固相微萃取结合GC-MS法对青海地产食醋中挥发性成分分析

◎ 黄天娇，吉生军

（青海师范大学 化学化工学院，青海 西宁 810008）

食醋是我国传统的调味品，是西北人主要的进餐调味品。青海地产食醋呈深棕褐色，具有酸味柔和、香气突出及久贮不变质的特点，深受消费者喜爱。与其他类型的食醋相比较，青海地产食醋挥发性成分的研究资料较少，形成青海地产食醋的特征香气、风味的化学物质组成尚不清晰，这些化学物质虽然含量很少，但对食醋质量有极大的影响，不仅可以决定食醋的香气和口味，还决定着食醋中健康因子由来。目前研究者通过液液萃取、蒸馏萃取及固相微萃取等前处理方法从食醋中鉴定出的挥发性化合物主要包括醇类、酯类、醛类、酸类和杂环类等[1-5]。本研究针对4种不同品牌青海地产食醋，通过采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对其挥发性成分进行了分析，并将检测到的挥发性成分分成醇类、酯类、醛类、酚类及其他类等5大类指标进行研究。

气相色谱-质谱法（Gas Chromatography Mass Spectrometry，GC-MS）既有气相色谱优越的分离能力又有质谱对未知物质特别的鉴定能力，且灵敏度极高。食醋中化合物的物理化学性质复杂，包括易挥发和难挥发成分，各种离子和非离子化合物，用单一的色谱分析方法很难对食醋中的所有成分进行分析，因而GC-MS通常被用来检测食醋中的化学成分[6-11]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

氯化钠（分析纯），上海沃凯生物技术有限公司；针筒微孔滤膜（0.22 μm，有机系与水系），上海安谱科技有限公司；超纯水，实验室自制；1～4号食醋样品（青海地产食醋），西宁市各大超市购买。

1.2 实验仪器

ISQTM LT气相色谱-质谱联用仪，赛默飞世尔科技公司；ME204E电子分析天平，梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；超纯水处理系统，上海摩勒科学仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 固相微萃取

将萃取纤维头于250 ℃下老化20 min，直至无干扰峰出现。取2.0 mL食醋、6.0 mL去离子水加入样品瓶中，并加入1.0 g NaCl和搅拌子，盖好后置于60 ℃的恒温水浴中。将萃取头插入瓶中，推出纤维头使之与醋液面保持2 cm的距离，萃取时间为40 min，搅拌速度为200 r·min-1，然后抽出纤维头，再将萃取头插入气相色谱进样口，同时启动仪器，采集数据，待纤维头于230 ℃解吸5 min后抽出纤维头。最后使用0.22 μm有机相似物微孔管对滤膜材料进行微孔过滤。样品待GC-MS检测分析。

1.3.2 仪器条件

仪器控制（前进样口SSL）；温度280 ℃；压力5.0 kPa； 柱 流 量 实 际 值 1.23 mL·min-1， 设 计 值1.00 mL·min-1；分流流量实际值 20.0 mL·min-1，设计值50 mL·min-1；不分流时间1.00 min；分流模式：不分流；流量模式：恒流；线速度52.5 mL·min-1；死时间0.95 min。

色谱条件。DB-WAX色谱柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm），高纯度的氦气（＞99.999%）；载气采样净化器的驱动装置：ther-mo tripie filter；载气净化流速：1 mL·min-1；每个进气采样口的最低温度：200 ℃；载气进样口的进量：1.0 μL，不允许分流。色谱柱的初始升温测定位置设置：50 ℃，保持2 min；持续升温的移动速率：10 ℃·min-1；升至 200 ℃，保持 30 min。

质谱条件。离子源工作温度：200 ℃；离子连接杆的实际工作电压温度：250 ℃；离子电离的实际工作电压方式：EI；隔离电子源的能量：70 eV；应用电子能量倍增器的实际工作电压：1 086 V；应用质量温度评估扫描分析仪：单级四极杆；应用质量评估扫描的技术适用范围：50～400 amu；质量扫描的工作方式：Scan。

1.3.3 化学成分分析

化学成分的分析检索和数据识别：通过将各种化学成分进行分离后计算，得到的一个单分子组分相对色谱峰值所对应的质谱精度图和一个工作站中的nist library等数据，并分别进行了色谱检索和数据识别的相匹配，其识别匹配率和检索识别的相对色谱精度组成比例都被要求高于85%。

2 结果与分析

本研究使用固相萃取仪对4种食醋中的化学成分分别进行萃取，然后将萃取液进一步浓缩，最后用于GC-MC分析。在4种青海地产食醋中分别检测得到40多种化学物质，主要包括酯类、酚类、醇类和醛类等。用气相色谱-质谱联用仪对4种食醋样进行检测，得到4种样品的化学成分组成，结果如表1～表4所示。

表1 样品1萃取液中化学物质表

表4 样品4萃取液中化学物质表

在检测过程中有一部分化合物无法鉴定。这一类化合物不能在色谱图相对应的保留时间处准确找到并进行分析，可能是由于这些化学物质含量极低。但这些未知化学物质均显示出一定的丰度，也有可能对青海地产食醋整体的风味具有极大的影响。

根据质谱图中质量数和粒子流强度确定了青海地产食醋中化合物成分。通过Library Search Report分析鉴定，在样品1中，共检测出43种化学成分，其中酯类化合物大约含有21种，共有醇类化合物11种；样品2中一共检测出化学成分36种，其中酯类化合物大约含有19种，含有醇类化合物3种；样品3中共检测出化学成分45种，其中酯类化合物大约含有26种，含有醇类化合物8种；在样品4中，共检测出46种化学成分，其中酯类化合物大约含有31种，含有醇类化合物2种。

表2 样品2萃取液中化学物质表

表3 样品3萃取液中化学物质表

3 结论

本研究对青海地产食醋中化学成分进行萃取，并进一步进行GC-MS分析。通过Library Search Report鉴定分析，每个样品中可准确鉴定出40多种化学成分，主要包括醇类、酯类、醛类、酚类及其他类等。其中，酯类化合物在4种食醋样品中最多，酯类化合物中乙酯类化合物最多；其次是醇类化合物，酮类最少，还有很多种未知化合物未检测出来。

综上所述，酯类化合物质是青海地产食醋中含量和种类最多的化合物质，4种食醋中化学物质在种类上无明显差别，主要是含量的差别，乙酯类化合物含量起着主要作用。