食品安全與人們健康密切相關(guān),隨著(zhù)食品科技和包裝技術(shù)的迅速發(fā)展,許多新型材料在食品包裝上不斷涌現,與食品接觸的器皿、餐廚具和包裝容器材料中有害有毒元素的遷移、溶出成為食品污染的重要來(lái)源之一,受到國內外相關(guān)人士的高度關(guān)注。包裝材料大多數是化工產(chǎn)品,特別是一些有隱患包裝材料本身質(zhì)量問(wèn)題令人擔憂(yōu),附著(zhù)在包裝上的印刷油墨不同程度存在重金屬、有機揮發(fā)物和溶劑殘留等有害物質(zhì),隨著(zhù)滲入、遷移等現象出現,均會(huì )給正常風(fēng)味帶來(lái)干擾及潛在食品安全風(fēng)險。
飲品中由于包裝材質(zhì)帶來(lái)的異常氣味也比較常見(jiàn),目前常采用HS-SPME-GC-MS分析異常微量組分,但對于氣味的強弱及風(fēng)味影響大小難以確定。而GC-O吸聞技術(shù)可以篩查出樣品中具有強風(fēng)味的組分。這項技術(shù)是利用人的鼻子作為檢測器來(lái)嗅聞氣相色譜GC流出組分的氣味特征,從樣品復雜混合物組分中分辨出具有活性氣味的方法,將這種交叉學(xué)科的技術(shù)和知識應用到食品風(fēng)味檢測研究中,協(xié)同發(fā)揮人的感官和現代化儀器精敏優(yōu)勢,是GC-O吸聞技術(shù)的一大特點(diǎn)。如果在未知其化學(xué)結構的情況下,GC-O技術(shù)很有助于檢測強的氣味化合物,這種依賴(lài)人鼻子靈敏度檢測化合物的強度某些方面要比一些物理檢測器如FID高的多。
GC-O的檢測裝置構成是由氣相色譜儀、OlfactoryPort嗅聞儀和品評師三方協(xié)同操作完成,缺一不可。這項技術(shù)早在1964年由國外的Fuller等提出,當時(shí)是以直接吸聞氣相色譜毛細管柱的流出物這種最簡(jiǎn)單的形式進(jìn)行的,后期改進(jìn)增加了加濕裝置,使人嗅覺(jué)更為舒適,重現性更好,這種把儀器分析和人的感官判定有機結合在一起,研究樣品具有OAV重要風(fēng)味組分的新型方式,在國外應用得很好,特別是咖啡飲料等專(zhuān)業(yè)已有了大量的研究成果報道。
帶出異味問(wèn)題,可通過(guò)正常飲品與異常飲品樣品風(fēng)味存在的差異性和對包裝材質(zhì)中成分比對分析,篩查出飲品中異常成分(單一或組群),最終定性確認出影響蛋白飲品異常風(fēng)味的組分,可有針對性采取預防措施。
一、材料與方法
1、材料與試劑
標準試劑:甲醇、乙醇、丙酮、異丙醇、正丙醇、乙酸乙酯、丁酮、碳酸二甲酯、苯、乙酸異丙酯、甲基環(huán)己烷、丙二醇甲醚(1-甲氧基-2-丙醇)、正丁醇、乙酸丙酯、甲苯、甲基異丁基甲酮(4-甲基-2-戊酮)、乙酸丁酯、1,2-丙二醇單甲醚醋酸酯,購自Alfa、Acros、TCI;色譜純乙醚、正己烷;植物蛋白飲品及對照樣、空白樣七批樣品,企業(yè)提供。
2、儀器與設備
OlfactoryPort嗅聞儀法國阿爾法;帶FID檢測器的AutosystemXL氣相色譜儀美國PerkinElmer公司;DB-WaxETR色譜柱:0.53mm×30m,膜厚1.0μm;配有EI離子源的氣質(zhì)聯(lián)用儀美國PerkinElmer公司。
3、樣品實(shí)驗條件
(1)GC-O實(shí)驗樣品前處理
