CN104458991A - 一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法 - Google Patents

一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法 Download PDF

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杨春英
刘学铭
王思远
陈智毅
林耀盛
唐秋实
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Abstract

本发明公开了一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，包括以下步骤：(1)取样品置于顶空瓶中，55-65℃恒温预热15-20min，将老化后的固相微萃取头插入顶空瓶中，吸附40-50min后取出萃取头插入气相色谱进样口，250-260℃解析3-5min；对食用植物油供试样品进行挥发性风味物质萃取富集：(2)确定色谱条件：色谱柱：J&W DB-5MS UI毛细管色谱柱30m×0.25mm×0.25μm；进样口温度：250℃，不分流；载气：高纯氦气，流速为1.0mL/min；程序升温；按色谱条件，将制备好的样品注入气相色谱-质谱联用仪分离检测；根据测定的原始色谱数据及质谱数据，获得食用植物油挥发性成分的组成及相对含量。本发明方法样品的前处理简单，无溶剂，可快速实现食用植物油中的挥发性风味物质的定性定量分析。

Description

一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法
技术领域
本发明涉及一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法。
背景技术
食用油为必须消费品,人们极易通过食用油的气味来判断其种类。食用油气味是由浓度极低、种类繁多且结构复杂的各种挥发性风味物质组成。面对各式各样的掺伪手段，主观嗅觉根本无法辨别真伪，必须借助现代仪器分析技术对食用油的风味物质进行客观、系统的研究与分析。
传统的风味萃取技术主要包括蒸汽蒸馏法、溶剂萃取法、静态顶空和动态顶空(吹扫捕集)萃取法等，这些方法各有优缺点，均具有一定的缺陷，如蒸汽蒸馏法非常耗时，溶剂萃取法大多使用有毒溶剂，有害健康并污染环境，顶空法需要有专门的顶空取样装置, 价格昂贵，且有记忆作用。与常用的风味提取技术相比, 动态顶空固相微萃取（HS- SPME）有着自己独特的优势，无溶剂、简便、经济、效率高、选择性好及实用性强等特点，大大提高了分析检测的效率和准确性，广泛应用于肉类、谷物、酒类、水果等食品香气的分析研究中。
国内对于食用植物油挥发性风味成分研究报道不多，主要立足于某种植物油（以菜籽油为主）生产过程中变化，并未充分利用HS-SPME对各种食用植物油的挥发性风味物质进行系统研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，该方法具有快速、简便、绿色且适用性广，可应用于不同品种食用油的风味物质的鉴定。
为达到以上目的，可通过以下技术措施来实现：一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，包括以下步骤：
(1)  确定风味物质萃取条件：取样品置于顶空瓶中，55-65 ℃恒温预热15-20 min，将老化后的固相微萃取头插入顶空瓶中，吸附40-50 min后取出萃取头插入气相色谱进样口，250-260 ℃解析3-5 min；
 (2)  确定色谱条件：色谱柱：J&W DB-5MS UI毛细管色谱柱30 m×0.25 mm×0.25μm；进样口温度：250 ℃，不分流；载气：高纯氦气，流速为1.0 mL/min；程序升温；
 (3) 按(1)的萃取条件，取食用植物油供试样品进行挥发性风味物质萃取富集；
 (4) 按(2)的色谱条件，将(3)制备好的样品注入气相色谱-质谱联用仪分析鉴定；
(5)数据分析及鉴定：经过步骤(4)后，根据测定的原始色谱数据及质谱数据， 获得食用植物油挥发性成分的组成及相对含量。
步骤(1)所述固相微萃取头为50/30μm DVB/CAR/PDMS，搅拌器速度2000 r/min。
步骤(2)中所述的程序升温为为：初始温度35-40 ℃，保持0-5 min，以5-8 ℃/min升温速率升至60 ℃，以2-5 ℃/min升温速率升至70 ℃，以≤5 ℃/min升温速率升至150 ℃，以10-15 ℃/min升温速率升至220℃，保持0-5min。
步骤(4)中所述质谱的工作条件为：采用EI源、正离子检测，电子能量为60-100eV，离子源温度为 200-240℃，单四级杆温度为 130-200℃，扫描方式为全扫描方式，电子倍增器电压为1670-2500V。
步骤(5)所述相对含量采用面积归一化方法进行计算。
 本发明与现有技术相比，具有以下优点：
   （1）本发明测定方法的样品前处理简单，无溶剂，可快速实现食用植物油中的挥发性风味物质的定性定量分析。从样品处理到分析完成只需1个小时。
   （2）本发明可对不同品种食用植物油间的挥发性组成及含量进行比较， 应用性更广，为科研实验、生产应用及食用油质量控制提供新的方法。
   （3）本发明采用质谱检测器，利用气质工作站中的 NIST11 软件可以直接定性色谱峰。
   （4）本发明对进一步系统研究各种植物油挥发性成分，建立基于挥发性风味物质指纹图谱技术甄别植物油具有重要意义。
附图说明
图1 某品牌花生油挥发性风味成分总离子流图；
图2 某品牌茶籽油挥发性风味成分总离子流图。
具体实施方法
实施例1（花生油）：
一、样品处理
 称取5.0 g样品置于20 mL顶空瓶中，并放入恒温磁力搅拌器中，搅拌速度2000r/min，60℃水浴恒温预热20 min，将老化后的50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头插入顶空瓶中，吸附45 min后取出萃取头插入气相色谱进样口，250 ℃解析5 min，进行挥发性风味物质萃取富集（GC-MS分析）。
二、注入气相色谱-质谱联用仪（HS-SPME）分离检测
气相色谱采用安捷伦 6890N ：
①分析柱是J&W DB-5MS UI 弹性石英毛细管柱（30m*0.25mm*0.25um）；
②载气 ：氦气，流速为 1.0mL/min ；
③进样方式：不分流进样；
④进样口温度为 250℃，传输线温度为 280℃ ；
⑤程序升温，初始温度35 ℃，保持5 min，以6 ℃/min升温速率升至60 ℃，以4 ℃/min升温速率升至70 ℃，以5 ℃/min升温速率升至150 ℃，以10 ℃/min升温速率升至220℃。
