[发明专利]使用自动固相微萃取技术分析咖啡豆挥发性成分的方法

说明书

本发明公开了一种使用自动固相微萃取技术分析咖啡豆挥发性成分的方法，包括以下步骤：利用箭型固相微萃取进样针对咖啡豆样品进行顶空萃取，然后将得到的萃取物用气相色谱‑质谱联用仪进行定性和定量分析。本发明所述方法采用SPME Arrow结合气质联用仪检测，对咖啡豆中的挥发性成分进行分析，可以获得能够反映咖啡香气组成的更加全面的结果。利用该方法获得咖啡挥发性成分涵盖了SPME和SDE处理所获得的物质，检出物质类别包括酮醛、酸、酚醇、吡啶、吡咯、吡嗪、呋喃、酯、醚，胺、烯烃等化合物，该方法极大提高了咖啡挥发性成分的检出率。

技术领域

本发明涉及一种分析咖啡豆挥发性成分的方法，具体涉及一种使用自动固相微萃取技术分析咖啡豆挥发性成分的方法。

背景技术

咖啡为茜草科、咖啡属植物，是特色热带农产品，产于热带、亚热带的70 多个国家和地区，消费市场巨大，其产量、消费量、产值均居世界三大饮料作物(咖啡、茶、可可)之首。咖啡豆呈暗绿色或暗棕色,具有独特而醇厚香气,味微苦、涩,并且由于含大量的活性成分而具有减肥、提神醒脑、利尿、抗氧化等保健功效，而被越来越多的消费者所喜爱。同时由于咖啡豆中含有浓郁的挥发性香气成分，被广泛应用于香精香料行业。

咖啡中包含超过800多种不同的挥发性成分，即使每一成分的含量是微量的，也能对咖啡的风味发挥作用。因此，要研究咖啡特征风味物质，需要采用适当的前处理方法提取咖啡中香气物质。

目前已有的研究咖啡豆香气物质的提取方法主要有水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法(如正己烷)、同时蒸馏萃取法、顶空-固相微萃取。这些不同的方法都存在着一定的缺点:(1)水蒸气蒸馏法：提取液位水剂，浓缩困难；(2)溶剂萃取法 (LE)：溶剂萃取法使用溶剂进行提取，在进样时保留了较多的溶剂，在同等的进样量的情况下，香气物质的进样体积较少；溶剂性质决定提取具有偏向性，不全面，浓缩困难，目标物浓度低；(3)同时蒸馏萃取法(SDE)：常见的萃取方法为同时蒸馏萃取法与顶空固相微萃取法相结合，在高温条件下进行萃取，能够萃取出一些高沸点的物质，但一些低含量的物质被挥发，同时该反应繁琐耗时，萃取溶剂性质对结果影响大，溶剂可选择范围窄(与水不互溶，低沸点)，萃取液需要浓缩，低沸点物质含量低，适用于高沸点成分；(4)顶空-固相微萃取(SPME)：吸附填料少，可用吸附位点有限，很容易被大量成分饱和吸附，对于低沸点挥发性成分吸附较显著，高沸点成分吸附较弱。

CTC自动化前处理平台是由瑞士CTC公司最新研发并推出的一款样品前处理及进样系统，能够自动化完成固相微萃取(SPME)萃取针活化、密封萃取、搅拌振荡、进样和脱附等一些列过程，提高工作效率的同时，也减少人为误差。其首创的箭型固相微萃取(SPMEArrow)，和传统的固相微萃取相比，具有填料量更多，填料表面积更大，吸附容量更大的特点，可有效提高检测灵敏度，增加微量成分检出的概率。目前CTC首创的箭型固相微萃取可应用于食品、饮料、消费性产品、烟草行业、香精香料、制药工业等相关行业，尚未见有研究者采用于对咖啡香气物质的研究中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种使用自动固相微萃取技术分析咖啡豆挥发性成分的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种使用自动固相微萃取技术分析咖啡豆挥发性成分的方法，包括以下步骤：利用箭型固相微萃取进样针对咖啡豆样品进行顶空萃取，然后将得到的萃取物用气相色谱-质谱联用仪进行定性和定量分析。

顶空固相微萃取(SPME)是一项利用萃取材料对挥发到容器空间的成分进行有选择性吸附萃取的前处理技术，吸附材料的性质、用量，萃取时间、温度、搅拌/振荡速度等操作因素以及样品萃取前的预处理等，对结果都有影响(系统性)。SPME Arrow和传统的SPME相比，具有填料量更多，填料表面积更大，吸附容量更大的特点，可有效提高检测灵敏度，增加微量成分检出的概率。本发明采用SPME Arrow结合气质联用仪检测，对咖啡豆中的挥发性成分进行分析，可以获得能够反映咖啡香气组成的更加全面的结果。