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      食品中香精香料檢測(cè)前處理技術(shù)研究進(jìn)展

      2012-04-14 03:37:58瑋黃峻榕凌云儲(chǔ)曉剛
      食品與機(jī)械 2012年2期
      關(guān)鍵詞:香精香料頂空揮發(fā)性

      賈 瑋黃峻榕凌 云儲(chǔ)曉剛

      (1.陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710021;2.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京 100123)

      食品中香精香料檢測(cè)前處理技術(shù)研究進(jìn)展

      賈 瑋1,2黃峻榕1凌 云2儲(chǔ)曉剛2

      (1.陜西科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710021;2.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京 100123)

      綜述食品中香精香料檢測(cè)的前處理技術(shù),包括蒸餾法、液相萃取法、固相萃取法和頂空法等樣品前處理方式,詳細(xì)介紹各種方法的原理、優(yōu)點(diǎn)及適用范圍,為食品香精香料檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供參考。

      食品;香精;香料;檢測(cè);前處理

      食品香精香料對(duì)于食品風(fēng)味有著重要的作用,它在食品中能賦予食品各種各樣的香味,穩(wěn)定食品的香味,改善和補(bǔ)充加工食品的香味,掩蓋食品不良?xì)馕?,殺菌抗氧化作用,促進(jìn)食欲[1]。

      食品香精香料涉及的樣品種類(lèi)繁多,國(guó)標(biāo)中規(guī)定可以使用的香精香料有1 853種,而在食品中檢出的致香成分達(dá)到上千種,相對(duì)分子質(zhì)量從50至300,含量為mg/kg級(jí)別[2]。近20年來(lái),隨著分析與儀器的發(fā)展,許多樣品前處理技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于食品中香精香料分析領(lǐng)域中。前處理技術(shù)主要包括提取、富集和濃縮3個(gè)過(guò)程,其目的是將食品中痕量的致香成分從復(fù)雜的干擾物質(zhì)中分離出來(lái)。由于食品組成復(fù)雜,基質(zhì)的物理形態(tài)范圍廣泛,對(duì)食品香精香料測(cè)定構(gòu)成的干擾特別多。在食品香精香料痕量的檢測(cè)中,對(duì)樣品進(jìn)行提取、富集,濃縮等前處理技術(shù)已經(jīng)成為進(jìn)入儀器分析前必不可少的步驟,它可以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確性,減少對(duì)分離和檢測(cè)儀器的污染,提高檢測(cè)效率等。

      1 樣品前處理技術(shù)

      1.1 蒸餾法

      1.1.1 水蒸氣蒸餾 蒸餾是將溶液在蒸發(fā)與冷凝的過(guò)程中,利用物質(zhì)沸點(diǎn)的不同來(lái)分離混合物的一種方法,它是最早的從溶液中提取揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物的方法。這種方法非常適用于從食品中提取致香成分,實(shí)驗(yàn)人員開(kāi)發(fā)出了許多種蒸餾方法。但是待分析樣品必須是濃度較低的溶液,而且后續(xù)操作步驟繁瑣。在眾多蒸餾技術(shù)中,水蒸氣蒸餾法(steam distillation)因其顯著的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于食品中致香成分的分離與純化。

      水蒸氣蒸餾技術(shù)首先被應(yīng)用于從草本植物與調(diào)味料中提取脂溶性的香精香料,后來(lái)廣泛應(yīng)用于各種基質(zhì)。Iban Eduardo等[3]運(yùn)用水蒸氣蒸餾法對(duì)桃子的致香成分進(jìn)行研究,用二氯甲烷與乙醚作為溶劑,從桃中提取出了47種已知的和2種未知的香料,涵蓋了醛、醇、酮、酯、脂肪酸、氨基酸衍生物、萜類(lèi)等物質(zhì)。P.C.Sharma等[4]檢測(cè)杏仁蛋糕的香氣成分時(shí),運(yùn)用了水蒸氣蒸餾法,提取到主要的致香成分為有類(lèi)似牛奶香氣的苯甲醛,該方法被作為印度行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于杏仁蛋糕工廠(chǎng)中香料的檢測(cè)。雖然實(shí)驗(yàn)者得到了目標(biāo)香氣成分,然而在應(yīng)用這種前處理方法過(guò)程中已經(jīng)損失了許多重要熱敏性的香氣成分,不適用于未知致香成分的分析。例如在Iban Eduardo的試驗(yàn)中,得到了兩種無(wú)法解釋來(lái)源的未知香料,在P.C.Sharma的試驗(yàn)中,提取目標(biāo)僅僅是苯甲醛一種物質(zhì)。

