固相微萃取_气质联用仪分析茶叶香气成分

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结论
（来自百度文库1 ） 从鲜茶叶中萃取分离出 66 个成分， 鉴定了
SPME 具 其他常用挥发性化学成分提取技术相比， 有简便、 快捷、 经济安全、 分析样品使用量少、 对被测 样品选择性高、 溶质更易洗脱、 几乎无空白值、 重现 性好等特点， 对这种动态环境下的样品进行检测是 一种较好的前处理方法， 与 GC / MS 联用可以作为茶 叶香气成分检测及其质量评价。 参考文献：
表1 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 保留时间 / min 3． 41 3． 64 3． 98 4． 70 4． 85 6． 19 6． 26 6． 91 7． 29 7． 77 8． 38 8． 95 9． 30 9． 41 9． 71 9． 76 10． 41 10． 73 11． 85 12． 60 12． 69 13． 07 13． 56 13． 87 14． 08 14． 21 15． 25 15． 61 15． 74 2 － 二甲基硫醚 异丁醛 2 － 丁酮 3 － 甲基丁醛 2 － 甲基丁醛 1 － 戊烯 2 － 甲基 － 1 － 丁醇 4 － 甲基庚烷 2， 5 － 三甲基己烷 2， 己醛 4， 4 － 二甲基 － 庚烷 2， 4 － 二甲基 － 1 － 庚烯 （ E） － 2 － 己烯醛 （ Z） － 3 － 己烯 － 1 － 醇 （ Z） － 2 － 己烯 － 1 － 醇 1 － 己醇 2 － 庚酮 庚醛 α － 蒎烯 3 － 乙基庚烷 苯甲醛 β － 水芹烯 2 － 苯基呋喃 （ E） － 2 － （ 1 － 苯烯基） 呋喃 4 － 癸酮 4 － 甲基癸烷 苯乙醛 （ E） － 7 － 甲基 － 1 ， 6 － 二氧杂螺［ 4， 5］ 癸烷 2 － 甲基十一烷 茶叶的挥发性化学成分 分子式 C 2 H6 S C 4 H8 O C 4 H8 O C5 H10 O C5 H10 O C5 H10 C5 H12 O C8 H18 C9 H20 C6 H12 O C9 H20 C9 H18 C6 H10 O C6 H12 O C6 H12 O C6 H14 O C7 H14 O C7 H14 O C10 H16 C9 H20 C 7 H6 O C10 H16 C9 H14 O C9 H12 O C10 H20 O C11 H24 C 8 H8 O C9 H10 O2 C12 H26 分子量 62 72 72 86 86 70 88 114 128 100 128 126 98 100 100 102 114 114 136 128 106 136 138 136 156 156 120 156 170 相对含量 / % 2． 320 2． 564 0． 297 2． 227 6． 910 0． 391 0． 272 0． 312 0． 154 0． 801 0． 434 1． 633 2． 532 2． 222 2． 178 1． 831 0． 106 0． 329 0． 503 0． 282 1． 440 0． 287 1． 667 0． 578 1． 640 1． 677 2． 760 0． 944 0． 412 化合物名称
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结果与分析
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1． 1
材料与方法
仪器与材料 Agilent 5975C /6890 GC / MS 气相色谱—质谱联
用仪： 美国安捷伦公司； 手动固相微萃取装置： 美国 Supelco 公司； 萃取纤维头： 2 cm － 50 /30 um DVB / CAR / PDMS StableFlex。
