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基于顶空固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱测定不同芒果品种果实香气成分
发表时间:2020-10-29阅读次数:167次
摘要
       本文采用顶空固相微萃取与全二维气相色谱/飞行时间质谱联用仪对三个品种的芒果香气成分进行了分析鉴定。比较了不同萃取头、萃取温度、萃取时间、解析温度和时间等因素对萃取效果的影响。结果表明,最适萃取条件为:萃取头 50/30CAR/DVB/PDMS,萃取温度 60℃,萃取时间 60min,解析温度 250℃,解析时间 3min。三种芒果共检测出 170 种香气成分,金煌芒、小台芒、青皮芒中分别测到 96、90、68 种香味成分,峰面积含量占各自挥发性成分总量的74.04%、90.75%、78.91%。170 种香气成分中醇类 25 种、芳香烃 4 种、醛类 15 种、酸类 6 种、酮类 18 种、烯烃 56 种、酯类 46 种,其中三种芒果共有的香气成分有 26 种,但共有成分在不同品种芒果中含量存在明显差异。在构成芒果香气的 7 类化合物中,烯烃类香气成分是三种芒果中含量最大的种类,而其他类化合物的种类及含量在三种芒果中均存在显著差异。
 
关键词:芒果;品种;香气成分分析;顶空固相微萃取;全二维气相色谱-飞行时间质谱联用

引言
       芒果(Mango)被称为“热带水果之王”,是杧果的通俗名,属漆树科(Anacardiaceae)杧果属(Mangifera)。芒果原产于印度的常绿大乔木 [1] ,地理上主要分布在印度、孟加拉、中南半岛、马来西亚和中国(云南、广西、广东、福建、海南以及台湾)。在我国芒果的栽培面积是仅次于荔枝、龙眼及香蕉,排第四位的重要热带水果 [2] 。芒果营养价值高,其营养作用主要有清肠胃、对晕车晕船有一定的止吐作用、芒果中大量的维生素 A 可抗癌、也可美化皮肤、防止高血压和动脉硬化、防止便秘、杀菌 [3] 。

       近年来,食品香味成分的研究引起了人们的广泛关注 [4-5] 。果实的香气成分种类和含量是芒果的主要品质特性之一,是芒果风味与商品价值的一个重要参考指标。包括芒果在内的各种水果香气具有成分复杂、含量低和差异大的特点 [6] ,Winterhalter [7] 研究发现单萜和倍半萜类物质是主要的芒果香气成分,但是特征香气成分取决于酯类、醇类和醛酮类的差异。

       刘传和等 [8] 利用顶空固相微萃取(Headspace Solid Phase Micro Extraction,HS-SPME)结合气相色谱-质谱法(Gas Chromatograph/Mass Spectrometer,GCMS),对凯特芒、象牙芒、台农一号、四季芒四种芒果的果肉香气成分进行分析,四种芒果的果实共测到 20 种香气物质,萜烯是最主要的香气成分。张浩等 [9] 应用电子舌与 SPME-GCMS 技术检测出金芒、青芒、红玉和贵妃四种芒果含有萜烯类、酯类与醛类等 7 大类挥发性有机物,并进行 PCA 分析确定了用于区分四种芒果的特征挥发性有机物。以上均采用 HS-SPME 结合 GCMS 进行研究,限制于常规 GCMS 的分离能力,检出的香气成分较少。
 
       全二维气相色谱(Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatograph,GC×GC)技术是上世纪末逐渐发展起来的一种高效分离检测技术 [10] ,与常规 GC 技术相比,具有高峰容量、高分辨率、高灵敏度、族分离等特点 [11,12] ,对复杂样品的全组分分离具有极强的优势。而飞行时间质谱仪(Time of Flight Mass Spectrometer, TOFMS)每秒能产生大于 100 张的全谱图,在高速采集的同时完整的保留质谱数据,是全二维色谱的最理想检测器 [13-15] ,因而全二维气相色谱结合具有高速采集功能的飞行时间质谱仪(GC×GC-TOFMS)非常适用于石油 [16,17] ,风味 [18-20] 及环境 [21,22] 等复杂样品的分析。在植物香气成分分析应用中,Eva Klimánková等 [23 ]采用 HS-SPME 结合 GC×GC-TOFMS 鉴定五个罗勒品种的香气特征并确定有助于区分不同的品种主要挥发物;朱荫等 [24] 则采用 GC×GC-TOFMS 鉴定出西湖龙井茶样品中存在的 522种共性香气成分,可见 GC×GC-TOFMS 技术在分析复杂样品中的强大优势。目前国内外学者较多采用常规 GCMS 对芒果中香气成分进行研究,尚未见到全二维 GCMS 用于研究芒果香气成分的相关报道。
 
       本文采用全自动顶空固相微萃取前处理方法结合全二维气相色谱飞行时间质谱联用仪,对市面上常见芒果品种金煌芒、小台芒和青皮芒的香气成分进行了定性、定量及对比分析,确定不同芒果品种在香气成分上的差异。结果表明本方法适用于芒果等果蔬类植物风味物质的分析。

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