固相微萃取-气质联用测定啤酒花中三种挥发性成分的含量

倪广乐　郑强强

【摘 要】啤酒花广泛应用于啤酒生产、医药及化妆品行业中，本文采用固相微萃取-气质联用分析方法对啤酒花中β-蒎烯、β-石竹烯和ɑ-石竹烯进行定量分析，通过优化固相微萃取和气质联用仪条件，三种物质出峰明显，加标回收率在91.2%-98.3%之间。该分析方法为啤酒花的质量评价提供了科学的依据。

【关键词】啤酒花;挥发性物质;固相微萃取-气质联用;含量测定

中图分类号： O657.63;TS227 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）20-0006-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.003

0 引言

啤酒花也称蛇麻花，是一种多年生草本蔓性植物[9]。最先德国人[1]首先在酿制啤酒时添加了酒花，从而使啤酒具有了清爽的苦味和芬芳的香味。啤酒花本身就是一种天然的防腐剂，它在赋予啤酒特别的香味的同时，也延长了啤酒的保存期。啤酒花也是一种很好的药材，它具有健胃消食，化痰止咳，抗劳，安神利尿功效，使得对于它的药用价值越来越受到关注[6]。

迄今为止， 研究人员已相继从啤酒花中获得了十几类化学物质， 其中包括树脂类、挥发油、黄酮类、鞣质、胆碱、粗纤维、氨基酸等多种化学成分[11]。而挥发性成分中主要包括2-甲基-3-丁烯-2-醇、β-蒎烯、香叶烯、异丁酸-2-甲基丁酯、柠檬烯，里哪醇、β-石竹烯，β-法呢烯、草烯， C1、C2[2]。目前国内外有关啤酒花中挥发性组分主要以毛细管气相色谱及气相色谱-质谱联法、溶剂萃取法[2]、超临界CO2萃取[3]、水蒸气蒸馏[4]为主来研究，操作十分繁琐，且啤酒花品种不同，挥发性组分的成分与含量差别较大，李红[5]曾采用静态顶空固相微萃取-气质联用分析，但品种不同，分析得到的挥发性组分差别较大，且未对固相微萃取条件进行优化。

本文针对新疆产区啤酒花采用顶空固相微萃取-GC-MS法分析其中的挥发成分，并以现有的标准品对其中的三种化学物质进行定量测定，通过优化顶空固相微萃取-GC-MS条件，得出了很好的结果，为开发利用啤酒花资源提供了很好的参考价值。

1 材料与方法

1.1 原料及试剂

1.2 仪器

1.3 实验条件

固相微萃取条件：PDMS萃取纤维、萃取时间10min，萃取温度70℃，进样口解析时间5min，样品量：0.15g。

色谱条件：Finnigan Trace GC-DSQ气相色谱-质谱联用仪;色谱柱：DB-5毛细管色谱柱，30m×0.25mm×0.25μm;检索谱库：NIST、Replib、Mainlib;起始柱温40 ℃，保持2min，以5.5℃/min升温至100℃保持1min，以3.5℃/min升至120℃保持4min，以2℃/min升至160℃保持1min，再以10℃/min升温至230℃，保留5min，载气为He，流速1.2 mL/min分流比1：10，进样口温度220℃，传输线温度250℃。

质谱条件：离子源温度220℃，电离方式EI，电子能量70eV，扫描范围50-400amu。

2 实验过程

2.1 标准混标曲线的绘制

取3个10ml的容量瓶，洗净干燥，先加入一定量的正己烷，然后在分析天平上准确称取3个标准品（β-蒎烯、β-石竹烯、ɑ-石竹烯），采用移液针减量法称取，称取时间尽量要短，防止标准品挥发引起的误差。质量分别为：0.01022g，0.01001g，0.01090g，移取完成后正己烷定容至刻度线。浓度分别为0.001022g/ml，0.001001g/ml，0.001090g/ml，密封冷藏备用。从刚配好标准溶液分别移取相同体积配成混标为0.1mg/ml、0.08mg/ml、0.06mg/ml、0.04mg/ml、0.02mg/ml、0.01mg/ml、0.001mg/ml的标准溶液，密封冷藏备用。然后每个浓度混标自动进样，做三次平行，得出峰面积和浓度线性回归方程。

2.2 计算方法检出限

根据经验，检出限相应于信噪比为3-5倍的浓度值，选择最低浓度信噪比，得出3-5倍所对应的浓度值，由于浓度和信噪比不成正比，所以必须要配制最低计算检出限附近浓度的标准混标溶液。

2.3 样品前处理

选取的新疆产区啤酒花首先在烘箱中低温烘干，然后用粉碎机粉碎，最后密封低温保存。

同一样品分成A、B，C，D四份，分别为0.15g。A份在水浴70℃温度下，萃取头萃取10分钟，进样口解析时间5分钟。同一样品连续萃取三次，进样得出三个图谱，然后计算偏差。做B份平行实验一次。

将C份顶空瓶中放入圆形滤纸（自行裁剪），滤纸不要碰及样品，用移液枪移取10ul0.04mg/ml标准液，按上述操作方法连续萃取三次，得到加标图谱，通过回收率公式计算回收率。

3 结果与分析

3.1 标准混标图谱表征及线性回归

通过气质联用进样分析，三种物质均能有效分开，分离度较好，保留时间分别为10.08min、27.00min和29.04min，三种物质线性回归方程相关系数均大于0.999，保持了很好的准确性，如图2和图3所示。

3.2 方法检出限

根据实验结果表明，β-蒎烯最低检出限为0.05ppm，β-石竹烯、ɑ-石竹烯最低检出限各为0.01ppm和0.02ppm.

3.3 样品加标回收率

选取样品样品C、样品D为加标样品，连续萃取三次所得峰面积与浓度的关系：

4 结论

本文通过固相微萃取条件及气质联用仪器条件的优化，三种物质出峰明显，β-蒎烯最低检出限为0.05ppm，β-石竹烯、ɑ-石竹烯最低检出限各为0.01ppm和0.02ppm，加标回收率在91.2%-98.3%之间，稳定性好，具有一定的推广价值。

【参考文献】

[1]Gail B Nickerson;Likens S T.Gas chromatography evidence for the occurrence of the hop oil components in beer[J].Journal of Chromatography A，1996，21：1-5.DOI：10.1016/S0021-9673（01）91252-X.

[2]王莉娜，崔巍偉，王憬，林智平，冯景章.顶空固相微萃取分析啤酒花的挥发性组分[J].食品与发酵工业，2006，（8）.

[3]薛松，陈受斯，薛文华.啤酒花的萃取[J].天然产物研究与开发，1997，9（1）：77-81.

[4]刘玉梅，刘奎钫，白钰，等.啤酒花中香花油提取分离工艺的研究[J].新疆大学学报：自然科学版，2000，17（3）：37-43.

[5]李红，王云川，张五九，等.酒花油的HS-GC/MS分析研究[J].食品与发酵工业，2004，30（10）：52-58.

[6]朱晓兰，刘百战，时亮，等.啤酒花酊挥发性香味成分的GC-MS分析[J].分析测试学报，2009，19（1）：59-63.