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超高效液相色谱串联质谱法检测蜜桃香型调味茶中4种常用香料

2022-06-26段联勃符海霞雷华美曹士先徐杰

中国茶叶 2022年6期
关键词:内酯质谱法香型

段联勃 符海霞 雷华美 曹士先 徐杰

摘要:建立了超高效液相色谱串联质谱法检测蜜桃香型调味茶中4种常用香料含量的方法。方法中γ-十一内酯(桃醛)和δ-十一内酯的定量限为0.02 mg/kg,γ-癸内酯和γ-十二内酯的定量限为0.05 mg/kg。该方法操作简单、快速、灵敏、重复性好、成本低,能满足调味茶中香料成分分析及传统茶类中非法添加香料的检测需求,具有较强的实用性。

关键词:调味茶;香料;检测;超高效液相色谱串联质谱法

Determination of Four Common Spices in Peach

Flavored Tea by Ultra Performance Liquid

Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

DUAN Lianbo1,2, FU Haixia1,2, LEI Huamei1, CAO Shixian1,2, XU Jie1,2

1. Wuyi Star Tea Industrial Co., Ltd., Wuyishan 354300, China;

2. Fujian Enterprise Technology Center, Wuyishan 354300, China

Abstract: An ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry method was developed for the determination of four spices in peach flavored tea in this paper. The method indicates that the LOQ of γ-undecalactone (peach aldehyde) and δ-undecalactone were 0.02 mg/kg respectively. The LOQ of γ-decalactone and γ-dodecalactone were 0.05 mg/kg respectively. The method has the features of simple, rapid, sensitive, reproducible and low cost. It could meet the requirement of component analysis in flavored tea and detection of illegal spices in traditional tea, and has the quality of high practicability.

Keywords: flavored tea, spices, detection, ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry

茶作為我国的传统饮品,与咖啡、可可并称为三大无酒精饮料,具有重要的经济地位。新冠疫情发生以来,人们对于健康生活的追求愈加强烈,更多人认识到茶的健康属性,饮茶人数及消费需求持续增长[1]。随着年轻一代逐渐成为消费主力军,消费者对于口味新颖、特异性风味和滋味多样化有了更多追求。

为迎合客户需求,调味茶行业进入新一轮的创新,陈皮白茶、白桃乌龙、葡萄乌龙、草莓红茶、蜜桃乌龙、荔枝红茶等上百款产品应运而生,均反映了调味茶行业逐渐成为新消费趋势[2-3]。

蜜桃味调味茶作为当下热门的加香调味茶,常用的合成香料包括γ-癸内酯[4]、γ-十一内酯[5]、δ-十一内酯[6]和γ-十二内酯[7]。基本化学信息(表1)显示,4种香料均为饱和内酯类,具有桃子样香气。由于加工技术原因,产品的品质稳定性较差,不同批次产品的风味特征往往存在较大差异,影响消费者的复购率,这制约了调味茶行业的良性发展。建立对应的合成香料含量检测方法并应用于加工过程,对于提高调味茶品质稳定性具有积极作用。

食品中香精香料检测常用的前处理方法有萃取法、蒸馏法和溶剂辅助香气物质蒸发法。运用最多的检测方法有气相色谱串联质谱法、全二维气相色谱串联飞行时间质谱法、稳定同位素质谱法、液相色谱串联质谱法、气相-火焰离子化检测器、气相色谱嗅觉测量技术、超临界流体色谱法、红外吸收光谱法、电子鼻、电子舌技术等[8]。目前文献报道的与水蜜桃香型合成香料相关的检测方法,多采用气相色谱串联质谱法或液相色谱串联质谱法。通过气相色谱-质谱联用技术,于铁妹等[9]从2种天然奶味香精中鉴定出γ-十一内酯、γ-十二内酯、γ-癸内酯等7种内酯类致香成分。王玉健等[10]利用超高效液相色谱串联质谱技术,分析了饮料中13种饱和内酯类合成香料。在茶叶香料检测方面,梁嘉慧[11]利用GC-MS、GC-TOF/MS、GC×GC-TOF/MS等技术,建立了茶叶中137种香精的高通量筛查及鉴定方法。梁志森等[12]利用超高效液相色谱串联质谱技术,开发了茶叶中茴香烯等7种可能非法添加香料的定性、定量方法。目前很少见到利用超高效液相色谱串联质谱测定茶叶中水蜜桃香型合成香料的文献报道。因此,文章建立的超高效液相色谱串联质谱测定茶叶中水蜜桃香型合成香料的检测方法,可为茶叶水蜜桃香型合成香料的检测提供新的技术支持。