收稿日期： 2012 － 09 － 17 基金项目： 贵 州 省 优 秀 科 技 教 育 人 才 省 长 资 金 项 目 （ 黔 省 专 合 字 ［ 2011］ 12 号） 1979 年出生， 作者简介： 王道平， 男， 贵州遵义人， 助理研究员． 通讯作者： 杨小生， 博士， 研究员．
茶叶香气是由一些复杂的香气物质构成的， 各 种不同的茶具有独特的香气 （ 如馥郁、 醇和、 清香、 “茶香” ， 祁门香等） ， 称为 茶叶香气是决定茶叶品质 的重要因素之一。 研究表明， 在茶叶中已经发现的 而且随着研究工作的深入， 新 香气成分有 300 多种， ［1 ］ 的成分不断被发现和鉴定 。 分 析 茶 叶 香 气 的 第 一步就是茶 叶 香 气 的 提 取 ， 由于茶叶香气含量低 组成复杂 、 易挥发 、 不稳定 ， 在提取过程中易发 微、 生氧化 、 聚合 、 缩合 、 基团转移等反应 ， 需采用特殊 的分离提 取 技 术 。 因 此 ， 选择茶叶香气提取方法 直接关系到对茶叶香气成分分析结果 十分重要 ， 的好坏 。 目前， 中药香气成分常规提取方法是水蒸气蒸 ， 馏法 其所需的样品量较大且周期长。 固相微萃取 法（ SPME ） 是一种无溶剂、 快速、 简便的样品前处理 与富集技术， 在植物香气成分萃取方面具有很好的 ［2 － 4 ］ 。本研究采用固相微萃取 （ SPME ） 与 应用前景 气相色谱质谱 （ GC / MS ） 联用对茶叶香气成分进行 分析时间短， 适用 了分析测定。本法所需样品量小、 于茶叶等植物香气成分的鉴定。
谱峰数稳定， 继续增加温度至 80 ℃ ， 色谱峰数略微 减少， 综合考虑各组分的萃取结果， 最终选定的萃取 温度为 65 ℃ 。并在此萃取温度下考察了萃取时间 （ 10 ～ 40 min） 对香气成分的影响， 结果表明， 萃取时 30 min 。 间为 时即有最佳效果 样品量的选择 本研究还考察了样品量（ 2． 0 ～ 10． 0 g ） 的影响。 结果表明， 样品量为 5． 0 g 时， 即可满足测定要求。 2． 4 SPME / GC / MS 测定 按上述实验条件进行实验， 得到茶叶香气成分 总离子流色谱图， 见图 1。对总离子流图中的各峰经 2． 3
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 3 期
质量安全
固相微萃取 — 气质联用仪分析 茶叶香气成分
王道平， 杨小生
( 贵州省中国科学院 天然产物化学重点实验室， 贵州 贵阳 550002 ) 摘 要： 研究采用固相微萃取气质联用仪( SPME / GC / MS) 测定茶叶香气成分。采用 2 cm － 50 /30 um DVB / CAR / PDMS StableFlex 的萃 取 纤维头， 65 ℃ 对 5 g 新 鲜 样 品 顶 空 萃 取 30 min 后 进行 GC / MS 分析。鉴定出 52 种化学成分， 占挥发性化学成分的 92． 76% 。 方法 具有 简 便、 快速、 准 确、 样 品量 ， 。 小等特点 适用于茶叶香气成分的快速测定 关键词： 固相微萃取; 气相色谱 / 质谱; 茶叶; 香气成分 中图分类号： TS 272． 7 文献标识码： A 文章编号： 1007 － 7561 （ 2013 ） 03 － 0085 － 03 茶叶鲜品于 2012 年 8 月采自贵州省遵义市湄 潭县。 1． 2 SPME 过程 取不同部位茶叶剪碎， 取约 5． 0 g， 置于 25 mL 固相微萃取仪采样瓶中， 插入装有 2 cm － 50 /30 um DVB / CAR / PDMS StableFlex 纤维头的手动进样器， 在 65 ℃ 左右顶空萃取保持 30 min 取出， 快速移出 萃取头并立即插入气相色谱仪进样口（ 温度 250 ℃ ） 中， 热解析 3 min 进样。 1． 3 GC － MS 测定条件 色谱柱为 Zebron ZB － 5MSI 5% Phenyl － 95% DiMethylpolysiloxane（ 30 m × 0． 25 mm × 0． 25 μm ） 弹 性石英毛细管柱， 柱温 40 ℃ （ 保留 1 min） ， 以 4 ℃ / min 升温至 220 ℃ ， 气化室温度 250 ℃ ； 载气为高纯 He （ 99． 999% ） ； 柱前压 7． 62 psi， 载气流量 1． 0 mL / min； 不分流进样， 延迟时间： 1 min； 离子源为 EI 源； 离子 源温度 230 ℃ ； 四极杆温度 150 ℃ ； 电子能量 70 eV； 发射电流 34． 6 μA； 倍增器电压 1 264 V； 接口温度 280 ℃ ； 质量范围 20 ～ 450 amu。
