一种利用GC-IMS技术鉴别樱桃品种的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用GC

【技术实现步骤摘要】
一种利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法。

技术介绍

[0002]樱桃的营养非常丰富、味道鲜美，富含糖、维生素、氨基酸、有机酸和矿物质等成分。此外，樱桃中还含有类黄酮、抗坏血酸、酚类、花青素等营养健康成分。我国种植樱桃品种主要为甜樱桃、酸樱桃、中国樱桃和毛樱桃，国内主要樱桃产地为山东省、江苏省和四川省。樱桃的品种和产品质量有着很大的关系，不同品种的风味和加工特性不同，但某些品种仅靠外观和色泽不能准确区分樱桃的品种。因此，根据食品特性进行樱桃品种的鉴别，从而进行风味的评价和加工方式的选择。
[0003]离子迁移谱（ion mobility spectrometry，IMS）是一种能够单独检测气体混合物的分析仪器，具有小巧、轻便、灵敏、所需样品少的特点。通过与气相色谱联用后，经过气相色谱柱的初次分离，随后进入离子迁移管，待测分子在电离区带电后，在电场和逆向漂移气的作用下迁移到达检测器检测，实现二次分离。它结合了二者优势，无需预处理、分辨率较高，仅需3～5 min就可以完成样品的检测。在食品分类和掺假检测、食品新鲜度和腐坏度评价、异味检测、食品加工过程监测、食品贮藏等过程中香气变化评价具有极大的优势。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法，解决技术问题是设备小巧、轻便、灵敏、所需样品少，分析时间短，能够快速实现樱桃品种的鉴别。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法，采用GC
‑
IMS对破碎处理的成熟的樱桃果实进行检测；所述GC
‑
IMS是气相色谱
‑
离子迁移谱。
[0006]按照以下步骤进行：(1)将成熟的樱桃果实进行破碎处理，得待测样，称取待测样；(2)将称取的待测样放置于顶空瓶中，经孵育后，顶空进样，利用气相色谱
‑
离子迁移谱进行分析，得到样品的可挥发性物质的气相信息；(3)根据可挥发性物质的气相信息保留和离子迁移的总时间，绘制气相离子迁移色谱图对挥发性物质进行定性分析； (4)收集可挥发性物质的色谱信号峰，利用不同待测样的信号峰生成样品的指纹图谱进行对比；(5)结合主成分分析技术对待测样进行组分相似度的对比分析，从而分辨其品种。
[0007]优选地，步骤1)中，所述破碎处理的方法包括采用组织捣碎机、打浆去核机或破壁机对樱桃果实进行破碎处理；称取待测样的质量为1～3g。
[0008]优选地，步骤(2)中，将放置于顶空瓶中的待测样品进行孵育，孵育温度20℃～50
℃，孵育时间为5～20min，孵育转速为400～600 r/min。
[0009]优选地，步骤(2)中，进样针温度为50℃～80℃，进样量为50～200
µ
L。
[0010]优选地，步骤(2)中，进样采用气相色谱
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离子迁移谱分析，气相色谱条件为：色谱柱：FS
‑
SE
‑
54
‑
CB
‑
115m，ID：0.53mm，1 μm；柱温50℃～70℃；载气：N2，载气流速：0～3min，2ml/min：5～30min，100ml/min。
[0011]优选地，步骤(2)中， 样品采用离子迁移谱分析过程中， 离子迁移谱(IMS) 条件为：漂移管温度为30～50℃，载气/漂移气：N2，漂移气流速：120～180mL/min。
[0012]优选地，步骤(3)中， 气相保留和离子迁移的总时间10～30min，该方法采用的气相色谱
‑
离子迁移谱方法所作出的色谱图并定性分析是经过NIST数据库和IMS数据库对物质定性分析，得到挥发性化合物的定性数据和峰面积数据，进行定性分析。
[0013]优选地，步骤(4)中，检测待测样的指纹图谱是基于LAV软件的Gallery Plot插件，确定待测样中挥发性物质的VOCs图谱；根据挥发性物质信号峰，形成待测样的最终指纹图谱。
[0014]专利技术具有以下有益技术效果：与现有技术相比，本专利技术的提供一种利用利用GC
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IMS技术鉴别樱桃品种的方法，将樱桃表面清洗后，称取待检测样品进行去核破碎处理，样品处理后，放置于顶空瓶中，经孵育后，再顶空进样，利用气相色谱
