摘 要：采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry，LC-MS/MS）對(duì)不同品種和產(chǎn)地的大米中香蘭素含量進(jìn)行了測(cè)定和分析。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較9種大米的香蘭素含量，分析品種和產(chǎn)地對(duì)香蘭素含量的影響，并探究不同儲(chǔ)存條件下香蘭素含量的變化。結(jié)果表明，秈稻品種的香蘭素含量普遍高于粳稻品種，不同產(chǎn)地大米的香蘭素含量存在明顯差異，且儲(chǔ)存條件對(duì)香蘭素含量的保持有一定影響。本研究為大米品質(zhì)評(píng)估和儲(chǔ)存管理提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）；食品檢測(cè)；香蘭素；大米

Determination and Analysis of Vanillin Content in Rice Based on LC-MS/MS

ZHU Xiaoling

（Tuanfeng Public Inspection and Testing Center， Tuanfeng 438000， China）

Abstract： In this study， vanillin content in various rice varieties and origins was analyzed using liquid chromatography tandem mass spectrometry （LC-MS/MS）. In this experiment， vanillin content of 9 rice varieties was compared， the influence of place of varieties and origin on vanillin content was analyzed， and the change of vanillin content under different storage conditions was explored. Significant differences were observed in vanillin content based on origin， and storage conditions significantly affected vanillin retention. These findings offer a scientific basis for rice quality assessment and storage management.

Keywords： liquid chromatography tandem mass spectrometry （LC-MS/MS）; food testing; vanillin; rice

大米是全球主要糧食作物之一，其品質(zhì)一直備受消費(fèi)者關(guān)注。香氣是評(píng)價(jià)大米品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，而香蘭素是大米中一種重要的香氣成分，對(duì)大米的綜合風(fēng)味具有重要作用。但目前對(duì)不同品種、產(chǎn)地和儲(chǔ)存條件下大米中香蘭素含量進(jìn)行測(cè)定分析的研究較少。因此，本文采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry，LC-MS/MS）對(duì)大米中香蘭素含量進(jìn)行精確測(cè)定，探討品種、產(chǎn)地和儲(chǔ)存條件對(duì)香蘭素含量的影響，為大米品質(zhì)評(píng)估和儲(chǔ)存管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

5個(gè)秈稻品種（秋田小町、秀珍、絲苗、稻花香和五常大米）、4個(gè)粳稻品種（東北大米、吉林大米、盤錦大米和黑龍江大米），湖北黃岡團(tuán)風(fēng)縣大型超市；香蘭素標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞99%），美國(guó)Sigma-Aldrich公司；甲醇、乙腈（色譜純），德國(guó)Merck公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Milli-Q純水系統(tǒng)，美國(guó)Millipore公司；Agilent 1290 Infinity II液相色譜儀，美國(guó)安捷倫科技有限公司；Agilent 6470三重四極桿質(zhì)譜儀，美國(guó)安捷倫科技有限公司；Eppendorf 5424R高速離心機(jī)，德國(guó)艾本德公司；Scientific Industries Vortex-Genie 2渦旋混合器，美國(guó)Scientific Industries公司；KQ-500DE超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；Mettler Toledo XS205電子天平，瑞士梅特勒-托利多公司；Eppendorf Research plus移液器，德國(guó)艾本德公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與使用

準(zhǔn)確稱取10.0 mg香蘭素標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇溶解并定容至10.0 mL容量瓶中，配制成1 000 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，4 ℃避光保存，使用時(shí)用甲醇稀釋得到標(biāo)準(zhǔn)系列溶液（濃度為0.1 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、50.0 ng·mL-1和100.0 ng·mL-1）。

1.3.2 大米中香蘭素含量的測(cè)定

①粉碎。選取顆粒飽滿、新鮮無(wú)蟲蛀的大米，用粉碎機(jī)粉碎后過(guò)60目篩，混勻后密封保存于干燥器中備用。②提取。準(zhǔn)確稱取2.0 g粉碎后的大米樣品于50 mL離心管中，加入20 mL甲醇-水混合溶液（7∶3，V∶V），渦旋混合1 min。將離心管置于超聲波清洗器中，40 kHz頻率下超聲提取

