[ZT]GC-MS在香气香味分析中的应用（三）

　　四、样品处理

　　样品制备是香气香味物质分析中的重要环节，它一般包括从样品中提取香气香味化合物(包括去除样品中的干扰性杂质的分离净化)、浓缩提取液等步骤，是将待测样品处理成适合GC/MS的检测溶液的过程。

　　有各种各类样品，其基质和香气香味物质化学组成极为复杂，要能适合GC/MS分析，必须对样品进行细致的提取、浓缩和净化处理。样品制备在香气香味物质分析中是耗时、费力的过程。其效果好坏直接影响到分析结果的准确性，而且还影响GC/MS仪器的工作寿命。在提取过程中要求尽量完全地将香气香味组分从样品中提取出来，同时又尽量除出基质和干扰性杂质。当样品中香气香味含量很低时，常常通过增大样品量和浓缩提取液来达到仪器检测限的要求。

　　用GC/MS 分析时，样品组分必须为挥发性，无纤维，无油脂，无碳水化合物(糖)类，无蛋白质，有足够量，不含水，基质的峰不干扰香气香味成分。一般能满足直接进样的样品不多，通常样品净化非常需要，也很重要。如果没有良好的样品提取方法，就无法获得足够的，准确的待分析的香气香味成分进行GC/MS分析。

　　样品提取

原理

　　如何从基质中分离待测香气香味成分?一般从下面三个方面考虑：

• 从挥发性(沸点)考虑，采取蒸馏的方法。
• 从极性(溶解度)考虑，依据“相似相溶”原理，采取溶剂萃取的方法。
• 从功能团的相互作用考虑，采取吸附的方法。

制备方法　　

香气香味物质分析中常用的样品制备方法有以下几种：

• SHS static headspace extraction静态顶空萃取
• DHS dynamic headspace extraction动态顶空萃取，又叫吹扫捕集提取(purge-and-trap extraction)
• LLE liquid/liquid extraction液-液萃取
• SDE simultaneous distillation/extraction同时蒸馏/萃取
• SPME solid phase micro extraction固相微萃取
• SPE solid phase extraction固相萃取
• TDS thermo desorption热脱附
• SBSE stir bar sorptive extraction搅拌棒吸咐萃取
• SFE supercritical fluid extraction超临界萃取
• SE/ASE Soxhlet extractor索氏提取法
• Automatic Soxhlet Extraction自动索氏提取
• SLE solid-liquid extraction 固液提取
• MASE Microwave-Assisted Solvent Extraction微波辅助溶剂萃取
• MonoTrap 固相萃取整体捕集器
• PTV 大体积冷进样萃取富集

浓缩：

　　有减压旋转蒸发法、K-D浓缩法、微型柱浓缩和氮气吹干法等。

衍生化法

　　非挥发性，热稳定差，极性太强的物质可以用衍生化方法来进行分析。

 

　　下面简单介绍几种样品制备方法：

　　4.1 直接进样或溶剂稀释进样

　　此法仅适用于样品不含水，不含油脂和其它的非挥发性物质，待分析的组分有足够量。例如，香精油的分析。如果组分的含量太高，可选用适当溶剂溶解再进样。例如，某些香料的分析。下面为柠檬油和白酒直接进样分析的例子。

　　4.2液-液萃取

　　液-液萃取是最常用，最普通的一种提取方法。一般最简单的设备就是采用分液漏斗。常采用少量多次的萃取方法。有条件的话，可采用全自动转盘式连续液液提取仪。后者的设备费用要高些，萃取时间较分液漏斗长，但萃取效率高，节省人力。

　　优点：容易操作，设备不贵，重线性好，热效应少，适合于水质样品或水溶性溶剂样品，放大倍数高。

　　缺点：浓缩时易挥发组分有损失，极性化合物回收率低，易乳化，可能由于氧化有新物质形成等。遇到乳化时，可加入NaCl，Na2SO4盐类(轻溶剂时)电解质，离心或超声波(易燃溶剂不适用)，延长静止时间，慢转动，适当加温等方法破乳。

　　一般常用的提取溶剂有乙醚、正戊烷、二氯甲烷等。但是，根据蒙特利尔公约，在分析化学实验中要逐步取消含氯溶剂的使用，如二氯甲烷等用其它溶剂替代。

　　下面是连续液液提取仪的示意图。 左边烧瓶中加入样品和水。右边烧瓶中加入提取溶剂。溶剂加热后进入冷凝管，冷凝后流入样品瓶。溶剂萃取样品中组分后，通过相分离又回到溶剂瓶。反复数次，最好把样品中的组分转移到溶剂中。

　　

 

　　图 连续液液提取仪示意图

　　

　　图 某桃味果汁的液液提取的质谱总离子色谱图

 

　　4.3同时蒸馏/萃取

　　优点：容易操作。设备不贵。重线性好。适合于水质样品或水溶性溶剂样品和含蛋白质，油脂等样品。放大倍数高。

　　缺点：浓缩时易挥发组分损失。极性化合物回收率低。可能由于加热，基质分解有新物质形成等，如糖类生成糠醛，油脂分解为低碳醛等。

　　一般常用的提取溶剂有乙醚、正戊烷、二氯甲烷等。

　　下面是同时蒸馏/萃取仪的示意图。样品和水加入到左边的烧瓶，提取溶剂加入到右边的烧瓶。两边加热后，样品中的挥发性组分由水蒸汽帯到中间，并与溶剂在中间交换萃取后，在进行相分离，溶剂帯样品中的组分进入溶剂烧瓶，而水又回到样品瓶。反复数次后，样品中的挥发性组分就进入到溶剂瓶。

　　

图 同时蒸馏/萃取

　　同时蒸馏/萃取应用例子：

　　烤烟烟叶中加入香料烟浸膏，有改善烟叶的香气，减少刺激感等作用。但由于浸膏类物质一般不能直接进行GC或GCMS分析，需要前处理。下面是通过同时蒸馏/萃取后香料烟浸膏的总离子色谱图。