CN215066398U - 一种分析香气成分的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种分析香气成分的装置，包括样品瓶以及与所述样品瓶连通的气体富集管，所述气体富集管的另一端通向实时直接分析离子源的离子源出口处，所述另一端设置有第一闸阀，所述样品瓶连接有驱动所述样品瓶内气体向所述气体富集管内进行富集的驱动装置；本实用新型将样品瓶通过气体富集管通向实时直接分析离子源的离子源出口处，在气体富集管上靠近另一端设置有第一闸阀，在关闭第一闸阀后将香气气体通过驱动装置富集在气体富集管内，在打开第一闸阀后将富集后的香气气体进行检测，能够保证被检测的样品气体的浓度，保证检测灵敏度。

Description

一种分析香气成分的装置

技术领域

本实用新型涉及香气成分检测领域，特别是涉及一种分析香气成分的装置。

背景技术

香气成分一般都是含有发香基团的化合物组成的混合成分，这些发香团是由某些特征原子或原子团构成。不同的食品品种具有各自独特的香气特征，香气成分已成为了食品生产加工过程中品质评价的一个重要因素，这往往也是消费者选择性购买的重要影响因素。因此香气成分已经成为了当前食品品质研究的一个重要热点。

关于香气成分研究的技术主要有气相色谱法、气相色谱质谱法、气相色谱电子鼻技术等。其中，气相色谱法—质谱法联用仪(GC－MS)以其有效分离各种挥发性成分并结合个大谱库鉴定其结构的优势，成了香气成分鉴定分析的重要技术。目前关于香气成分的研究除了针对同一食品的不同品种的香气成分的差异进行研究外，还集中在以气相色谱仪为基体的设备的研究上。但是气相色谱关于香气成分的研究存在以下几方面的问题：1)气相色谱系列设备对热不稳定化合物不能进行分析；2)受气相色谱仪填充物活性的影响，气相色谱系列设备对高沸点化合物不能进行分析；3)气相色谱仪结合各大谱库的定型的实现是在对已报道的已知产品的进行匹配定性的，对未知的化合物仅靠气相色谱质谱仪提供的结构信息不足以完成，因次很难实现对未知化合物的分析。而面对以上气相色谱系列设备在香气成分分析过程中的问题，结合液相色谱质谱仪则会得到很好的解决。

关于采用液相色谱质谱仪对香气成分的分析鲜有报道，主要是因为液相色谱质谱仪在对香气成分进行分析时存在以下困难：1)液相色谱质谱仪需要样品在液体状态下进行分析，因此我们需要采用试剂对样品中的香气成分进行提取，会存在提取效率不佳，提取溶剂难以选择，且一次提取过程较难完成所需全部成分的提取；2)在对未知化合物进行分析时，无法进行提取方案的选择；

3)提取过程中的杂质较多影响谱图解析。

实时直接分析离子源是21世纪新兴的一种离子源，现已广泛应用于医疗、环境、食品等领域，虽然实时直接分析离子源与质谱连接可以实现样品的无损检测，但是对于香气成分的分析来说仍然存在以下问题：1)未进行富集很难达到检测灵敏度；2)实时直接分析离子源离子源为开放型离子源，分析过程中轻组分的香气成分易挥发，而且分析过程易受环境中挥发性成分的影响，从而影响分析的准确程度。授权公告号为CN211374645U的中国专利公开了一种花朵香味化合物收集装置，该方案利用收集罩将花朵罩住，收集罩连接有固相萃取管，固相萃取管的另一端连接抽气泵，通过抽气泵的抽吸作用收集植物原有香气挥发物，但是该方案只能将花朵的香氛分子流入固相萃取管，并且吸附在固相萃取管内，并不能直接富集后导向实时直接分析离子源，无法进行有效分析。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分析香气成分的装置，以解决上述现有技术存在的问题，将样品瓶通过气体富集管通向实时直接分析离子源的离子源出口处，在气体富集管上靠近另一端设置有第一闸阀，在关闭第一闸阀后将香气气体通过驱动装置富集在气体富集管内，在打开第一闸阀后将富集后的香气气体进行检测，能够保证被检测的样品气体的浓度，保证检测灵敏度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种分析香气成分的装置，包括样品瓶以及与所述样品瓶连通的气体富集管，所述气体富集管的另一端通向实时直接分析离子源的离子源出口处，所述气体富集管上靠近所述另一端设置有第一闸阀，所述样品瓶连接有驱动所述样品瓶内气体向所述气体富集管内进行富集的驱动装置。

