芒果中挥发性成分和香气成分检测方案(自动进样器)

顶空固相微萃取-质谱法测定3种芒果中的挥发性成分 摘要 采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与质谱联用仪(GC-MS)对三个品种的芒果挥发性成分进行了分析鉴定。结果表明，在：萃取条件为：萃取头 50/30umCAR/PDMS/DVB. 200℃老化 5min， 45℃恒温萃取30min， 250℃解吸 5min时，检出了3种芒果的74种挥发性成分，贵妃芒、金煌芒、秋芒中分别测到26、27、21种。三种芒果中共有的香气成分有19种，比如异松油烯、烯、柠檬烯、石竹烯、水芹烯、蒎烯、Z，Z，Z-1，5，9，9-四甲基-1，4，7-环十一碳三烯等，烯烃组成了芒果的基本香气，但共有成分在不同品种芒果中的含量存在明显差异。比如，贵妃芒中异松油烯含量为67.47%，，7秋芒中中烯明显更高，含量为70.93%。 芒果为著名热带水果之一，芒果香气独特，营养丰富，所含有的胡萝卜素成分特别高，是所有水果中少见的。本文采用 AS-3901ASF全自动固相微萃取装置与气质联用方法，对市面上常见的贵妃芒、金煌芒和秋芒的香气成分进行了定性分析与对比，确定不同芒果品种在香气成分上的差异，为芒果等水果风味物质的开发与研究提供科学依据。 实验部分 仪器配置 1. 全自动微萃取装置：克莱克特 AS-3901ASF 型； 2.气相-质谱联用仪： Agilent 7890B-5977A； 3.固相微萃取针： CAR/PDMS/DVB (50/30um)三合一涂层。 样品处理方法 将芒果用榨汁机匀浆，取3.00g于20 ml 顶空瓶中，加入0.3 g/ml的 NaCl 溶液 2ml， 加完之后立即盖上瓶盖，每批样品做3个平行实验。 三、 仪器条件 气相色谱条件 色谱柱 HP-5ms (30mx0.25 mmx0.25um)弹性石英毛细管柱 固相微萃取专用衬管 78.5mmx6.3 mmx0.75mm 载气和流速 氦气， 1.0 ml/min 仪器条件 进样口250℃， 分流比 20：1，初始温度60℃， 保持 1min， 以4°C/min升至120℃， 再以5°C/min升至200°℃，保 持3min。 质谱条件 离子源及温度 EI源，温度230℃，四极杆温度150℃，电子能量70eV。 接口温度 280°C 扫描模式 全扫描，质量范围 40~500 m/z AS-3901ASF 固相微萃取条件 老化温度和时间 200℃， 5min 萃取温度和时间 45℃， 30min 解析温度和时间 250℃， 5min 搅拌速度 无 四、 结果与讨论 1.样品的质谱图 将样品处理后放入20 ml顶空瓶中，按上述优化的各种条件设定，对样品进行全扫描分析，所得质谱结果的总离子流如下图1。 图1.贵妃芒样品检测的总离子流图 Counts vs. 采集时间(min) 图2.金煌芒样品检测的总离子流图 图3.秋芒样品检测的总离子流图 2.未知化合物的解析 使用MassHunter 软件和 NIST 19库对检测数据进行化合物解析自动处理，得到主要未知化合物的解析成分如表1~3。 表1：贵妃芒样品主要化合物解析成分表(相对含量≥0.1%) 编号 保留时间 化合物 分子式 峰面积(A) 相对含量(%) 定性分数(%) 1 1.406 Benzeneethanamine，2-fluoro-.beta.，3-dihydroxy-N-methyl- C9H12FNO2 619354 0.49 75.24 2 2.931 Hexanal C6H12O 1121904 0.88 89.7 3 3.678 2-Hexenal，(E)- C6H100 275991 0.22 70.26 4 5.208 (1R)-2，6，6- Trimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-ene C10H16 370223 0.29 88.49 5 6.548 Bicyclo[3.1.1]heptane， 6，6-dimethyl-2-methylene-，(1S)- C10H16 1681011 1.32 92.94 6 6.924 .alpha.-Phellandrene C10H16 1331054 1.05 87.07 7 7.088 3-Carene C10H16 20417749 16.09 97.53 8 7.258 1，3-Cyclohexadiene，1-methyl-4-(1-methylethyl)- C10H16 3083398 2.43 94.9 9 7.501 Benzene， 1-methyl-3-(1-methylethyl)- C10H14 790615 0.62 89.91 10 7.602 D-Limonene C10H16 4015289 3.16 95.27 11 8.142 3-Carene C10H16 379382 0.30 88.29 12 8.465 .gamma.