采用液液萃取技術(shù)提取蛋白飲品樣中的風(fēng)味物質(zhì),分別吸取100mL樣品、100mL乙醚、正己烷于樣品萃取瓶中,充分搖勻萃取分離,氮吹至1mL備用。
(2)GC-O色譜條件
樣品通過(guò)DB-WaxETR柱進(jìn)行分離,程序升溫條件:初溫35℃,以15℃/min的速率升至200℃,保持10min;進(jìn)樣量:1∶1分流;載氣:N2;流速:8mL/min,一部分載氣進(jìn)入FID檢測器,一部分直接進(jìn)入OlfactoryPort嗅聞儀;進(jìn)樣口240℃,檢測器溫度:270℃。
(3)GC-MS分析條件
GC條件:進(jìn)樣口溫度220℃;載氣He;流速1mL/min;不分流進(jìn)樣;色譜柱:WAETRP(30m×0.25mm×0.05μm,PerkinElmer);升溫程序:35℃恒溫2min,以4℃/min的速度升溫至80℃,以2℃/min的速度升溫至140℃,以5℃/min的速度升溫至230℃。
MS條件:EI離子源,電子能量:70eV;離子源溫度:240℃;傳輸線(xiàn)溫度:240℃;掃描范圍:30.00~550.00amu。
4、GC-O檢測樣品評價(jià)、操作方法
(1)OlfactoryPort嗅聞儀原理
GC-O吸聞檢測原理是在氣相色譜柱末端安裝兩個(gè)分流端口,分流樣品到FID檢測器端和品評師嗅聞端口,在測定氣味物質(zhì)時(shí),樣品進(jìn)入色譜柱后氣味物質(zhì)被逐一分離,得到多個(gè)氣味組分,每個(gè)組分色譜峰和氣味被電腦和嗅聞師記錄下來(lái),色譜峰的氣味強度由嗅聞師來(lái)分析確定。該軟件同時(shí)配有語(yǔ)音識別系統,各組分標注在譜圖上或時(shí)間列表使用IBMVia-Voice來(lái)輸入聲音顯示、記錄氣味名稱(chēng)及圖譜的音頻數據,以提高嗅辨效率。
(2)GC-O樣品評價(jià)方法
吸聞技術(shù)是人與儀器協(xié)同操作完成,其中人的感官分析技能是實(shí)驗結果準確與否的重要影響因素,操作GC-O嗅聞儀的嗅聞師預先了解,掌握樣品的感官和理化特性,是本實(shí)驗過(guò)程方法條件之一。本實(shí)驗選擇兩名品評嗅聞師經(jīng)多次平行實(shí)驗,最終確定檢測結果。
植物蛋白飲品樣品風(fēng)味篩查采用GC-O強度評估方法:將處理后的樣品風(fēng)味進(jìn)行GC-O嗅聞操作評估,氣味強度評估以5分值表示見(jiàn)表1所示。
5、GC-O操作記錄過(guò)程
GC色譜儀操作人員和品評師分工同時(shí)操作,嗅聞師按流程專(zhuān)注于嗅辨辯研究,吸聞時(shí)記錄氣味的保留時(shí)間、氣味強度以及氣味的特征描述等,如圖1所示。
氣相色譜GC和嗅聞儀準備就緒后,根據進(jìn)樣時(shí)間和氣味出現的特征隨時(shí)記錄,系統操作軟件的氣味強度強、中、弱等級(分別標識紅、黃、綠色區分)及特征描述,嗅聞師在整個(gè)GC-O檢測過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用,可以切身感受樣品中不同揮發(fā)物質(zhì)的氣味強弱和特征。樣品中各組分色譜圖峰與嗅聞儀圖譜同步記錄下來(lái),GC-O分析圖譜會(huì )顯示每種單體風(fēng)味的強度標識。