‑
离子迁移谱进行分析，可以得到不同品种的可挥发性物质的信息，收集可挥发性物质的气相保留时间、离子迁移时间信息，经过绘制气相离子迁移色谱图对挥发性物质进行定性分析，收集可挥发性物质的色谱信号峰，利用信号峰生成不同品种樱桃的指纹图谱进行对比，同时通过主成分分析（PCA）来对不同样品进行组分相似度的对比分析，从而分辨其品种。该方法设备小巧、轻便、灵敏、所需样品少，分析时间短，能够快速实现樱桃品种的鉴别，准确率高的优点。
附图说明
[0015]图1为挥发性物质成分三维谱图；图2为俯视图；图3为对比差异谱图；图4为指纹图谱对比；图5为相似度分析图。
具体实施方式
[0016]下面结合具体实例进一步说明本专利技术。
[0017]实施例1样品前处理：称取成熟的新鲜美早(Tie)、先锋(Van)、拉宾斯(Lap)，进行去核、破碎处理；仪器分析：样品处理后，称取2g试样放置于20mL顶空瓶中，孵育后，经过顶空进样，样品随载气进入仪器，首先经过气相色谱柱的初次分离，随后进入离子迁移管，待测分子在电离区电离后，在电场和逆向漂移气的作用下迁移到达法拉第盘检测，实现二次分离，得到样品的可挥发性物质的信息；GC
‑
IMS结合了气相色谱高分离度和离子迁移谱高灵敏度的优
势，无需任何特殊的样品前处理，即可快速检测样品中的痕量挥发性有机物；系统分析条件：使用VOCal进行分析谱图和数据的定性定量，应用软件内置的NIST数据库和IMS数据库可对物质进行定性分析，用户可根据需求利用标准品自行扩充数据。图中每一个点代表一种挥发性有机物；对其建立标准曲线后可进行定量分析；使用Reporter插件，直接对比样品之间的谱图差异；使用Gallery Plot插件，进行指纹图谱对比（图4），直观且定量地比较不同样品之间的挥发性有机物差异；使用Dynamic PCA插件，进行动态主成分分析和相似度分析图（图5），用于将样品聚类分析和相似度分析，以及快速确定未知样品的种类。
[0018]图1为挥发性物质成分三维谱图，样品高度代表挥发性成分的相对丰都，可直观观察到不同样品中挥发性成分的差异；结合俯视图（图2）和对比差异谱图（图3），显示出另外两个品种与Tie相比的相对风度变化；Gallery Plot插件得到的指纹谱图显示显著差异的成分组成，可分辨几种品种的特异性成分。
[0019]三个品种中，乙酸乙酯和乙酸甲酯的含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法，其特征在于，采用GC
‑
IMS对破碎处理的成熟的樱桃果实进行检测；所述GC
‑
IMS是气相色谱
‑
离子迁移谱。2.如权利要求1所述的利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法，其特征在于，按照以下步骤进行：(1)将成熟的樱桃果实进行破碎处理，得待测样，称取待测样；(2)将称取的待测样放置于顶空瓶中，经孵育后，顶空进样，利用气相色谱
‑
离子迁移谱进行分析，得到样品的可挥发性物质的气相信息；(3)根据可挥发性物质的气相信息保留和离子迁移的总时间，绘制气相离子迁移色谱图对挥发性物质进行定性分析； (4)收集可挥发性物质的色谱信号峰，利用不同待测样的信号峰生成样品的指纹图谱进行对比；(5)结合主成分分析技术对待测样进行组分相似度的对比分析，从而分辨其品种。3.如权利要求1所述的一种利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法，其特征在于，步骤1)中，所述破碎处理的方法包括采用组织捣碎机、打浆去核机或破壁机对樱桃果实进行破碎处理；称取待测样的质量为1～3g。4.如权利要求1所述的一种利用GC
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IMS技术鉴别樱桃品种的方法，其特征在于，步骤(2)中，将放置于顶空瓶中的待测样品进行孵育，孵育温度20℃～50℃，孵育时间为5～20min，孵育转速为400～600r/min。5.如权利要求1所述的一种利用GC
‑
IMS技术鉴别樱桃品种的方法，其特征在于，步骤(2)中，进样针温度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯启勇，苏政波，赵宏伟，刘宝祥，孙兆喜，
申请(专利权)人：山东省食品发酵工业研究设计院，
类型：发明
国别省市：