优选地，所述气体富集管上远离所述另一端设置有至少一个第二闸阀，设置多个所述第二闸阀时，所述第二闸阀等间隔布置或不等间隔布置。

优选地，所述驱动装置包括与所述样品瓶连通的惰性气体管以及与所述惰性气体管的另一端连通的惰性气体瓶。

优选地，所述气体富集管的端部深入所述样品瓶内并靠近瓶口侧，所述惰性气体管的端部深入所述样品瓶内并靠近瓶底侧，所述惰性气体瓶内盛装有氮气。

优选地，所述实时直接分析离子源的离子化腔体外部设置有密封罩。

优选地，所述样品瓶连接有用于加热所述样品瓶的加热器。

优选地，所述样品瓶设置有用于对所述样品瓶保温的保温层。

优选地，所述加热器电连接有控制面板，所述样品瓶设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制面板电连接。

优选地，所述第一闸阀为电磁阀，所述电磁阀与所述控制面板电连接。

优选地，所述气体富集管为橡胶软管，所述第一闸阀为止流夹。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

(1)本实用新型将样品瓶通过气体富集管通向实时直接分析离子源的离子源出口处，在气体富集管上靠近另一端设置有第一闸阀，在关闭第一闸阀后能够将样品气体通过驱动装置富集在气体富集管内，在打开第一闸阀后将富集后的样品气体进行检测，能够保证被检测的样品气体的浓度，保证检测灵敏度；另外，当设置有多个第二闸阀时，通过开闭不同的第二闸阀能够实现富集空间大小的改变，从而能够富集不同体积的样品气体，适应不同的试验需求；

(2)本实用新型样品瓶连接有惰性气体管，利用惰性气体管向样品瓶内通入惰性气体，通过惰性气体将样品瓶内的样品气体置换到气体富集管内，并且采用比样品气体密度大的氮气作为惰性气体，从下向上充入氮气将样品气体置换出，能够保证样品气体富集的效率和富集的浓度；

(3)本实用新型在样品瓶的外部设置有加热器和保温层，能够对样品进行加热使得样品气体挥发出来再进行检测，进而能够实现对挥发程度低的固体或液体样品进行检测；

(4)本实用新型设置有密封实时直接分析离子源的离子化腔体的密封罩，能够保证进样环境的密封性，提高检测的灵敏度，并避免外界气体的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型装置示意图；

