[ZT]GC-MS在香氣香味分析中的應用（三）

　　四、樣品處理

　　樣品制備是香氣香味物質分析中的重要環節，它一般包括從樣品中提取香氣香味化合物(包括去除樣品中的干擾性雜質的分離凈化)、濃縮提取液等步驟，是將待測樣品處理成適合GC/MS的檢測溶液的過程。

　　有各種各類樣品，其基質和香氣香味物質化學組成極為復雜，要能適合GC/MS分析，必須對樣品進行細致的提取、濃縮和凈化處理。樣品制備在香氣香味物質分析中是耗時、費力的過程。其效果好壞直接影響到分析結果的準確性，而且還影響GC/MS儀器的工作壽命。在提取過程中要求盡量完全地將香氣香味組分從樣品中提取出來，同時又盡量除出基質和干擾性雜質。當樣品中香氣香味含量很低時，常常通過增大樣品量和濃縮提取液來達到儀器檢測限的要求。

　　用GC/MS 分析時，樣品組分必須為揮發性，無纖維，無油脂，無碳水化合物(糖)類，無蛋白質，有足夠量，不含水，基質的峰不干擾香氣香味成分。一般能滿足直接進樣的樣品不多，通常樣品凈化非常需要，也很重要。如果沒有良好的樣品提取方法，就無法獲得足夠的，準確的待分析的香氣香味成分進行GC/MS分析。

　　樣品提取

原理

　　如何從基質中分離待測香氣香味成分?一般從下面三個方面考慮：

• 從揮發性(沸點)考慮，采取蒸餾的方法。
• 從極性(溶解度)考慮，依據“相似相溶”原理，采取溶劑萃取的方法。
• 從功能團的相互作用考慮，采取吸附的方法。

制備方法　　

香氣香味物質分析中常用的樣品制備方法有以下幾種：

• SHS static headspace extraction靜態頂空萃取
• DHS dynamic headspace extraction動態頂空萃取，又叫吹掃捕集提取(purge-and-trap extraction)
• LLE liquid/liquid extraction液-液萃取
• SDE simultaneous distillation/extraction同時蒸餾/萃取
• SPME solid phase micro extraction固相微萃取
• SPE solid phase extraction固相萃取
• TDS thermo desorption熱脫附
• SBSE stir bar sorptive extraction攪拌棒吸咐萃取
• SFE supercritical fluid extraction超臨界萃取
• SE/ASE Soxhlet extractor索氏提取法
• Automatic Soxhlet Extraction自動索氏提取
• SLE solid-liquid extraction 固液提取
• MASE Microwave-Assisted Solvent Extraction微波輔助溶劑萃取
• MonoTrap 固相萃取整體捕集器
• PTV 大體積冷進樣萃取富集

濃縮：

　　有減壓旋轉蒸發法、K-D濃縮法、微型柱濃縮和氮氣吹干法等。

衍生化法

　　非揮發性，熱穩定差，極性太強的物質可以用衍生化方法來進行分析。

 

　　下面簡單介紹幾種樣品制備方法：

　　4.1 直接進樣或溶劑稀釋進樣

　　此法僅適用于樣品不含水，不含油脂和其它的非揮發性物質，待分析的組分有足夠量。例如，香精油的分析。如果組分的含量太高，可選用適當溶劑溶解再進樣。例如，某些香料的分析。下面為檸檬油和白酒直接進樣分析的例子。

　　4.2液-液萃取

　　液-液萃取是最常用，最普通的一種提取方法。一般最簡單的設備就是采用分液漏斗。常采用少量多次的萃取方法。有條件的話，可采用全自動轉盤式連續液液提取儀。后者的設備費用要高些，萃取時間較分液漏斗長，但萃取效率高，節省人力。

　　優點：容易操作，設備不貴，重線性好，熱效應少，適合于水質樣品或水溶性溶劑樣品，放大倍數高。

　　缺點：濃縮時易揮發組分有損失，極性化合物回收率低，易乳化，可能由于氧化有新物質形成等。遇到乳化時，可加入NaCl，Na2SO4鹽類(輕溶劑時)電解質，離心或超聲波(易燃溶劑不適用)，延長靜止時間，慢轉動，適當加溫等方法破乳。

　　一般常用的提取溶劑有乙醚、正戊烷、二氯甲烷等。但是，根據蒙特利爾公約，在分析化學實驗中要逐步取消含氯溶劑的使用，如二氯甲烷等用其它溶劑替代。

　　下面是連續液液提取儀的示意圖。 左邊燒瓶中加入樣品和水。右邊燒瓶中加入提取溶劑。溶劑加熱后進入冷凝管，冷凝后流入樣品瓶。溶劑萃取樣品中組分后，通過相分離又回到溶劑瓶。反復數次，最好把樣品中的組分轉移到溶劑中。

　　

 

　　圖 連續液液提取儀示意圖

　　

　　圖 某桃味果汁的液液提取的質譜總離子色譜圖

 

　　4.3同時蒸餾/萃取

　　優點：容易操作。設備不貴。重線性好。適合于水質樣品或水溶性溶劑樣品和含蛋白質，油脂等樣品。放大倍數高。

　　缺點：濃縮時易揮發組分損失。極性化合物回收率低。可能由于加熱，基質分解有新物質形成等，如糖類生成糠醛，油脂分解為低碳醛等。

　　一般常用的提取溶劑有乙醚、正戊烷、二氯甲烷等。

　　下面是同時蒸餾/萃取儀的示意圖。樣品和水加入到左邊的燒瓶，提取溶劑加入到右邊的燒瓶。兩邊加熱后，樣品中的揮發性組分由水蒸汽帯到中間，并與溶劑在中間交換萃取后，在進行相分離，溶劑帯樣品中的組分進入溶劑燒瓶，而水又回到樣品瓶。反復數次后，樣品中的揮發性組分就進入到溶劑瓶。

　　

圖 同時蒸餾/萃取

　　同時蒸餾/萃取應用例子：

　　烤煙煙葉中加入香料煙浸膏，有改善煙葉的香氣，減少刺激感等作用。但由于浸膏類物質一般不能直接進行GC或GCMS分析，需要前處理。下面是通過同時蒸餾/萃取后香料煙浸膏的總離子色譜圖。