【生活中的分析】月饼香精成分测定

俗话说：“八月十五月正圆，中秋月饼香又甜”。中秋佳节来临，月饼是必吃之佳品。大家也许关心月饼里面到底有什么成...

1.1 仪器与装置
美国安捷伦7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪，带有德国Gerstel的MPS TX多功能自动进样系统，德国Gerstel的CIS4大体积分流/不分流进样口和TDU热脱附单元，整合FID检测器，同时带德国Gerstel毛细管柱分流装置。
吸附搅拌子(PDMS, 0.10mmX10mm，Gerstel)。

1.2样品和标样
样品：凤梨月饼，购于上海某超市。实物图片：

香气香味化合物标准品均来自Sigma-Aldrich等主要试剂公司，少数为实验室内部精制标样。C6-C30正构烷混合标准物来自安谱公司。
1.3GC/MS条件

1.3

色谱条件:
色谱柱：安捷伦VF-Waxms (30m×0. 25 mm ( i.d.)×0.25μm)毛细管柱；
升温程序：40℃保持2 min，以3 ℃/min升至230℃，保持30 min；
载气（He, 纯度99.999%以上）流速1.8 mL/min;
进样口：PTV大体积冷进样口，温度10℃-250℃，15℃/S；
TDU：25-200℃, 100℃/min, 不分流，传输线温度：260℃
检测器：FID，氢气：30ml/min, 空气：350ml/min, 尾吹：30ml/min N2, 温度：270℃。

质谱条件:
电子轰击（EI）离子源；电子能量70eV；传输线温度280℃；离子源温度230℃；四级
杆温度150℃。SCAN扫描范围：29-400。

1.4样品的提取处理及分析方法
样品的提取处理：
月饼配料表有面粉、植物油、水、糖、鸡蛋、凤梨原浆、食用香精、食品添加剂（碳酸钾、碳酸钠、脱氢乙酸钠、柠檬酸）等。凤梨月饼的香气香味主要来源于馅料，皮只是一些烘烤的香气，所以主要分析馅料的香精成分。取出里面的馅捣碎，精确称取1g左右月饼样品，加适当内标物（本实验加入187ppb的内标物。内标物暂不公布），加3g超纯水，放入磁力搅拌子，提取1小时。用超纯水冲洗干净，用干净的餐巾纸吸干，放入热脱附的小管，运行序列。
在分析样品前，和样品分析完全相同的条件下，用0.05%的C6-C30的正构烷标样注射到GCMS，获得正构烷的保留时间，用于计算保留指数。分析样品后，用软件计算样品各个组分的保留指数，并和标样的保留指数对比来，结合质谱来定性。事先也用同样方法测定标样的保留指数备用。2.1 实验结果
此月饼有比较清淡的成熟的菠萝香气和香味。

·如果用一般的液液萃取, 由于月饼含大量油脂，油脂会进入有机相而污染干扰仪器测定，且使用溶剂量大，费时间；

·如果用固相微萃取，难以得到较准确的定量；

·如果用同时蒸馏萃取，有加热过程，可能在提取过程会带来热分解或反应，产生新物质，基质的影响较大。

这些提取方法有一定的不足之处，例如提取效果差，费事耗时，灵敏度低等。用磁力吸附搅拌子（SBSE）提取月饼样品，简单方便，灵敏度高，有利于香精和香气香味化合物的提取。
经过热脱附解析后，进入大体积冷阱进样口，进行GC进行分离。用一根毛细管通过分流器分流后分别进入MSD和FID。这样一次同时得到总离子色谱图TIC和FID色谱图两个结果，方便定性和定量。即用GC-MS的TIC定性，GC-FID定量。同时得到TIC和FID的色谱图。

图1. 凤梨味月饼的总离子色谱TIC图2.2数据处理：

先用Amdis质谱数据解卷积处理质谱数据，减少本底干扰，对共流出峰拆分，提取出大峰下面的峰或隐藏在里面的色谱峰。

同时用Amdis的MSL质谱数据库和工作站的PBM（L）质谱数据库检索，并结合保留指数来鉴定峰。所有保留指数均由标准样品测定。极少数没有保留指数的化合物，参照其它资料和以往的经验，在保证良好匹配度的情况下确认。用MS定性鉴定香气化合物，用GC-FID色谱图的内标法来半定量计算含量（少数未测定校正因子化合物采用1作为校正因子计算）。

2.3凤梨味月饼的香气香味成分

凤梨味月饼的香气香味成分表（184种）请点击阅读原文

2.4讨论

2.4.1 从上表看出，检出出184种香精或香气香味化合物（部分无关香气的化合物已删去，包括部分烷烃，基质来源的化合物）。包括各种醛类，醇类，酯类，酸类，酚类，内酯，呋喃，硫化物，含氮化合物，萜烯化合物，烷烃化合物等，以及抗氧化剂、防腐剂等。含量均很低，从不好积分到1bbp-10ppm，共计约126ppm。可以想象含量是非常低的。

2.4.2由于此凤梨味月饼的香气香味很淡，检测难度较大。如果使用液液萃取（LLE）的话，油脂的干扰很大，无法直接进样，另外由于香精或香气香味物质含量特少，需要大量样品，处理起来工作量大。

如果用同时蒸馏萃取（SDE），虽然可以避免油脂的干扰，但处理的样品量也需要很大，另外还可能遇到热分解而产生新的非原有的化合物生成，丢失部分化合物，以及基质成分的热分解等干扰。

用固相微萃取（SPME），也需要一定的加热温度，对不同挥发性的化合物的提取比例可能不一致，定量效果不好，另外灵敏度低，不能更好的反映月饼样品的香气物质的全貌。搅拌棒热脱附（Twister-TDU）的灵敏度高，需要样品量很少，操作简单方便，可以在不加热情况下提取，减少热分解。

2.4.3 从这款月饼配料表看到有下列主要原料：面粉、植物油、水、糖、鸡蛋、凤梨原浆、食用香精、食品添加剂（碳酸钾、碳酸钠、脱氢乙酸钠、柠檬酸）等。闻或品尝，此月饼有比较清淡的成熟的菠萝香气和香味，但不是很强，比较淡。
在这个凤梨味月饼中，菠萝香精配方的主要成分丁酸乙酯为8396.8ppb,丁酸异戊脂为6943。6ppb,都非常高。 菠萝的关键香气香味化合物己酸烯丙酯(24081ppb)、庚酸烯丙酯(219.5ppb)等。所检测到的化合物绝大多数是来至菠萝香精，就不一一例举了。
柠檬烃(5819.5bbp)等萜烯化合物来至精油。
从上面结果看，此凤梨味月饼里面确实添加食用香精，但添加量很少，并不会比天然菠萝里面的这些化合物多，在食品添加剂的法规范围，是安全的。
2.4.4这可能由于月饼是烘焙食品，加热温度高，在加工过程产生少量吡嗪类化合物。

2.4.5 结果删去一些烷烃和芳烃等化合物，烷烃一般来至油脂或其它成分的分解，但对香气几乎无什么贡献。并删去一些从基质而来的化合物。

2.4.6 BHT、BHA可能来自植物油的抗氧化剂（配料表味列出）。防腐剂山梨酸（配料表味列出）。可能来至某一原料。

点击下方“阅读原文”查看凤梨味月饼的香气香味成分表

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