      水蒸氣蒸餾法適用于常壓與減壓條件下食品中揮發(fā)物質(zhì)的提取,特別在樣品中存在大量樹(shù)脂狀雜質(zhì)時(shí)尤為適用。張穎等[5]利用水蒸氣蒸餾法提取柿葉中的己烯醛等致香成分,通過(guò)對(duì)多種溶劑進(jìn)行平行比較,發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯等水溶性太強(qiáng)的溶劑萃取效果不好,而正己烷的提取效果最好;在萃取時(shí),向餾出液中加入適量NaCl(80g/L),可以增加己烯醛等致香成分在水中的溶解度,使得提取率提高。提取率接近3%,精油有較濃的清香味,香味純正。該法在操作過(guò)程中使用的設(shè)備簡(jiǎn)單,操作易行,并且處理量較大,檢測(cè)成本較低。

      但是水蒸氣蒸餾法不適于熱敏性香精香料的分離與純化,而且蒸餾的時(shí)間長(zhǎng)短難以掌握。岳曉霞等[6]研究了水蒸氣蒸餾法提取丁香中,常作為天然香料添加于食品中的丁香酚、乙酰丁香酚及β-石竹烯。蒸餾的最佳的提取時(shí)間為1.5h,在蒸餾到達(dá)一定的時(shí)間后,致香成分的提取率大為減少,這可能是由于酚與烯類(lèi)化合物發(fā)生氧化,也可能是料液中的水逐漸減少影響了香料的提取效果。對(duì)于探索性的研究,這些弊端影響了其廣泛應(yīng)用。

      1.1.2 分子蒸餾 分子蒸餾(molecular distillation)是依靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離的。這種方法真空度高,受熱時(shí)間短。與傳統(tǒng)的真空蒸餾法(vacuum distillation)相比,傳統(tǒng)的真空蒸餾法適用于含水量較高的機(jī)制,例如從生物組織中分離短鏈脂肪酸,如果基質(zhì)中存在大量極性或不易揮發(fā)物質(zhì),蒸餾過(guò)程需要3h。而分子蒸餾的時(shí)間為幾秒到幾十秒,操作溫度遠(yuǎn)低于沸點(diǎn),香氣成分從液面逸出后不被熱解,天然提取物可保持其原有品質(zhì),對(duì)于分析高沸點(diǎn)、熱敏和易氧化的致香成分提供了很好的方法。

      崔剛[7]研究大蒜主要風(fēng)味成分烷基硫代半胱氨酸及亞砜類(lèi)化合物的提取與純化,采用其他的方法均存在著不同程度的缺陷,例如產(chǎn)率低、色澤風(fēng)味差、溶劑殘留等。采用分子蒸餾法,運(yùn)用響應(yīng)面分析法優(yōu)化提取參數(shù)后,得到最佳分析方法:控制進(jìn)料速度1.2g/min,系統(tǒng)壓力105Pa,進(jìn)料溫度40~50℃,蒸餾溫度45.1℃。提取率可到達(dá)0.476%,純度達(dá)99.85%,色澤清亮,香味純正。由于待分析物質(zhì)易氧化,真空環(huán)境提高了分離效率,但是大蒜基質(zhì)不夠復(fù)雜,氨基酸物質(zhì)易于分離,而且處理量不大,不適用復(fù)雜基質(zhì)物質(zhì)分析的問(wèn)題阻礙了分子蒸餾技術(shù)的推廣。為了解決此問(wèn)題,部分專(zhuān)家提出了將分子蒸餾技術(shù)與膜分離技術(shù)和超臨界流體萃取技術(shù)等聯(lián)合使用,可以使此技術(shù)廣泛應(yīng)用于復(fù)雜混合物的提取與純化[8]。胡雪芳等[9]利用超臨界聯(lián)合分子蒸餾技術(shù)提取純化孜然中的致香成分,采用GC-MS檢測(cè),雙柱復(fù)檢法分離出了孜然中的主要呈香物質(zhì)β-蒎烯、γ-萜品烯、對(duì)傘花烴、枯茗醛,經(jīng)過(guò)分子蒸餾后,枯茗醛的含量由純化前的11.48%提高至30.30%,分離效果很好。其他方法如溶劑法會(huì)造成溶劑殘留,影響食品安全性。水蒸氣蒸餾法中致香成分與水蒸汽接觸時(shí)間較長(zhǎng),萜類(lèi)、醛類(lèi)、烯烴類(lèi)成分易遭到破壞,而性質(zhì)特殊的超臨界CO2體系可將孜然中深層的致香成分帶入分子蒸餾裝置,最大的保證了致香成分的天然特性。由此可見(jiàn),多單元設(shè)備的聯(lián)用是前處理技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

