2023年11月07日10:25:09 科學 1148

現代化先進分析技術能夠幫助您可靠地測定產生了何種異味。理想情況下會迅速的找到產生異味的原因從而得出解決異味產生的方案。美國的香料技術專家Ray Marsili博士在巴黎2015年舉辦的第三屆攪拌棒固體萃取技術會議上介紹了這樣的一種高效測定異味的技術。

攪拌棒固相萃取(SBSE)技術

由於啤酒中含有大量濃度很低帶氣味的活性化合物，要利用某種單一檢測的分析技術對這些活性化合物進行檢測是一個巨大的挑戰。在實驗室中，對在不同儲存條件下、不同老化風味的美國淡啤酒進行變味檢測時，Marsili博士採用了SBSE攪拌棒固相萃取分析技術，使用的是Gerstal公司有PDMS塗層的Twister攪拌棒。採集的前兩份啤酒樣本分別是在0℃(比較樣本)和30℃條件下保存了12周的啤酒，以便通過比較測試發現啤酒口味的變化。第三份啤酒樣本是在0℃條件下保存的，但在檢測前，樣本被放在透明玻璃容器中在陽光下‘暴晒’了8h。

利用PDMS塗層攪拌棒對10ml目標樣本檢測的結果。曲線圖表示：糠醇乙醚的共洗提化合物是與其他三種化合物構成的，使用熱解吸GC/GC-TOF/MS法進行測定。為了界定共洗提的化合物，使用了反濾波軟件。

直接熱解吸GC/GC-TOF/MS法對上述樣本進行檢測分析得到的結果是：“溫度30℃環境保存的啤酒樣本中有着高濃度帶氣味的成分。例如，(E,E)-2,4-十二碳二烯醛、糠醛、呋喃羥基甲基酮、糠醇乙醚、beta-大馬烯酮、苯乙酸乙酯、吡啶羧酸乙酯等。“受到陽光照射的啤酒樣本中還可以檢測出二甲基二硫，二甲基二硫醚和苯乙醛。”Marsili博士這樣說。

在後來的檢測中，啤酒樣本為比利時式的白啤酒，使用的檢測方法仍然是SBSE攪拌棒固相萃取技術，但這次的檢測方案有了變化：同時利用PDMS塗層的攪拌棒和EG Silicon塗層攪拌棒對啤酒樣本進行萃取，其中的PDMS塗層攪拌棒是在自然狀態下進入樣本進行萃取的，EG塗層攪拌棒則是用卡子固定在檢測器皿內，在不移動的狀態下放置到被測啤酒樣本中的(Twicester公司技術)。Marsili博士指出：“PDMS塗層的攪拌棒可以無條件完成非極性化合物的超微量檢測，EG塗層攪拌棒則最適於檢測被極化的物質，例如：酚類和羧酸等香精香料。”

據Marsili博士介紹：試驗結果非常有說服力。將PDMS與EG兩種攪拌棒固相萃取技術相結合比其他方法有着更高的檢測效率、且結果更可靠。在檢測啤酒中極化的羧酸時，採用mSBSE多攪拌棒吸附提取法檢測出了下列芳香化合物：己酸、辛酸、癸酸、十二烷基酸以及2-甲基-2-戊烯酸;再加上芳樟醇、苯乙基、α-萜品醇、2-苯乙基、鄰麝香草酚、p-乙烯基愈創木酚、2-苯基乙基辛酸、2-苯基乙基己酸和2-苯基乙基癸。而後續的氣相色譜分析使用的是Agilent GC 7890型氣相色譜-飛行質譜分析儀(Leco公司TOF-MS系統)。在處理檢測分析得到的數據信號時，Marsili博士使用的是反濾波軟件，將檢測樣本的製備與熱解吸過程集成在了一起，使用的是自動化多目標取樣器(Gestel公司MPS型)和熱解析裝置(Gestel公司TDU型)。

食物變質的分析挑戰

在出售啤酒的小吃店裡人們很少考慮營養價值的問題，但小吃必須美味可口。對口味非常敏感的食客很容易因味道糟糕的小吃而‘受到傷害’。引起口味變質的物質可能因為：三鹵代苯甲醚(Trihaloanisole)、土臭素(反-1,10-二甲基-反-9-萘烷醇)、二甲基異冰片以及2-異丙基-3-甲氧基吡嗪等。常常由於不利的環境條件導致微生物新陳代謝的發生，例如生產、存儲過程、運輸過程等。

