基于hs-spme-gc-ms和pls-da法的糕點香精香料的鑒別方法
【專利說明】基于HS-SPME-GC-MS和PLS-DA法的糕點香精香料的鑒別方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種糕點香精香料的鑒別方法，特別涉及了基于HS-SPME-GC-MS和PLS-DA法的糕點香精香料的鑒別方法。
【背景技術】
[0002]香料是指適合人類消費的具有香氣和/或香味的物質(zhì)。相對分子質(zhì)量一般小于300，具有相當大的揮發(fā)性，一般不直接消費，而是配制成香精用于加香產(chǎn)品后間接消費。按用途可將香料分為日用和食用兩大類。能夠用于調(diào)配食品用香精的香料稱為食品用香料，包括天然香味物質(zhì)、天然等同香味物質(zhì)和人造香味物質(zhì)三類。
[0003]在食品中使用食品用香料、香精的目的是使食品產(chǎn)生、改變或提高食品的風味。食品用香料一般配制成食品用香精后用于食品加香，部分也可直接用于食品加香。食品用香精、香料在各類食品中按生產(chǎn)需要適量使用，GB-2760中規(guī)定巴士殺菌乳、新鮮水果和蔬菜、原糧、大米、部分嬰幼兒配方食品和飲用純凈水等食品沒有加香的必要，不得添加食品用香精香料，法律、法規(guī)或國家食品安全標準另有明確規(guī)定者除外。該標準中還規(guī)定允許使用的食品用天然香料名單(共400種物質(zhì))和允許使用的食品用合成香料名單(共1453種物質(zhì))。
[0004]在中國，食品香精香料生廣中不允許使用GB-2760食品用香料名單之外的食品香料。食品香料生產(chǎn)商、銷售商和使用者都必須嚴格保證食品香料的質(zhì)量，使用者必須保證在允許的使用量范圍內(nèi)使用食品香料。
[0005]食用香料香精質(zhì)量控制一直是香料香精生產(chǎn)企業(yè)和食品生產(chǎn)企業(yè)高度關注的問題。由于化學指紋圖譜具有指紋特征分析、宏觀推斷分析等特點，故適合于分析復雜化學物質(zhì)組成的穩(wěn)定性，可以成為香料香精質(zhì)量評價的有效手段。指紋圖譜能基本反映香料香精的全貌，使其質(zhì)量控制指標由原有的單一成分的測定上升為對整個內(nèi)在品質(zhì)的檢測，實現(xiàn)對香精香料內(nèi)在質(zhì)量的綜合評價和全面控制。
[0006]香精香料指紋圖譜的儀器分析方法主要有氣相色譜法、液相色譜法、紫外光譜法、紅外光譜法，各種儀器分析方法的研宄都較為成熟。香精香料指紋圖譜一般常用的算法有改進的Nei系數(shù)法、相關系數(shù)法、夾角余弦法、距離法，其算法一般都是直接引用中藥指紋圖譜的算法，對香精香料指紋圖譜算法進行獨立研宄、比較性研宄、權重分配研宄及各算法的適應性研宄較少。目前香精香料指紋圖譜技術基本上還處在研宄階段，還沒有將其直接應用于糕點生產(chǎn)方面的報道。因此，很有必要在現(xiàn)有技術的基礎之上，研宄涉及一種操作便捷，能準確、快速、全面鑒定糕點用香精香料的新方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述【背景技術】提出的技術問題，本發(fā)明旨在提供基于HS-SPME-GC-MS和PLS-DA法的糕點香精香料的鑒別方法，該方法能夠準確、快速、高效地對奶粉中的香精香料進行鑒別。
[0008]為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明的技術方案:
[0009]基于HS-SPME-GC-MS和PLS-DA法的糕點香精香料的鑒別方法，包括以下步驟:
[0010](I)對糕點樣品進行基于HS-SPME的前處理，依次包括提取、富集、濃縮和解吸四個過程；
