熱脫附儀-TD利用熱脫附TD串聯GCMS技術揭開美味漢堡香味背後的化學真相

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如何鎖定香氣成分？

目標物分析是一種整合式定性分析的方式，能夠對特定目標化合物進行快速且準確的搜尋與評估。該方法結合了電子游離法（EI）與JEOL軟性游離源（SI）資料。分析前需要在「目標清單」中輸入目標化合物的 CAS 編號、分子式（或分子量）與碎片組成資訊。系統依據輸入資訊，從EI與PI資料繪製EIC圖譜並進行峰值分析。對於偵測到的峰值，進一步確認質譜中的分子離子峰、同位素模式、與NIST 資料庫的相似性以及保留指數（RI）。這些結果可用來判斷是否為目標化合物。本篇使用該方法分析漢堡中揮發性有機化合物之芳香成分。

分析設備串聯
樣品為市售漢堡，使用MARKES微型樣品處理腔（microchamber）萃取揮發性化合物，並使用MARKES熱脫附前處理設備（TD-Xr100）串聯JEOL GCMS進行測量；游離方式採用電子游離源（EI）與JEOL獨家軟性光游離源（PI）。所得數據使用 msFineAnalysis iQ 軟體中的「目標分析（Target Analysis）」功能進行分析。

Markes熱脫附前處理設備串聯JEOL GCMS進行氣體成分分析

▲圖一 Markes熱脫附前處理設備串聯JEOL GCMS進行氣體成分分析

誰藏在香味裡？
執行熱脫附下的GC/EI總離子質譜圖（TICC）。確認的主要香氣成分包括：麥芽中（Malty）的醋酸（acetic acid）、牛肉中（Beefy）的Acetoin以及醋（vinegar）的1-Butanol-3-methyl（如圖二）。透過「目標分析（Target Analysis）」功能，推定出 7 種來自香草與香料的成分（如表一）。

漢堡在執行熱脫附下的GC/EI總離子質譜圖

▲圖二漢堡在執行熱脫附下的GC/EI總離子質譜圖

▲表一 7種來自香草與香料的成分組成

根據目標分析結果，推定漢堡中的香氣成分包括：茴香（Caraway）、羅勒（Basil）、歐芹（Parsley）及胡椒（Pepper）等（如表二）。

標分析結果（背景顏色說明如下：白色：未偵測到峰值；黃色：已偵測到峰值；藍色：偵測到峰值且可明確判定為目標成分）

▲表二目標分析結果
（背景顏色說明如下：白色：未偵測到峰值；黃色：已偵測到峰值；藍色：偵測到峰值且可明確判定為目標成分）

選以化合物ID: T003為例，從EI與PI的分析所繪製出的EIC（m/z 136）（如圖三）；並顯示了圖三中滯留時間為10.04分鐘的峰值所對應的目標物軟體判定結果之介面：

質譜相似度（Similarity）：757（最高為 999）
分子離子峰：已在PI質譜圖中確認完畢
同位素比對分數：0.94（最高為 1.00）

綜合上述各項評估指標可判定該峰值為α-Phellandrene（如圖四）。

▲圖三漢堡在執行熱脫附下的GC/PI質譜圖

msFineAnalysis iQ分析軟體執行目標分析之介面

▲圖四 msFineAnalysis iQ分析軟體執行目標分析之介面

結論
本篇使用Markes TD串聯JEOL GCMS並利用msFineAnalysis iQ分析軟體之目標分析（Target Analysis）功能，從漢堡的揮發性有機化合物的測量數據中，分析了選定的香草與香料的芳香成分；結果顯示，證實可成功辨識漢堡中香氣成分，顯示「目標分析法」在氣味化學檢測中的快速與高準確性。

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