吴江超，郭玉霞，赵 群

（新疆石河子职业技术学院，新疆石河子 832000）

国内应用SPME-GC-MS技术在食品挥发性风味物质检测中的研究进展

吴江超，郭玉霞，赵 群

（新疆石河子职业技术学院，新疆石河子 832000）

SPME-GC-MS（固相微萃取-气相色谱-质谱联用）技术是目前在食品香气成分或挥发性成分检测中常用的新型萃取分离技术，该技术可有效提高食品中香气成分的检测准确度，并详细探查出不同种类的食品主要的呈香组分，对食品加工、贮藏、工艺优化等具有重要意义。介绍了近年来国内SPME-GC-MS在不同类别食品挥发性风味物质中的应用，并对其性能特点进行了分析。

气质联用；固相微萃取；香气成分；食品风味物质

0 引言

食品分析过程中80%以上的时间用于样品前处理阶段，因此样品前处理方法极大地影响了食品分析的准确性和可靠性。固相微萃取（Solid phase micro-extraction，SPME） 是由加拿大 Waterloo大学Pawliszyn及其合作者于1990年提出的一种样品富集分析技术[1]，由Supelco公司（美国） 开发出商业化产品。该技术将采样、萃取、浓缩、进样4个步骤融合在一起，显著优点是操作简单、耗时短、无需溶剂、样品需求量少、选择性强，并且容易实现自动化，可直接与气相色谱仪-质谱（GC-MS）、高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳仪（CE） 等联用，大大加快了分析检测的速度。着重探讨近年来国内固相顶空微萃取技术结合气相色谱-质谱在食品挥发性风味物质检测中的应用。

1 水果果汁类

乔宇等人[2]采用SPME-GC-MS技术对3种柑橘果实的香气成分进行分析，结果表明主要成分为烃类、酯类、醇类、酮类和醛类化合物。烃类在大叶尾张温州蜜柑中含量最高，酯类物质在锦橙中含量最高，醛类和醇类物质在酸橙中含量最高。3种果实有31种相同的香气成分，大叶尾张温州蜜柑15种，锦橙24种，酸橙17种。3种柑橘果实香气成分的种类和含量均存在差异，大叶尾张温州蜜柑的重要特征香气是γ-松油烯、丁酸乙酯和3-羟基己酸乙酯可作为锦橙的重要特征香气，芳樟醇可作为酸橙的重要特征香气物质。

古丽加依娜·多力达西等人[3]采用SPME-GC-MS及静态顶空-GC-MS测定了库尔勒香梨的香气成分，结果表明α-金合欢烯、己酸乙酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、乙酸正丁酯、十五烷是这2种萃取方式下共同测得的主要香气成分，是对库尔勒香梨呈香贡献的主要物质。田长平等人[4]研究6个梨品种果实共同具有的主要香气成分为己醛、1-己醇、壬醛、乙酸己酯和2-戊基呋喃，其中己醛的质量浓度最高，分别为 18.752，9.980，16.354，1.253，1.578，1.352 μg/g。3个白梨品种主要香气成分种类数明显高于3个砂梨品种。

国内应用SPME-GC-MS对甜瓜的研究较多，赵光伟等人[5]对3种甜瓜的香气成分分析，结果表明呼吸跃变型甜瓜香气成分种类最为丰富，酯类成分是主要的香气成分，乙酸苯甲酯在3个甜瓜品种果实中含量最高。李国生等人[6]对不同香型的天花果实香气成分研究发现，麝香型甜瓜品种香气成分最为丰富。

张泽煌等人[7]应用SPME-GC-MS对10个品种杨梅果实香气成分的分析表明，烷烃和烯烃在10个品种中均检出，是杨梅果实最重要的香气成分；其最多的品种检出42种香气成分。

孙承锋等人[8]应用SPME-GC-MS对11种烟台中、晚熟品种苹果香气成分比较，结果显示从11种苹果中共检测出59种香气成分，其中21种成分为所有品种苹果所共有，在共有香气成分中，乙酸、丁酸、己酸的酯类化合物，己醛（包括2-己烯醛）与一些高级醇含量较高。酯类含量最多，其次为醛类和醇类，三者总共占到苹果中所测得香气成分的80%以上，最大达到了92%（极早熟富士），由此可知苹果中主要香气成分为酯类、醛类和醇类化合物。