1  材料与方法

1.1  主要仪器设备

茶叶粉碎机:FZ102型,天津泰斯特仪器有限公司;电子天平(十万分之一):SQP型,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;氮吹仪:N-EVAP型,美国Organomation;台式离心机:H1850型,湘仪离心机仪器有限公司;超高效液相色谱质谱联用仪:4500型,美国AB公司;实验室级超纯水器:EPED-E2-10TH型,南京易普易达科技发展有限公司。6082ADD5-E0B6-4BED-A151-861268587491

1.2  主要材料与试剂

4款市面上购买的具有水蜜桃香的茶样:蜜桃味抹茶(浙江骆驼九宇有机食品有限公司)、水蜜桃味乌龙茶(武夷山市微武堂茶行)、蜜桃红茶(武夷山红境茶业有限公司)、果香乌龙茶(武夷星茶业有限公司)。

乙腈:色谱纯,西陇科学股份有限公司;无水硫酸镁:分析纯,天津市光复精细化工研究所;乙酸铵、甲酸:色谱纯,科密欧化学试剂有限公司;石墨化碳黑吸附剂[Graphitized carbon black(GCB)sorbent]、N-丙基乙二胺吸附剂[Primary secondary amine(PSA)sorbent]:博纳艾杰尔公司;γ-癸内酯、γ-十一内酯、δ-十一内酯、γ-十二内酯4种标准品:≥98%,北京百灵威科技有限公司;试验用水为实验室超纯水仪自制。

1.3  色谱分析条件

色谱柱:Kinetex@2.6um Biphenyl 100?(3.0 mm

×100 mm),色谱柱温度40 ℃。流动相:A相为10 mmoL乙酸铵+0.1%甲酸水溶液,B相为100%乙腈。

梯度洗脱程序为:0 ~ 4.5 min,2% ~ 98% B;4.5 ~ 6.0 min,98% B;6.0 ~ 6.1 min,2% B;6.1 ~ 7.0 min,2% B。流速0.5 mL/min,样品进样量5 μL。

1.4  质谱分析条件

质谱条件:电喷雾离子源(ESI+),温度550 ℃,电压5.5 kV;雾化气GS1压强344 737.86 Pa;雾化气GS2压强344 737.86 Pa;定量离子(Q)、定量离子(q)、正离子模式优化去簇电压(DP)、碰撞电压(CE)条件见表2。

1.5  标准品溶液配制

标准储备溶液:分别精密称取4种标准样品各10 mg,用乙腈溶解并定容至50 mL棕色容量瓶中,摇匀,得4种香料200 mg/L标准母液。

中间标准储备溶液:取标准储备溶液0.5 mL于10 mL的容量瓶中,并用乙腈定容至10 mL,摇匀,得4种香料10 mg/L标准中间液。

工作标准溶液:根据4种香料化合物的响应强度,移取一定体积的中间标准溶液配制成不同浓度的线性标准工作曲线。

1.6  样品处理

取代表性茶叶样品,粉碎,过70目样品筛,装入洁净样品袋中,贴好样品标签,作为待测样。称取3.0 g待测样品,加入10 mL乙腈震摇3 min,然后静置5 min。取4 mL上层提取液,加50 mg PSA、50 mg GCB、150 mg MgSO4,振摇后离心,取上清液2 mL氮吹至0.5 mL,加0.5 mL超纯水涡旋混匀,过0.22 μm有机滤膜,待测。

2  结果与分析

2.1  线性回归方程和相关系数

取4种香料化合物的标准中间液,用50%的乙腈水溶液定容配制标准工作曲线,其中γ-十一内酯和δ-十一内酯配制成0.02、0.05、0.10、0.20、0.40 mg/kg系列线性工作液;γ-癸内酯和γ-十二内酯配制成0.05、0.10、0.20、0.40、0.80 mg/kg系列线性工作液。供超高效液相色谱质谱联用仪测定得到线性方程。试验结果表明,4种香料成分在上述对应的含量范围内具有良好的线性关系(表3)。

