一种快速检测多种咖啡风味物质的方法技术

一种快速检测多种咖啡风味物质的方法，属于化学物质检测领域。采用超高液相色谱‑质谱联用法(HPLC‑MS)建立烘焙咖啡豆的多指标含量测定方法，同时测定烘焙咖啡豆中咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L‑苹果酸、DL‑酒石酸、D‑(‑)奎宁酸、葫芦巴碱10种成分的含量，以弥补现有技术的不足，促进对影响咖啡风味成分的了解及其含量测定，为其广泛应用提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】
一种快速检测多种咖啡风味物质的方法
本专利技术属于化学物质检测领域。本专利技术涉及农产品中有机酸类成分及葫芦巴碱的检测方法，主要是烘焙咖啡豆中10种成分的检测方法。技术背景咖啡属于茜草科植物咖啡属，原产地为埃塞俄比亚，生长在热带或亚热带地区，我国云南和海南为主要栽培地区。阿拉比卡、罗布斯塔和利比里亚是咖啡豆的三大品种，以果实的大小区分，分别属于小粒、中粒和大粒种咖啡，其中阿拉比卡和罗布斯塔咖啡种植最广泛，也最具有经济价值。近几十年来，咖啡的全球消费量每年增长1％～2％。我国是世界上咖啡消费量增长最快的国家之一，国内咖啡市场以每年20％的速度扩大，呈现良好的发展势头与前景。酸度是评价咖啡饮品品质的重要因素之一，影响咖啡酸度的因素主要是咖啡豆烘焙过程中产生的有机酸。烘焙咖啡豆中含有咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸等多种有机酸以及葫芦巴碱。有机酸可以改善微血管壁的通透性，增强血管的抵抗能力及在受损后的自我修复能力，增强毛细血管的弹性。其中绿原酸可以显著降低胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白，是咖啡中可靠降脂活性成分。葫芦巴碱是一种生物碱，咖啡豆在烘烤后含有大量的葫芦巴碱，是咖啡中的主要挥发性物质，具有重要的提神功效，但目前还没有技术能同时快速检测这些风味组分。
技术实现思路
本专利技术的目的是为进一步对烘焙咖啡豆中影响口感风味成分的深入研究，采用超高液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS)建立烘焙咖啡豆的多指标含量测定方法，同时测定烘焙咖啡豆中咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱10种成分的含量，以弥补现有技术的不足，促进对影响咖啡风味成分的了解及其含量测定，为其广泛应用提供科学依据。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供同时检测烘焙咖啡中咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱的方法，它包括如下操作步骤：(1)精密称取咖啡粉末0.5g(精确至0.001g)，置于50mL离心管中，加入30mL50％乙醇，于室温下超声提取40min，于室温下放冷，5500r/m离心5min，取上清，定容至50ml，0.45μm微孔滤膜过滤，取续滤液用稀释剂稀释100倍，稀释剂为添加0.1％甲酸的甲醇-水溶液(甲醇：水＝1:9，V/V)，即得供试品溶液；(2)选择咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱为对照品，分别制备对照品溶液；(3)分别将对照品、供试品溶液在同一色谱和质谱条件下的超高效液相色谱-质谱仪中进行进样分析，检测咖啡中上述10种成分即可，仪器条件如下：色谱条件：色谱柱：ACQUITYUPLCBEHC18(2.1×100mm,1.7μm)；流速：0.2mL·min-1；柱温：35℃；进样室温度：20℃；进样量：5μL流动相包括：A：甲醇+1wt％甲酸；B：水+1wt％甲酸梯度洗脱程序及对应的梯度洗脱液：0min：3％A，2min：3％A，3min：90％A，5min：90％A，6min：3％A，8min：3％A(A的百分含量为体积百分含量，余量为流动相B)。质谱条件：离子源：电喷雾电离源(ESI源)；扫描模式：正/负离子切换(Postive/Negtive)；监测模式：fullscan；扫描范围(m/z)：50-500；分辨率：70000FWHM；鞘气(N2)压力：35arb；辅助气(N2)压力：15arb；吹扫气(N2)压力：0arb；电离电压：正离子模式：3.8KV/负离子模式：3.2KV；传输管温度：320℃；辅助气加热温度：350℃；自动增益：1e6；C-trap离子注入时间：100ms；(4)根据检测的峰面积及绘制的标准曲线得出每个成分的含量。质谱参数见表1。表1.10种待测物质的质谱参数编号名称分子式M分子量母离子母离子(m/z)保留时间(min)1咖啡酸C9H8O4180.16[M-H]-179.034595.212绿原酸C16H18O9354.71[M-H]-353.087075.113富马酸C4H4O4116.07[M-H]-115.003272.564没食子酸C7H6O5170.12[M-H]-169.013822.955琥珀酸C4H6O4118.09[M-H]-117.018932.586无水柠檬酸C6H8O7192.12[M-H]-191.019302.297L-苹果酸C4H6O5134.09[M-H]-133.013841.768DL-酒石酸C4H6O6150.09[M-H]-149.008711.659D-(-)奎宁酸C7H12O6192.17[M-H]-191.055651.6110葫芦巴碱C7H7NO2137.14[M+H]+138.055071.56本专利技术的优点：由于咖啡豆中含有大量酚酸类物质和生物碱类物质，由于其溶解特性差异较大，柠檬酸、琥珀酸、酒石酸等在水中的溶解性较大，但是富马酸、咖啡酸等具有较好的脂溶性。此外，有机酸和葫芦巴碱这两类物质具有不同的电荷属性，在检测中也属于难点。本专利技术依据这些物质的特性，采用高效液相串联质谱法，选取正/负离子切换的扫描模式，首次建立了在同一色谱条件下同时快速测定咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱等10种成分的检测方法，并结合质谱检测确认了十种化合物。该检测方法分离度良好，基线平稳，在6分钟内能够对烘焙咖啡豆中主要风味成分进行有效检测，不仅适用于咖啡样品的检测，也适用于其他农产品相关组分的检测，为后期咖啡等农产品的深入研发奠定了基础。附图说明图1空白溶剂-10种待测组分的提取离子流图；图2为限度浓度标品溶液-10种待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速检测多种咖啡风味物质的方法，其特征在于，同时检测烘焙咖啡中咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱的方法，包括如下操作步骤：/n(1)精密称取咖啡粉末0.5g，置于50mL离心管中，加入30mL50％乙醇，于室温下超声提取40min，于室温下放冷，5500r/m离心5min，取上清，定容至50ml，0.45μm微孔滤膜过滤，取续滤液用稀释剂稀释100倍，稀释剂为添加0.1％甲酸的甲醇-水溶液，甲醇：水V/V＝1:9，即得供试品溶液；/n(2)选择咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱为对照品，分别制备对照品溶液；/n(3)分别将对照品、供试品溶液在同一色谱和质谱条件下的超高效液相色谱-质谱仪中进行进样分析，并绘制咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱的标准曲线，检测供试品溶液即咖啡中上述10种成分即可，仪器条件如下：/n色谱条件：/n色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C...

