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28.Jul.2016

質譜儀-Mass GC/MS嗅覺氣味分析



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嗅覺是很主觀的,因此想要對”氣味”進行分析,不能只靠人的單方面感覺,還需要一些化學分析來佐證。 Sniffing GC/MS,常用於食品、化妝品中香料成分或是突發性惡臭的問題分析。在Sniffing氣味分析中,我們是利用頂空(Headspace)進行樣品處理與進樣,固體或液體樣品都可以進行分析。本文,我們針對不同煮茶時間的茶進行香味分析,不只利用Sniffing GC/M分析茶葉中的特殊香味,還利用Sniffing的功能,對於分離出的各種化合物進行”味道強度”的判別。

測試條件 
在這次實驗中,我們所使用的紅茶茶葉為伯爵茶,將茶葉至於煮沸的水中,並于分別於1、2、3、4、5、10和15分鐘取樣。此外,也對於茶樣本身,進行氣味分析。
 
Headspace (HS) S-trap (JEOL Ltd.)
GC-MS JMS-Q1000GC MkII (JEOL Ltd.)
Sampling mode Trap mode
Trap GL Trap1
Column ZB-WAX
MS Measurement mode SCAN (m/z 46-300) 
表1 HS/Sniffing GC/MS 測試種類
 
結果與分析
圖一為沖泡5分鐘的茶樣品GC圖(TIC),表2為部分分析出的化合物清單(NIST搜尋出來的結果名稱與GC的RT),另外,還有兩欄” Smell and Intensity”,為氣味標示,是聞起來的味道和氣味強度。同樣的,圖2與表3為茶葉本身的味道分析結果與列表。
 
Number R.T. Estimated compound name Smell Intensity
2 3:44 2-Methylbutanal Grass Middle
4 5:49 Nopinene Green Middle
5 7:01 Limonene Mint Strong
6 7:40 cis-Ocimene Grass Weak
10 12:15 Linalool Rose Strong
12 13:38 (Z)-2-(3,3-Dimethylcyclohexylidene)ethanol Aroma Middle
表2 沖提5分鐘茶液的氣味分析:化合物名稱、氣味種類、氣味強度
 
Number R.T. Estimated compound name Smell Intensity
1 2:56 Dimethylsulfide Aroma Strong
2 3:51 2-Methylbutanal Grass Middle
4 6:14 Nopinene Green Strong
5 7:36 Limonene Mint Strong
14 12:16 Linalool Rose Strong
15 12:31 Linalylanthranilate Fresh orange Middle
21 17:16 Pantolactone Sweet Strong
表3 沖提5分鐘茶液的氣味分析:化合物名稱、氣味種類、氣味強度

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圖1 沖提5分鐘茶液的氣味分析-TIC圖


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圖2 茶葉本身的氣味分析

在5分鐘沖提茶樣品分析中,第10號化合物(12:15),Linalool(芳樟醇),為伯爵茶香味中的主要成分。大部分的茶葉香味都可以由沸水沖提出來,但是6號和12號化合物在茶葉本身是沒有看到的,可能是來自其他容器的部分或殘留,並非茶葉本身發出的香味。另外我們也針對茶的香味中的六種香味量與沖提時間做了比較(圖3)。在沖提時間1-2分鐘,香味成分都不是很強,在3分鐘內,大部分成分的量都約在50%;5分鐘後,7-8成的香味成分都被釋放出來,而10分-15分鐘之間,氣味的量並無太大差異,幾乎已達成平衡的狀態。
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圖3 氣味中所含化合物的圖譜強度與沖提時間關係圖

利用頂空(HS)串聯GC/MS可以分析固體與液體樣品的氣味,再加上Sniffing裝置,進行”氣味標示”與分析,使氣體成分分析的結果更加有價值,判別出何種成分是具有香味或是惡處,對於食品、化妝品、精油等芬芳氣味產品的成分分析或是客訴事件中的惡處分析,都有很大的幫助。

 
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