固相微萃取-氣質聯(lián)用測定啤酒花中三種揮發(fā)性成分的含量

倪廣樂　鄭強強

【摘 要】啤酒花廣泛應用于啤酒生產(chǎn)、醫(yī)藥及化妝品行業(yè)中，本文采用固相微萃取-氣質聯(lián)用分析方法對啤酒花中β-蒎烯、β-石竹烯和ɑ-石竹烯進行定量分析，通過優(yōu)化固相微萃取和氣質聯(lián)用儀條件，三種物質出峰明顯，加標回收率在91.2%-98.3%之間。該分析方法為啤酒花的質量評價提供了科學的依據(jù)。

【關鍵詞】啤酒花;揮發(fā)性物質;固相微萃取-氣質聯(lián)用;含量測定

中圖分類號： O657.63;TS227 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）20-0006-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.20.003

0 引言

啤酒花也稱蛇麻花，是一種多年生草本蔓性植物[9]。最先德國人[1]首先在釀制啤酒時添加了酒花，從而使啤酒具有了清爽的苦味和芬芳的香味。啤酒花本身就是一種天然的防腐劑，它在賦予啤酒特別的香味的同時，也延長了啤酒的保存期。啤酒花也是一種很好的藥材，它具有健胃消食，化痰止咳，抗勞，安神利尿功效，使得對于它的藥用價值越來越受到關注[6]。

迄今為止， 研究人員已相繼從啤酒花中獲得了十幾類化學物質， 其中包括樹脂類、揮發(fā)油、黃酮類、鞣質、膽堿、粗纖維、氨基酸等多種化學成分[11]。而揮發(fā)性成分中主要包括2-甲基-3-丁烯-2-醇、β-蒎烯、香葉烯、異丁酸-2-甲基丁酯、檸檬烯，里哪醇、β-石竹烯，β-法呢烯、草烯， C1、C2[2]。目前國內外有關啤酒花中揮發(fā)性組分主要以毛細管氣相色譜及氣相色譜-質譜聯(lián)法、溶劑萃取法[2]、超臨界CO2萃取[3]、水蒸氣蒸餾[4]為主來研究，操作十分繁瑣，且啤酒花品種不同，揮發(fā)性組分的成分與含量差別較大，李紅[5]曾采用靜態(tài)頂空固相微萃取-氣質聯(lián)用分析，但品種不同，分析得到的揮發(fā)性組分差別較大，且未對固相微萃取條件進行優(yōu)化。

本文針對新疆產(chǎn)區(qū)啤酒花采用頂空固相微萃取-GC-MS法分析其中的揮發(fā)成分，并以現(xiàn)有的標準品對其中的三種化學物質進行定量測定，通過優(yōu)化頂空固相微萃取-GC-MS條件，得出了很好的結果，為開發(fā)利用啤酒花資源提供了很好的參考價值。

1 材料與方法

1.1 原料及試劑

1.2 儀器

1.3 實驗條件

固相微萃取條件：PDMS萃取纖維、萃取時間10min，萃取溫度70℃，進樣口解析時間5min，樣品量：0.15g。

色譜條件：Finnigan Trace GC-DSQ氣相色譜-質譜聯(lián)用儀;色譜柱：DB-5毛細管色譜柱，30m×0.25mm×0.25μm;檢索譜庫：NIST、Replib、Mainlib;起始柱溫40 ℃，保持2min，以5.5℃/min升溫至100℃保持1min，以3.5℃/min升至120℃保持4min，以2℃/min升至160℃保持1min，再以10℃/min升溫至230℃，保留5min，載氣為He，流速1.2 mL/min分流比1：10，進樣口溫度220℃，傳輸線溫度250℃。

