CN105353069A - 一种天然香料的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然香料的检测方法，包括如下步骤：利用固相微萃取SPME对该样品气相成分萃取，结合气相色谱-质谱联用仪在相同检测条件下分析气相成分，通过气相-液相共有特征组分的平衡关系和各组分含量，计算特征香味成分活力值（OVA）并建立模型用于评判样品中是否含有天然香料。本发明利用顶空固相微萃取技术与气相色谱-质谱联用分析天然香料的特性气味挥发性成分，通过建立一种天然香料特征成分香气与香韵的气液平衡模型来判断商品化香料或香精是否含有天然香料。本发明的方法简单，准确率高，适合大规模推广。

Description

一种天然香料的检测方法
技术领域
本发明涉及一种天然香料技术领域，具体地说，涉及一种天然香料的检测方法。
背景技术
香料分为天然香料和合成香料，天然香料主要分为动物香料和植物香料，其中动物香料主要来自于动物器官或其生理分泌物及排泄物；植物香料主要来自于植物的花、叶、枝干、果肉、果皮、根及籽或种子等。如精油、浸膏、香树脂、酊剂、净油等。合成香料是指那些运用不同的原料，通过化学（或生物）合成的途径制备出的单一的香料品种。
化学香精与天然香料相比，虽然香味相似，但就香味品质及安神养生、启迪性灵的功能而言，两者却不可同日而语。很多天然香料被列为上品药材，而作为化学产品的合成香料虽初闻也芳香四溢，但多用却有害于健康。而且，即使单就气味而言，化学香精也只是接近而远远不能与天然香料相媲美。
随着社会的发展和人民生活水平的提高，近几年来芳香疗法的盛行，使得人们对于天然植物香料的需求越来越多，对于香料的品质的要求越来越高。天然香料在日用品、护肤品、香烟制备、食品行业等都是不可或缺的成分。鉴于目前香料及香精行业中产品质量参差不齐，假冒伪劣的产品质量低劣且对人体危害巨大，因此针对以上问题，有必要发明一种天然香料的检测方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种天然香料的检测方法，其特点是采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱技术相结合来获取天然香料的气相与液相特征香味成分，并根据与现有国家标准或者国际标准中标注的特征香味物质组分进行比对，从而建立天然香料气液模型用于评判天然香料。
本发明的目的是通过以下方式实现的。
一种天然香料的检测方法，包括如下步骤：利用固相微萃取SPME对该样品气相成分萃取，结合气相色谱-质谱联用仪在相同检测条件下分析气相成分，通过气相-液相共有特征组分的平衡关系和各组分含量，计算特征香味成分活力值（OVA）并建立模型用于评判样品中是否含有天然香料。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，所述的萃取条件为：取0.1~0.3ml样品于15~20ml的聚四氟乙烯样品瓶，样品萃取温度为0℃–260℃，样品萃取时间为1s–6h，样品在气相色谱-质谱联用仪上的解析时间为10s–40min。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，所述的固相微萃取纤维头是50/30umDVB/Carboxen/PDMS。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，所述气相色谱-质谱联用仪的操作条件为：色谱柱Rtx-5，MS：进样口温度为200℃-250℃，离子源温度为230℃，分流比为50:1-10:1，流速为lml/min，质谱扫描范围为40-400m/z，进样量1ul；程序升温：90℃保持1min，然后以7℃/min升温至230℃，保持1min。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，所述气相色谱的色谱柱为：HP-5，DB-5，Rtx-5；毛细管柱规格为：30m*0.25mm*0.25um/60m*0.25mm*0.25um。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，气相-液相共有特征组分的平衡关系是根据化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型以及气-液相的特征组分含量来建立的。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，所述气相-液相共有特征组分是根据该香料现行的国家标准或者国际标准来确定的。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，所述天然香料包括从含有香成分的动物或植物的某一些生理器官，抑或是一些分泌物，或是从这些组织中或分泌物中经过加工得到的含有香成分的物质。
