一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC-TOFMS检测方法技术

本发明专利技术公开了一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC‑TOFMS检测方法。该方法采用固相微萃取技术(SPME)对梨果芳香物质进行萃取，通过优化GC×GC‑TOFMS影响芳香物质测试分析的仪器参数实现梨果中挥发性芳香物质的全谱扫描，各组分芳香质谱经NIST/WILEY检索及匹配谱库资料比对进行定性，以2‑壬酮为内标溶液，采用内标法对样品中的各芳香物质进行定量分析。该方法操作简单、快速、灵敏度高、分辨率高，可用于梨果产地溯源。

A Method for Detecting Volatile Aromatic Substances in Pear Fruits by GC *GC-TOFMS

The invention discloses a method for detecting volatile aromatic substances in Pear Fruits by GC *GC_TOFMS. In this method, solid phase microextraction (SPME) was used to extract aromatic substances from pear fruits. By optimizing the instrument parameters of GC * GC TOFMS influencing the determination and analysis of aromatic substances, the whole spectrum of volatile aromatic substances in pear fruits was scanned. The aromatic mass spectra of each component were qualitatively analyzed by NIST/WILEY search and matching library data comparison. The internal standard solution was 2 nonone. Aromatic substances were quantitatively analyzed. The method is simple, rapid, sensitive and high resolution, and can be used to trace the origin of pear fruit.

