CN112763280A - 一种食品香气采集装置及食品香气成分测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种食品香气采集装置和食品香气成分测定方法，用于采集一般食品或者菜品的挥发性香气物质，用于后续风味的分析，包括通过气体管路依次连通的气瓶、挥发瓶、气体采集泵、流量计及吸附组件。本发明创造所述的食品香气采集装置采用挥发瓶作为气体采集容器，并采用载气吹扫、气泵加速的方式，采集食品中的挥发性成分，再通过吸附组件进行富集。具有样品容量大、密闭性好、样品置入简易、可重复利用、采样量大等特点，较之传统方法，能够更好、更多地捕集到挥发性香气成分，为香气成分的定性，特别是微量成分的定性检测，提供了更好地前处理富集方法，有效提升检测的准确度。
Description
技术领域
本发明创造属于食品风味分析领域，尤其是涉及一种食品香气采集装置及食品香气成分测定方法。
背景技术
食品的香气是评估食品优劣的重要感官指标，也是食品风味的重要组成部分，香气的成分主要是指在食品原料中已经存在以及在烹调过程中发生化学反应生成的特征香气化合物。
从风味科学的角度来说，一般食品和烹饪后的菜品，挥发出的香气，经过鼻腔被嗅觉神经感知，然后穿到中枢神经，从而使人感到食品的香气，这是引发食欲的重要前提，所以在食品风味化学中，如何通过分析食品产生的香气，指导后续的食品研发工作，一直是食品行业从业者的重点之一。
食品原料本身的芳香成分对食品香气的形成是最重要的，如洋葱中的二丙稀基二硫醚，大蒜中的二烯丙基二硫醚，白萝卜中的异硫氰酸酯，芹菜的3-丁烯苯酞和丁二酮，羊肉中的4-甲基辛酸，鸡肉中的2，4癸二烯醛，牛肉的丁酸、己酸，鱼类的三甲胺等，这些都赋予了不同食材的特征气味。
加工方式的不同对食品香气形成也有重要的影响，如烘烤时发生的焦糖化反应、羰氨反应、硫胺素降解等热反应，煮制时发生的蛋白、维生素分解反应，含硫化合物和多酚的氧化反应，油炸时发生的短链脂肪酸氧化反应，都会赋予菜品不同的香气特征。
目前对于天然食品的风味分析具有一定的局限性，如食品的香气挥发性成分的鉴别容易受食材香气本身的不稳定(如烹饪后的菜品香气随时间推移逐渐变化或消退)以及部分香气组分因含量极小，而导致定性困难。因此，有必要开发一种可解决以上局限性问题，更好地用于食品和菜品香气成分的定性分析的香气采集装置，并通过合理的香气成分测定方法，有效提升检测的准确度，为调味品或食品香精的开发提供理论依据。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明创造提出了一种结构简单、样品容量大、密闭性好、样品置入简易、可重复利用、能够更好、更多地捕集到挥发性香气成分的食品香气采集装置，同时提供一种食品香气成分测定方法，通过更好地前处理富集方法，有效提升检测的准确度。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种食品香气采集装置，包括通过气体管路依次连通的气瓶、挥发瓶、气体采集泵、流量计及吸附组件。
气体管路可以为软管，通过软管将个部分连接。
进一步的，所述气瓶为储存有氮气或氦气的气瓶。
气瓶送气压力范围为0～0.1MPa。
进一步的，所述挥发瓶包括设有磨砂口的瓶身及与所述瓶身顶部可拆卸连接的设有磨砂口的瓶盖；所述瓶身的侧壁上设有与所述气体采集泵进口连通的挥发瓶气体出口，所述瓶盖上设有与所述气瓶出气口连通的挥发瓶气体进口。
进一步的，所述挥发瓶气体进口设于所述瓶盖的顶部，所述挥发瓶气体进口处设有硅胶密封垫。与挥发瓶气体进口连接的气体软管插入硅胶密封垫，与挥发瓶内腔连通。
进一步的，所述瓶身与所述瓶盖通过锁扣可拆卸密封固定。
进一步的，所述锁扣包括设于所述瓶身外侧壁的多个固定头A、设于所述瓶盖外侧壁的与所述固定头对应设置的多个固定头B及将对应设置的固定头A和固定头B连接扣合的弹簧。
