固相微萃取-氣質聯用測定啤酒花中三種揮發性成分的含量

倪廣樂　鄭強強

【摘 要】啤酒花廣泛應用于啤酒生產、醫藥及化妝品行業中，本文采用固相微萃取-氣質聯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，通過優化固相微萃取和氣質聯用儀條件，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。

【關鍵詞】啤酒花;揮發性物質;固相微萃取-氣質聯用;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性組分主要以毛細管氣相色譜及氣相色譜-質譜聯法、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，揮發性組分的成分與含量差別較大，李紅[5]曾采用靜態頂空固相微萃取-氣質聯用分析，但品種不同，分析得到的揮發性組分差別較大，且未對固相微萃取條件進行優化。

本文針對新疆產區啤酒花采用頂空固相微萃取-GC-MS法分析其中的揮發成分，并以現有的標準品對其中的三種化學物質進行定量測定，通過優化頂空固相微萃取-GC-MS條件，得出了很好的結果，為開發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

根據經驗，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

選取的新疆產區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用儀器條件的優化，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性組分[J].食品與發酵工業，2006，（8）.

[3]薛松，陳受斯，薛文華.啤酒花的萃取[J].天然產物研究與開發，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].食品與發酵工業，2004，30（10）：52-58.

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