[0011](2)采集糕點樣品的GC-MS譜圖信息；
[0012](3)采用PLS-DA法對GC-MS譜圖信息進行分析，得出分類結果，包括以下步驟:
[0013](a)對不同品種的糕點樣品的GC-MS圖譜的成分依據(jù)標準質(zhì)譜圖庫進行檢索定性，采用面積歸一化法進行定量分析，提取樣品組分的共有信息，用共有化學成分的峰面積為指標，以不同品種的樣品為類別對象，構建訓練樣本的自變量矩陣X，并設定分類變量矩陣Y ;
[0014](b)用PLS回歸方法對訓練樣本的自變量矩陣X和分類變量矩陣Y進行分解，并使得X和Y的主成分最大程度的線性相關，其模型表示為:
[0015]X = ΤΡτ+Ε
[0016]Y = UQT+F
[0017]其中，T和U分別為X和Y的得分矩陣，P和Q分別為X和Y的載荷矩陣，E和F分別為X和Y的殘差矩陣，上標T表示轉(zhuǎn)置運算；
[0018](c)將T和U作線性回歸:U = TB，預測待測樣本時，根據(jù)P求出待測樣本X的得分向量t，最終求得預測值y = tBQ，根據(jù)y的值對待測樣本的分類進行判定，其中，回歸因子B = (TtT) ―1 TtU。
[0019]進一步地，步驟(I)對糕點樣品進行基于HS-SPME的前處理的具體步驟:取糕點樣品在干燥環(huán)境下粉碎，稱取糕點樣品于頂空瓶中，推SPME手柄將萃取纖維伸入頂空瓶中，然后置于水浴鍋中，保持一定時間T1后收回萃取纖維頭，從頂空瓶中取出SPME手柄，并插入到GC-MS的進樣口，在氣相色譜進樣口解吸一段時間T2。
[0020]進一步地，所述萃取纖維頭采用50/30 μ m的DVB/CAR/PDMS纖維頭，且萃取纖維頭在使用之前需在進樣口老化30min。
[0021]進一步地，所述水浴鍋的溫度為35?80°C。
[0022]進一步地，所述時間1\為I?2小時，時間T 2為5?20min。
[0023]進一步地，步驟(a)中標準質(zhì)譜圖庫包括WEILY、NIST和香精香料譜圖庫。
[0024]進一步地，采集糕點樣品GC-MS譜圖信息的色譜條件:⑴30mX0.32mmXl.Ομπι的PET-5石英毛細管柱；(2)升溫程序:先以50°C保持5min，再依次以2°C/min升至100°C，3°C /min 升至 150°C，5°C /min 升至 250°C后保持 5min ； (3)He 載氣的流速為 1.2mL/min。
[0025]進一步地，采集糕點樣品GC-MS譜圖信息的質(zhì)譜條件:EI離子源；電子能量設定為70eV ;傳輸線溫度為250°C ;離子源溫度為200°C ;質(zhì)量掃描范圍在30?500之間。
[0026]采用上述技術方案帶來的有益效果:
[0027]本發(fā)明將香精香料指紋圖譜技術直接應用于糕點生產(chǎn)方面，并具有檢測速度快、操作簡單、可重復性好、靈敏度高等優(yōu)點，對糕點生產(chǎn)安全具有較大意義。糕點因不同品種成分的差異很大，鑒于化學成分復雜，通過氣相色譜分析手段，結合成分含量測定與指紋圖譜技術研宄，能有效地對不同品種的糕點及其香精香料進行鑒別分析。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的基本流程圖。
【具體實施方式】
[0029]以下將結合附圖，對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
[0030]本實施例采用3種來自不同品牌的糕點作為測試樣品:樣品1、樣品2、樣品3，并按圖1所示流程進行處理。
[0031]步驟1:對樣品1、樣品2、樣品3分別進行基于HS-SPME的前處理:
[0032]取樣品1、樣品2、樣品3各30批，粉碎，分別取25g粉碎后糕點樣品于10mL頂空瓶中，推SPME手柄將萃取纖維頭伸入頂空瓶中，然后置于50°C的水浴