固相微萃取結合GC-MS法對青海地產食醋中揮發性成分分析

◎ 黃天嬌，吉生軍

（青海師范大學 化學化工學院，青海 西寧 810008）

食醋是我國傳統的調味品，是西北人主要的進餐調味品。青海地產食醋呈深棕褐色，具有酸味柔和、香氣突出及久貯不變質的特點，深受消費者喜愛。與其他類型的食醋相比較，青海地產食醋揮發性成分的研究資料較少，形成青海地產食醋的特征香氣、風味的化學物質組成尚不清晰，這些化學物質雖然含量很少，但對食醋質量有極大的影響，不僅可以決定食醋的香氣和口味，還決定著食醋中健康因子由來。目前研究者通過液液萃取、蒸餾萃取及固相微萃取等前處理方法從食醋中鑒定出的揮發性化合物主要包括醇類、酯類、醛類、酸類和雜環類等[1-5]。本研究針對4種不同品牌青海地產食醋，通過采用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術對其揮發性成分進行了分析，并將檢測到的揮發性成分分成醇類、酯類、醛類、酚類及其他類等5大類指標進行研究。

氣相色譜-質譜法（Gas Chromatography Mass Spectrometry，GC-MS）既有氣相色譜優越的分離能力又有質譜對未知物質特別的鑒定能力，且靈敏度極高。食醋中化合物的物理化學性質復雜，包括易揮發和難揮發成分，各種離子和非離子化合物，用單一的色譜分析方法很難對食醋中的所有成分進行分析，因而GC-MS通常被用來檢測食醋中的化學成分[6-11]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

氯化鈉（分析純），上海沃凱生物技術有限公司；針筒微孔濾膜（0.22 μm，有機系與水系），上海安譜科技有限公司；超純水，實驗室自制；1～4號食醋樣品（青海地產食醋），西寧市各大超市購買。

1.2 實驗儀器

ISQTM LT氣相色譜-質譜聯用儀，賽默飛世爾科技公司；ME204E電子分析天平，梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司；超純水處理系統，上海摩勒科學儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 固相微萃取

將萃取纖維頭于250 ℃下老化20 min，直至無干擾峰出現。取2.0 mL食醋、6.0 mL去離子水加入樣品瓶中，并加入1.0 g NaCl和攪拌子，蓋好后置于60 ℃的恒溫水浴中。將萃取頭插入瓶中，推出纖維頭使之與醋液面保持2 cm的距離，萃取時間為40 min，攪拌速度為200 r·min-1，然后抽出纖維頭，再將萃取頭插入氣相色譜進樣口，同時啟動儀器，采集數據，待纖維頭于230 ℃解吸5 min后抽出纖維頭。最后使用0.22 μm有機相似物微孔管對濾膜材料進行微孔過濾。樣品待GC-MS檢測分析。

1.3.2 儀器條件

儀器控制（前進樣口SSL）；溫度280 ℃；壓力5.0 kPa； 柱 流 量 實 際 值 1.23 mL·min-1， 設 計 值1.00 mL·min-1；分流流量實際值 20.0 mL·min-1，設計值50 mL·min-1；不分流時間1.00 min；分流模式：不分流；流量模式：恒流；線速度52.5 mL·min-1；死時間0.95 min。

色譜條件。DB-WAX色譜柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm），高純度的氦氣（＞99.999%）；載氣采樣凈化器的驅動裝置：ther-mo tripie filter；載氣凈化流速：1 mL·min-1；每個進氣采樣口的最低溫度：200 ℃；載氣進樣口的進量：1.0 μL，不允許分流。色譜柱的初始升溫測定位置設置：50 ℃，保持2 min；持續升溫的移動速率：10 ℃·min-1；升至 200 ℃，保持 30 min。

質譜條件。離子源工作溫度：200 ℃；離子連接桿的實際工作電壓溫度：250 ℃；離子電離的實際工作電壓方式：EI；隔離電子源的能量：70 eV；應用電子能量倍增器的實際工作電壓：1 086 V；應用質量溫度評估掃描分析儀：單級四極桿；應用質量評估掃描的技術適用范圍：50～400 amu；質量掃描的工作方式：Scan。

1.3.3 化學成分分析

化學成分的分析檢索和數據識別：通過將各種化學成分進行分離后計算，得到的一個單分子組分相對色譜峰值所對應的質譜精度圖和一個工作站中的nist library等數據，并分別進行了色譜檢索和數據識別的相匹配，其識別匹配率和檢索識別的相對色譜精度組成比例都被要求高于85%。

2 結果與分析

本研究使用固相萃取儀對4種食醋中的化學成分分別進行萃取，然后將萃取液進一步濃縮，最后用于GC-MC分析。在4種青海地產食醋中分別檢測得到40多種化學物質，主要包括酯類、酚類、醇類和醛類等。用氣相色譜-質譜聯用儀對4種食醋樣進行檢測，得到4種樣品的化學成分組成，結果如表1～表4所示。

表1 樣品1萃取液中化學物質表

表4 樣品4萃取液中化學物質表

在檢測過程中有一部分化合物無法鑒定。這一類化合物不能在色譜圖相對應的保留時間處準確找到并進行分析，可能是由于這些化學物質含量極低。但這些未知化學物質均顯示出一定的豐度，也有可能對青海地產食醋整體的風味具有極大的影響。

根據質譜圖中質量數和粒子流強度確定了青海地產食醋中化合物成分。通過Library Search Report分析鑒定，在樣品1中，共檢測出43種化學成分，其中酯類化合物大約含有21種，共有醇類化合物11種；樣品2中一共檢測出化學成分36種，其中酯類化合物大約含有19種，含有醇類化合物3種；樣品3中共檢測出化學成分45種，其中酯類化合物大約含有26種，含有醇類化合物8種；在樣品4中，共檢測出46種化學成分，其中酯類化合物大約含有31種，含有醇類化合物2種。

表2 樣品2萃取液中化學物質表

表3 樣品3萃取液中化學物質表

3 結論

本研究對青海地產食醋中化學成分進行萃取，并進一步進行GC-MS分析。通過Library Search Report鑒定分析，每個樣品中可準確鑒定出40多種化學成分，主要包括醇類、酯類、醛類、酚類及其他類等。其中，酯類化合物在4種食醋樣品中最多，酯類化合物中乙酯類化合物最多；其次是醇類化合物，酮類最少，還有很多種未知化合物未檢測出來。

綜上所述，酯類化合物質是青海地產食醋中含量和種類最多的化合物質，4種食醋中化學物質在種類上無明顯差別，主要是含量的差別，乙酯類化合物含量起著主要作用。