【技术特征摘要】
1.一种快速检测多种咖啡风味物质的方法，其特征在于，同时检测烘焙咖啡中咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱的方法，包括如下操作步骤：
(1)精密称取咖啡粉末0.5g，置于50mL离心管中，加入30mL50％乙醇，于室温下超声提取40min，于室温下放冷，5500r/m离心5min，取上清，定容至50ml，0.45μm微孔滤膜过滤，取续滤液用稀释剂稀释100倍，稀释剂为添加0.1％甲酸的甲醇-水溶液，甲醇：水V/V＝1:9，即得供试品溶液；
(2)选择咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱为对照品，分别制备对照品溶液；
(3)分别将对照品、供试品溶液在同一色谱和质谱条件下的超高效液相色谱-质谱仪中进行进样分析，并绘制咖啡酸、绿原酸、富马酸、没食子酸、琥珀酸、无水柠檬酸、L-苹果酸、DL-酒石酸、D-(-)奎宁酸、葫芦巴碱的标准曲线，检测供试品溶液即咖啡中上述10种成分即可，仪器条件如下：
色谱条件：
色谱柱：ACQUITYUPLCBEHC18(2.1×100mm,1.7μm)；
流速：0.2mL·min-1；
柱温：35℃；
进样室温度：20℃；
进样量：5μL

【专利技术属性】
技术研发人员：张芳，智美丽，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11