本研究考察了 SPME 条件（ 包括萃取涂层类型、 萃取温度、 样品量和解析时间等 ） 对茶叶中主要香 气成分的影响， 确定了最佳 SPME 条件。 2． 1 SPME 涂层种类 70 um PDMS、 PA 及 分别 选 择 100 um PDMS、 2 cm － 50 /30 um DVB / CAR / PDMS StableFlex 四 种 涂 层 纤 维 对 目 标 组 分 进 行 萃 取， 同时还对不同 SPME 涂层对所有组分的总峰面积的影响进行了考 察， 最 后 确 定 采 用 2 cm － 50 /30 um DVB / CAR / PDMS StableFlex 涂层纤维进行 SPME 提取。 瑥 瑘
质量安全
相对含量 / % 2． 616 1． 766 1． 901 3． 655 22． 157 0． 497 0． 327 1． 744 3． 326 0． 328 0． 934 1． 444 6． 637 0． 634 0． 576 0． 613 0． 806 0． 813 0． 642 0． 525 0． 341 0． 383 0． 398
图1
茶叶香气成分总离子流色谱图
瑘 瑦
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续表 序号 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 保留时间 / min 16． 13 16． 24 16． 37 16． 60 16． 92 16． 97 17． 17 17． 44 19． 79 20． 13 20． 75 20． 98 21． 35 21． 75 25． 03 25． 63 26． 80 27． 47 27． 89 28． 30 29． 77 30． 34 32． 08 化合物名称 顺式芳樟醇氧化物 7 － 甲基 － 十一烯 1 － 十二烯 反式芳樟醇氧化物 L － 芳樟醇 壬醛 3 － 甲基环己 － 3 － 烯 － 1 － 酮 苯乙醇 水杨酸甲酯 2， 8 － 二甲基十一烷 2 － 甲基十三烷 6 － 二甲基十二烷 4， 间二叔丁基苯 α － 柠檬醛 十四烷 刺柏烯 十五烷 十六烷 4 － 二叔丁基苯酚 2， 香橙烯 降植烷 α － 雪松醇 植烷 分子式 C10 H18 O2 C12 H24 C12 H24 C10 H18 O2 C10 H18 O C9 H18 O C7 H10 O C8 H10 O C 8 H8 O 3 C13 H28 C14 H30 C14 H30 C14 H22 C10 H16 O C14 H30 C15 H24 C15 H32 C16 H34 C14 H22 O C15 H24 C19 H40 C15 H26 O C20 H42 分子量 170 168 168 170 154 142 110 122 152 184 198 198 190 152 198 204 212 226 206 204 268 222 282
质量安全
2． 2 萃取温度和时间 在不同萃取温度 （ 25 ℃ ～ 80 ℃ ） 的系列实验 中， 发现在 25 ℃ ～ 65 ℃ 之间， 样品总峰数随萃取温 度的增加而明显增加， 但当温度增加到 65 ℃ 时， 色
粮油食品科技 第 21 卷 2013 年 第 3 期
质谱计算机数据系统检索及核对 Nist 2005 和 Wiley 275 标准质谱 图， 确 定 了 52 种 茶 叶 挥 发 性 化 学 成 分， 用峰面积归一化法测定了各化学成分在香气成 分中的相对质量分数， 结果见表 1 。