色谱分离法

看见一本书：香味化学与工艺学，作者为美国的加里·赖内修斯。里面有讲到香味的分离方法，虽是总结前人的经验，但是有很多详实的数据，原理也讲得很透彻。现在把这一段分享给大家。香味分离法（有删节） 想要分析目标物（食品等）的香气成分，需要整体香气的轮廓，很可能就要将好几种香味分离法向结合。每一种分离法都只能提供一部分的整体轮廓。虽然这样说，但还是简单介绍下常用的一些香气分离法和它们的主要优缺点。 先来看下面一张图，采用不同香气分离法的回收率。这个图很直观的表面了各种香气分离法的“侧重点”。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408121509_509987_1060664_3.png1. 静态顶空 香气研究用的一种立项方法是直接分析食品上方的平衡顶空，该方法不仅简单、方便，而且容易自动化。该方法最大的缺点是灵敏度不高（图3.2）。由于直接注入气象色谱的顶空量常限制为10mL或更少，由表3.2可看出，只有顶空浓度超过10-7g/L的挥发物才能被气相色谱检测到，只有浓度超过10-5g/L的挥发物才能用质谱分析。由于食品上方的挥发物浓度范围通常为10-4~10-10g/L，因此只有含量最丰富的挥发物才可以通过直接顶空取样检测到。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408121509_509988_1060664_3.png 静态顶空的第二个不足是它们很难用于定量研究，得到的分析数据只反映顶空中香气组分的含量。2. 顶空浓缩法（动态顶空） 利用某种气提和浓缩的顶空浓缩法常被称为动态顶空。在该方法中，样品用惰性气体例如氮气或者氦气吹扫，使香气组分从样品中分离，然后再由气流捕集吹扫气中的挥发物（设法移走）捕集香气组分可以用低温、Tenax（或其他吸附聚合物）、活性炭或其他合适的体系。 低温冷阱的选择性最差。如果设计和操作得当，低温冷阱能捕集几乎所有的香气组分。它最大的问题是也鞥捕集到水——几乎所有食品中含量最丰富的挥发物。因此，最终得到的是含水的食品馏分，因而必须设法将水除去（香气轮廓再次出现较大的改变）。 人们常用Tenax阱（苯乙烯聚合物）捕集香气。但表面积小，吸附量也小。此外，Tenax对极性化合物吸附弱（因此不会吸附大量水），对非极性化合物吸附较强。 虽然常见的捕集材料是Tenax，但由于活性炭阱对大多数香气组分不仅吸附能力强而且容量大，因而也用作捕集材料。1~10mg的活性炭就能捕集10-100L吹扫器中夹带的挥发物。活性炭阱最大的问题是在洗脱香气成分是，难以消除杂质的引入。3. 蒸馏法 蒸馏的定义非常广，包括高真空分子蒸馏（图3.4）、水蒸气蒸馏（图3.5）和简单加热食品后将蒸出的香气组分谁扫入气相色谱（图3.6，热脱附）。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408121510_509989_1060664_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/08/201408121510_509990_1060664_3.png 高真空蒸馏用于纯脂肪或油、含脂肪食品的溶剂萃取物（例如干酪）和水质食品（例如水果）。 水蒸气蒸馏可以通过多种方法来实现。例如，可以讲食品简单放入旋转蒸发仪（假如为液体，固体需要先在水中制浆）并收集馏分，然后将所得馏分用溶剂萃取，得到供气相色谱分析用的香气分离物。最常见的水蒸气蒸馏是同时蒸馏萃取（SDE，也称为Likens-Nickerson法）。图3.5给出了常压下同时蒸馏萃取的装置图。4. 溶剂萃取 直接溶剂萃取是一种最简单、最有效的香气分离方法，该方法最大的局限性是它不适合含油脂的食品。溶剂萃取的第二个限制因素是溶剂的纯度。溶剂纯度必须很高，因而使用前通常需要在公司内重新蒸馏。 即使简单的溶剂萃取，也会给香气轮廓带来很大的改变。5. 吸附萃取 相比较而言，吸附萃取（SPME和搅拌棒萃取）是分离食品香气的新技术。固相微萃取技术，首先用于环境分析，后来开始成为分析食品挥发物常用的技术。 图3.9给出了SPME装置的示意图。涂油吸附剂的纤维是一个改装的注射器，针头可以在外鞘中自由伸缩（保护纤维不受物理损伤和污染）。纤维头放入样品顶空吸附挥发物，然后将吸附了挥发物的纤维头放在气相色谱载气流中热