      1.2 液相萃取法

      1.2.1 液-液萃取法 傳統(tǒng)的溶劑萃取法(solvent extraction)是根據(jù)致香成分在有機(jī)溶劑中可溶的原理進(jìn)行的。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,缺點(diǎn)是選擇性差,在分離出致香成分的同時(shí)也帶出了基質(zhì)中部分油脂。因?yàn)槎鄶?shù)食品樣品中含有油脂,所以在提取致香成分時(shí),傳統(tǒng)的溶劑萃取法受到了很大的限制。后來(lái),應(yīng)用較多的是液-液萃?。╨iquidliquid extraction),這種技術(shù)是利用不同組分在兩種不混溶的溶劑中的分配比不同對(duì)香精香料進(jìn)行分離純化的。缺點(diǎn)是耗時(shí),繁瑣,此外使用的溶劑多為有毒或易燃物質(zhì),對(duì)操作人員與環(huán)境都會(huì)帶來(lái)不同程度的危害。

      1.2.2 同時(shí)蒸餾萃取法 同時(shí)蒸餾萃取法(simultaneous distillation extraction)是通過(guò)同時(shí)加熱樣品液相與有機(jī)溶劑至沸騰來(lái)實(shí)現(xiàn)的。與水蒸氣蒸餾方法相比,操作簡(jiǎn)單,節(jié)約了大量溶劑,應(yīng)用范圍廣,降低了樣品在轉(zhuǎn)移過(guò)程中的損失。Wang Lijun等[10]運(yùn)用同時(shí)蒸餾萃取法提取豆豉中的香料,試驗(yàn)采用了3個(gè)不同的豆豉品牌,每個(gè)牌子的樣品分別稱(chēng)取40g裝于圓底燒瓶中,然后加入10μg/L的2,4,6-三甲基吡啶300μL,提取劑為50mL二氯甲烷。通過(guò)GC/MS分離檢測(cè),一共分析出包括酯、酸、醇、吡嗪等13大類(lèi)共131種香氣成分,其中只有25種致香成分是3個(gè)牌子共有的。

      但是對(duì)于富含氨基酸與糖分的食品樣品來(lái)說(shuō),同時(shí)蒸餾萃取法在加熱時(shí),氨基酸與還原性糖會(huì)發(fā)生Maillard反應(yīng),其中Strecker降解反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生成百上千個(gè)有不同氣味的中間體分子,包括還原酮、醛和雜環(huán)化合物,這使得在分析致香成分時(shí),試驗(yàn)人員無(wú)法判斷香氣的來(lái)源。例如孟鴛等[11]運(yùn)用同時(shí)蒸餾萃取法分析甜面醬的揮發(fā)性成分時(shí)檢出了亞油酸,這可能是乙醚溶解了樣品的油脂成分,也可能是在加熱過(guò)程中醛與醇類(lèi)化合物氧化所致。再通過(guò)與頂空固相萃取方法相比,同時(shí)蒸餾萃取法對(duì)酮類(lèi)提取效果較差,這可能就是氨基酸與酮類(lèi)發(fā)生Maillard反應(yīng)所致。