其中，1、样品瓶；2、实时直接分析离子源；3、惰性气体瓶；4、密封罩；5、气体富集管；6、第二闸阀；7、第一闸阀；8、惰性气体管；9、加热器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种分析香气成分的装置，以解决现有技术存在的问题，将样品瓶通过气体富集管通向实时直接分析离子源的离子源出口处，在气体富集管上靠近另一端设置有第一闸阀，在关闭第一闸阀后将香气气体通过驱动装置富集在气体富集管内，在打开第一闸阀后将富集后的香气气体进行检测，能够保证被检测的样品气体的浓度，保证检测灵敏度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种分析香气成分的装置，包括样品瓶1以及与样品瓶1连通的气体富集管5。其中，样品瓶1可以为透明的玻璃瓶、非透明的坩埚等；包括瓶体和瓶盖，瓶盖能够密封连接在瓶体上；截面形状一般为圆形，也可以为多边形等其他形状。气体富集管5可以为硬质玻璃管也可以为橡胶软管，能够承受一定的压力，并且自身不易产生挥发性物质(避免对样品气体进行检测时造成影响)。气体富集管5的一端连通样品瓶1，即通向样品瓶1内，连接处可以采用密封措施，以防止气体外溢。气体富集管5的另一端通向实时直接分析离子源2的离子源出口处，由于离子源出口为开放式结构，气体富集管5的另一端应对准离子源出口，距离不能过远，以保证检测的效果。此时，样品瓶1、气体富集管5以及离子源出口连通，样品瓶1内的香气气体能够顺着气体富集管5流动，并流向离子源出口，进而实现通过实时直接分析离子源2进行检测。气体富集管5的另一端设置有第一闸阀7，也就是说，第一闸阀7靠近实时直接分析离子源2的离子源出口。第一闸阀7可以采用手动控制的闸阀，也可以采用电动控制的闸阀。样品瓶1连接有驱动样品瓶1内气体向气体富集管5内进行富集的驱动装置。驱动装置可以采用具有一定压力的惰性气体(将惰性气体储存在压力罐内、或者采用可以泵送惰性气体的气泵)，通过将惰性气体充入样品瓶1实现对样品瓶1内的气体的置换；驱动装置还可以是气囊型的结构，该结构直接连接在样品瓶1或者代替样品瓶1，通过挤压气囊实现样品气体向气体富集管5内富集；另外，驱动装置还可以是活塞结构，通过活塞的移动降低样品瓶1的体积，实现样品气体的富集。在关闭第一闸阀7后能够将样品气体通过驱动装置富集在气体富集管5内，在打开第一闸阀7后将富集后的样品气体进行检测，能够保证被检测的样品气体的浓度，保证检测灵敏度。

除了在气体富集管5的另一端设置有第一闸阀7外，在远离另一端的位置还可以设置有一个或多个第二闸阀6。需要说明的是，第二闸阀6与第一闸阀7可以为结构完全相同的闸阀，只是设置位置有所不同。当设置有多于一个数量的第二闸阀6时，第二闸阀6可以等间隔布置，此时，第二闸阀6与第一闸阀7均关闭后能够形成多个大小相同的富集空间，当间隔开启第二闸阀6时还可以形成具有倍数关系的富集空间；当然，第二闸阀6也可以不等间隔布置，此时，能够划分大小不一的富集空间。根据试验需求，通过开闭不同的第二闸阀6实现富集空间大小的改变，富集不同体积的样品气体。

进一步的，驱动装置可以包括与样品瓶1连通的惰性气体管8以及与惰性气体管8的另一端连通的惰性气体瓶3。惰性气体瓶3内盛装有惰性气体，惰性气体不影响样品气体的检测，但是惰性气体在富集后的样品气体内的含量也不应过高。惰性气体瓶3本身可以为压力容器，其内部的惰性气体具有压力，可以依靠自身压力进入到样品瓶1内完成样品气体的置换。或者，在惰性气体瓶3与样品瓶1之间设置有气泵，能够将惰性气体瓶3内的惰性气体泵送进入样品瓶1内完成样品气体的置换。在对样品气体进行检测时，如果是首次对该样品进行检测，在利用惰性气体将样品气体置换出的过程中，对于惰性气体充入的时间、充入的速率以及选择的富集空间的大小等均是未知的，一方面可以根据经验判断选择相关参数，在进行初次检测后，如果检测结果不符合要求，可以进行一次或多次优化，优化的主要方向为调整惰性气体的充入时间和速率，其次是富集空间的大小。另外，需要说明的是，在样品气体富集完成后，可以将选定的第二闸阀6关闭，此时第一闸阀7和第二闸阀6之间形成样品富集空间，富集空间内在富集完成后具有一定压力。在进行检测时，打开第一闸阀7，此时，富集空间内的样品气体在自身压力的作用下会通过第一闸阀7流向实时直接分析离子源2的离子源出口，进而完成检测；也可以同时打开第二闸阀6，利用惰性气体的压力推动富集空间内的样品气体向离子源出口流动，但需要控制惰性气体的流量和流速，以保证检测结果符合需求。