作为优选，在上述天然香料的检测方法中，所述天然香料为精油、浸膏、香树脂、酊剂或净油。
作为优选，上述天然香料的检测方法具体包括如下步骤，
(1)样品的预处理:取0.1ml样品于聚四氟乙烯顶空样品瓶中，用50/30μmDVB/Carboxen/PDMS固相微萃取纤维头进行顶空吸附；
(2)固相微萃取操作条件:样品萃取温度为20℃-70℃，样品萃取时间为10s-60min，样品在气相色谱-质谱联用仪上的解析时间为1s-40min；
(3)气相色谱-质谱分析条件为：色谱柱:Rtx-5MSMS条件:进样口温度为200℃-250℃，离子源温度为230℃，分流比为50:1-10:1，流速为lml/min，质谱扫描范围为40-400m/z；GC条件：进样量1ul，程序升温为:起始温度90℃，保持1min，然后以7℃/min升温至230℃，保持1min；
(4)将样品的总离子流图谱与国际上现行的ISO标准文件中给出的TIC总离子流图进行比对；
(5)根据比对情况来看，特征峰的保留时间，对峰面积积分，得到该物质的面积百分比含量，并把该峰的质谱图与标准谱库检索对照，找到气相-液相的共同组分与标准文件中规定的成分作为该香料的特征组分；
(6)根据找到的香料特征组分的气液相含量结合化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型来建立该香料特征组分的气液相平衡模型；
(7)对市售香料进行气相成分的检测，根据标准文件确定其特征组分，若特征组分的含量能够满足该香料的气液相平衡模型，则说明该香料含有天然香料。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明利用顶空固相微萃取技术与气相色谱-质谱联用分析天然香料的特性气味挥发性成分，通过建立一种天然香料特征成分香气与香韵的气液平衡模型来判断商品化香料或香精是否含有天然香料。通过对香料产品或香精产品气相成分模型与天然香料液相模型成分对比分析，判断香料或香精产品是否含有其商品说明中的特征天然香料。本发明的方法简单，准确率高，适合大规模推广。
附图说明
图1为依兰精油液相成分的总离子流图；
其中，1.苯甲酸甲酯，2.芳樟醇，3.香叶醇，4.乙酸香叶酯，5.乙酸肉桂酯，6.β-石竹烯，7.大根香叶烯，8.(E,E)-α-合金欢烯，9.苯甲酸苄酯，10.水杨酸苄酯。
图2为依兰精油气相成分的总离子流图；
其中，1.苯甲酸甲酯，2.芳樟醇，3.香叶醇，4.乙酸香叶酯，5.乙酸肉桂酯，6.β-石竹烯，7.大根香叶烯，8.(E,E)-α-合金欢烯，9.苯甲酸苄酯，10.水杨酸苄酯。
图3为八角茴香精油液相成分的总离子流图；
其中，1.α-蒎烯，2.α-水芹烯，3.萜品油烯，4.芳樟醇，5.草蒿脑，6.大茴香脑，7.茴香醛，8.石竹烯。
图4为八角茴香精油气相成分的总离子流图；
其中，1.α-蒎烯，2.α-水芹烯，3.萜品油烯，4.芳樟醇，5.草蒿脑，6.大茴香脑，7.茴香醛，8.石竹烯。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围并不局限于实施例表示的范围。
实施例1：依兰油
取0.1ml依兰精油于20ml聚四氟乙烯样品瓶中，用50/30μmDVB/Carboxen/PDMS固相微萃取纤维头进行顶空吸附，萃取条件为：萃取温度50℃，萃取时间1h，在气相色谱-质谱联用仪中解析时间为3min进行依兰精油挥发的香气成分分析，气相色谱-质谱联用仪条件为：GC-MS操作条件：程序升温：起始温度80℃，保持2min，以5℃/min的速率升温到170℃，再以10℃/min升温到260℃。分流比：1:10，吹扫流量：0.6ml/min；质谱条件：离子源温度：260℃，接口温度：230℃，溶剂延迟时间：1min，电离方式：EI，得到的TIC总离子流图与ISO3063:2004（E）中规定的TIC图进行比对，以及检测到的主要香气物质与ISO3063:200（E）中规定的进行比对，确定依兰精油的特征组分，并用依兰油的特征组分的气液相含量，结合化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型来建立依兰油的特征组分的气液相平衡模型。对市售依兰精油进行气相成分的检测，若检测结果中特征组分的含量能够满足依兰精油的气液相平衡模型，则说明该市售依兰精油中含有天然依兰精油。
