综述：北工商宋焕禄教授阐述“GC-O-MS技术及其在食品风味分析中的应用”

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GC-O-MS技术及其在食品风味分析中的应用

导  读

2018年12月，北京工商大学宋焕禄*（通讯）和刘建彬Journal of Agricultural and Food Chemistry发表了题为“GC-O-MS technique and its applications in food flavor analysis”综述文章（DOI：10.1016/j.foodres.2018.07.037）。风味是食品的关键特征之一，并极大地影响食品的消费。通常，食品风味包括香气，滋味和感官，其中香气是最重要的。特别是，香气极大地影响了食品的风味，例如水果，奶酪，葡萄酒，咖啡，肉类等。在过去的100年中，许多技术已应用于多个科学领域，以识别食品中的香气活性化合物。在各种技术中，气相色谱-质谱法（GC-MS）是一种有效且常用的香气分析技术，例如食品（环境，空气，饮用水，土壤等）的气味/异味和挥发性有机化合物。到目前为止，已经从各种食品中鉴定出超过10,000种挥发性化合物，但是其中只有很少几种具有香气活性，并且会影响食品的总体香气。通过将目标化合物的片段与GC-MS系统中可用数据库中的标准参考物的片段进行比较，GC-MS技术可有效获得挥发性化合物的结构信息。但是，无法确定化合物的气味属性及其对样品的贡献。因此，它不能鉴定出影响其风味的食品中的关键挥发性化合物，即香气活性或气味活性化合物，它们对于食品的接受或食用品质很重要。此外，某些气味强度较高的挥发性化合物的浓度太低，无法通过GC-MS进行检测。气相色谱-嗅觉测定法（GC-O）与香气萃取稀释分析（AEDA）结合已成为风味研究中非常有用的工具，可用于识别和分类各种食品中的主要气味。

气相色谱-嗅闻-质谱（GC-O-MS）是气相色谱-嗅闻法（GC-O）和气相色谱-质谱法（GC-MS）的组合。GC-O-MS技术是研究食品风味的强大工具，已广泛应用于各种食品的香气和风味分析。结合不同的技术，GC-O-MS可用于解决食品工业中的许多风味问题，例如快速绘制香气活性化合物，识别关键的香气活性化合物，基于香气活性化合物的聚类分析，香气化合物与感官特性之间的关系，以及阐述重要香气化合物的形成机理。新提出的“分子感官科学”概念（或感官导向风味分析）为GC-O-MS应用提供了更深入的研究。在这里，宋焕禄教授回顾了GC-O-MS技术的操作，优势和应用和描述了香气活性化合物的定性/定量分析方法和采样方法以便于介绍GC-O-MS的不同应用领域，最后并讨论了基于现有论文的案例研究和该研究团队的研究。

GC-O-MS技术是GC-O和GC-MS的结合。样品提取物通过GC毛细管柱分离后，流出物以1：1的分流比同时进入MSD和嗅闻端口。化合物的化学结构信息是采用MS系统中的数据库获得的。同时，采用嗅闻，通过与标准化合物的保留指数和气味属性的汇编来嗅闻化合物的气味性质。通过这种方法，可以初步鉴定样品中的香气活性化合物。然后，通过将其RI，O和MS数据与标准参考物进行匹配（标准验证），可以明确鉴定样品中的香气活性化合物。GC-O-MS的主要优势在于，与GC-O和GC-MS的单独操作相比，一次进样即可快速，准确地确定挥发性化合物（香气活性化合物）的气味质量和化学结构。因此，可以避免错误地识别出香气化合物。

Cai等人在牲畜气味分析中首次报道了GC-O-MS技术。然后，结合稀释分析，将其用于筛选和鉴定食品，咸味成分（如酵母提取物）和热反应香精中的关键气味。从香气的角度出发，对目标样品的香气活性化合物进行全面的研究可以促进样品在生产和储存过程中的质量控制。例如，通过应用GC-O-MS技术，可以更精确，更有效地开发咸味香精。

特别是对于复杂提取物而言，朝着MDGC-O的转变很可能，其中香气活性化合物的共洗脱是一个重大问题。因此，当前非常需要开发一种可以一次实现这一目标的GC仪器。GC-O和GC / GC-TOF-MS的组合提供了出色的分析能力，可识别出已分辨的气味（Delahunty，Eyres和Dufour，2006）。

总而言之，GC-O-MS技术已经证明了其在各种应用中的有效性，并显示了在新方向上进一步发展的希望。

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