质谱（采用安捷伦 5975B）：
① EI 源，正离子检测，电子能量为 70eV ；
②离子源温度为 230℃，单四级杆温度为 150℃ ；
③扫描方式为全扫描方式 ；
④电子倍增器电压为 1953V，无溶剂延迟；
三、 数据分析及处理
色谱图的保留时间和积分面积由工作站自动完成，利用 NIST11 谱库定性色谱峰。
各挥发性成分的相对含量通过面积归一化法得到。
参见图 1，所选花生油挥发性组分中鉴定出的化合物为 50 个（取相似度≥80的确认为该化合物，最大值为100），可辨认的挥发性成分及其保留时间列于表1。保留时间及峰面积用安捷伦Chemstation计算，相对含量用面积归一化的方法计算。
表 1. 花生油中挥发性成分的组成和含量
保留时间/min 化合物名称 相对含量/%
3.03 异戊醛 1.16
3.14 羟基丙酮 0.48
3.17 2-甲基丁醛 0.62
3.79 戊醛 1.02
4.03 羟基丁酮 0.28
4.84 N-甲基吡咯 1.22
6.00 戊醇 0.31
6.62 2,3丁二醇 0.75
7.29 己醛 9.4
8.20 甲基吡嗪 8.11
8.57 3-糠醛 2.52
9.65 2-呋喃甲醇 5.16
10.28 乙二醇二乙酸酯 0.51
11.24 2-庚酮 0.69
11.83 庚醛 1.00
12.25 2,5二甲基吡嗪 13.21
12.37 乙基吡嗪 1.02
12.47 2,3二甲基吡嗪 0.35
14.57 2-庚烯醛 1.30
14.7 苯甲醛 3.50
15.92 1-辛烯-3醇 0.62
16.41 2-正戊基呋喃 1.80
16.75 2-乙基-6-甲基吡嗪 2.54
17.02 2-乙基-5-甲基吡嗪 9.55
17.18 辛醛 1.16
17.60 2-吡咯甲醛 0.56
17.70 2-乙烯基-6-甲基吡嗪 0.29
17.83 N-乙酰吡嗪 0.24
17.96 异烟酰胺 0.12
18.04 3-甲基环戊烷-1,2-二酮 0.34
18.92 泛酰内酯 1.82
19.80 E-2辛烯醛 0.42
20.18 2-乙酰基吡咯 1.17
20.76 2-乙基-3,5-二甲基吡嗪 0.27
20.86 3,5 - 二甲基-1 - 烯丙基吡唑 0.62
21.13 2,5-二乙基吡嗪 0.23
21.78 壬醛 4.49
21.94 苯基乙醇 0.20
22.25 2-乙酰基-3-甲基吡嗪 0.36
22.49 N-甲基-2-吡咯甲醛 0.38
23.54 2,3,5-三甲基-6-乙基-吡嗪 0.61
25.21 十二烷 0.15
25.40 十二醛 0.12
25.72 2,3-二氢苯并呋喃 5.52
27.31 α-亚乙基-苯乙醛 0.23
27.44 4-甲基-5-噻唑乙醇 0.28
28.55 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚 1.98
28.83 (E,E)-2,4-癸二烯醛 0.24
29.96 5-戊基-二氢呋喃酮 0.07
31.12 十四烷 0.03
实施例2（茶籽油）：
一、样品处理
     称取5.0 g样品置于20 mL顶空瓶中，并放入恒温磁力搅拌器中，搅拌速度2000r/min，60℃水浴恒温预热15 min，将老化后的50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头插入顶空瓶中，吸附40 min后取出萃取头插入气相色谱进样口，250 ℃解析5 min，进行GC-MS分析。
二、注入气相色谱-质谱联用仪（HS-SPME）分离检测
气相色谱采用安捷伦 6890N ：
①分析柱是J&W DB-5MS UI 弹性石英毛细管柱（30m*0.25mm*0.25um）；
②载气 ：氦气，流速为 1.0mL/min ；
③进样方式：不分流进样；
④进样口温度为 250℃，传输线温度为 280℃ ；
⑤程序升温，初始温度35 ℃，保持5 min，以6 ℃/min升温速率升至60 ℃，以4 ℃/min升温速率升至70 ℃，以5 ℃/min升温速率升至150 ℃，以10 ℃/min升温速率升至220℃，保持2min。
质谱 （采用安捷伦 5975B）：
① EI 源，正离子检测，电子能量为 70eV ；
②离子源温度为 230℃，单四级杆温度为 150℃ ；
③扫描方式为全扫描方式 ；
④电子倍增器电压为 1953V，无溶剂延迟；
三、 数据分析及处理
色谱图的保留时间和积分面积由工作站自动完成，利用 NIST11 谱库定性色谱峰。
各挥发性成分的相对含量通过面积归一化法得到。
参见图 2，所选茶籽油挥发性组分中鉴定出的化合物为 38 个（取相似度≥80的确认为该化合物，最大值为100），可辨认的挥发性成分及其保留时间列于表2。保留时间及峰面积用安捷伦Chemstation计算，相对含量用面积归一化的方法计算。
表 2. 茶籽油中挥发性成分的组成和含量
保留时间/min 化合物名称 相对含量/%
3.67 3-甲基丁醛 0.19
3.79 1-丁醇 0.50
4.57 1-戊醛 1.79
5.81 3-甲基丁醇 0.46
7.06 1-戊醇 4.51
8.38 己醛 13.28
9.30 甲基吡嗪 0.75
9.67 糠醛 2.42
10.72 2-呋喃醇 1.20
11.53 1-己醇 8.03
12.34 2-庚酮 1.46
12.96 庚醛 2.15
13.42 2,5-二甲基吡嗪 1.30
14.10 己酸甲酯 0.10
16.08 苯甲醛 1.45
16.78 庚醇 5.63
17.67 2-戊基呋喃 2.73
18.21 3甲基吡嗪 0.17
18.43 辛醛 6.07
19.51 D-柠檬烯 0.77
20.23 苯乙醛 1.89
20.54 5-乙基二氢化-2(3H)-呋喃酮 0.56
20.89 2-辛烯醛 3.28
21.52 1-辛醇 7.10
22.20     2-壬酮     0.87
22.81 壬醛 9.89
23.03 苯基乙醇 0.56
23.64 甲酸辛酯 0.13
23.97 3-壬烯-2酮 0.20
24.38 5-丙基二氢化-2(3H)-呋喃酮 0.31
24.74 (E)-2-壬烯醛 0.90
26.29 癸醛 0.66
27.83 5-丁基二氢化-2(3H)-呋喃酮 1.05
28.04 2-癸烯醛 2.25
29.69 2，4-癸二烯醛 0.19
30.96 5-戊基二氢化-2(3H)-呋喃酮 0.78
31.12 2-十一碳烯醛 0.09
31.51 2-丁基-2-辛醛 0.06
以上实施例仅用于阐述本发明，并不限制本发明的保护范围。本技术领域的普通技术人员依据以上公开的范围，均可实现本发明的目的。