      為了運(yùn)用此方法分析食品中熱敏性香精香料W.Engel等[12]對(duì)該裝置做出了改進(jìn),提出了溶劑輔助風(fēng)味物質(zhì)蒸發(fā)法(solvent assisted flavor evaporation,SAFE)。通過(guò)減壓使提取溫度控制在40℃以?xún)?nèi),這種方法已經(jīng)應(yīng)用于燕麥片[13]、橘子汁[14]、咖啡中[15]的致香成分的檢測(cè)。M.Majcher等[16]在從土豆片中提取香氣成分時(shí)運(yùn)用了固相微萃取、同時(shí)蒸餾萃取法、溶劑輔助風(fēng)味物質(zhì)蒸發(fā)法,對(duì)比發(fā)現(xiàn)運(yùn)用溶劑輔助風(fēng)味物質(zhì)蒸發(fā)法提取的致香成分最為齊全,而且RSD都在3%~9%,檢出下限低。

      1.2.3 加速溶劑萃取法 加速溶劑萃?。╝ccelerated solvent extraction)是通過(guò)改變萃取條件來(lái)提高萃取效率和加快萃取速度的萃取方法,改變萃取條件通常是指提高萃取的溫度和壓力,它所采用的壓力(10.3~20.6MPa)和溫度(較常壓的沸點(diǎn)高50~100℃)與超臨界流體萃取技術(shù)相近。加速溶劑萃取與普通溶劑萃取的提取結(jié)果相近,但整個(gè)處理過(guò)程都是在密閉的環(huán)境中進(jìn)行的,高溫與高壓可以加速溶質(zhì)的擴(kuò)散速度和增加物質(zhì)的溶解度,它所耗費(fèi)的時(shí)間僅為普通溶劑萃取的5%,這不僅提高了萃取效率,還減少有機(jī)溶劑的用量。

      胡正君等[17]在檢測(cè)魚(yú)類(lèi)產(chǎn)品中是否含有人工合成的麝香時(shí)運(yùn)用了加速溶劑萃取法,1g魚(yú)樣與35g無(wú)水硫酸鈉混合后裝于萃取池中,加入100μL 100μg/L的熒蒽,提取劑為正己烷,系統(tǒng)溫度為100℃,壓力為10MPa,通過(guò)GC/MS分離檢測(cè)。本方法的檢出限為0.20~0.30ng/g,回收率為92.7%~112.9%,RSD為3.2%~8.8%,方法準(zhǔn)確。運(yùn)用此前處理方式,在檢測(cè)實(shí)際樣品時(shí),檢測(cè)出了HHCB和AHTN兩種多環(huán)麝香,適用于魚(yú)類(lèi)樣品中合成麝香的分析。Firmenich S A[18]運(yùn)用加速溶劑萃取法提取市售冰淇林、可可飲料、酸奶、奶酪中致香成分,運(yùn)用高效液相色譜法檢測(cè)商品中是否含有合成香草香精(主要成分為香草內(nèi)酯、香草素、胡蘿卜苷、琥珀酸、槲皮素和山柰酚),結(jié)果在冰激凌與酸奶中檢出了合成香草香精。作者通過(guò)數(shù)學(xué)建模得出加速溶劑法萃取香草香精的最佳條件:提取時(shí)間為5min,溶劑為甲醇,系統(tǒng)溫度為60℃,壓力為10MPa,循環(huán)兩次。但仍應(yīng)注意的是,食品中的香精香料是否會(huì)在高壓下分解。在檢測(cè)魚(yú)類(lèi)產(chǎn)品中是否含有人工合成麝香的試驗(yàn)并不關(guān)注香氣成分來(lái)源的問(wèn)題,在Firmenich S A的試驗(yàn)中關(guān)注的是合成香精,合成香精性質(zhì)穩(wěn)定,而高壓可以引起致香成分的分解與結(jié)構(gòu)變化,此方法不適用于易受壓力影響物質(zhì)的分析。

      1.3 固相萃取

      1.3.1 固相萃取 固相萃取(solid phase extraction)是利用固相吸附劑對(duì)待測(cè)物的吸附作用,用吸附劑吸附待測(cè)物質(zhì)后用溶劑洗脫待測(cè)物,分析的對(duì)象為各種可溶性的固體、液體及氣體。固相萃取實(shí)質(zhì)上是液相色譜分離的一種,但不同在于,固相萃取分離的機(jī)理為“數(shù)字式”開(kāi)關(guān)洗脫,而高相液相色譜為連續(xù)洗脫。該技術(shù)國(guó)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于葡萄酒中萜類(lèi)致香成分的檢測(cè)[19-21]。