質譜條件：離子源溫度220℃，電離方式EI，電子能量70eV，掃描范圍50-400amu。

2 實驗過程

2.1 標準混標曲線的繪制

取3個10ml的容量瓶，洗凈干燥，先加入一定量的正己烷，然后在分析天平上準確稱取3個標準品（β-蒎烯、β-石竹烯、ɑ-石竹烯），采用移液針減量法稱取，稱取時間盡量要短，防止標準品揮發(fā)引起的誤差。質量分別為：0.01022g，0.01001g，0.01090g，移取完成后正己烷定容至刻度線。濃度分別為0.001022g/ml，0.001001g/ml，0.001090g/ml，密封冷藏備用。從剛配好標準溶液分別移取相同體積配成混標為0.1mg/ml、0.08mg/ml、0.06mg/ml、0.04mg/ml、0.02mg/ml、0.01mg/ml、0.001mg/ml的標準溶液，密封冷藏備用。然后每個濃度混標自動進樣，做三次平行，得出峰面積和濃度線性回歸方程。

2.2 計算方法檢出限

根據(jù)經(jīng)驗，檢出限相應于信噪比為3-5倍的濃度值，選擇最低濃度信噪比，得出3-5倍所對應的濃度值，由于濃度和信噪比不成正比，所以必須要配制最低計算檢出限附近濃度的標準混標溶液。

2.3 樣品前處理

選取的新疆產(chǎn)區(qū)啤酒花首先在烘箱中低溫烘干，然后用粉碎機粉碎，最后密封低溫保存。

同一樣品分成A、B，C，D四份，分別為0.15g。A份在水浴70℃溫度下，萃取頭萃取10分鐘，進樣口解析時間5分鐘。同一樣品連續(xù)萃取三次，進樣得出三個圖譜，然后計算偏差。做B份平行實驗一次。

將C份頂空瓶中放入圓形濾紙（自行裁剪），濾紙不要碰及樣品，用移液槍移取10ul0.04mg/ml標準液，按上述操作方法連續(xù)萃取三次，得到加標圖譜，通過回收率公式計算回收率。

3 結果與分析

3.1 標準混標圖譜表征及線性回歸

通過氣質聯(lián)用進樣分析，三種物質均能有效分開，分離度較好，保留時間分別為10.08min、27.00min和29.04min，三種物質線性回歸方程相關系數(shù)均大于0.999，保持了很好的準確性，如圖2和圖3所示。

3.2 方法檢出限

根據(jù)實驗結果表明，β-蒎烯最低檢出限為0.05ppm，β-石竹烯、ɑ-石竹烯最低檢出限各為0.01ppm和0.02ppm.

3.3 樣品加標回收率

選取樣品樣品C、樣品D為加標樣品，連續(xù)萃取三次所得峰面積與濃度的關系：

4 結論

本文通過固相微萃取條件及氣質聯(lián)用儀器條件的優(yōu)化，三種物質出峰明顯，β-蒎烯最低檢出限為0.05ppm，β-石竹烯、ɑ-石竹烯最低檢出限各為0.01ppm和0.02ppm，加標回收率在91.2%-98.3%之間，穩(wěn)定性好，具有一定的推廣價值。

【參考文獻】

[1]Gail B Nickerson;Likens S T.Gas chromatography evidence for the occurrence of the hop oil components in beer[J].Journal of Chromatography A，1996，21：1-5.DOI：10.1016/S0021-9673（01）91252-X.

[2]王莉娜，崔巍偉，王憬，林智平，馮景章.頂空固相微萃取分析啤酒花的揮發(fā)性組分[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2006，（8）.

[3]薛松，陳受斯，薛文華.啤酒花的萃取[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，1997，9（1）：77-81.

[4]劉玉梅，劉奎鈁，白鈺，等.啤酒花中香花油提取分離工藝的研究[J].新疆大學學報：自然科學版，2000，17（3）：37-43.

[5]李紅，王云川，張五九，等.酒花油的HS-GC/MS分析研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2004，30（10）：52-58.

[6]朱曉蘭，劉百戰(zhàn)，時亮，等.啤酒花酊揮發(fā)性香味成分的GC-MS分析[J].分析測試學報，2009，19（1）：59-63.