30 min，然后4 000 r·min-1離心10 min，取上清液。對(duì)沉淀重復(fù)1次提取過(guò)程，合并兩次提取的上清液，用0.22 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾。③凈化。精密量取5 mL上述濾液，用氮?dú)獯蹈?，再? mL甲醇-水混合溶液（1∶1）復(fù)溶。將復(fù)溶液通過(guò)預(yù)先活化的C18固相萃取柱（500 mg/3 mL），用3 mL甲醇-水混合溶液（3∶7）洗脫。收集洗脫液，用氮?dú)獯蹈桑儆? mL流動(dòng)相A復(fù)溶。最后經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾后轉(zhuǎn)入樣品瓶。④LC-MS/MS測(cè)定。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次，取平均值作為最終結(jié)果。

1.3.3 不同品種、產(chǎn)地、儲(chǔ)存條件下大米中香蘭素的含量

（1）不同品種大米中香蘭素含量比較。選取1.1中9種市面上常見的大米品種，研究不同品種大米中香蘭素含量。每個(gè)品種購(gòu)買3個(gè)不同批次的樣品，共計(jì)27份樣品，按照1.3.2的方法對(duì)大米中的香蘭素含量進(jìn)行測(cè)定。

（2）不同產(chǎn)地大米中香蘭素含量的影響。以秋田小町大米品種為例，研究不同地區(qū)（東北黑土地區(qū)、長(zhǎng)江中下游平原、華南丘陵地區(qū)和西南高原地區(qū)）大米中香蘭素含量。每個(gè)地區(qū)選擇3個(gè)代表性產(chǎn)地，每個(gè)產(chǎn)地取3個(gè)批次的樣品，按照1.3.2的方法對(duì)大米中的香蘭素含量進(jìn)行測(cè)定。

（3）不同儲(chǔ)存條件對(duì)大米中香蘭素含量的影響。以稻花香和東北大米為例，設(shè)置3種不同的儲(chǔ)存條件，分別為常溫常濕[溫度（25±2）℃+相對(duì)濕度60%±5%]、低溫干燥[溫度（4±1）℃+相對(duì)濕度30%±5%]、真空包裝（25±2）℃。在儲(chǔ)存0 d、30 d、90 d、180 d、270 d和360 d時(shí)間點(diǎn)取樣，按照1.3.2的方法對(duì)大米中的香蘭素含量進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)條件下取3份樣品進(jìn)行重復(fù)測(cè)定。

1.4 LC-MS/MS分析條件

采用Agilent 1290 Infinity II液相色譜儀與Agilent 6470三重四極桿質(zhì)譜儀聯(lián)用系統(tǒng)進(jìn)行香蘭素的定量分析，色譜和質(zhì)譜條件經(jīng)過(guò)優(yōu)化，以獲得最佳的分離效果和檢測(cè)靈敏度，色譜條件如表1、表2所示。質(zhì)譜條件采用電噴霧離子源正離子模式，多反應(yīng)監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行定量分析，具體參數(shù)設(shè)置如表3所示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種大米中香蘭素含量比較

由表4可知，9種大米樣品中均檢出香蘭素。在秈稻品種中，稻花香大米的香蘭素含量最高，平均值為（2.53±0.34）ng·g-1；秋田小町和秀珍大米的香蘭素含量相對(duì)較低，分別為（1.32±0.18）ng·g-1和（1.15±0.15）ng·g-1。在粳稻品種中，東北大米的香蘭素含量最高，平均值為（0.87±0.12）ng·g-1；盤錦大米的香蘭素含量最低，為（0.65±0.08）ng·g-1。秈稻品種的香蘭素含量均高于粳稻品種。

2.2 不同產(chǎn)地大米中香蘭素含量差異

由表5可知，不同產(chǎn)地秋田小町大米中的香蘭素含量存在明顯差異。其中，黑龍江五常產(chǎn)地的樣品香蘭素含量最高，平均值達(dá)到（2.03±0.25）ng·g-1，四川成都的樣品香蘭素含量最低，平均值為（1.04±0.12）ng·g-1。東北黑土地區(qū)3個(gè)產(chǎn)地大米中的香蘭素含量均高于其他產(chǎn)地。結(jié)果表明，即使是同一品種的大米，不同產(chǎn)地的樣品中香蘭素含量也存在明顯差異。這種差異可能與各地獨(dú)特的土壤、氣候條件以及種植技術(shù)有關(guān)。