      1.3.2 固相微萃取 固相微萃取技術(shù)(solid phase micro extraction)是利用在樣品與萃取涂層之間待測(cè)物的分配比不同來(lái)進(jìn)行分離的,將萃取纖維暴露于頂空或樣品中進(jìn)行萃取,分析的對(duì)象為揮發(fā)性或半揮發(fā)性的有機(jī)物。萃取頭的涂層是固相萃取裝置的核心部分,涂層的性質(zhì)決定了分析中的檢測(cè)限與應(yīng)用范圍。所以新型涂層研制是固相微萃取技術(shù)發(fā)展的重要方向,運(yùn)用化學(xué)手段對(duì)涂層纖維材料進(jìn)行改性,增加涂層的分子識(shí)別能力,來(lái)提高萃取過(guò)程的選擇性。固相微萃取在分析食品香精香料時(shí)多與頂空技術(shù)技術(shù)連用,具體應(yīng)用在頂空技術(shù)中介紹。

      1.3.3 攪拌棒吸附萃取 攪拌棒吸附萃?。╯tir bar sorptive extraction)是在固相微萃取技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展出的新型樣品前處理技術(shù),避免了固相微萃取中攪拌子攪拌的競(jìng)爭(zhēng)吸附。針對(duì)揮發(fā)性與半揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)的提取設(shè)計(jì)出了頂空吸附萃?。╤ead space sorptive extraction,HSSE),因?yàn)檩腿〔牧隙?,HSSE比頂空固相萃取的檢出限更低,能達(dá)到nmol/L[22,23]。Karhy Ridgway等[24]通過(guò)運(yùn)用各種前處理方式對(duì)食品中香精香料進(jìn)行提取,發(fā)現(xiàn)HSSE有以下優(yōu)點(diǎn),較同時(shí)蒸餾法使用更少有機(jī)溶劑和樣品量,較頂空固相萃取法有更低的檢測(cè)限,而且步驟簡(jiǎn)單,設(shè)備易操作,適用于各種食品樣品。中國(guó)已經(jīng)將此技術(shù)應(yīng)用在蘋(píng)果酒[25]、葡萄酒[26]以及肉制品[27]中香精香料的檢測(cè)。

      1.4 頂空技術(shù)

      1.4.1 靜態(tài)頂空技術(shù) 靜態(tài)頂空技術(shù)(direct headspace analysis)指在密閉的恒溫系統(tǒng)中,液體或固體樣品中揮發(fā)性成分達(dá)到相平衡后,運(yùn)用吸附/脫附技術(shù),通過(guò)注射器吸取氣體對(duì)樣品中的半揮發(fā)和揮發(fā)性成分進(jìn)行富集。

      劉智禹[28]運(yùn)用 HS/SPME提取海帶中的香料成分,萃取頭的材料為75μm CAR/PDMS,運(yùn)用GC/MS對(duì)香料進(jìn)行分離鑒定。檢測(cè)出以正己醛、1-戊烯-3-醇為代表的58種香料。Gustavo Charry-Parra等[29]運(yùn)用 HS/SPME提取啤酒中香料成分,運(yùn)用GC/MS/FID分離檢測(cè)目標(biāo)成分。結(jié)果顯示,啤酒中的9種特征香氣成分全部檢出,檢出限從0.32~41.7mg/kg,RSD在2.5%~5.05%。其他方面,頂空固相微萃?。℉S/SPME)廣泛應(yīng)用于醬油[30]、豆醬[31]、魚(yú)肉[32]、鴨肉[33]、杏仁[34]、紫菜[35]、荔枝[36]和橘子汁[37]中香精 香料的檢測(cè)。