【技术实现步骤摘要】
一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC-TOFMS检测方法
本专利技术涉及梨果中挥发性芳香物质的全谱扫描方法，具体是指应用全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)实现梨果中挥发性芳香物质的全谱扫描，并通过2-壬酮进行内标定量分析，属于食品科学、分析化学领域。
技术介绍
作为梨起源中心之一，我国具有丰富的梨种质资源，在世界梨产业中占有重要地位。近几年，无论栽培面积还是产量都迅速发展，梨属新品种也在逐年增加。果实香气可以客观反映果实的风味特性及成熟程度，同时直接决定着果实及其加工品的品质，显著影响其市场竞争力，近年来受到了大量学者的广泛关注。固相微萃取(solidphasemicro-extraction，SPME)与气相色谱质谱联用(gaschromatography-massspectrometry，GC-MS)是研究香气组分最常用的方法。现在已有学者应用此研究套袋、成熟度、采收期、贮藏期等对梨果挥发性香气组分的影响；分析我国四大系统梨果中挥发性香气物质及其之间的差异，以挥发性物质的种类描述梨果的感官特性，并分析挥发性香气物质的合成及表达机理，研究过程中建立了良好的香气组分萃取方法，并对影响梨果香气的因素、梨果中香气组分差异及形成相关性进行详细阐述。随着检测要求的不断深化，GC-MS在食品挥发及半挥发研究上的局限性也逐渐地暴露出来，如灵敏度较低、峰容量有限、检测成分较少等。全二维气相色谱具分辨率高、灵敏度高、峰容量大等优势，能克服传统单柱气相色谱对多组分样品分离能力相对较差的问题，十分适合于复杂体系的分析；飞行时间质谱具有很高的采集频率，能够实现与全二维气相色谱的最佳配合，加之高性能数据处理软件，具备自动峰识别以及图谱去卷积解析功能，大大提高了检测分析的灵敏度，近些年来已经在食品、植物香气化学等领域取得了良好的分析效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于建立梨果中挥发性芳香组分的全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)检测方法，实现梨果芳香物质全谱扫描，通过数据分析找到不同梨果中特有芳香组分，为梨果的溯源提供详尽、可靠的数据支持。该方法采用固相微萃取技术(SPME)对梨果芳香物质进行萃取，通过优化GC×GC-TOFMS影响芳香物质测试分析的仪器参数实现梨果中挥发性芳香物质的全谱扫描。该方法操作简单、快速、灵敏度高、分辨率高，可用于梨果产地溯源。本专利技术所采用的技术方案为：一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC-TOFMS检测方法，包括以下步骤：(1)样品制备：取梨果的一个部分，去核，切成梨块，每个样品至少选择3个梨果，将所有梨块混合均匀；(2)挥发性芳香物质萃取：取混匀梨块装入固相微萃取装置的萃取瓶中，滴加2-壬酮内标溶液于梨块上，盖紧塞子静置，应用固相微萃取装置将梨果香气物质萃取至固相微萃取头；(3)解吸：将固相微萃取头插入气相色谱端进样口进行解吸，保证萃取头萃取的芳香物质全部进入全二维气相色谱系统；(4)测试：通过GC×GC-TOFMS检测方法，对已解吸的梨果芳香物质进行测试分析；(5)定性：各组分芳香质谱经NIST/WILEY检索及匹配谱库资料比对进行定性，仅报道匹配度大于800的化合物；(6)定量：以2-壬酮内标溶液为内标，采用内标法对样品中的各芳香物质进行定量分析。优选的，本专利技术步骤(1)中梨块大小为0.5cm×0.5cm。优选的，本专利技术步骤(2)中取样量为6g，添加5μL10mg/L的2-壬酮内标溶液，静置时间为10±2min。优选的，本专利技术步骤(2)中固相微萃取条件为：将样品置于色谱科固相微萃取装置上，通过恒温磁力加热搅拌器使加入模块的温度维持在40±2℃，恒温萃取40±5min。优选的，本专利技术步骤(3)中解吸条件为：将固相微萃取头插入气相色谱端进样口，于270℃下解析2min。优选的，本专利技术步骤(4)中影响芳香物质的灵敏度及分辨率的仪器参数由色谱条件和质谱条件两部分组成。所述色谱条件为：色谱柱1为Rxi-5MS，色谱柱2为Rxi-17SilMS，载气为高纯氦气，进样模式：分流，分流比10：1，调制周期为3s。质谱条件为EI离子源，采集电压1450V。进一步的，其色谱条件为：一维炉箱的起始温度40℃，保持2min；以5℃/min的速度升至200℃，以20℃/min的速度，升至280℃并保持2min。二维炉箱的温度始终比一维炉箱高5℃，调制器的温度始终比二维炉箱高15℃。进一步的，其质谱条件为：离子源温度250℃。本专利技术步骤(5)中匹配谱库包括mainlib、replib、FF2017。本专利技术步骤(6)定量公式为组分含量(ng/g)＝[各组分的峰面积/内标的峰面积×内标浓度(mg/L)×内标溶液体积(μL)]/样品量(g)。本专利技术采用全二维气相色谱-飞行时间质谱法，通过优化程序升温、分流比、调制周期、采集电压等确定最佳采集参数，以此实现梨果中挥发性芳香物质的全谱扫描，并通过2-壬酮进行内标定量分析。本方法克服了传统单柱气相色谱灵敏度较低、峰容量有限、检测成分较少等问题。GC×GC-TOFMS的独特二维分离模式，十分适合于复杂体系的分析，一维色谱峰通过调制解调器在二维色谱柱上进行纵向分离，实现叠加色谱峰的准确识别，大大提高了检测分析的灵敏度分离度。本专利技术通过样品重复进样方式，确保实验的准确性。本方法采用梨果香气物质浓郁的果实优化条件，能适应多种梨果分析。本专利技术的有益效果：(1)GC×GC-TOFMS的独特二维分析方法，可实现叠加色谱峰的准确识别，大大提高挥发性芳香物质检测的灵敏度、辨识度、准确度，可实现梨果芳香信息的全谱扫描；(2)通过梨果芳香物质全谱信息，可全面了解梨果挥发性芳香物质信息，挖掘梨果特有特征香气；(3)梨果挥发性芳香物质的全谱信息，为产地溯源提供强大数据支持，对于以产地溯源为基础实现危害因子溯源有重要意义。本专利技术方法简单、快速、准确、分离度高、准确度与辨识度高，可实现梨果挥发性芳香物质的全谱扫描，可用于基于梨果香气信息的产地溯源研究。附图说明图1不同升温速率下梨芳香成分二维色谱图；图2不同调制周期下南果梨二维轮廓图；图3不同调制周期下2-甲基萘与1-甲基萘的二维轮廓图；图4不同电压下南果梨芳香成分二维轮廓图；图5南果梨芳香成分二维轮廓图；图6南果梨芳香成分3D图；图7乙酸丁酯二维色谱图；具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例，实施例不应视作对本专利技术保护范围的限定。1仪器与试剂SUPELCO固相微萃取装置(美国色谱科公司)，包括50/30μmDVB/CAR/PDMS萃取头；GC×GC-TOFMS：Agilent7890B气相色谱仪(美国安捷伦公司)，配备PEGASUS质谱仪；CORNINGPC-420D磁力搅拌器购于美国康宁公司；SartoriusBSA224S-CW分析天平购于德国赛多利斯公司。2-壬酮(99.0％)购于德国Dr.Ehrensorfer公司；甲醇(HPLC级)购于美国Fisher公司。2仪器条件GC×GC-TOFMS方法如下：色谱柱1为Rxi-5MS(30m×250μm×0.25μm)，色谱柱2为Rxi-17SilMS(2m×250μm×0.25μm)，载气为高纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC‑TOFMS检测方法，其特征是，包括以下步骤：(1)样品制备：取梨果的一个部分，去核，切成梨块，每个样品至少选择3个梨果，将所有梨块混合均匀；(2)挥发性芳香物质萃取：取混匀梨块装入固相微萃取装置的萃取瓶中，滴加2‑壬酮内标溶液于梨块上，盖紧塞子静置，应用固相微萃取装置将梨果香气物质萃取至固相微萃取头；(3)解吸：将固相微萃取头插入气相色谱端进样口进行解吸，保证萃取头萃取的芳香物质全部进入全二维气相色谱系统；(4)测试：通过GC×GC‑TOFMS检测方法，对已解吸的梨果芳香物质进行测试分析；(5)定性：各组分芳香质谱经NIST/WILEY检索及匹配谱库资料比对进行定性；(6)定量：以2‑壬酮内标溶液为内标，采用内标法对样品中的各芳香物质进行定量分析。