依兰精油的气相与液相检测的TIC图，如下图1和图2。
实施例2：八角茴香油
取0.1ml八角茴香精油于20ml聚四氟乙烯样品瓶中置于恒温水浴中，用50/30umDVB/Carboxen/PDMS固相微萃取纤维头进行顶空吸附，萃取条件为：萃取温度50℃，萃取时间30min，在气相色谱-质谱联用仪中解析时间为3min进行八角茴香精油挥发的香气成分分析，气相色谱-质谱联用仪条件为：GC条件：程序升温：起始温度60℃，保持2min，以5℃/min的速率升温到170℃，再以10℃/min升温到260℃，保持1min。分流比：1:50，吹扫流量：0.6ml/min；MS条件：离子源温度：260℃，接口温度：230℃，溶剂延迟时间：1min，电离方式：EI。得到的TIC总离子流图与GB/T15068-2008中规定的TIC图进行比对，以及检测到的主要香气物质与GB/T15068-2008中规定的进行比对，确定茴香精油的特征组分，并用茴香油的特征组分的气液相含量，结合化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型来建立茴香油的特征组分的气液相平衡模型。对市售茴香精油进行气相成分的检测，若检测结果中特征组分的含量能够满足茴香精油的气液相平衡模型，则说明该市售茴香精油中含有天然茴香精油。
依兰精油的气相与液相检测的TIC图，如图3和图4。
实施例3：香茅油
取0.1ml香茅精油于20ml聚四氟乙烯样品瓶中置于恒温水浴中，用50/30umDVB/Carboxen/PDMS固相微萃取纤维头进行顶空吸附，萃取条件为：萃取温度40℃，萃取时间30min，在气相色谱-质谱联用仪中解析时间为3min进行香茅精油挥发的香气成分分析，气相色谱-质谱联用仪条件为：GC条件：程序升温：起始温度80℃，以2℃/min的速率升温到180℃,保持2min。分流比：1:50，吹扫流量：3.0ml/min；MS条件：离子源温度：200℃，接口温度：200℃，溶剂延迟时间：2.5min，电离方式：EI。得到的TIC总离子流图与ISO3848:2001/Cor.1:2002（E）中规定的TIC图进行比对，以及检测到的主要香气物质与ISO3848:2001/Cor.1:2002（E）中规定的进行比对，确定香茅精油的特征组分，并用香茅油的特征组分的气液相含量，结合化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型来建立香茅油的特征组分的气液相平衡模型。对市售香茅精油进行气相成分的检测，若检测结果中特征组分的含量能够满足香茅精油的气液相平衡模型，则说明该市售香茅精油中含有天然香茅精油。
实施例4：肉桂油
取0.1ml肉桂精油于20ml聚四氟乙烯样品瓶中置于恒温水浴中，用50/30umDVB/Carboxen/PDMS固相微萃取纤维头进行顶空吸附，萃取条件为：萃取温度40℃，萃取时间30min，在气相色谱-质谱联用仪中解析时间为3min进行肉桂精油挥发的香气成分分析，气相色谱-质谱联用仪条件为：GC条件：程序升温：起始温度100℃，以3℃/min的速率升温到200℃。分流比：1:50，吹扫流量：3.0ml/min；MS条件：离子源温度：200℃，接口温度：250℃，溶剂延迟时间：2.5min，电离方式：EI。得到的TIC总离子流图与GB/T11425-2008中规定的TIC图进行比对，以及检测到的主要香气物质与GB/T11425-2008中规定的进行比对，确定肉桂精油的特征组分，并用肉桂油的特征组分的气液相含量，结合化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型来建立肉桂油的特征组分的气液相平衡模型。对市售肉桂精油进行气相成分的检测，若检测结果中特征组分的含量能够满足肉桂精油的气液相平衡模型，则说明该市售肉桂精油中含有天然肉桂精油。

