張慧慧， 張國(guó)俊， 王英華， 張寒琦， 魏士剛*， 于 永

(1.黑龍江煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，黑龍江哈爾濱 150000；2.吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012；3.吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130061)

芳香成分[1,2]是構(gòu)成果汁、果酒類食品特征風(fēng)味的重要成分，影響產(chǎn)品的感官質(zhì)量，是食品能否被消費(fèi)者接受的重要因素之一。分析果汁中的芳香成分，對(duì)于了解產(chǎn)品的風(fēng)味具有重要的意義，同時(shí)對(duì)決定和控制質(zhì)量或檢驗(yàn)摻假產(chǎn)品也是十分重要的。目前，萃取果汁中揮發(fā)性成分的方法有固相微萃取法[3]、微型同時(shí)蒸餾攪拌棒吸附萃取法[4]和頂空固相微萃取法[5]等。

頂空單滴微萃取法與傳統(tǒng)的萃取方法相比，具有操作簡(jiǎn)單、快速和有機(jī)溶劑用量少等特點(diǎn)。在頂空單滴微萃取中，一般用電磁攪拌器攪拌溶液以達(dá)到氣液平衡，平衡建立的時(shí)間較長(zhǎng)，且一般不適用于固液混合物的樣品。超聲霧化產(chǎn)生氣溶膠，可大大提高氣液接觸的面積，使氣液平衡能很快達(dá)到，且超聲霧化萃取可適用于萃取固體樣品[6 - 9]，萃取時(shí)間也較短，很適合在固液混合樣品中被測(cè)物的萃取。果汁中的β-月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯3種芳香成分是影響某些果汁風(fēng)味及質(zhì)量的主要成分，本文采用超聲霧化頂空單滴微萃取法萃取果汁中的β-月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯。并用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)對(duì)果汁中的β-月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯這三種芳香成分進(jìn)行了測(cè)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器、材料和試劑

GC-MS-QP2010型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本，島津公司)；超聲霧化器(北京亞都超聲儀器有限公司)；超聲霧化萃取瓶(自制)。

β-月桂烯、D-檸檬烯、異戊酸葉醇酯標(biāo)準(zhǔn)品(美國(guó)Acros公司)；十烷、十一烷、十二烷、十三烷、十五烷(純度>99%，美國(guó)Acros公司)；C-6 至C-19正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)混合物(美國(guó)Accustandard公司)；其它試劑均為分析純(北京化工廠)。

三種品牌的熱帶口味果汁分別為純果樂(lè)(樣品1)、匯源(樣品2)和美汁源(樣品3)果汁，購(gòu)于吉林省長(zhǎng)春市某超市。

圖1 超聲霧化頂空單滴微萃取實(shí)驗(yàn)裝置Fig.1 Experimental setup of UN-HS-SDME

1.2 芳香成分的提取

超聲霧化-頂空單滴微萃取(UN-HS-SDME)系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)室組裝，如圖1所示，主要由萃取瓶和超聲霧化器構(gòu)成，玻璃萃取瓶瓶底由PVC薄膜密閉，瓶上端有一個(gè)進(jìn)樣口。取4.00 mL果汁與4.00 mL蒸餾水混合加入萃取瓶，用瓶塞將進(jìn)樣口封閉，另一個(gè)瓶口固定微量注射器，使其針尖位于樣品溶液上方。將萃取瓶置于霧化器上，開(kāi)啟霧化器萃取5 min，萃取結(jié)束后關(guān)閉霧化器，并將微量注射器中的2 μL十五烷(含0.01%十二烷(內(nèi)標(biāo)物))推出，懸滴于針尖。富集15 min，抽回溶劑微滴，取1 μL進(jìn)行GC-MS分析。

1.3 GC-MS測(cè)定條件

色譜條件：Rxi-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；程序升溫：60 ℃保持3 min，以5 ℃/min升高至120 ℃，再以15 ℃/min升高至220 ℃保持5 min；進(jìn)樣口溫度為260 ℃；進(jìn)樣量為1 μL；載氣為氦氣，流速為1 mL/min。質(zhì)譜條件：離子源溫度為200 ℃，能量為70 eV。