【技术特征摘要】
1.一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC-TOFMS检测方法，其特征是，包括以下步骤：(1)样品制备：取梨果的一个部分，去核，切成梨块，每个样品至少选择3个梨果，将所有梨块混合均匀；(2)挥发性芳香物质萃取：取混匀梨块装入固相微萃取装置的萃取瓶中，滴加2-壬酮内标溶液于梨块上，盖紧塞子静置，应用固相微萃取装置将梨果香气物质萃取至固相微萃取头；(3)解吸：将固相微萃取头插入气相色谱端进样口进行解吸，保证萃取头萃取的芳香物质全部进入全二维气相色谱系统；(4)测试：通过GC×GC-TOFMS检测方法，对已解吸的梨果芳香物质进行测试分析；(5)定性：各组分芳香质谱经NIST/WILEY检索及匹配谱库资料比对进行定性；(6)定量：以2-壬酮内标溶液为内标，采用内标法对样品中的各芳香物质进行定量分析。2.如权利要求1所述的一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC-TOFMS检测方法，其特征是，所述GC×GC-TOFMS检测，其色谱条件为：色谱柱1为Rxi-5MS，色谱柱2为Rxi-17SilMS，载气为高纯氦气，进样模式：分流，分流比10：1，调制周期为3s；其质谱条件为：EI离子源，采集电压1450V。3.如权利要求2所述的一种梨果中挥发性芳香物质的GC×GC-TOFMS检测方法，其特征是，所述色谱条件中一维炉箱的起始温度40℃，保持2min；以5℃/min的速度升至200℃，以20℃/min的速度，升至280℃并保持2min；二维炉箱的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文君，陈子雷，王晨晨，王颖，李慧冬，丁蕊艳，毛江胜，方丽萍，郭长英，
申请(专利权)人：山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37