檸檬(Citrus limon)是繼橙子和柑橘之后頗受歡迎的柑橘類水果之一，全球產(chǎn)量為420萬噸，主要集中在美國(guó)、阿根廷、西班牙、意大利和墨西哥。檸檬富含多種次生代謝物，廣泛用于制藥、營(yíng)養(yǎng)保健品、食品和化妝品行業(yè)。除了維生素C外，檸檬還含有植物化學(xué)物質(zhì)，包括多酚(類黃酮和非類黃酮)、檸檬酸和萜類化合物，這些物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)保健品發(fā)揮著重要作用。其中一些代謝物已被證明具有抗癌、抗菌、抗氧化和抗糖尿病的特性。此外，檸檬和其他柑橘類水果的精油被認(rèn)為是食品工業(yè)中化學(xué)添加劑的優(yōu)良替代品，既滿足了安全需求，又滿足了消費(fèi)者對(duì)天然食品成分的需求。

食品基質(zhì)的揮發(fā)性成分是影響風(fēng)味和消費(fèi)者接受度的重要因素之一。在檸檬中，已廣泛報(bào)道了代謝途徑和相應(yīng)的揮發(fā)性成分受到與基因型(存在許多雜交品種)、成熟度和地理相關(guān)的幾個(gè)因素的影響。

如何確定食品基質(zhì)和食品相關(guān)樣品的揮發(fā)性成分？

目前，使用不同的方法來確定食品基質(zhì)和食品相關(guān)樣品的揮發(fā)性成分。氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)是VOCs分析的金 標(biāo)準(zhǔn)儀器技術(shù)，適用于各種不同的樣品。然而，之前的樣品準(zhǔn)備通常被忽視，這對(duì)于濃縮VOCs和消除干擾至關(guān)重要，特別是從復(fù)雜的基質(zhì)中。傳統(tǒng)的提取技術(shù)，包括溶劑提取、蒸餾和頂空技術(shù)，主要基于VOCs的溶解度或揮發(fā)性。這些方法可以定義揮發(fā)性成分的指紋圖譜和目標(biāo)樣品的風(fēng)味/香氣的綜合信息。

英諾德INNOTEG旗下的NeedleTrap（NT）動(dòng)態(tài)針捕集技術(shù)，為氣態(tài)基質(zhì)中的痕量分析提供了一種全新的樣品制備方式。通過增加吸附劑的量以及復(fù)合不同種類的吸附劑在增加吸附能力，尤其是對(duì)小分子 的吸附。利用樣品量少和內(nèi)部膨脹氣流熱解析的全新技術(shù)進(jìn)行快速解析而無需冷凝裝置，有利于痕量級(jí)別的氣體分析，其靈敏度高，檢出限低。

如何利用NeedleTrap分辨檸檬的產(chǎn)地？

樣品來源

從當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)中隨機(jī)選擇來自同一品種（尤里卡）的檸檬樣品，但種植在不同的地區(qū)（葡萄牙大陸和馬德拉島，阿根廷和南非）。選擇后，分別收集每個(gè)檸檬的果皮（外果皮），立即在?80°C的氮?dú)庀卤４妫?/span>250mg等分直到分析。

英諾德INNOTEG NeedleTrap（NT）選擇

（60 mm × 0:41 mm id,0.72 mm od， Divinylbenzene/Carboxen 1000/Carbopack X -DVB/Car1000/CarX）

樣品采集過程

1. 將250 mg樣品放入20 ml的提取管中，并加入100 μL 2-庚醇(30 ppm)作為內(nèi)標(biāo)；

2. 密封提取管，在50 ± 1 °C下平衡10 min；

3. 然后，將預(yù)先連接到一次性1 mL注射器的NTD插入萃取管的頂空，并通過吸附劑手動(dòng)加載30 mL的氣體(30個(gè)抽取循環(huán)，平均速度10 ± 2 mL min?1)；

4. 提取后，丟棄注射器，用PTFE帽封住NTD的兩端；

5. 在250 °C下將NTD注入GC-MS系統(tǒng)60秒，以實(shí)現(xiàn)提取VOC的熱解吸；

* 在下一次萃取之前，將NTD置于250 °C恒流氦恒壓1 bar下30 min的調(diào)節(jié)器中，使吸附劑重新活化。除非有指示，所有步驟都至少用三個(gè)不同的樣品(N = 3)重復(fù)，并分析三份(N = 3)。