Claims (5)

1.一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)  确定风味物质萃取条件：取样品置于顶空瓶中，55-65 ℃恒温预热15-20 min，将老化后的固相微萃取头插入顶空瓶中，吸附40-50 min后取出萃取头插入气相色谱进样口，250-260 ℃解析3-5 min；
 (2)  确定色谱条件：色谱柱：J&W DB-5MS UI 毛细管色谱柱30 m×0.25 mm×0.25μm；进样口温度：250 ℃，不分流；载气：高纯氦气，流速为1.0 mL/min；程序升温；
 (3) 按(1)的萃取条件，取食用植物油供试样品进行挥发性风味物质萃取富集；
 (4) 按(2)的色谱条件，将(3)制备好的样品注入气相色谱-质谱联用仪分离检测；
(5)数据分析及鉴定：经过步骤(4)后，根据测定的原始色谱数据及质谱数据，获得食用植物油挥发性成分的组成及相对含量。
2.根据权利要求1所述的一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，其特征在于：步骤(1)所述固相微萃取头为50/30 μm DVB/CAR/PDMS，搅拌器速度2000 r/min。
3.根据权利要求1所述的一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，其特征在于：步骤(2)中所述的程序升温为：初始温度35-40 ℃，保持0-5 min，以5-8 ℃/min升温速率升至60 ℃，以2-5 ℃/min升温速率升至70 ℃，以≤5 ℃/min升温速率升至150 ℃，以10-15 ℃/min升温速率升至220℃，保持0-5min。
4.根据权利要求1所述的一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，其特征在于：步骤(4)中所述质谱的工作条件为：采用EI源、正离子检测，电子能量为60-100eV，离子源温度为 200-240℃，单四级杆温度为 130-200℃，扫描方式为全扫描方式，电子倍增器电压为1670-2500V。
5.根据权利要求1所述的一种食用植物油挥发性风味物质的检测方法，其特征在于：步骤(5)所述相对含量采用面积归一化方法进行计算。
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