      1.4.2 動(dòng)態(tài)頂空技術(shù) 動(dòng)態(tài)頂空技術(shù)(dynamic headspace analysis)使用氮?dú)?、氦氣或其他惰性氣體通入液體或固體樣品中,惰性氣體把揮發(fā)性或半揮發(fā)性成分吹掃出來(lái),運(yùn)用冷阱或吸附劑對(duì)吹掃出來(lái)的物質(zhì)進(jìn)行選擇性的富集,然后加熱脫附得到目標(biāo)物質(zhì)。與靜態(tài)頂空技術(shù)不同之處在于惰性氣體連續(xù)通過(guò)樣品,是一種非平衡態(tài)的連續(xù)萃取,液相中的揮發(fā)性物質(zhì)連續(xù)進(jìn)入氣相,在液相頂部揮發(fā)性物質(zhì)的分壓為零,這加速了揮發(fā)性成分的逸出,所以動(dòng)態(tài)頂空技術(shù)比靜態(tài)頂空技術(shù)具有更低的測(cè)量限度。動(dòng)態(tài)頂空技術(shù)因其無(wú)需有機(jī)溶劑,而且受基質(zhì)干擾小和富集率較高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于食品中香精香料的在線(xiàn)分析。

      鄭華等[38]運(yùn)用動(dòng)態(tài)頂空密閉吸附捕集技術(shù)對(duì)菠蘿蜜果皮和果肉中的香料進(jìn)行提取,運(yùn)用GC/MS分離檢測(cè)。結(jié)果表明,菠蘿蜜果肉與果皮中的香料以酯類(lèi)化合物為主,果皮中以乙酸正丙酯與乙酸正己酯為主,果肉中以戊酸甲酯與戊酸丁酯為主。Margarita A等[39]運(yùn)用動(dòng)態(tài)頂空發(fā)分離出葡萄酒樣品中40多種致香成分,對(duì)于分析痕量且含量復(fù)雜的樣品具有優(yōu)越性。此外,此方法還運(yùn)用于白菜、甘藍(lán)等蔬菜[40],生姜[41,42]、八角茴香[43]、黑胡椒[44]、小茴香[45]等香辛料中香料成分的提取。但是此方法缺點(diǎn)也較為明顯,例如,前處理時(shí)氣體會(huì)將水蒸氣吹出,不但影響了吸附劑的效率而且給氣相色譜分離帶來(lái)問(wèn)題;以及回收率波動(dòng)較大。這些問(wèn)題,都是在研究分析食品中香精香料時(shí)需要解決的。Canac-Arteaga D等[46]運(yùn)用動(dòng)態(tài)頂空技術(shù)提取牛肉與奶酪中香料成分用GC/MS檢測(cè)發(fā)現(xiàn),隨著樣品的濕度增加,峰面積也發(fā)生變化,79個(gè)峰中21個(gè)成分消失。

      1.5 微波輔助樣品前處理技術(shù)

      微波輔助(microwave-assisted extraction)樣品前處理裝置是利用微波能對(duì)介質(zhì)進(jìn)行選擇性的加熱,能顯著提高食品中易揮發(fā)物質(zhì)的分離效果。將待分析的食品樣品置于微波爐腔中,通常樣品溶劑具有大的介電常數(shù)和低的介質(zhì)損耗因子,樣品溶劑直接吸收微波能被加熱,從而造成樣品細(xì)胞產(chǎn)生局部過(guò)熱,使得細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞,香精物質(zhì)釋放。Lucchesi等[47]提出了一種無(wú)溶劑微波萃取裝置,用于萃取各種香料中的香精油。這種方法是在常壓下將微波加熱與干蒸餾法結(jié)合起來(lái),不需要加任何溶劑。物料內(nèi)水分經(jīng)微波照射后使植物細(xì)胞壁膨脹并破裂,從而使香精油釋放出來(lái)。冷凝裝置可收集香精油,同時(shí)將多余的水分回流到物料中以保持物料內(nèi)水分。Jianming Dai等[48]通過(guò)不同的方法提取薄荷葉中的主要成分薄荷醇和薄荷酮,這兩種物質(zhì)被作為天然香料廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)中,通過(guò)同時(shí)蒸餾萃取法、水蒸氣蒸餾法、微波輔助提取法的橫向?qū)Ρ?,用正己烷做為溶劑。無(wú)論是得率、產(chǎn)物的色澤、香氣的純正,還是所需的時(shí)間與可操作性,微波輔助提取的效果都是最好的。它可以作為輔助單元與其他前處理技術(shù)進(jìn)行聯(lián)用。

