气相色谱-离子迁移谱技术在食品真实性鉴别中的应用研究进展

气相色谱-离子迁移谱是一种灵敏的检测、鉴别和监测不同基质中痕量物质的分析技术,能够通过气相色谱和离子迁移谱对分析物质进行二次快速分离和高精准定性。由于气相色谱-离子迁移谱具有环保、使用便捷、操作简单及适用于工业大量连续检测等优点,近年来逐渐成为食品真实性鉴别的热门分析技术。本文主要介绍气相色谱-离子迁移谱的类型、结构、工作原理和分析方法,重点综述其在食品真实性鉴别中的应用,以期为食品真实性问题的解决提供理论参考。

电子舌和气相色谱-离子迁移谱技术分析炖煮时间对松茸鸡汤风味的影响

以雅江鲜松茸为试验材料,采用电子舌和气相色谱-离子迁移谱技术,使用主成分、正交偏最小二乘法判别分析,结合相对气味活度值分析炖煮时间对松茸鸡汤风味的影响。结果表明:鲜松茸对鸡汤滋味贡献很大,电子舌鲜味强度值从2.1提高到8.0。采用GC-IMS方法共检出45种化合物,加入松茸后醛类含量从47.88%下降到21.13%,由ROAV值(128.08)确认3-甲基-1-丁醇是松茸鸡汤的关键化合物。其中,伞花烃、3-辛醇、正辛醇是松茸鸡汤的特征化合物,使松茸鸡汤呈现独特的汽油味、苔藓清香、坚果香味、蘑菇气味和金属气味。炖煮5 min后,鸡汤中松茸特征风味最明显,达到最佳食用效果。研究结果为雅江松茸鸡汤风味特征研究提供参考。

气相色谱-离子迁移谱技术在蜂蜜品质鉴评中的应用

蜂蜜具有丰富的营养成分和广泛的生物活性,但由于蜂蜜植物来源、地理来源、昆虫来源、成熟程度等的不同,蜂蜜在其内源成分和营养价值上表现出显著差异。挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)与蜂蜜的特征属性密切相关,可用于表征蜂蜜间的差异。气相色谱-离子迁移谱联用技术(gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS)是一种将气相色谱技术与离子迁移谱技术相结合用于VOCs测定的新技术。近年来,GC-IMS被逐步应用于蜂蜜蜂种鉴定、产地溯源、植物来源区分、掺假鉴别、成熟度区分等方面,并均取得了较好的效果,在蜂蜜品质鉴评方面表现出了较大的应用潜力。本文收集了目前的文献资料,综述了GC-IMS在蜂蜜品质分析鉴别方面的应用研究进展,提出未来可考虑从建立蜂蜜GC-IMS数据库、研发融合定量功能的GCIMS设备、开发基于GC-IMS的质量评价技术标准以及GC-IMS与其他风味检测技术联用等方面进行深入研究,以期为GC-IMS技术在蜂蜜的品质控制、风味研究、产品开发等方面提供参考。

基于顶空气相色谱-离子迁移谱的不同品种香稻米快速鉴别方法

采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术原理,分析“牡育稻78号”、“牡科稻5号”、“牡科稻7号”3种香稻米中挥发性成分的组成,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)进行统计分析。结果发现:辛醛单体、辛醛二聚体、6-甲基-5-庚烯-2-酮在“牡科稻5号”中含量最少,在其它样品中差异不大;罗勒烯、柠檬烯单体、柠檬烯二聚体在“牡育稻78号”中含量最多;乙醇、二甲基-1-丁醇在“牡科稻7号”中含量最多。主成分分析表明,不同品种香稻米挥发性气味成分在气相色谱-离子迁移谱上呈现出一定差异,两个主成分累计贡献率达到84%,说明基于GC-IMS技术可以实现不同品种香稻米的区分。