2.2  4种香精化合物的定量限和总离子色谱图

以实际检测中的信噪比(S/N)为10作为定量限,本方法中γ-十一内酯和δ-十一内酯的定量限为0.02 mg/kg;γ-癸内酯和γ-十二内酯的定量限为0.05 mg/kg。对4种香精化合物的混合标准溶液进行测试,得出4种物质的总离子色谱图(图1)。

2.3  回收率与精密度

选用4种香料化合物为阴性的茶样为试验添加样本,γ-十一内酯和δ-十一内酯设0.02、0.04、0.20 mg/kg 3个加标水平;γ-癸内酯和γ-十二内酯设0.05、0.10、0.50 mg/kg 3个加标水平,每个水平平行添加6个样品,按前述试验步骤测试,采用标准曲线外标法定量,得到相应的回收率和相对标准偏差(表4)。结果显示,4种化合物在上述对应的加标水平下平均回收率为75.8%~93.3%,相对标准偏差(RSD,n = 6)为1.9%~9.7%,满足残留分析的要求。

2.4  市售茶样的检测情况

固态速溶茶和加香调味茶是通过添加一定的食品添加剂而制成的具有特定香气特征的产品;传统茶类是通过加工工艺使茶叶本身内含物质产生转化而形成具有特殊花果香型的产品,加工过程禁止添加其他食品添加剂。

因此,利用本方法對市场上购买的4款具有水蜜桃香型的不同茶类进行分析,可见从蜜桃味抹茶中检出γ-癸内酯、γ-十一内酯、δ-十一内酯3种成分;从水蜜桃味乌龙茶中检出γ-十一内酯;2款传统茶类均未检出香精成分(表5),这与其工艺的赋香过程相一致。

3 小结

本试验利用超高效液相色谱串联质谱法,建立了调味茶中4种常用蜜桃香型香料的快速检测方法。方法操作简单、灵敏、线性良好,回收率稳定,重复性好,能满足残留分析的要求。利用该方法对市售4款具有蜜桃香型的不同类型茶叶进行分析,结果表明能够快速准确地分析出调味茶样品中的香料成分及含量,可用于调味茶生产过程的质量稳定控制,亦能满足传统茶类中非法添加香料的检测需求,具有较强的实用性与应用前景。

参考文献

[1] 国际茶叶委员会. 2020年及2021年上半年中国茶叶市场概况[J]. 翁蔚, 译. 中国茶叶, 2021, 43(9): 74-76.

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[3] 罗龙新. 新式茶饮产品及其茶叶原料的创新与启示[J]. 中国茶叶, 2021, 43(9): 12-16.

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[5] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. 食品安全国家标准 食品添加剂 桃醛(又名γ-十一烷内酯): GB 1886.122—2015[S]. 北京: 质检出版社, 2015.

[6] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. 食品安全国家标准 食品添加剂 δ-十一内酯: GB 29955—2013[S]. 北京: 质检出版社, 2013.

[7] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. 食品安全国家标准 食品添加剂 γ-十二内酯: GB 1886.168—2015[S]. 北京: 质检出版社, 2015.

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[9] 于铁妹, 王卫飞, 杨博, 等. GC-MS分析天然奶味香精的致香成分[J]. 现代食品科技, 2008, 24(1): 80-82.

[10] 王玉健, 黄惠玲, 徐志伟, 等. 高效液相色谱-串联质谱法测定食用香精中13种饱和内酯类化合物[J]. 中国食品添加剂, 2016(4): 166-175.

[11] 梁嘉慧. 茶叶中香精高通量筛查及精准鉴定方法研究[D]. 长沙: 湖南师范大学, 2017.

[12] 梁志森, 陈玉珍, 周朗君. 超高效液相色谱-串联质谱法快速同时检测茶叶中7种香料[J]. 食品与机械, 2020, 36(11): 51-57.6082ADD5-E0B6-4BED-A151-861268587491

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