      2 問(wèn)題與展望

      目前,一些新的前處理技術(shù)僅僅適用于測(cè)定食品中易揮發(fā),耐熱性好的香精香料。不同的前處理技術(shù)都有其優(yōu)勢(shì)和局限性,水蒸氣蒸餾法是根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離的,特別適用于樣品中存在大量樹(shù)脂狀雜質(zhì),可以應(yīng)用于目標(biāo)性很強(qiáng)的化合物提取,雖然通過(guò)減壓措施可以降低沸點(diǎn),但是仍不適用于熱敏性香精香料的分離與純化,不適用于未知香精香料成分的分析。分子蒸餾適用于分析高沸點(diǎn)、熱敏和易氧化的香氣成分,因?yàn)橐揽坎煌镔|(zhì)分子運(yùn)動(dòng)平均自由程的差別試驗(yàn)分離,所以不能用于分子量接近或是同分異構(gòu)體的分離,但在后期用質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè)時(shí),可以進(jìn)行鑒定,與超臨界萃取技術(shù)和膜分離技術(shù)的聯(lián)用為其開(kāi)拓了廣闊的應(yīng)用前景。同時(shí)蒸餾萃取法操作簡(jiǎn)單,節(jié)約了大量溶劑,應(yīng)用范圍廣,降低了樣品在轉(zhuǎn)移過(guò)程中的損失,但是不適用于同時(shí)富含氨基酸與糖分的食品樣品。加速溶劑萃取法通過(guò)改變萃取條件來(lái)提高萃取效率和加快萃取速度,但是在高溫和高壓下,食品中的香精香料也會(huì)分解。固相微萃取與攪拌棒吸附萃取使用的溶劑量都很少,精確性與準(zhǔn)確性都很高,但是不同的萃取材料對(duì)于不同物質(zhì)的吸附能力不同,萃取材料的發(fā)展制約了應(yīng)用的廣泛性。頂空技術(shù)因其無(wú)需有機(jī)溶劑,而且受基質(zhì)干擾小和富集率較高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于食品中香精香料的在線(xiàn)分析,但是吸附效率與回收率的穩(wěn)定性差。

      將來(lái)的趨勢(shì)必定是發(fā)展簡(jiǎn)單快速,將提取、富集,濃縮集于一身的在線(xiàn)前處理方法,如許多儀器公司已經(jīng)推出了LC/GC/MS與GPC/GC/MS,可以減少許多前處理步驟,或者進(jìn)行不同前處理單元的聯(lián)用實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)前處理;發(fā)展使用很少或不使用有毒有機(jī)溶劑的方法,例如將同時(shí)蒸餾萃取法進(jìn)行改進(jìn),或者發(fā)展固相微萃取與攪拌棒吸附萃取,這些依靠萃取材料來(lái)提取目標(biāo)化合的方法;發(fā)展能處理復(fù)雜食品基質(zhì)中熱敏性和難揮發(fā)性香精香料的方法,如動(dòng)態(tài)頂空技術(shù)。只有發(fā)展出適應(yīng)于各種食品樣品的前處理方法,食品中香精香料的檢測(cè)過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的飛躍。

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      Progress of sample pretreatment techniques in inspection of food flavors and fragrances

      JIA Wei1,2HUANG Jun-rong1LING Yun2CHU Xiao-gang2

      (1.College of Life Science and Engineering,Shaanxi University of Science and Technology,Xi’an,Shaanxi710021,China;2.Chinese Academy of Inspection and Quarantine,Beijing100123,China)

      Several pretreatment sample techniques for the trace extraction,enrichment,and concentration of food flavors and fragrances before their determinations,including distillation techniques,liquid extraction methods,solid phase extraction methods,headspace techniques etc.were reviewed.This article examines the important role of sample pretreatment and the principles,advantages,and scope of application of these techniques,which is of reference for the development of the test technology for food flavors and fragrances.

      food;flavors;fragrances;inspection;pretreatment

      10.3969/j.issn.1003-5788.2012.02.067

      北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):D08050200310803)

      賈瑋(1986-),男,陜西科技大學(xué)在讀碩士研究生。E-mail:foodjiawei@yahoo.com.cn

      黃峻榕,凌云

      2011-12-20

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