气相色谱-离子迁移谱结合化学计量学分析对新会陈皮的鉴别

采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)技术对包括新会陈皮在内的10个产地陈皮的风味成分进行测定,运用主成分分析和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)方法对GC-IMS检出的75种风味成分进行分析,以建立新会陈皮的鉴别方法。结果表明,该方法可将新会陈皮与其他陈皮区分开,实现对新会陈皮的有效鉴别。同时,分析变量投影重要性可进一步筛选出20种对有效区分新会陈皮和其他产地陈皮发挥关键作用的特征标志物。本研究通过引入GC-IMS技术和PLSDA方法实现了新会陈皮与其他产地陈皮的准确鉴别,可为新会陈皮的国家地理标志产品保护和产地溯源提供新的技术参考。

基于气相色谱-离子迁移谱分析不同产地秋月梨品质差异

为探究不同产地秋月梨品质特征,对6个产地秋月梨果实品质指标进行测定,并利用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)测定其挥发性香气成分。结果显示,河南宁陵县秋月梨可滴定酸含量显著高于其他产地,部分产地秋月梨之间可溶性固形物含量、总黄酮与总酚存在显著差异(P<0.05)。6个产地秋月梨梨皮和梨肉中共鉴定出76种挥发性香气成分,其中酯类23种、醛类20种、醇类11种、酮类4种、烯烃类1种、酸类3种、其他类14种,梨皮中挥发性香气成分比梨肉中多24种。河北魏县检出特有挥发性香气成分乙酸异丁酯、丁酸甲酯和异戊醛。通过指纹图谱和相似度分析较好实现了不同产地秋月梨区分。该研究提供了不同产地秋月梨品质和挥发性香气信息,GC-IMS技术具有实现秋月梨产地区分和产地溯源的潜在应用前景。

基于固相微萃取-气相色谱-质谱联用和气相色谱-离子迁移谱分析不同等级郫县豆瓣煸炒后风味特征差异

为研究不同等级郫县豆瓣煸炒后风味差异,采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)和GC-离子迁移谱(GC-ion mobility spectrometry,GCIMS)技术,使用主成分分析、正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA),结合气味活性值(odor activity value,OAV)确定关键化合物。结果表明:SPME-GC-MS鉴定出88种化合物,包含醛类15种、醇类11种、酯类17种、酮类13种、酸类5种、烯烃类5种、烷烃类6种、杂环类7种、苯酚类2种、醚类及其他化合物7种,其中34种为共有化合物;GC-IMS鉴定出57种化合物,并经OPLS-DA得到变量投影重要性值大于1的16种关键化合物;OAV结果表明,丁酸乙酯使特级豆瓣呈现苹果香,异戊醛带来麦芽香,异戊酸乙酯使一级豆瓣呈现果香,3-甲硫基丙醛带来烤土豆香和酱香,异丁酸乙酯使二级豆瓣呈现果香,异戊醛、异丁醛带来麦芽香,最终确定煸炒后豆瓣整体呈现果香、酒香、麦芽香、酸香、草香、可可香、杏仁香及酱香。研究结果可用于判定煸炒后豆瓣香气特征,并为感官定量描述法前期设计感官属性描述词汇提供参考依据。

电子鼻结合气相色谱-离子迁移谱法鉴别不同干燥方式的膳食虾肉复合果蔬棒风味变化

目的 探究真空冷冻干燥及热风干燥处理膳食虾肉复合果蔬棒的风味变化。方法 采用电子鼻定性分析两种干燥方式下的复合果蔬棒的区别,并利结合气相色谱-离子迁移谱法(gaschromatography-ionmobility spectrometry, GC-IMS)定量分析两种干燥方式样品的区别。结果 通过电子鼻数据结果分析新鲜样品与两种干燥方式获得的样品存在明显区别,GC-IMS结果检测得到62种挥发性风味物质。其中在经过热风干燥的膳食虾肉复合果蔬棒中正丁醇、苯甲醇、3-呋喃甲醇等醇类物质的含量比冷冻干燥的含量高;酯类中的戊酸丁酯、庚酸甲酯等热风干燥较冷冻干燥含量多,而部分酮类化合物在干燥过后的含量有所降低。结论 经过冷冻干燥后的样品在保持原有样品的形态颜色等优于热风干燥,从电子鼻以及GC-IMS的结果获得热风干燥的愉快型风味物质含量增加,本研究结果可作为今后膳食虾肉复合果蔬棒以及类似相关的复合产品的深加工方式选择和开发提供理论依据。