2 畜产品

马艳丽等人[9]采用SPME-GC-MS检测了奶疙瘩、奶豆腐、乳扇、乳饼与切达奶酪中挥发性风味组分的差别。结果分别在奶疙瘩中鉴定得到41种、奶豆腐中25种、乳扇中26种、乳饼中29种、切达奶酪中20种挥发性化合物，应用该技术得知，奶疙瘩中含有较多芳香及杂环化合物、乳扇和切达奶酪中的主要挥发性物质为脂肪酸类化合物、奶豆腐和乳饼中的主要挥发性风味组分相似，均为脂肪酸类和醇类化合物。

张玥琪等人[10]在蓝波奶酪挥发性风味成分研究中应用顶空固相微萃取法和蒸馏萃取法提取蓝波奶酪中的挥发性风味成分，再利用GC-MS对挥发性风味成分进行分离鉴定，共鉴定出111种挥发性成分，包括烃类2种、醛类6种、酮类12种、酸类20种、酯类49种、醇酚类13种、含硫含氮及其他杂环化合物9种。结果表明，SPME法有利于低沸点挥发性风味成分的提取，而蒸馏萃取法更有利于高沸点、低挥发性化合物的地区。

贺红军等人[11]在紫薯酸奶和普通酸奶挥发性风味物质差异性研究中，应用SPME-GC-MS技术提取并分析了紫薯酸奶和普通酸奶中的挥发性有机物，结果表明紫薯酸奶中挥发性成分有75种，普通酸奶中有46种，其中紫薯酸奶中的萜烯类比普通酸奶多。

3 酒类

郭静等人[12]利用SPME-GC-MS技术对猕猴桃果酒中香气成分，优化提取条件，建立快速测定猕猴桃酒中香气物质方法，马晓佩等人[13]采用SPME-GCMS等方法对所制成的米饮料挥发性风味成分变化进行测定。沈海月等人[14]利用该技术对4种红葡萄酒中挥发性成分进行分析研究，共检测出94种化合物，该研究是此类方法应用中，检测出挥发性成分较多的，说明通过技术改进，此项技术还有深度的拓展潜力。

江勇[15]在啤酒中挥发性成分分析中应用改进后的SPME-GC-MS技术，使用了快速气相色谱法，将色谱分析时间大幅缩短，同时大幅减少了固相微萃取的时间，最终分析一个样品的时间仅需10 min，固相微萃取时间的缩短也相应地延长了纤维头的使用寿命，降低分析测试成分，该分析方法对于需要分析大量样品的检测机构有重要参考意义。

4 其他食品类及调味品类

陈俊卿等人[16]在白鲢鱼挥发性成分分析中，应用SPME-GC-MS技术，以白鲢鱼为原料，对挥发性有机成分进行了分析。结果表明，45℃为较好的萃取温度，涂层为PDMS-DVB的萃取头吸附范围比较宽，可以吸附分子质量大的物质，而涂层为CARPDMS萃取头则适用于小分子物质，该试验应用的是PDMS-DVB萃取头，30 min为较佳的萃取时间，萃取过程中氯化钠的添加量达到0.09 g/mL后，提高氯化钠的浓度对萃取效率影响不大，鲢鱼肉中气味主要是由挥发性羰基化合物和醇造成的，共检出27种成分。

魏永义等人[17]在醋中香气成分分析中，应用SPME-GC-MS技术共得到51种香气成分，主要包括醇、酸、酯、醛、酮、杂环化合物，结果发现不同年份的醋样，香气成分和相对含量上有较大差异。

廉明等人[18]在2种黄茶的香气成分研究中，应用SPME-GC-MS技术，在2种黄茶中共鉴定出香气成分75中，主要包括醇类和碳氢化合物，君山银针的香气成分主要是十三烷、δ-杜松烯、芳樟醇、二氢猕猴桃内酯、香叶醇、2,6,10,14-四甲基十五烷、十二烷等；而霍山黄芽的香气成分主要是香叶醇、十三烷、芳樟醇、咖啡因、δ-杜松烯、十二烷、β-紫罗酮和二氢猕猴桃内酯等。此类研究说明，对于不同类型的食品及调味品类，该技术均有较好的分析效果。

5 结语

近年来，SPME-GC-MS技术作为对食品中香气成分进行分析的新型手段，因其高效、简便、准确的特点为越来越多的研究人员所采用，随着应用研究的深入，在更加快速、能够精确定量的复合技术手段应用下，其应用范围将会在食品及相关行业越来越广泛。

[1]Hiroyuki Kataoka，Heather L Lord，JanuszPawliszyn.Applications of soild-phase microextraction in food analysis[J].Journal of Chromatography A，2000（1/2）：35-62.

