訊作者)。

2009-10-28,改回日期:2009-12-25