为了保证惰性气体置换样品瓶1内的样品气体的程度，可以将气体富集管5深入到样品瓶1内的深度高于惰性气体管8深入到样品瓶1内的深度，具体的，气体富集管5的端部深入样品瓶1内并靠近瓶口侧，惰性气体管8的端部深入样品瓶1内并靠近瓶底侧，并且，惰性气体采用氮气，由于氮气的密度要大于样品气体的密度，此时，氮气在样品瓶1内底部逐渐向上堆积，能够将样品瓶1内的样品气体不断的置换出，而流向气体富集管5内进行富集。

实时直接分析离子源2的离子化腔体外部设置有密封罩4，可以利用密封罩4将开放的实时直接分析离子源2转换成封闭式的形式，能够保证进样环境的密闭性，避免外界气体的干扰，也能够降低样品气体的散失，而提高检测灵敏度。密封罩4可以依照离子化腔体的外部结构形状进行合理设计，不限于圆形或方形。密封罩4可以为透明的玻璃罩，方便观察被遮挡的内部情况。

样品瓶1连接有用于加热样品瓶1的加热器9，加热方式不限，可以为电加热或火焰加热的方式，能够使得样品瓶1内达到的温度范围为0-500℃。在加热时，当加热温度达到设定温度(根据不同的样品选择不同的温度)后，停止加热，当温度下降超过一定范围时，重新开启加热，保证样品维持在一个相对恒定的环境内释放待测样品气体。在达到恒温一段时间后，根据试验要求设定恒温时间，可以向瓶内充入氮气，将样品气体置换出来。

样品瓶1设置有用于对样品瓶1保温的保温层，能够避免热量损失，减小加热器9启动的频率。

加热器9还可以电连接有控制面板，样品瓶1设置有温度传感器，温度传感器与控制面板电连接，通过温度传感器检测样品瓶1内的温度，将温度信号传递到控制面板，通过控制面板可以手动操作加热器9的开关，当温度达到设定值后停止加热，当温度变化超过设定值时开始加热；或者，控制面板可以设定控制程序，自动控制加热是否开启。

第一闸阀7和第二闸阀6均可以为电磁阀，电磁阀与控制面板电连接，通过控制面板可以手动或自动控制电磁阀的开闭。

气体富集管5可以为橡胶软管，此时，相应的，第一闸阀7和第二闸阀6为止流夹，通过止流夹夹紧橡胶软管实现对橡胶软管的通断控制，从而控制样品气体在橡胶软管内的流动实现富集和检测。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种分析香气成分的装置，其特征在于：包括样品瓶以及与所述样品瓶连通的气体富集管，所述气体富集管的另一端通向实时直接分析离子源的离子源出口处，所述气体富集管上靠近所述另一端设置有第一闸阀，所述样品瓶连接有驱动所述样品瓶内气体向所述气体富集管内进行富集的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述气体富集管上远离所述另一端设置有至少一个第二闸阀，设置多个所述第二闸阀时，所述第二闸阀等间隔布置或不等间隔布置。

3.根据权利要求1或2所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述驱动装置包括与所述样品瓶连通的惰性气体管以及与所述惰性气体管的另一端连通的惰性气体瓶。

4.根据权利要求3所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述气体富集管的端部深入所述样品瓶内并靠近瓶口侧，所述惰性气体管的端部深入所述样品瓶内并靠近瓶底侧，所述惰性气体瓶内盛装有氮气。

5.根据权利要求4所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述实时直接分析离子源的离子化腔体外部设置有密封罩。

6.根据权利要求4所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述样品瓶连接有用于加热所述样品瓶的加热器。

7.根据权利要求6所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述样品瓶设置有用于对所述样品瓶保温的保温层。

8.根据权利要求6所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述加热器电连接有控制面板，所述样品瓶设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制面板电连接。

9.根据权利要求8所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述第一闸阀为电磁阀，所述电磁阀与所述控制面板电连接。

10.根据权利要求8所述的分析香气成分的装置，其特征在于：所述气体富集管为橡胶软管，所述第一闸阀为止流夹。

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