2.3 儲(chǔ)存條件對(duì)大米中香蘭素含量的影響

由表6可知，不同儲(chǔ)存條件對(duì)大米中香蘭素含量的影響存在差異。兩種大米的香蘭素含量隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)整體上均呈下降趨勢(shì)。在常溫常濕條件下儲(chǔ)存360 d后，稻花香大米的香蘭素含量從（2.53±0.34）ng·g-1降至（1.87±0.25）ng·g-1，降幅為26.1%；東北大米的香蘭素含量從（0.87±0.12）ng·g-1降至（0.61±0.08）ng·g-1，降幅為29.9%。在低溫干燥條件下儲(chǔ)存360 d后，稻花香大米的香蘭素含量降至（2.28±0.30）ng·g-1，降幅約9.9%；東北大米降至（0.79±0.10）ng·g-1，降幅為9.2%。在真空包裝條件下儲(chǔ)存360 d后，稻花香大米的香蘭素含量為（2.41±0.32）ng·g-1，降幅僅為4.7%；東北大米為（0.84±0.11）ng·g-1，降幅為3.4%。

綜上，在真空包裝條件下儲(chǔ)存的大米，其香蘭素含量保持效果最好，且在該儲(chǔ)存條件下，東北大米中的香蘭素含量的降幅低于稻花香大米，可能是由于真空環(huán)境減少了氧氣和水分對(duì)香蘭素的影響，有效抑制了氧化和水解反應(yīng)。此外，在常溫常濕的儲(chǔ)存條件下，大米中的香蘭素含量降幅明顯，可能在于該條件下香蘭素更容易發(fā)生氧化或水解反應(yīng)，導(dǎo)致其含量降低[1]。因此，在儲(chǔ)存大米時(shí)要盡量選擇真空包裝，以提升其保存品質(zhì)并延長(zhǎng)其保質(zhì)期。

3 討論

本研究利用LC-MS/MS方法對(duì)不同品種、產(chǎn)地和儲(chǔ)存條件下大米中的香蘭素含量進(jìn)行分析，結(jié)果表明大米品種對(duì)香蘭素含量有影響。研究發(fā)現(xiàn)秈稻品種的香蘭素含量普遍高于粳稻品種，這與秈稻品種具有較強(qiáng)香味的特點(diǎn)相一致。因此，香蘭素含量可能是評(píng)估大米香味品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[2]。同時(shí)，產(chǎn)地對(duì)大米中香蘭素的含量也存在較大影響。即使是同一品種的大米，在不同地區(qū)種植也會(huì)導(dǎo)致香蘭素含量存在差異。這種差異可能源于多個(gè)因素的綜合作用，如不同地區(qū)的溫度、降水量、日照時(shí)間以及土壤類型可能影響水稻生長(zhǎng)過(guò)程中香蘭素的合成。特別是東北黑土地區(qū)的樣品香蘭素含量普遍較高，這可能與該地區(qū)獨(dú)特的土壤類型和肥力情況有關(guān)。東北黑土地富含有機(jī)質(zhì)，有利于香蘭素等香味物質(zhì)的形成[3-4]。

此外，儲(chǔ)存條件對(duì)大米中香蘭素含量的保持也起著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn)在常溫常濕條件下儲(chǔ)存的大米中香蘭素含量降低最快，而真空包裝條件下香蘭素含量得到較好的保持。因此，合適的儲(chǔ)存條件對(duì)于保持大米品質(zhì)至關(guān)重要，該結(jié)果為大米的儲(chǔ)存管理提供了實(shí)用的指導(dǎo)[5]

4 結(jié)論

本研究利用LC-MS/MS方法對(duì)大米中香蘭素含量進(jìn)行系統(tǒng)分析，結(jié)果表明大米品種對(duì)香蘭素含量影響較大。秈稻品種的香蘭素含量均高于粳稻品種。其中，稻花香大米含量最高，為（2.53±0.34）ng·g-1，盤錦大米的香蘭素含量最低，為（0.65±0.08）ng·g-1。產(chǎn)地對(duì)大米香蘭素含量有重要影響，黑龍江五常產(chǎn)地的秋田小町大米香蘭素含量為（2.03±0.25）ng·g?1，明顯高于其他產(chǎn)地。儲(chǔ)存條件對(duì)香蘭素含量的保持至關(guān)重要。真空包裝條件下香蘭素含量保持最好，360 d后降幅最低，而常溫常濕條件下香蘭素含量降幅最大，不利于大米品質(zhì)的保持。未來(lái)，可進(jìn)一步探討影響大米香蘭素含量的生物學(xué)和環(huán)境因素，以及香蘭素與其他香味物質(zhì)的相互作用，為大米的品質(zhì)改良和儲(chǔ)存技術(shù)的優(yōu)化提供更全面的科學(xué)依據(jù)。

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