Claims (10)

1.一种天然香料的检测方法，其特征在于包括如下步骤：利用固相微萃取SPME对该样品气相成分萃取，结合气相色谱-质谱联用仪在相同检测条件下分析气相成分，通过气相-液相共有特征组分的平衡关系和各组分含量，计算特征香味成分活力值并建立模型用于评判样品中是否含有天然香料。
2.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于，所述的萃取条件为：取0.1~0.3ml样品于15~20ml的聚四氟乙烯样品瓶，样品萃取温度为0℃–260℃，样品萃取时间为1s–6h，样品在气相色谱-质谱联用仪上的解析时间为10s–40min。
3.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于，所述的固相微萃取纤维头是50/30umDVB/Carboxen/PDMS。
4.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于，所述气相色谱-质谱联用仪的操作条件为：色谱柱Rtx-5，MS：进样口温度为200℃-250℃，离子源温度为230℃，分流比为50:1-10:1，流速为lml/min，质谱扫描范围为40-400m/z，进样量ul；程序升温：90℃保持1min，然后以7℃/min升温至230℃，保持1min。
5.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于，所述气相色谱的色谱柱为：HP-5，DB-5，Rtx-5；毛细管柱规格为：30m*0.25mm*0.25um/60m*0.25mm*0.25um。
6.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于，气相-液相共有特征组分的平衡关系是根据化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型以及气-液相的特征组分含量来建立的。
7.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于，所述气相-液相共有特征组分是根据该香料现行的国家标准或者国际标准来确定的。
8.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于，所述天然香料包括从含有香成分的动物或植物的某一些生理器官，抑或是一些分泌物，或是从这些组织中或分泌物中经过加工得到的含有香成分的物质。
9.根据权利要求8所述的天然香料的检测方法，其特征在于，所述天然香料为精油、浸膏、香树脂、酊剂或净油。
10.根据权利要求1所述的天然香料的检测方法，其特征在于包括如下步骤，
(1)样品的预处理:取0.1ml样品于聚四氟乙烯顶空样品瓶中，用50/30μmDVB/Carboxen/PDMS固相微萃取纤维头进行顶空吸附；
(2)固相微萃取操作条件:样品萃取温度为20℃-70℃，样品萃取时间为10s-60min，样品在气相色谱—质谱联用仪上的解析时间为1s-40min；
(3)气相色谱-质谱分析条件为：色谱柱:Rtx-5MSMS条件:进样口温度为200℃-250℃，离子源温度为230℃，分流比为50:1-10:1，流速为lml/min，质谱扫描范围为40-400m/z；GC条件：进样量1ul，程序升温为:起始温度90℃，保持1min，然后以7℃/min升温至230℃，保持1min；
(4)将样品的总离子流图谱与国际上现行的ISO标准文件中给出的TIC总离子流图进行比对；
(5)根据比对情况来看，特征峰的保留时间，对峰面积积分，得到该物质的面积百分比含量，并把该峰的质谱图与标准谱库检索对照，找到气相-液相的共同组分与标准文件中规定的成分作为该香料的特征组分；
(6)根据找到的香料特征组分的气液相含量结合化工热力学中UNIQUAC和NRTL模型来建立该香料特征组分的气液相平衡模型；
(7)对市售香料进行气相成分的检测，根据标准文件确定其特征组分，若特征组分的含量能够满足该香料的气液相平衡模型，则说明该香料含有天然香料。
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