吉天儀器氣相色譜離子遷移譜GC-IMS技術區分不同工藝枸杞原漿

本研究使用GC-IMS技術，對13個未知工藝枸杞原漿進行風味分析。依托GC-IMS 2000的標品庫、行業庫等自有庫，完成揮發性化合物定性鑒別。使用主成分分析、聚類分析等軟件內置數據分析手段，成功區分出不同加工工藝的枸杞原漿。進一步生成指紋圖譜，讓不同工藝的風味組分差異更直觀可視。

一、實驗過程

實驗樣品：對13個枸杞原漿樣品進行盲測（編號1~13）

前處理：準確稱取1g樣品，無需前處理，直接頂空上樣

儀器組成：

二、結果分析

1 、定性定量

部分枸杞原漿原始譜圖如下。譜圖中各組分峰形及響應強度均較好，未出現明顯共流出。GC-IMS 2000可以有效分離枸杞原漿中揮發性組分。

13個不同枸杞原漿樣品中均檢測出上百種組分，使用GC-IMS 2000自有庫進行組分的定性。定性結果包括酯類化合物24種，醇類化合物18種、醛類化合物18種、酮類化合物8種、酸類化合物6種、呋喃類化合物3種、烯烴類化合物3種、含硫類化合物3種、醚類化合物1種、吡咯類化合物1種、胺類化合物1種和吡嗪類化合物1種。

表1 部分定性結果

在各樣品主要組分中，醇類化合物含量占比最高（27.2%~46.1%），依次為醛類化合物（16.9%~27.9%）、酯類化合物（8.9%~20.3%）、酮類化合物（6.8%~11.7%）、酸類化合物（2.3%~10.1%）和醚類化合物（0.5%~9.2%）。呋喃類化合物、含硫類化合物、胺類化合物等含量占比在5%以下。在樣1~樣5中，胺類化合物含量占比在2%左右，同時吡嗪類化合物占比較低。相反地，樣6~樣13中，幾乎不含有胺類化合物，吡嗪類化合物約2%。

2、 樣品分類

同時進行主成分分析，獲得三維PCA圖。三個主成分包含大部分原始信息，可以代表原始數據進行解釋。根據PCA結果，樣品1~5具有相似性，樣品7，9，12，13具有相似性，同時樣品6，8，10，11具有相似性。PCA結果與HCA結果一致。13個樣品被劃分為三類。

3、差異定位

對樣品間差異進行比較，以1號樣品作為參考，生成差異譜圖。樣品2~5中譜圖組分分布與1近似，顏色差異主要由于樣品組分濃度不同。樣品6~13中譜圖組分分布在低沸點區域與1存在明顯差異，這部分主要由于組分種類存在差異。

（注：紅色代表組分數量或濃度的增加，藍色反之。）

進一步構建指紋圖譜，紅色框中組分在樣1~ 5中含量較高，例如1-戊烯-3-醇、苯乙醛、二丁胺等；黃色框中組分在樣7、9、12、13中含量較高，例如乙酸戊酯、丁酸丁酯等；綠色框中組分在樣6、8、10、11中含量較高，例如3-甲基-3-丁烯-1-醇等。

配有自建庫與行業庫的GC-IMS 2000能夠對未知工藝枸杞原漿產品進行組分分析。基于所得譜圖信息，利用多元分析軟件能夠區分三種加工工藝的枸杞原漿產品。結合差異分析與指紋圖譜等可視化功能，能夠對差異精準定位。快速完成“樣品上樣-數據分析-譜圖繪制”一站式分析。