本發(fā)明涉及材料測(cè)試分析方法,具體涉及一種固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取方法及分析方法。
背景技術(shù):
1、天然動(dòng)植物原料中的揮發(fā)性香味成分的提取在食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及香精香料等領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義,不同的提取方法決定了揮發(fā)性成分的提取效果。目前,固體樣品揮發(fā)性香味成分的制備級(jí)的提取方法主要有同時(shí)蒸餾萃取法、超臨界流體萃取法和溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)法等。
2、溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)(solvent-assisted?flavor?evaporation,?safe)是一種溫和而全面地從復(fù)雜基質(zhì)中提取揮發(fā)性物質(zhì)的方法,在高真空條件下使揮發(fā)性成分蒸發(fā),無需高溫條件,可有效減少樣品中熱敏性及揮發(fā)性成分的損失,所得提取物的風(fēng)味與樣品一致,香氣自然逼真,同時(shí)能夠除去樣品中大量非揮發(fā)性成分,既能獲得高度濃縮的風(fēng)味物質(zhì),也可以減少后續(xù)儀器分析中的基質(zhì)效應(yīng)。
3、然而,目前的safe技術(shù)僅能處理液體樣品,如果樣品中含有大量固體或流動(dòng)性較差的半固體成分,必須進(jìn)行預(yù)處理,將樣品通過溶劑萃取等方式轉(zhuǎn)化為液態(tài)樣品,進(jìn)一步利用safe技術(shù)進(jìn)行提取。2023年10月莫皓然等在《頂空固相微萃取結(jié)合溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)分析無籽刺梨揮發(fā)性成分及其呈香貢獻(xiàn)》一文中公開了采用頂空固相微萃取和液液萃取聯(lián)合溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)分析(safe)無籽刺梨的揮發(fā)性成分,在safe提取部分對(duì)刺梨樣品進(jìn)行了榨汁、二氯甲烷液液萃取的預(yù)處理。2024年6月蒲丹丹等在《safe-gc-ms/o?法比較18?種濃香型天然香辛料香氣活性成分差異分析》一文中公開了采用溶劑萃取法結(jié)合溶劑輔助蒸發(fā)(safe)裝置,分離富集了18種濃香型天然香辛料的揮發(fā)性香氣活性成分,使用氣相色譜-質(zhì)譜/嗅聞聯(lián)用(gc-ms/o)對(duì)香氣活性成分進(jìn)行了定性定量分析,在safe進(jìn)行超低溫提取前,也需要先采用二氯甲烷溶劑對(duì)香辛料粉末樣品進(jìn)行超聲萃取,繼而對(duì)萃取液進(jìn)行safe提取。
4、但是,經(jīng)過預(yù)處理的樣品中的揮發(fā)性香味成分的含量與比例必然受到預(yù)處理方式的影響,進(jìn)一步經(jīng)過safe提取獲得的產(chǎn)品無法充分反應(yīng)原始樣品的香氣信息,使得產(chǎn)品香氣不自然或是與原始樣品存在區(qū)別。事實(shí)上,這一問題存在于大部分制備級(jí)提取方式中:如溶劑提取中,與提取溶劑極性相近的物質(zhì)具有較高的分配系數(shù),因此能夠在提取產(chǎn)物中被富集;超臨界提取中,不同物質(zhì)在超臨界溶劑中的分配系數(shù)也并不相同,高分配系數(shù)的物質(zhì)會(huì)被富集;即使是直接針對(duì)氣體的固相微萃取技術(shù),其中的固相萃取材料也會(huì)優(yōu)先吸附某些分子,導(dǎo)致吸附的風(fēng)味分子比例與氣相中的比例存在偏差。目前,真正意義上的原位氣味分析只有頂空氣體分析,該分析方法是用較大容量的注射器收集樣品上方氣體,在進(jìn)樣器中進(jìn)行冷凝或吸附聚焦,進(jìn)一步在氣相色譜中進(jìn)行進(jìn)樣。然而,頂空氣體分析的提取效率極低,獲得的風(fēng)味物質(zhì)極少,僅可用于儀器分析,并且由于提取效率極低、獲得的產(chǎn)品絕對(duì)質(zhì)量太少,在后續(xù)的分析中難以準(zhǔn)確獲得其中微量成分的含量信息。
5、因此,目前針對(duì)含有大量固體或流動(dòng)性較差的半固體成分的樣品,在揮發(fā)性香味成分提取時(shí)仍然存在無法準(zhǔn)確反應(yīng)原始樣品的香氣信息,提取結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取方法,解決現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)固體樣品中的揮發(fā)性香味成分提取時(shí)存在的提取結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。
2、本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種固體樣品中揮發(fā)性香味成分的分析方法,解決現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)固體樣品中的揮發(fā)性香味成分測(cè)試分析時(shí)存在的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性差的問題。
3、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取方法的技術(shù)方案為:
4、一種固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取方法,包括以下步驟:將固體樣品粉末和細(xì)石英砂混合后置于溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)裝置中的蒸餾容器內(nèi),并在固體樣品和細(xì)石英砂混合形成的混合物表面覆蓋粗石英砂,在蒸餾容器的揮發(fā)氣體流向收集容器的孔道口處裝有過濾材料,然后采用溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)技術(shù)對(duì)揮發(fā)性香味成分進(jìn)行提取,所述細(xì)石英砂的目數(shù)為200目以上,所述粗石英砂的目數(shù)為60目以下。
5、本發(fā)明開拓性地提供了一種固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取方法,利用溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)裝置,直接將固體樣品粉末裝入蒸餾容器進(jìn)行提取,固體樣品中的細(xì)石英砂能夠填充樣品之間的空隙,使得樣品受熱后,熱量能夠傳導(dǎo)至樣品內(nèi)部,提高固體樣品中揮發(fā)性成分的提取效率;覆蓋混合物的粗石英砂能夠避免抽氣過程中樣品顆粒被氣流所帶動(dòng)進(jìn)而進(jìn)入收集容器中,過濾材料可阻擋固體顆粒,并防止固體顆粒進(jìn)入收集容器中,本發(fā)明的提取方法能夠?qū)崿F(xiàn)固體樣品中揮發(fā)性香味成分的充分提取,能夠充分反應(yīng)原始樣品的香氣信息,提高固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取準(zhǔn)確性。
6、本發(fā)明提供的提取方法在提取前無需對(duì)固體樣品進(jìn)行溶劑萃取,將固體樣品轉(zhuǎn)化為液體樣品,跳過溶劑萃取這一步驟,能夠避免溶液提取過程造成的揮發(fā)性香味成分損失或改變,可更大程度保留樣品原始香味成分,獲得香氣物質(zhì)比例與原樣的提取物幾乎相同,真實(shí)還原原料樣品的香味特征,且操作簡(jiǎn)便,本發(fā)明提供的提取方法具有提取效率高、無需溶劑萃取的預(yù)處理過程、明顯縮短提取時(shí)長(zhǎng)、避免香味成分損失、真實(shí)還原固體原料香味特征等優(yōu)點(diǎn)。
7、為了進(jìn)一步使固體樣品中揮發(fā)性香味成分充分提取,更加準(zhǔn)確地反應(yīng)原始樣品中的香味特征,優(yōu)選地,所述溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)裝置的水浴溫度為20~90℃,所述溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)裝置的系統(tǒng)真空度為10-2~10-6pa。
8、為了進(jìn)一步提高固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取率,優(yōu)選地,所述提取的時(shí)間為2~6h。
9、為了進(jìn)一步提高固體樣品間的傳熱效率,進(jìn)而提高提取效率,并防止固體樣品顆粒進(jìn)入收集容器,影響后續(xù)的測(cè)試分析準(zhǔn)確性,優(yōu)選地,所述固體樣品、細(xì)石英砂和粗石英砂的質(zhì)量比為(2~3):(1~1.5):(0.4~0.5);所述細(xì)石英砂的目數(shù)為200~400目,所述粗石英砂的目數(shù)為40~60目;所述固體樣品粉末的目數(shù)為40目以上。
10、為了進(jìn)一步減少石英砂的氣味特征對(duì)固體樣品中揮發(fā)性香味成分的影響,優(yōu)選地,所述細(xì)石英砂和粗石英砂使用前均經(jīng)過300~400℃焙燒處理。300~400℃焙燒處理能夠?qū)崿F(xiàn)石英砂的除味,焙燒后的石英砂無氣味,對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)無影響。
11、本發(fā)明的固體樣品中揮發(fā)性香味成分的分析方法的技術(shù)方案為:
12、一種固體樣品中揮發(fā)性香味成分的分析方法,包括以下步驟:采用所述的固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取方法完成提取后,將收集容器中的揮發(fā)性香味成分溶解制成待測(cè)液,對(duì)待測(cè)液中的揮發(fā)性香味成分進(jìn)行測(cè)試分析。
13、本發(fā)明提供的固體樣品中揮發(fā)性香味成分的分析方法,通過采用所述的固體樣品中揮發(fā)性香味成分的提取方法,能夠大幅提高揮發(fā)性香味成分的檢出種類和檢出總量,可更大程度保留樣品原始香味成分,尤其是關(guān)鍵致香成分,極大程度上真實(shí)還原原料樣品的香味特征,充分反應(yīng)原始樣品的香氣信息,提高固體樣品中揮發(fā)性香味成分的分析準(zhǔn)確性;且大幅降低固體樣品中揮發(fā)性香味成分的檢測(cè)分析時(shí)間,工藝簡(jiǎn)單。
14、為了進(jìn)一步提高揮發(fā)性香味成分的溶解率,優(yōu)選地,所述溶解采用的有機(jī)溶劑選自乙醇、丙酮、二氯甲烷、水、丙二醇、甘油、石油醚、正己烷中的一種或多種。
15、為了進(jìn)一步提高揮發(fā)性香味成分中各組分的分離效果,優(yōu)選地,所述測(cè)試分析為gc-ms分析,所述gc-ms分析時(shí)采用的色譜柱為db-5ms色譜柱。
16、為了進(jìn)一步提高揮發(fā)性香味成分的檢測(cè)準(zhǔn)確性,優(yōu)選地,所述gc-ms分析時(shí)的色譜條件為:進(jìn)樣口溫度為260~270℃;升溫程序:以2~3℃/min從50~60℃上升到250~260℃;在260~270℃下以不分流方式進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1~2?μl。
17、為了進(jìn)一步提高揮發(fā)性香味成分的檢測(cè)準(zhǔn)確性,優(yōu)選地,所述gc-ms分析時(shí)的質(zhì)譜條件為:離子源溫度為230~240℃,傳輸線溫度為270~280℃;電離電壓為70~80?ev,掃描范圍為33~455?amu。