进一步的，所述气体采集泵为空气泵或鱼泵。气体采集泵输出流量范围为0～500ml/min。
进一步的，所述吸附组件包括金属管及填充于所述金属管内的Tenax填料、以碳质为原料的活性炭吸附剂、金属类吸附剂或非金属氧化物类吸附剂、分子筛类吸附剂中的一种或多种。
一种食品香气成分测定方法，包括如下步骤：
S1、将待测品放置于挥发瓶内，盖好瓶盖；
S2、将挥发瓶气体进口与气瓶连接，挥发瓶气体出口与气体采集泵连接；可将挥发瓶置于50-70℃水浴锅保温；
S3、开启气瓶、气体采集泵，调整好流量计，开始向挥发瓶内吹扫气体，采集挥发性香气；
S4、采集完毕后，将收集有香气的吸附组件热脱附后进行GC-MS呈香分析。
进一步的，所述S3中气压为0.1Mpa、气体采集泵流速为200ml/min，吸附组件吸附时间为10min。
相对于现有技术，本发明创造所述的食品香气采集装置及食品香气成分测定方法具有以下优势：
本发明创造所述的食品香气采集装置及食品香气成分测定方法，采用载气吹扫、气泵加速的方式，采集食品中的挥发性成分，再通过吸附组件进行富集。具有样品容量大、密闭性好、样品置入简易、可重复利用、采样量大等特点，较之传统方法，能够更好、更多地捕集到挥发性香气成分，为香气成分的定性，特别是微量成分的定性检测，提供了更好地前处理富集方法，有效提升检测的准确度，为后续的食品调味料产品及食品香精开发提供科学的理论支撑。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例1所述的食品香气采集装置的结构示意图；
图2为本发明创造实施例1的香气成分谱图；
图3为对比例1的香气成分谱图。
附图标记说明：
1-气瓶；2-挥发瓶、21-瓶身、22-瓶盖、23-挥发瓶气体出口、24-挥发瓶气体进口；3-气体采集泵；4-流量计；5-吸附组件。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例1
如图1所示，一种食品香气采集装置，包括通过作为气体管路的软管依次连通的气瓶1、挥发瓶2、气体采集泵3、流量计4及吸附组件5。
其中，气瓶1内储存有氮气，气瓶1的送气压力范围为0～0.1Mpa；
挥发瓶2包括设有磨砂口的瓶身21及设有磨砂口的瓶盖22；瓶身21与瓶盖22通过锁扣可拆卸密封固定，锁扣包括设于瓶身21外侧壁的多个固定头A、设于瓶盖22外侧壁的与固定头对应设置的多个固定头B及将对应设置的固定头A和固定头B连接扣合的弹簧；瓶身21的侧壁上设有与气体采集泵进口连通的挥发瓶气体出口23；瓶盖22顶部设有与气瓶1出气口连通的挥发瓶气体进口24，挥发瓶气体进口24处设有硅胶密封垫，与挥发瓶气体进口24连接的气体软管插入硅胶密封垫，与挥发瓶2内腔连通；
气体采集泵3为空气泵，其输出流量范围为0～500ml/min；
吸附组件5包括金属管及填充于金属管内的Tenax填料、以碳质为原料的活性炭吸附剂、金属类吸附剂或非金属氧化物类吸附剂、分子筛类吸附剂中的一种或多种。
采用所述的食品香气采集装置对待测品进行香气采集并进行成分测定：
由专业厨师炒制辣子鸡丁，出锅后立即取200g菜品，置于挥发瓶2中，盖好瓶盖22，将与储存有高纯氮气的气瓶1出气口连接的作为气体管路的软管插入挥发瓶气体进口24中，连接至挥发瓶1内。将瓶盖22的固定头B与瓶身的固定头A用弹簧连接固定。将挥发瓶2瓶身21上的挥发瓶气体出口23连接至气体采集泵3，气体采集泵3连接流量计4，流量计4末端连接由填充有TENAX吸附剂、石墨化碳黑的不锈钢吸附管组成的吸附组件5。
开启载气，控制气压为0.1MPa，设定气体采集泵流速为200ml/min，吸附10min，采集挥发性香气。
采集完毕，将吸附组件放入热脱附仪解吸，并用GC-MS进行呈香分析，气质联用仪参数设置：
进样口温度：230℃不分流； 质量扫描范围：40-400u；
电离电压：70eV； 柱流速：1.0mL/min；