气相色谱-离子阱串联质谱法同时测定猪肌肉中硝基咪唑类药物残留量

旨在建立测定猪肌肉中地美硝唑、洛硝唑、噻克硝唑、甲硝唑和奥硝唑等硝基咪唑类药物残留的气相色谱一离子阱串联质谱测定法。样品用二氯甲烷提取，盐酸反萃取。盐酸萃取液用磷酸氢二钾碱化，再用二氯甲烷反萃取，萃取液于40℃水浴中旋转真空蒸干。残余物用3mL乙酸乙酯溶解，于40℃水浴氮气吹干，加入N，O-双（三甲基硅烷基）乙酰胺和异辛烷各50pL，50℃衍生60min，进样分析，GC—MS／MS检测，外标法定量。结果表明，5种药物标准液浓度在0．005～1．6μg／mL时，与响应值呈良好线性关系，相关系数均大于0．998。洛硝唑的检测限可达0．2μg／kg，噻克硝唑为O．5μg／kg，地美硝唑、甲硝唑和奥硝唑为1．0μg／kg。空白肌肉组织样品中添加药物浓度在0．2～4．0μg／kg时，5种药物的回收率为74％～82％，日间变异系数均小于13％。表明所建立方法灵敏、准确，可用于检测猪肌肉中硝基咪唑类药物残留。

气相色谱-离子阱质谱联用测定玩具中21种致敏性芳香剂

建立了气相色谱-离子阱质谱联用测定布绒、贴纸和塑料玩具中苯甲醇等21种致敏性芳香剂的方法。对于布绒和贴纸玩具样品,采用丙酮超声振荡提取20 min后过0.45μm滤膜,经HP-1MS色谱柱(50 m×0.2 mm×0.5μm)分离,离子阱质谱检测。对于塑料玩具样品,采取溶解-沉淀方式提取,经Envi-carb石墨化碳固相萃取小柱净化,旋蒸、氮吹浓缩,过0.45μm滤膜后进行测定,外标法定量。方法对不同物质的定量限(LOQ)为0.02～40mg/kg,线性范围为0.002～50 mg/L,低、中、高3个添加水平的平均回收率为82.2%～110.8%,相对标准偏差(RSD)为0.6%～10.5%。该方法准确、灵敏,可用于玩具中苯甲醇等21种致敏性芳香剂含量的检测。

同位素稀释气相色谱-离子阱二级质谱法测定牛奶中残留的二恶英类多氯联苯

建立了气相色谱-离子阱二级质谱（GC-MS/MS）测定牛奶中12种二恶英类多氯联苯残留的分析方法。样品经冷冻干燥处理后用加速溶剂萃取方法提取、多层硅胶柱净化和GC-MS/MS测定。目标化合物先用二氯甲烷-正己烷-丙酮（体积比为4∶4∶2）混合溶剂在150℃和10.3MPa条件下循环提取,再经酸性硅胶、硅胶和碱性硅胶复合柱净化及正己烷洗脱,最后用DB-5毛细管柱分离、电子轰击电离源（35eV）多反应监测模式检测,同位素稀释内标法定量（定量离子为[M＋2-72]＋和[M＋2-70]＋）。12种化合物的标准曲线的线性相关系数均大于0.999 9,线性范围为0.2~400pg/μL;同位素内标的回收率范围为39%~129%,相对标准偏差为5%~22%;方法的检出限（以脂肪含量计）为3~11pg/g。

