食品中香料的使用有着悠久的历史。食用香料的种类和用量都必须符合相关标准的要求,因此快速、准确地检测食品中食用香料的含量是保证食品安全的必然要求。香料的检测方式很多,常用的有气相色谱(GC)法、气相色谱–质谱联用(GC–MS)和气相色谱–傅里叶变换红外光谱联用(GC–FTIR)等技术[1–6]。GC法具有灵敏度高、速度快等优点,但GC法只能根据色谱保留时间定性,不能区分共流出物,容易产生假阳性结果。GC–MS法由于灵敏度高、定性准确等优点,在香料分析中发挥着重要的作用,但由于GC–MS法使分子裂解成质量碎片后进行检测,存在着难以鉴别同分异构体的局限性,定性不够准确,定量则存在一定的偏差。GC–FTIR技术是近年来发展的热点,它可提供精确的分子结构信息,易于区分同分异构体。同时,由于红外检测器是非破坏性检测器,可以实现GC–FTIR/FID双检测器联用,给定量工作带来很大的方便[4,6]。香料中存在许多同分异构体,同分异构体在配制中的作用不同,因此GC–FTIR联用技术是分析香料的理想方法[4,6]。乙醛、戊醛和异戊醛是常用食品香料,一般采用GC法分析,笔者以GC–FTIR/FID联用技术同时测定白酒中乙醛、戊醛、异戊醛3种醛类香料成分,在气相色谱的强大分离和定性能力的基础上,同时利用各个组分的特征红外吸收谱图辅助定性,提高了定性的准确度。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
1.2仪器工作条件
1.2.1气相色谱
进样口温度:230℃;进样量:1μL;分流比:20∶1;载气:N2;柱流量:1.0mL/min;柱温箱升温程序:起始温度为50℃,保持2min,以15℃/min升至220℃,保持10min;FID检测器温度:250℃;氢气流量:40mL/min;空气流量:400mL/min。
1.2.2红外光谱
传输线温度:230℃;光管温度:240℃;红外检测器:MCT–A型;扫描累积次数:8次;扫描范围:4000~650cm–1;分辨率:8cm–1;光管尾吹气:氮气;流速:3.0mL/min。
1.3标准工作曲线绘制
用无水乙醇配制标准品含量分别为0,0.10,0.20,0.50,1.0mg/mL的标准样品溶液,按1.2仪器工作条件,待仪器稳定后,用10μL微量注射器吸取1.0μL标准样品溶液注入气相色谱仪,进行GC–FTIR联用分析。利用重建色谱图峰面积对应的标准样品浓度绘制标准工作曲线。
1.4样品测定
用10μL微量注射器吸取1.0μL样品溶液,注入气相色谱仪,进行GC–FTIR联用分析,利用色谱保留时间及红外光谱定性,并获得重建色谱图中
待测物质的色谱峰面积,取3次平行测定的平均值。
2结果与讨论
2.1色谱柱的选择
DB–5和DB–INNOWax毛细管色谱柱对目标化合物均可以实现理想的分离效果。考虑到溶剂乙醇及目标化合物*性较强,DB–5为弱*性柱,长时间使用对柱寿命损伤较大。而DB–INNOWax为*性色谱柱,酸、醛和醇类等*性化合物通过此柱可以得到尖锐的峰形,是分离目标化合物的理想选择。
2.23种醛的分离
图1–3分别是乙醛、戊醛、异戊醛红外吸收的重建光谱图。乙醛分子结构较为简单,其红外吸收光谱图也比较简单。戊醛和异戊醛互为异构体,其红外吸收谱图*为相似,但由于结构不同,在3000cm–1处的吸收峰略有不同,从而可以进行区分。图4为乙醛、戊醛、异戊醛(质量浓度均为1000mg/L)的气相色谱图,由图4可以看出,戊醛和异戊醛在该实验条件下在色谱柱上得到了良好的分离。图5是添加乙醛、戊醛、异戊醛后白酒样品的气相色谱图(添加浓度为100mg/L),从图5中可见,3种醛与白酒中的其它成分分离良好。
2.3方法的灵敏度、精密度和加标回收试验
由于对样品进行了前处理且白酒中干扰成分较少,本方法具有较高的灵敏度,3种醛类的检出限均可达10mg/L。方法的加标回收及精密度试验数据见表1。
由表1可知,由于酒中水分的含量远高于标准溶液中水分含量,所以酒中待测物的汽化效率低于后者,故回收率未能达到理论上的****。但3种醛类的加标回收率均在90%以上,符合方法学相关要求。
2.4样品分析
对购置的4种白酒样品进行分析,图6是某品牌白酒的气相色谱图。由图6可知,该品牌白酒中的醛类香料成分是异戊醛,其余3种白酒样品中3种醛类香料均未检出。