引 言

酒中風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量十分豐富，主要包括醇類、醛類、酸 類、酯類、芳香族化合物等多種類型化合物，這些物質(zhì)是決定酒類 香氣、口感和風(fēng)格的關(guān)鍵。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀由于其分離效果 好、分析速度快且尤其適用于低沸點(diǎn)、揮發(fā)性物質(zhì)分析等優(yōu)點(diǎn)，已 經(jīng)成為酒類風(fēng)味物質(zhì)研究的主要手段。傳統(tǒng)GC-MS 對(duì)于風(fēng)味物質(zhì) 的定性分析主要采用“色譜優(yōu)先”的方法，通過(guò)積分算法進(jìn)行色譜 峰的檢測(cè)，然后將色譜峰與譜庫(kù)進(jìn)行比對(duì)和匹配，以匹配度高低確 認(rèn)化合物。這種方法的缺點(diǎn)之一就是無(wú)法鑒定共流出物，尤其是在 低濃度的情況下。賽默飛GC-MS 自帶的解卷積軟件在進(jìn)行定性分 析時(shí)采用“質(zhì)譜優(yōu)先”的方法，能夠有效分離色譜上共流出但質(zhì)譜 頂點(diǎn)依然分離的化合物。隨著高分辨質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，酒類 風(fēng)味物質(zhì)的研究又多了一種新的手段和方案，高分辨質(zhì)譜的高靈敏 度和超高的分辨率可幫助我們發(fā)現(xiàn)其他分析手段可能忽視的特征物 質(zhì)。賽默飛全新Orbitrap Exploris GC系列高分辨氣質(zhì)聯(lián)用儀具有業(yè) 界最高的240,000分辨率(m/z=200),      并提供fg級(jí)全掃描HRAM數(shù) 據(jù)，低于1ppm 的質(zhì)量精度，可以滿足復(fù)雜基質(zhì)樣品的分析需求， 是酒類風(fēng)味成分定性定量分析的強(qiáng)有力工具。

通過(guò)研究酒中特征性風(fēng)味化合物的差異可有效鑒別酒的類別，更好 的分析不同類型酒的差異性。功能強(qiáng)大的組學(xué)分析軟件Compound  Discoverer可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜的GC-MS 數(shù)據(jù)的提取和分析，并通過(guò)統(tǒng) 計(jì)學(xué)分析功能，快速找到樣品組之間的差異性標(biāo)記物，逐一研究各 個(gè)組分的分布趨勢(shì)，為研究酒類風(fēng)味物質(zhì)分析提供了有力的工具。

析不同酒類中的風(fēng)味物質(zhì)及其差異性標(biāo)記物，采用Compound Discoverer軟件進(jìn)行解卷積和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

結(jié)果與討論

Compound Discoverer 非靶向定性分析工作流程

將不同酒類的樣品(醬香型A,醬香型B,清香型A,清香型B,保 健酒， 威士忌，白蘭地，朗姆酒)的GC-Orbitrap/MS分析數(shù)據(jù)導(dǎo)入Compound Discoverer3.3軟件，并根據(jù)酒的類別對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類， 繼而運(yùn)行Compound Discoverer非靶向定性分析流程(圖1)。流 程首先根據(jù)設(shè)定閾值(如：TIC Area、S/N、Mass error等)進(jìn)行峰 檢測(cè)；然后基于設(shè)定的離子重合度(lon overlap window%)等參 數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化解卷積(Deconvolution) 和樣品峰對(duì)齊(RT Align- ment) 處理，峰對(duì)齊處理可以彌補(bǔ)樣品間細(xì)小的保留時(shí)間差異， 并對(duì)低于閾值的色譜峰進(jìn)行Gapfilling處理；接著，軟件針對(duì)峰對(duì)齊 后的化合物列表進(jìn)行譜庫(kù)檢索，獲取未知化合物的定性分析結(jié)果； 最后，通過(guò)篩選工具和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析(PCA、 聚類、差異分析等)對(duì) 數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行深入的分析。

化合物定性分析

GC-MS  對(duì)未知化合物進(jìn)行定性分析，通常通過(guò)將化合物實(shí)測(cè)的質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)品自建的數(shù)據(jù)庫(kù)或單位質(zhì)量的商業(yè)譜庫(kù)(NIST,Wiley 以 及香精香料庫(kù)等)進(jìn)行比較，通過(guò)評(píng)判正向/反向匹配度(SVRSI)  進(jìn)行判斷。而GC-Orbitrap/MS 的數(shù)據(jù)包含了精確質(zhì)量數(shù)信息的質(zhì)譜 圖，可以通過(guò)高分辨過(guò)濾分值(HRF    Score)的算法進(jìn)一步對(duì)化合物的定性結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。該算法充分考慮了化合物的每個(gè)碎片離子的 實(shí)測(cè)質(zhì)荷比與搜庫(kù)結(jié)果的碎片理論值之間的質(zhì)量偏差情況，并將碎片強(qiáng)度計(jì)算入內(nèi)，HRF  Score越接近100,表明該定性結(jié)果的準(zhǔn)確度越高。此外，軟件還可以通過(guò)實(shí)測(cè)保留指數(shù)(Retention  Index,RI)與譜庫(kù)中理論R 值進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步通過(guò)色譜分離結(jié)果對(duì)化合物進(jìn)行定性斷。

結(jié)論

Orbitrap    Exploris    GC系列高分辨氣質(zhì)聯(lián)用儀，具有數(shù)據(jù)質(zhì)量精度高、分析動(dòng)態(tài)范圍寬、高分辨、高靈敏度的特點(diǎn)，可提供ppt 級(jí)全掃描 HRAM 數(shù)據(jù)，低于1ppm 的質(zhì)量精度，可滿足各種檢測(cè)需求，借助獨(dú)有的Compound Discoverer軟件中的統(tǒng)計(jì)學(xué)比較工具，可以快速、可 靠分離樣品中的目標(biāo)組分，發(fā)現(xiàn)樣品集之間的真正差異，是酒中風(fēng)味物質(zhì)研究的強(qiáng)有力工具。

(1)通過(guò)高分辨靜電場(chǎng)軌道阱氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-Orbitrap/MS)    對(duì)8種不同的酒類樣品進(jìn)行風(fēng)味成分分析，結(jié)合Compound   Discoverer軟件的 非靶向未知物定性分析流程，共定性分析出1654個(gè)化合物。

(2)主成分分析 (PCA)    結(jié)果表明，不同組的樣品點(diǎn)有效地聚在一起。PC1、PC2  兩個(gè)主成分可以解釋55 .8%的變異量， (PC140.7%,PC2

15.1%)。

(3)通過(guò)火山圖(P-value<0.05,Log2      Fold       Charge>1) 對(duì)比醬香型和清香型兩種不同類型的白酒，火山圖標(biāo)記出共696種差異性化合物， 其中上調(diào)化合物503個(gè)，下調(diào)化合物193個(gè)。對(duì)比同一 品牌兩種不同的醬香型白酒，通過(guò)火山圖標(biāo)記出79種重要的化合物，其中上調(diào) 化合物50個(gè)，下調(diào)化合物29個(gè)。

(4)高分辨靜電場(chǎng)軌道阱氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-Orbirap/MS)       結(jié)合組學(xué)分析軟件Compound      Discoverer, 以組學(xué)分析思路對(duì)酒類進(jìn)行成分分析， 快速尋找其中關(guān)鍵的標(biāo)志化合物，為風(fēng)味的分析提供新的方法和思路。

標(biāo)簽：Discoverer軟件