-Terpinene C10H16 651083 0.51 92.01 13 9.397 Cyclohexene， 3-methyl-6-(1-methylethylidene)- C10H16 85624574 67.47 95.75 14 10.091 1，3，8-p-Menthatriene C10H14 225444 0.18 90.21 15 10.843 p-Mentha-1，5，8-triene C10H14 158190 0.12 86.91 16 10.98 Carveol C10H16O 203048 0.16 80.92 17 12.203 Carveol C10H16O 208961 0.16 76.85 18 12.489 Alpha，alpha，4-trimethylbenzylcarbanilate C17H19NO2 202635 0.16 81.57 19 21.592 Naphthalene， decahydro-4a-methyl-1-methylene-7-(1-methylethenyl)-，[4aR- (4a.alpha.，7.alpha.，8a.beta.)]- C15H24 949021 0.75 96.73 20 21.825 Naphthalene， 1，2，3，5，6，7，8，8a-octahydro-1，8a-dimethyl-7-(1-methylethenyl)-，[1R-(1.alpha.，7.beta.，8a.alpha.)]- C15H24 243302 0.19 89.7 表2：：金煌芒样品主要化合物解析成分表(相对含量≥0.1%) 编号 保留 时间 化合物 分子式 峰面积(A) 相对含量(%) 定性分数(%) 1 1.438 3-Hydroxy-N- methylphenethylamine C9H13NO 449091 0.59 75.2 2 2.953 Hexanal C6H12O 1752957 2.30 93.95 3 3.032 Hexanal C6H12O 964682 1.27 93.52 4 3.784 2-Hexenal，(E)- C6H100 1180327 1.55 81.2 5 4.504 1，2，4-Benzenetricarboxylic acid，1，2-dimethyl ester C11H1006 96976 0.13 62.96 6 4.769 Oxime-，methoxy-phenyl- C8H9NO2 282092 0.37 73.71 7 5.224 (1R)-2，6，6- Trimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-ene C10H16 215694 0.28 78.58 8 6.606 .beta.-Myrcene C10H16 999241 1.31 89.83 9 6.919 Ethyl (1- adamantylamino)carbothioylcarb amate C14H22N2O2S 1538038 2.02 66.68 10 7.131 3-Carene C10H16 16553983 21.73 97.03 11 7.305 1，3-Cyclohexadiene， 1-methyl-4-(1-methylethyl)- C10H16 1486970 1.95 91.55 12 7.528 Benzene， 1-methyl-3-(1- methylethyl)- C10H14 2291348 3.01 93.92 13 7.639 D-Limonene C10H16 2716393 3.57 91.12 14 8.179 3-Carene C10H16 105713 0.14 67.96 15 8.497 3-Carene C10H16 395086 0.52 80.38 16 9.397 Cyclohexene， 3-methyl-6-(1-methylethylidene)- C10H16 39911443 52.39 94.36 17 9.868 Nonanal C9H18O 1083649 1.42 90.5 18 10.123 1，3，8-p-Menthatriene C10H14 114672 0.15 79.39 19 10.869 p-Mentha-1，5，8-triene C10H14 86412 0.11 82.07 20 12.5 Benzene， 1，2，3，4-tetramethyl- C10H14 120529 0.16 59.7 21 13.12 Decanal C10H20O 108819 0.14 77.08 22 21.597 Naphthalene， decahydro-4a-methyl-1-methylene-7-(1-methylethenyl)-，[4aR- (4a.alpha.，7.alpha.，8a.beta.)]- C15H24 799347 1.05 97.18 23 21.83 1H-Cyclopropa[a]naphthalene，decahydro-1，1，3a-trimethyl-7-methylene-，[laS- (1a.alpha.，3a.alpha.