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取條件的優(yōu)化

2.1.1萃取溶劑的選擇以樣品2為對(duì)象，分別采用十烷、十一烷、十三烷和十五烷進(jìn)行萃取。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，十五烷的色譜峰與目標(biāo)分析物的色譜峰完全分離，其它三種溶劑的色譜峰對(duì)目標(biāo)分析物的色譜峰均有干擾。因此，選擇十五烷(含0.01%的十二烷)作為懸滴溶劑?？疾炝巳軇┪⒌误w積為1 μL、2 μL和3 μL時(shí)對(duì)萃取結(jié)果的影響。如圖2所示，隨著溶劑微滴體積的增加，β-月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯的信號(hào)隨之減小。雖然，1 μL時(shí)萃取效率最高，但體積太小不易控制操作，易造成損失，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重現(xiàn)性不好。因此，溶劑微滴體積選為2 μL。

2.1.2萃取時(shí)間與富集時(shí)間的選擇考察了不同萃取時(shí)間對(duì)萃取結(jié)果的影響，如圖3所示，當(dāng)萃取時(shí)間為5 min時(shí)，三種被測(cè)物的萃取效率已經(jīng)達(dá)到最大，為了縮短萃取時(shí)間，達(dá)到快速分析的目的，最終萃取時(shí)間選為5 min。考察了富集時(shí)間對(duì)萃取效率的影響，富集時(shí)間在15 min時(shí)，β-月桂烯和D-檸檬烯萃取的效率達(dá)到最高，之后，隨時(shí)間的增加，萃取效率無(wú)明顯變化；異戊酸葉醇酯的萃取效率在15 min后略有增加。綜合考慮，本實(shí)驗(yàn)選擇了15 min為富集時(shí)間。

圖2 溶劑微滴體積對(duì)被測(cè)物相對(duì)峰面積的影響Fig.2 Effect of microdrop volume on relative peak areas of analytes

圖3 萃取時(shí)間對(duì)被測(cè)物相對(duì)峰面積的影響Fig.3 Effect of extraction time on relative peak areas of analytes

2.1.3鹽濃度與霧化溫度的選擇考察了NaCl濃度對(duì)樣品中被測(cè)物相對(duì)峰面積的影響，NaCl濃度的變化對(duì)被測(cè)物萃取效率的影響并不顯著。因此，最終未在萃取溶劑中加入NaCl。

對(duì)霧化溫度進(jìn)行了考察，在15 ℃、25 ℃、35 ℃和45 ℃時(shí)對(duì)萃取結(jié)果影響不大，最終實(shí)驗(yàn)選擇在室溫25 ℃下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，果汁中其它成分對(duì)所測(cè)定的三種芳香成分基本無(wú)干擾。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

將β-月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯的標(biāo)準(zhǔn)品通過(guò)正己烷配制成一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，再通過(guò)超聲霧化頂空單滴微萃取進(jìn)行處理，分別得到各自工作曲線的線性范圍、線性相關(guān)系數(shù)及檢出限(LOD)，結(jié)果列于表1中。

表1 方法的分析性能

2.3 果汁樣品分析

在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，分別對(duì)三種不同種類的熱帶口味果汁進(jìn)行了分析，同時(shí)進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果列于表2中。在樣品1～3中，β-月桂烯含量分別為91.6、488.6和12.0 μg·mL-1，D-檸檬烯含量分別為1.237×104、542.8和1.200×104μg·mL-1，異戊酸葉醇酯含量分別為498.5、0.0470和0.387 μg·mL-1。β-月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯的回收率為78.5%～110.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.3%～4.4%，可見(jiàn)方法重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度較好。

表2 三種果汁樣品中β -月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯的測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

本文采用超聲霧化頂空單滴微萃取法與GC-MS聯(lián)用對(duì)果汁中芳香成分β-月桂烯、D-檸檬烯和異戊酸葉醇酯進(jìn)行了測(cè)定，方法的檢出限分別為0.087、24.00和0.0027 μg·mL-1，回收率范圍為78.5%～110.4%。方法準(zhǔn)確度高，可作為一種測(cè)定液體和液固混合樣品中芳香成分及檢測(cè)的方法。