气质联用仪分析啤酒中的醛类

摘要本应用简报介绍了一种使用 Agilent 8890/5977C GC/MSD 与 Agilent PAL3 (SPME) 自动进样器对啤酒中造成异味的四种醛类（己醛、糠醛和反式-2-壬烯醛）进行定量分析的方法。该方法采用全自动、无溶剂萃取和纤维上衍生化。采用纤维上衍生化方法，使用衍生化试剂 O-(2,3,4,5,6-五氟苄基)羟胺盐酸盐 (PFBHA) 对醛类化合物进行衍生化。首先将衍生化试剂吸附在安捷伦 65 µm PDMS/DVB 纤维上。接下来，将纤维插入含有 2 mL 啤酒样品的 20 mL 顶空样品瓶中，在 60°C 下搅拌 30 分钟。萃取和衍生化过程均使用 PAL3 自动进样器自动完成。该方法展现了优异的灵敏度，己醛的检测限为 0.0009 µg/L，糠醛的检测限为 0.52 µg/L，检测限为0.015 µg/L，反式-2-壬烯醛的检测限为 0.003 µg/L。这四种化合物的定量限分别为0.003、1.72、0.05 和 0.01 µg/L。从超市购买的四种啤酒样品中成功测定了这四种醛类的含量。对四种啤酒样品进行三次重复进样，结果显示四种醛类具有良好的重现性，RSD < 4.9%。

前言醛类化合物是啤酒中的一种关键的化合物，对啤酒的风味和香气有显著的影响。这些挥发性有机化合物即使浓度很低，也会产生不良的感官特性，如纸板味、草味或陈腐味，从而对产品的整体质量和消费者接受度产生负面影响。醛类的存在通常与酿造、包装和储存过程中的氧化有关，使其成为啤酒新鲜度和稳定性的关键指标。1 己醛、糠醛和反式-2-壬烯醛是的导致异味的醛类，其风味阈值分别为 350 μg/L、15.157 mg/L、105 μg/L、和 0.1 μg/L。2因此有必要监测和控制啤酒中的醛类含量，这对于保持产品的一致性和确保高品质的饮用体验至关重要。通过准确定量醛类，酿酒商可以发现生产过程中的潜在问题，例如氧气暴露或成分降解，并实施纠正措施以尽可能减少异味。

此外，了解啤酒中的醛类特征有助于开发新的酿造技术和配方，从而提高风味稳定性和保质期。固相微萃取 (SPME) 是一种广泛使用的无溶剂样品前处理技术，其工作原理是吸附和解吸。该技术使用涂有萃取相的纤维来浓缩样品中的分析物。可以使用各种类型的纤维，包括PDMS、丙烯酸酯、碳 WR、DVB 以及这些吸附剂的组合，以覆盖分析物的不同极性。SPME 广泛应用于各种分析，包括环境特性、食品和风味分析、药物研究和法医调查。它非常适合自动化样品前处理，不仅能减少每个样品的前处理时间，还能尽可能降低人为错误的风险，并将实验室人员从重复工作中解放出来。本应用简报演示了使用 PAL3 RTC 进样器与 SPME 工具和8890/5977C GC/MSD 分析啤酒中的四种醛类化合物的情况。SPME 采样工具自带读写芯片，其中预设了固定相和使用情况追踪等参数。样品萃取和衍生化均通过 PAL3 RTC 进样器自动完成。

实验部分试剂与样品醛类标准品（己醛、糠醛和反式-2-壬烯醛）和衍生化试剂 PFBHA 均购自 Sigma-Aldrich。HPLC 级甲醇购自Merck。水是 Milli-Q 超纯水。四种不同品牌的啤酒均采购自当地超市。标准品配制在甲醇中制备由 10 µg/mL 己醛、 1000 µg/mL 糠醛和 1 µg/mL 反式-2-壬烯醛组成的混合储备液。用超纯水配制由100 µg/L 己醛、10 µg/mL糠醛、10 µg/L 反式-2-壬烯醛组成的二级混合储备液。利用二级混合储备液制备一系列校准标样，浓度范围为：己醛 0.05 至 10 µg/L、糠醛 5 至 1000 µg/L、反式-2-壬烯醛 0.025 至 5 µg/L。将每种校准标样各取 2 mL 加入到 20 mL 顶空样品瓶中并立即盖上盖子进行分析。称取 30.1 mg PFBHA 粉末于 500 mL 容量瓶中，加超纯水溶解并定容至 500 mL，配制浓度为 60 mg/L 的 PFBHA 衍生化试剂。将 10 mL 60 mg/L PFBHA 溶液加入顶空样品瓶中，用于样品衍生化。

样品前处理分析前将啤酒样品存放在 4 至 6 °C 的冰箱中。将 250 mL 啤酒倒入干净的塑料瓶中并盖上瓶盖。用手摇晃带盖的瓶子五次，然后打开瓶盖释放二氧化碳 (CO2) 从而对样品脱气。样品脱气共进行三次。将 2 mL 脱气啤酒样品转移到 20 mL 顶空样品瓶中，立即盖上盖子进行分析。

PAL3 RTC 和 GC/MSD 参数PAL3 RTC 进样器的分析参数如表 1 所示。