气相色谱-离子阱串联质谱法测定人参中五氯硝基苯及其代谢产物残留

为了快速检测和确证人参中五氯硝基苯及其代谓十物的残留量，建立了气相色谱／离子阱串联质谱法（GC-MS／MS）同时测定人参中五氯硝基苯（PCNB）及其2种代谢产物五氯苯胺（PCA）和甲基五氯苯硫醚（PC-TA）残留分析方法。样品用正己烷均质提取，弗洛里硅土固相萃取柱（Florisil-SPE）净化，采用GC-MS／MS多反应监测模式（MRM）检测，外标法定量。在人参中五氯硝基苯和五氯苯胺检出限均为1 ng／g，甲基五氯苯硫醚为0.1 ng／g；在0．01～0．5μg／g添加范围内，五氯硝基苯、五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚的添加回收率分别为82．2％～89．4％、82．3％～84．7％和84．1％～88．5％；相对标准偏差均小于8．6％；检出限保持在0．1～1 ng／g之间（信噪比10）。

气相色谱-离子阱二级质谱对照高分辨质谱对食品中二噁英类多氯联苯的测定

确定了气相色谱-离子阱二级质谱在分析食品中12种二噁英类多氯联苯残留的定性参数；优化了分析过程的质谱条件；研究了实际样品（河豚、鳗鱼、甜虾、鸡脂肪、奶粉、猪肠衣）离子阱串联质谱测定值与高分辨质谱值的准确度差异。样品采用加速溶剂萃取方法提取、流体控制系统净化及离子阱二级质谱和高分辨质谱测定。两种方法测定值之间的回归方程和相关系数分别为：4种非邻位取代二噁英类多氯联苯，y=0．7815x，r=0．9331；8种邻位取代二噁英类多氯联苯，y=0．8073x，r=0．996；样品中12种多氯联苯总毒性当量（Total TEQ）：y=0．5181x＋0．1255，r=0．992。离子阱二级质谱和高分辨质谱的检出限分别为0．5ng/kg和0．1ng／kg，样品中同位素内标的回收率为41％～102％。

气相色谱-离子阱-多级质谱法检测鱼体组织中19种有机氯农药

建立了鱼体组织中19种有机氯农药残留分析的气相色谱-离子阱-多级质谱(GC-IT-MS/MS)方法。试样用V(正己烷)∶V(丙酮)=1∶1溶液提取,凝胶渗透色谱和固相萃取联合净化,浓缩、定容后,上机分析。结果表明,采用EI电离模式,选择不同的监测特征离子,GC-IT-MS/MS法能灵敏测定加标试样中全部目标化合物。添加浓度为5.0μg.kg-1和10μg.kg-1时的加标回收率在76.2%～106%之间,相对标准偏差在4.8%～11%范围内;检测限(S/N=3)和定量限(S/N=10)分别为0.03～1.42μg.kg-1和0.1～4.27μg.kg-1。

基于气相色谱-离子迁移谱技术分析不同预处理技术对压榨山茶油风味的影响

旨在提升山茶油风味品质,采用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术分析微波、烘烤、蒸制3种预处理技术对压榨山茶油中挥发性成分的影响,并结合正交偏最小二乘判别分析(OPLSDA)、相对气味活度值(ROAV)和聚类分析比较不同预处理压榨山茶油挥发性成分的差异。结果表明:不同预处理压榨山茶油中共鉴定出40种挥发性成分,其中醛类18种(40.02%~51.88%)、醇类9种(10.99%~19.85%)、酮类6种(19.37%~27.35%)、酯类3种(4.21%~11.44%)、吡嗪类2种(1.25%~6.50%)、烃类1种(0.19%~0.32%)和酸类1种(0.35%~2.16%),其中微波预处理压榨山茶油的挥发性物质含量最高,其次为烘烤、蒸制的;OPLS-DA建立的模型能够有效地区分不同预处理压榨山茶油,并根据变量投影重要性(VIP)值大于1筛选出了10种特征挥发性成分,分别是2-甲基丁醛D、3-甲基丁醛D、2,3-戊二酮、乙酸甲酯、2-甲基吡嗪、丙酮、3-羟基-2-丁酮、顺-2-庚烯醛、正己醇、1-丁醇,其中前5种为关键风味成分(ROAV大于1);聚类分析表明不同预处理压榨山茶油的10种特征挥发性成分存在差异,分类结果与OPLS-DA分类基本一致。综上,不同预处理技术所得压榨山茶油的风味不同,可通过OPLS-DA和聚类分析进行区分。