四极杆温度：150℃； 离子源温度：230℃；
辅助温度：230℃； 检索谱库：NIST05；
程序升温：40℃保持3min，以3℃/min升至160℃，保持2min，再以10℃/min升至260℃，保持10min；
得到如图2所示的谱图；
采集到的物质经质谱库比对检索，确认的化合物如下：
对比例1
采用固相微萃取(SPME)方法进行样品顶空组分的富集。首先将SPME纤维于250℃分流老化30min(插入GC进样口中进行)；取5g样品分别放入20ml顶空瓶中，封盖、插入老化的SPME纤维，并置于干浴50℃加热、萃取30min。将SPME纤维从顶空瓶中取出，插入气相进样口解析2min后，按start键进样。并用GC-MS进行呈香分析，气质联用仪参数设置：
进样口温度：230℃不分流； 质量扫描范围：40-400u；
电离电压：70eV； 柱流速：1.0mL/min；
四极杆温度：150℃； 离子源温度：230℃；
辅助温度：230℃； 检索谱库：NIST05、自建谱库
程序升温：40℃保持3min，以3℃/min升至160℃，保持2min，再以10℃/min升至260℃，保持10min；
得到如图3所示的谱图；
采集到的物质经质谱库比对检索，确认的化合物如下：
通过实施例和对比例1的图、表中数据显示，采用传统的固相微萃取方法得到52种物质，采用本发明技术鉴定出101种物质，本发明方法对比传统方法，得到的物质种类明显增加，本发明采用的方式能够更好、更多地捕集到挥发性香气成分，为香气成分的定性，特别是微量成分的定性检测，提供了更好地前处理富集方法，有效提升检测的准确度。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种食品香气采集装置，其特征在于：包括通过气体管路依次连通的气瓶、挥发瓶、气体采集泵、流量计及吸附组件。
2.根据权利要求1所述的食品香气采集装置，其特征在于：所述气瓶为储存有氮气或氦气的气瓶。
3.根据权利要求1所述的食品香气采集装置，其特征在于：所述挥发瓶包括设有磨砂口的瓶身及与所述瓶身顶部可拆卸连接的设有磨砂口的瓶盖；所述瓶身的侧壁上设有与所述气体采集泵进口连通的挥发瓶气体出口，所述瓶盖上设有与所述气瓶出气口连通的挥发瓶气体进口。
4.根据权利要求3所述的食品香气采集装置，其特征在于：所述挥发瓶气体进口设于所述瓶盖的顶部，所述挥发瓶气体进口处设有硅胶密封垫。
5.根据权利要求3所述的食品香气采集装置，其特征在于：所述瓶身与所述瓶盖通过锁扣可拆卸密封固定。
6.根据权利要求5所述的食品香气采集装置，其特征在于：所述锁扣包括设于所述瓶身外侧壁的多个固定头A、设于所述瓶盖外侧壁的与所述固定头A对应设置的多个固定头B及将对应设置的固定头A和固定头B连接扣合的弹簧。
7.根据权利要求1所述的食品香气采集装置，其特征在于：所述气体采集泵为空气泵或鱼泵。
8.根据权利要求1所述的食品香气采集装置，其特征在于：所述吸附组件包括金属管及填充于所述金属管内的Tenax填料、以碳质为原料的活性炭吸附剂、金属类吸附剂或非金属氧化物类吸附剂、分子筛类吸附剂中的一种或多种。
9.一种食品香气成分测定方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将待测品放置于挥发瓶内，盖好瓶盖；
S2、将挥发瓶上的气体的进口与气瓶连接，气体的出口与气体采集泵连接；
S3、开启气瓶、气体采集泵，调整好流量计，开始向挥发瓶内吹扫气体，采集挥发性香气；
S4、采集完毕后，将收集有香气的吸附组件热脱附后进行GC-MS呈香分析。
10.根据权利要求9所述的食品香气成分测定方法，其特征在于：所述S3中气压为0.1Mpa、气体采集泵流速为200ml/min，吸附组件吸附时间为10min。
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