酸牛奶中挥发性成分的GC-MS分析

　　

        酸奶由牛奶发酵制成，主要原料是牛奶、蔗糖和乳酸菌发酵剂，是一种功能独特的营养品，不仅保存了牛奶中所有的营养成分，而且能调节机体内微生物的平衡。由于酸奶具有口味酸甜、细滑的特点，且营养丰富，深受人们的喜爱[1].酸奶中的风味化合物可能是乳酸菌代谢产生的，这些风味化合物主要来源于乳糖、酯类、柠檬酸或蛋白质（氨基酸）的微生物的代谢，或酶及化学的转变[2].酸奶中的风味物质主要有挥发性酸、羟基化合物、醇类、酯类等[3].关于酸奶风味的提取方法，国内外报道较多的为固相微萃取（solid phase micro-extraction,SPME）法[4-5].王伟君等[6]采用同时蒸馏萃取结合气相色谱-质谱（simultaneous distillation extractionand  gas  chromatography-mass  spectrometry,SDE-GC-MS）联用技术，测定发酵乳中风味物质；刘宁宁等[7]采用碘滴定法和邻苯二胺比色法测定发酵乳中的乙醛和双乙酰含量；郭文奎等[8]利用SPME-GC-MS联用测定酸奶发酵过程中挥发性风味成分；李宁等[9]用溶剂辅助蒸发（solvent assisted ?avor evaporation,SAFE）、SDE和顶空固相微萃取（headspace solid phase micro-extraction,HS-SPME）3种方法萃取结合GC-MS分析新疆发酵骆驼乳挥发性成分。
　　
　　SAFE作为一种温和的挥发性成分提取方式，在中高真空和接近室温的条件下，利用水或有机溶剂的快速蒸发，辅助挥发性风味物质的蒸发，除去难挥发组分，得到的萃取物没有“煮熟”味，香味自然逼真[10],适合液态乳制品等食品中挥发性成分提取[11].目前关于SAFE提取挥发性成分的研究报道，主要集中在果蔬[12-15]、酒[16]、肉制品[17-18]和乳制品[19].
　　
　　本实验采用SAFE装置提取酸牛奶中的挥发性成分，意在解决SPME法萃取挥发性成分过程中由于吸附竞争及萃取纤维头吸附容量受限导致无法有效萃取样品中的痕量挥发性成分的问题[20],与SDE法相比，萃取条件温和，避免了热敏性挥发性成分的损失，为乳制品及其他液体样品的挥发性成分的分离、分析提供新方法。
　　
　　1 材料与方法
　　
　　1.1材料与试剂
　　
　　三元原味酸牛奶（180 g,袋装）市售，放于冰箱内冷藏备用。
　　
　　二氯甲烷（分析纯，重蒸后使用）、无水硫酸钠（分析纯）、氯化钠（分析纯）、C7~C30正构烷烃（色谱纯）国药集团化学试剂有限公司；乙酸、丁酸、乙偶姻等标准品（色谱纯）百灵威科技有限公司。
　　
　　1.2仪器与设备
　　
　　S A F E装置定制加工；XDS5复合涡轮分子泵英国Edwards公司；N-EVAP111-12位干浴氮吹仪美国Organomation  Associates公司；7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪（配MSD Chem Station E.02.01.1177数据处理系统和NIST 11质谱图数据库）美国Agilent公司。
　　
　　1.3方法
　　
　　1.3.1样品前处理
　　
　　如图1所示，将360 g酸牛奶经滴液漏斗1缓慢滴入蒸馏烧瓶2（1 000 m L）内，超级恒温水槽3和循环水的温度均为50℃，在冷阱5和冷阱7中加入液氮，分子涡轮泵使系统压力降至5×10-3Pa左右开始滴加样品，滴加约1 h,滴加完成后继续蒸发30 min.待500 m L收集烧瓶6内提取液自然融化后，用50 m L二氯甲烷萃取提取液4次，合并萃取液。无水Na2SO4干燥，过滤，得澄清的二氯甲烷萃取液。旋转蒸发至10 m L,氮吹至0.5 m L备用。
　　 　　
　　1.3.2  GC-MS分析
　　
　　色谱柱：DB-WAX毛细管柱（30 m×250μm,0.25μm）；进样口温度250℃；升温程序：起始温度50℃，以3℃/min升到180℃，再以6℃/min升到230℃，保持10 min;载气流速1.0 m L/min;进样量1μL;不分流。
　　
　　质谱条件：电子电离源；电子能量70 e V;离子源温度230℃；四极杆温度150℃；溶剂延迟5 min;质量扫描范围40~450 u.
　　
　　1.3.3定性定量分析
　　
　　定性分析：运用NIST 11谱库检索，保留匹配度不小于60的成分；通过计算保留指数结合文献保留指数进一步对化合物进行定性，对羧酸和其他可能对酸牛奶风味有重要影响到化合物通过标准品进一步定性。
　　
　　定量分析：采用面积归一化法对各组分进行定量分析，得到各组分的相对含量。进样时，在样品进样后立刻进1μL100μg/m L的邻二氯苯做内标，通过峰面积比值计算各组分含量。