气相色谱-离子阱质谱法测定蔬菜中9种有机磷农药的残留量

建立气相色谱-离子阱质谱法测定蔬菜中9种有机磷农药残留的方法。样品经乙酸乙酯提取、无水硫酸钠脱水、活性炭小柱净化,浓缩后通过气相色谱-离子阱质谱进行测定。9种有机磷农药的浓度在0.05～1.0μg/mL范围内与其对应的色谱峰面积具有良好的线性关系(r>0.999)。在3个不同添加浓度下的平均回收率为76.5%～101.2%,测定结果的相对标准偏差为3.9%～9.4%(n=7)。该方法快速、准确、操作简便,能满足蔬菜中有机磷农药残留的检测要求。

气相色谱-离子阱串联质谱法测定湖泊沉积物中16种多环芳烃

应用气相色谱与离子阱串联质谱（GC-MS/MS）联用技术同时测定了湖泊沉积物中16种多环芳烃（PAH′s）。将干燥的沉积物试样用二氯甲烷-丙酮（1＋1）混合溶剂提取,加入一定量的D10-芘作为回收率指示物。将浓缩为1 mL的萃取液通过硅胶/氧化铝层析柱,并先后用正己烷、二氯甲烷-正己烷（3＋7）混合溶剂及甲醇淋洗层析柱,使浓缩液中的饱和烃、芳烃和非芳烃分离。将含有芳烃的淋出液收集并浓缩至1 mL供GC-MS/MS分析。加入定量的D12苯并苝作为内标,在所选定的条件下,上述16种PAH′s在40 min内达到完全分离,并进行串联质谱测定。16种PAH的检出限（3S/N）在0.03μg.L-1（萘）至0.34μg.L-1[二苯并（a,h）蒽]之间。测得方法的回收率在70%~90%之间。

气相色谱-离子阱二级质谱法测定猪肉中的氢化泼尼松和甲基氢化泼尼松残留

建立了固相萃取-气相色谱-离子阱二级质谱（GC-MS/MS）测定猪肉中氢化泼尼松和甲基氢化泼尼松残留量的分析方法。待测药物用乙腈提取,C18柱净化,K2Cr2O7氧化,GC-MS/MS测定。采用DB-5毛细管柱分离,电子轰击电离源二级质谱监测模式检测,外标法定量。方法的线性关系良好,线性相关系数均大于0.99,线性范围为2-50μg/kg;氢化泼尼松和甲基氢化泼尼松的回收率为56%-84%。两种药物的检测限和定量限均分别为1μg/kg和2μg/kg。

气相色谱–正化学源离子阱质谱法测定饮用水中9种N-亚硝胺

采用气相色谱-正化学源离子阱质谱法测定N-亚硝胺。利用二氯甲烷直接提取饮用水中的9种挥发性亚硝胺，9种挥发性亚硝胺的质量浓度与色谱峰面积线性相关，相关系数均不小于0．995，方法定限为0-3～4．9μg／L，测定结果的相对标准偏差小于10％（n=6），低、中、高3个添加水平的平均回收率为65％－109％。该方法快速、准确，灵敏度高，易于操作，适用于饮用水中挥发性亚硝胺的检测。

气相色谱-离子迁移谱技术在茶叶领域应用的研究进展

茶叶是中国传统农业中重要的经济作物,具有悠久的历史和丰富的文化内涵,其在产地、贮藏时间、加工方式等方面的不同,决定了茶叶的品质、营养价值和市场定位。挥发性有机化合物(VOCs)是表征不同茶叶间差异性的重要指标。气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术作为一种新发展起来的无损检测技术,可在常压条件下实现对样品中VOCs的分析,用于表征样品间的差异。搜集了目前已有的文献资料,综述了GC-IMS技术在茶叶种类区分、等级鉴定、产地溯源、贮藏时间判定、加工过程中品质控制等方面的研究现状,分析存在的问题,并对GC-IMS技术在茶叶领域的应用前景进行了展望,以期为茶叶的风味研究、加工工艺优化、品质分析和质量监测提供参考。