，7a.beta.，7b.a lpha.)]- C15H24 100082 0.13 89.82 表3：秋芒样品主要化合物解析成分表(相对含量≥0.1%) 编号 保留时间 化合物 分子式 峰面积(A) 相对含量(%) 定性分数(%) 1 1.412 Benzenemethanol，2-(2-aminopropoxy)-3-methyl- C11H17NO2 647353 0.73 74.05 2 4.732 Oxime-， methoxy-phenyl-_ C8H9NO2 123801 0.14 71.53 3 5.209 (1R)-2，6，6- Trimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-ene C10H16 615099 0.69 91.38 4 6.548 Bicyclo[3.1.1]heptane， 6，6-dimethyl-2-methylene-，(1S)- C10H16 3438459 3.85 94.75 5 6.924 .alpha.-Phellandrene C10H16 1031744 1.16 82.42 6 7.099 3-Carene C10H16 63319466 70.93 97.62 7 7.258 .gamma.-Terpinene C10H16 378438 0.42 84.69 8 7.496 Benzene， 1-methyl-3-(1-methylethyl)- C10H14 835910 0.94 83.44 9 7.597 D-Limonene C10H16 4963079 5.56 97.11 10 8.142 1，3，6-Octatriene， 3，7-dimethyl-，(Z)- C10H16 205573 0.23 85.19 11 8.46 .gamma.-Terpinene C10H16 315082 0.35 85.52 12 9.296 Cyclohexene， 3-methyl-6-(1-methylethylidene)- C10H16 589283 0.66 95.04 13 9.36 Cyclohexene， 3-methyl-6-(1-methylethylidene)- C10H16 6956584 7.79 95.58 14 9.847 Nonanal C9H18O 178805 0.20 86.93 15 19.495 1H-Cycloprop[e]azulene，1a，2，3，4，4a，5，6，7b-octahydro- 1，1，4，7-tetramethyl-，[1aR-(1a.alpha.，4.alpha.，4a.beta.，7b.al pha.)]- C15H24 104514 0.12 81.57 16 19.771 Caryophyllene C15H24 2677054 3.00 97.63 17 20.713 1，4，7，-Cycloundecatriene， 1，5，9，9-tetramethyl-，Z，Z，Z- C15H24 2405928 2.69 97.08 18 29.826 3(2H)-Isothiazolone， 2-octyl- C11H19NOS 209122 0.23 71.27 3.主要成分的结构与质谱图 本次测试从3种芒果样品中共检测到74种挥发性有机物，其中香味物质19种，主要成分包括：异松油烯、烯、柠檬烯、石竹烯、水芹烯、蒎烯、Z，Z，Z-1，5，9，9-四甲基-1，4，7-环十一碳三烯等烯烃，其中贵妃芒、金煌芒的异松油烯分别达到67.47%和52.39%，而秋芒中的烯达到70.93%，(见表1~3)，主要成分的定性结果≥80，说明实验效果良好，异松油烯和和烯的结构与质谱图如图4~5. 图4.异松油烯的结构与质谱图 图5..喜烯的结构与质谱图 4.重复性实验 对同一批次样品进行3次重复检测，主要成分的出峰时间与相对含量偏差小于5%，样品的重现性较高，如图6。 采集时间(min) 图6.同批样品3次测试的总离子流图 5.结论 采用顶空微萃取-质谱法在三种芒果品种中共检出74种挥发性成分，贵妃芒、金煌芒、秋芒中分别测到26、27、21种。三种芒果中检出香气成分19种，，比如异松油烯、烯、柠檬烯、石竹烯、水芹烯、蒎烯、Z，Z，Z-1，5，9，9-四甲基-1，4，7-环十一碳三烯等，烯烃是组成芒果基本的香气，但共有成分在不同品种芒果中的含量存在明显差异，贵妃芒、金煌芒与秋芒相比，含有更多的酯类、醛类和醇类等香气成分，这也是秋芒香气较寡淡的原因。采用全自动固相微萃取进样系统，与手动方法比较，操作简单，数据准确，去除了繁杂的手动前处理过程，：省时高效，给科研实验提供了极大的方便。 一、仪器配置1.全自动微萃取装置：克莱克特AS-3901ASF型；2.气相-质谱联用仪：Agilent 7890B-5977A；3.固相微萃取针： CAR/PDMS/DVB（50/30µm）三合一涂层。二、样品处理方法将芒果用榨汁机匀浆，取3.00g于20 ml顶空瓶中，加入0.3 g/ml的NaCl溶液 2 ml，加完之后立即盖上瓶盖，每批样品做3个平行实验。