這些能被檢測到的化合物有着很低的氣味閥值，例如，2,4,6-三氯苯甲醚的氣味閥值在0.15~2.0ng/L之間，土臭素的氣味閥值在1~10ng/L之間。若要可靠地、靈敏地檢測到它們的存在，就必需採用能夠檢測濃度級ng/L的檢測技術。使用PDMS探測攪拌棒的固相萃取技術在食品領域的比較檢測中已經得到了廣泛的應用。

為了能夠利用PDMS塗層的攪拌棒檢測椒鹽麵包是否變味，首先要把椒鹽麵包處理成可以檢測的樣本形態。為此，Marsili博士分別從有異味的、新鮮的椒鹽麵包中各取20g，與100ml濃度15%的乙醇充分混合，每3min進行一次電動混合;從分離液中吸取20ml為檢測樣本、用PDMS攪拌棒進行固相萃取，時間約2h，前處理完成後將樣品進GC-MS測定。

通過對氣相色譜圖進行比較可以清楚的知道檢測結果。在未霉變的椒鹽麵包樣本中檢測到土臭素的含量為10ug/L，在有霉變的麵包中檢測到的土臭素含量高達350~400µg/L。Ray Marsili博士認為：麵包房的生產用水是土臭素污染的源泉。麵包生產用水的來源是市政供水系統，強降雨和高溫天氣導致加速了湖泊中的藻類生長，導致了土臭素的污染。在麵包生產用水供應系統的入口，安裝一套活性碳過濾系統就可以解決這種變味的問題了。

多攪拌棒固相吸附萃取技術(mSBSE)的示意圖。在放置檢測樣本的頂部空間可以安置多個攪拌棒。

汗味的成分分析

導致食物產生異味的原因有很多，也包括人的身體。當酒保無數次托着啤酒盤或者一升裝的大啤酒杯在酒客之間往來穿梭時，常常也會導致變味。有些足球隊駐地的酒館是球迷的聚集地，但汗水導致的烏煙瘴氣卻是食物變味的根源。

Marsili博士說：球迷酒館裡最糟糕的是腋下的氣味：短鏈揮發性脂肪酸VFA以及3-甲基-2-己酸。正如Marsili博士所說：服裝的目的就是通過紡織物有效的遮掩汗臭味，這裡最重要的是首先要測定腋窩中產生的芳香物質。在檢測腋下芳香物質成分時，就是PDMS塗層和EG Silicon塗層的攪拌棒SBSE固相萃取法的用武之地了。

分別利用帶有PDMS塗層和EG Silicon塗層的固相萃取攪拌棒，將其固定在容器壁上，容器中的氣體隨着PTFE聚四氟乙烯攪拌棒運動，從而將汗水T恤上的芳香物質萃取下來，經熱解析GC-MS進行分析。汗濕T恤的分析結果是非常重要的：在萃取物中找到了濃度為ppb級的(ug/L)醋酸、丙酸、異丁醇酸、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸、戊酸、己酸、3-甲基-2-己酸、辛酸和壬酸，此外還發現了一些吡嗪和2-壬烯醛的存在。

測定異味

飲料和食品都會因存儲條件或生產條件的不同而吸收、產生不同的異味。現代化的檢測技術能夠幫助您可靠地測定到底是何種異味，在理想狀態下，還會根據結果判斷出異味的根源和排除方法。其中，最靈敏、可靠的檢測方法就是利用PDMS塗層的攪拌棒固相萃取分析法了。

潤聯提出的啤酒冷殺菌技術是與熱殺菌相對的殺菌方式，其無需對物料進行加熱，能夠有效去除以及預防啤酒飲料由於微生物污染引發的變味或產生異味問題，利用複合型過氧化氫消毒液本身優越的芽孢殺滅能力（代表品牌：諾福 Nococide， Kerlide等）在啤酒生產的過程中，進行芽孢的殺滅和預防。因此，評定冷殺菌技術是否有效的核心，可以理解為：

1）冷殺菌消毒液的優劣：普通的過氧化氫和含氯類消毒液，無法有效的殺滅芽孢。而諾福採用獨有的複合型過氧化氫配方，將傳統的過氧化氫能力提升了幾十到100倍，可以高效殺滅芽孢