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賽默飛GC-MS在白酒風味物質檢測中的應用

瀏覽次數(shù)：2340　發(fā)布日期：2021-7-19　來源：本站　僅供參考，謝絕轉載，否則責任自負

白酒風味物質研究，賽默飛GC-MS讓您看得“通透”

白酒中風味物質的種類和含量十分豐富，主要包括醇類、醛類、酸類、酯類、芳香族化合物等多種類型化合物，這些物質是決定白酒香氣、口感和風格的關鍵。氣相色譜質譜聯(lián)用儀由于其分離效果好、分析速度快且尤其適用于低沸點、揮發(fā)性物質分析等優(yōu)點，已經成為白酒風味物質研究的主要手段。

傳統(tǒng)GC-MS對于風味物質的定性分析主要采用“色譜優(yōu)先”的方法，通過積分算法進行色譜峰的檢測，然后將色譜峰與譜庫進行比對和匹配，以匹配度高低確認化合物。這種方法的缺點之一就是無法鑒定共流出物，尤其是在低濃度的情況下。賽默飛GC-MS自帶的解卷積軟件在進行定性分析時采用“質譜優(yōu)先”的方法，能夠有效分離色譜上共流出但質譜頂點依然分離的化合物。

此外，隨著高分辨質譜技術的發(fā)展和應用，白酒風味物質的研究又多了一種新的手段和方案，高分辨質譜的高靈敏度和超高的分辨率可幫助我們發(fā)現(xiàn)其他分析手段可能忽視的特征物質。賽默飛全新Orbitrap Exploris GC系列高分辨氣質聯(lián)用儀具有業(yè)界最高的240,000分辨率（m/z=200），并提供fg級全掃描HRAM數(shù)據，低于1ppm的質量精度，可以滿足復雜基質樣品的分析需求，是白酒風味成分定性定量分析的強有力工具。

下面我們就來看看兩種不同的方案吧！

單四極桿GC-MS法定性分析

荔枝酒中的揮發(fā)性物質

荔枝酒中揮發(fā)性化合物數(shù)量眾多，且各色譜峰響應差別較大，用傳統(tǒng)的“色譜優(yōu)先”方法進行定性分析時，難以準確定性共流出物，如下圖，保留時間20.47-20.50 min有明顯共流出峰，NIST譜庫檢索結果為3-甲硫基丙醇（3-(methylthio)-1-propanol）。

顯然，這種方式會讓我們丟失一些色譜峰的信息，假如采用“手動提取離子流圖- 扣除背景- 譜庫檢索”的方式，確實會增加色譜峰的數(shù)量，但過程冗長而復雜，大大增加操作人員工作量。賽默飛GC-MS使用的Deconvolution 解卷積軟件能夠自動將色譜峰進行解析并將多個質譜峰對齊并歸屬成對應的化合物，然后進行譜庫檢索與匹配，最終以列表或報告的形式呈現(xiàn)出結果。保留時間20.47-20.50 min的共流出峰在Deconvolution 軟件中被自動解析為三個色譜峰，并進行譜庫檢索得到對應的定性結果，如下圖所示。

此外，Deconvolution 解卷積軟件還可以自動讀取NIST譜庫中不同色譜柱的保留指數(shù)（RI）信息，并與實際樣品中RI 的計算值進行比較，通過保留指數(shù)輔助判斷定性結果，下圖是根據正構烷烴數(shù)據計算化合物保留指數(shù)界面。

GC-Orbitrap/MS分析

白酒中風味物質

GC-Orbitrap/MS高分辨氣質聯(lián)用儀擁有前所未有的分析性能，為每個分析樣品提供更廣泛、更深入的數(shù)據信息。高靈敏度和超高分辨率可保證分析目標物免受質量數(shù)相近化合物的干擾，幫助發(fā)現(xiàn)其他技術可能忽視的特征物質，為發(fā)現(xiàn)新化合物、尋找低濃度關鍵標志物提供了可能。通過TraceFinder解卷積軟件對數(shù)據進行解卷積和峰對齊處理，在某白酒樣品中解析出1557個化合物，見下圖。

通過研究白酒中特征性風味化合物的差異可有效鑒別白酒類別，更好的分析不同類型白酒的差異性，是明晰不同風格白酒、全面認識白酒風味組分特征的基礎。功能強大的Compound Discoverer軟件可以實現(xiàn)對復雜的GC-MS數(shù)據的提取和分析并得到獨立色譜峰型的信號，發(fā)現(xiàn)樣品集之間的真正差異，查看一項研究中各個組分的分布趨勢，或識別位于多個樣品組之間的組分，所有這些均以交互式視圖顯示。

通過上圖主成分分析（PCA）結果顯示，不同組的樣品點能夠通過PCA分析有效的聚在一起。PC1、PC2兩個主成分可以解釋76.5%的變異量。

上圖右上角部分的趨勢圖可以顯示出左邊表格中選定的組分在A和B兩個樣品中峰面積的差異，幫助尋找目標異味標記物。右下角的火山圖則可以直觀反映出A和B兩個樣品中差異性物質的情況，每一個點代表一個物質，火山圖左邊藍色部分顯示的是在樣品A中含量顯著低于樣品B中含量的物質，右邊紅色部分則顯示的是在樣品A中含量顯著高于樣品B中含量的物質，并且這些物質可以一鍵快速選取，在窗口直接查看和導出差異組分的定性結果。以上結果都為發(fā)現(xiàn)樣品之間的真正差異提供可靠的參考。

總結

在使用單四極桿GC-MS進行白酒風味物質定性研究時，Deconvolution 解卷積軟件能夠有效分離色譜上共流出但質譜頂點依然分離的化合物，并且可以結合NIST譜庫中的保留指數(shù)輔助定性。而高分辨氣質聯(lián)用儀則具有數(shù)據質量精度高、高分辨、高靈敏度等特點，借助獨有的Compound Discoverer軟件，可以快速發(fā)現(xiàn)樣品集之間的真正差異。兩種分析手段的組合使用可以大大助力白酒風味物質研究工作。