[2]乔宇，谢笔钧，张驰，等.顶空固相微萃取-气质联用技术分析3种柑橘果实的香气成分 [J].果树学报，2007，24（5）：699-704.

[3]古丽加依娜·多力达西，古丽米娜，韩笑，等.固相微萃取-GC-MS法和静态顶空-GC-MS法同时测定库尔勒香梨的香气成分 [J].化学计量分析，2009，18（5）：37-40.

[4]田长平，魏景利，刘晓静，等.梨不同品种果实香气成分的GC-MS分析 [J].果树学报，2009，26（3）：294-299.

[5]赵光伟，徐志红，孔维虎，等.3个甜瓜品种果实香气成分的HS-SPME/GC-MS比较分析 [J].果树学报，2015，32 （2）：259-266.

[6]李国生，焦自高，陈子雷，等.不同厚皮甜瓜品种成熟果实香气成分的GC-MS分析 [J].果树学报，2010，27（4）：591-597.

[7]张泽煌，林旗华，钟秋珍，等.10个品种艳梅果实香气成分的GC-MS检测及聚类分析 [J].福建农林大学学报，2014，43（3）：269-273.

[8]孙承锋，朱亮，周楠，等.基于多元分析的11种烟台中、晚熟品种苹果香气成分比较 [J].现代食品科技，2015，31 （9）：268-277.

[9]马艳丽，曹雁平，杨贞耐，等.SPME-GC-MS检测不同中西方奶酪的挥发性风味物质及比较 [J].食品科学，2013，34（20）：103-107.

[10]张玥琪，郭贝贝，孙丰义，等.蓝波奶酪挥发性风味成分的分离与鉴定 [J].食品科学，2015，36（16）：132-136.

[11]贺红军，邹慧，孙宁，等.紫薯酸奶和普通酸奶挥发性风味物质差异性研究 [J].现代食品科技，2014，20（8）：225-230.

[12]郭静，岳田利，袁亚宏，等.顶空固相微萃取在猕猴桃酒香气成分测定中的应用 [J].农产品加工（学刊），2007（3）：34-36.

[13]马晓佩，王立，涂清荣，等.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱-嗅觉检测器联用分析米饮料中香气成分 [J].食品工业科技，2008（2）：143-146.

[14]沈海月，范文来，徐岩.应用顶空固相微萃取分析四种葡萄酒挥发性成分 [J].酿酒，2008，35（2）：71-74.

[15]江勇.固相微萃取在食品快速分析中的应用 [D].南昌：南昌大学，2010.

[16]陈俊卿，王锡昌.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析白鲢鱼中的挥发性成分 [J].质谱学报，2005，26（2）：76-80.

[17]魏永义，石晓，马永昆，等.顶空固相微萃取和气质联用分析醋中香气成分 [J].中国调味品，2009，34（5）：103-106.

[18]廉明，吕世懂，吴远双，等.顶空固相微萃取-气质联用技术分析两种黄茶的香气成分研究 [J].食品工业科技，2015，35（11）：282-286.

Domestic Research Progress on Solid Phase Micro-extraction and Gas Chromatography-mass Spectrometry（GC-MS） Determination of Volatile Components in Foods

WU Jiangchao，GUO Yuxia，ZHAO Qun
（Xinjiang Shihezi Vocational Technical College，Shihezi，Xinjiang 832000，China）

SPME-GC-MS is a novel extraction and separation techniques for volatile components or aroma constituents in foods，this technique can effectively improve the detection accuracy of aroma components in food，and explore the main aroma components of different kinds of food.It is important for food processing，storage，process optimization and so on.In this paper，the application of SPME-GC-MS in volatile flavor compounds of different types in recent years was introduced，and the characteristics of these compounds were analyzed.

chromatography-mass spectrometry；solid phase micro-extraction；aroma components；flavor compounds

TS201

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.11.046

1671-9646（2017） 11b-0062-03

2017-09-26

石河子职业技术学院院级课题“特色半软质奶酪生产技术”（ZY2016-9）。

吴江超（1985— ），男，硕士，讲师，研究方向为食品安全与检测。