分析

●   分析是在安捷倫6890N氣相色譜儀系統(tǒng)(安捷倫技術(shù)公司，帕洛阿爾托，加利福尼亞州，美國(guó))與安捷倫5975四極惰性質(zhì)量選擇檢測(cè)器耦合進(jìn)行的；

●   提取的化合物在BP-20熔融硅膠毛細(xì)管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)上進(jìn)行分離；

●   采用以氦為載氣的無裂解注射，以1.0 mL min?1的恒定流速進(jìn)行；

●   烘箱溫度條件為：45℃(保持2 min)，然后從45 oC開始梯度溫度梯度，保持1 min，然后以2 ℃/min的速度升至90℃，保持3min，然后以3 ℃/ m的速度升至160 ℃(保持6 min)，終末以6℃/min的速度從160℃升至220℃保持15 min；

●   進(jìn)樣口溫度和離子源溫度分別為250 ℃和230 ℃；

●   化合物的質(zhì)譜在70 eV的電子撞擊(EI)模式下獲得。電子倍增器設(shè)置為自動(dòng)調(diào)諧程序。數(shù)據(jù)采集采用掃描模式(質(zhì)量范圍m/z = 35–300 amu；每秒6次掃描)。

●   使用GC-MS的Enhanced ChemStation軟件(Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA)記錄和處理色譜圖和光譜。

不同地理區(qū)域的檸檬皮的揮發(fā)性有機(jī)物圖譜

圖片：NTME/GC-MS檸檬（尤里卡品種）果皮的典型特征，來自研究調(diào)查的地區(qū)：葡萄牙（大陸和馬德拉島）、阿根廷和南非

盡管從譜圖中可以看到四個(gè)檸檬樣品的VOCs分布明顯相似，但與各VOC和功能群的相對(duì)豐度有關(guān)的一些特征是特別的。

南非檸檬似乎比其他組更芳香，因?yàn)橄鄬?duì)峰面積的總和明顯更高(分別是馬德拉、葡萄牙大陸和阿根廷檸檬的1.5倍、2倍和3倍)。單萜烯是所有樣品中含量最 高的功能類，占揮發(fā)分的95%以上。這種表現(xiàn)主要是由于D-檸檬烯，其次是α-和β-烯，β-烯和γ-萜烯，這是所有檸檬樣品中含量最 高的VOCs。相比之下，葡萄牙大陸檸檬中的高醇含量比其他組分析的要高得多。醛類也觀察到類似的趨勢(shì)，葡萄牙(大陸和馬德拉)種植的檸檬中醛類含量比阿根廷和南非樣品高。

對(duì)揮發(fā)性數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析

為了評(píng)估本研究獲得的揮發(fā)性指紋圖譜在根據(jù)地理區(qū)域區(qū)分尤里卡檸檬中的潛力，利用MetaboAnalyst 4.0網(wǎng)絡(luò)工具對(duì)揮發(fā)性數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下圖所示：

從圖中可以看到，PCA的第一個(gè)主成分（PC1）總方差為52.1%，可以將檸檬生長(zhǎng)在葡萄牙大陸和馬德拉的品種進(jìn)行區(qū)分，（乙醇、乙酯，辛酸、反式-βα，紫蘇醛和揮發(fā)性有機(jī)物揮發(fā)性有機(jī)物）。第二主成分（PC2）占模型總方差的24.4 %，并將南非生產(chǎn)的品種與阿根廷生產(chǎn)的品種（α-pinene、 α-thujene、甲苯、甲苯、1-丁醇、d-檸檬烯和2-甲基-2-庚烯）分開。

結(jié)論

在這項(xiàng)工作中，我們報(bào)告了根據(jù)其地理來源使用簡(jiǎn)單的分析布局和相當(dāng)經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置來識(shí)別檸檬。

NTME/GC-MS，可以對(duì)不同地理來源——葡萄牙馬德拉島(葡萄牙)、阿根廷和南非——種植的Eureka品種檸檬皮(外果皮)的揮發(fā)性成分進(jìn)行深入和全面的了解。在Eureka品種的檸檬皮中共鑒定出75種VOCs，這一數(shù)字略高于之前發(fā)表的關(guān)于同一品種的研究結(jié)果。單萜烯家族是最主要的VOCs，占Eureka品種檸檬皮揮發(fā)性成分的95%左右。D-檸檬烯、β-烯和γ-萜烯是目標(biāo)地理來源的檸檬皮中鑒定出的主要揮發(fā)物。本研究中鑒定的VOCs能夠根據(jù)其地理區(qū)域區(qū)分檸檬。因此，丁醛、α-烯、α-丁烯、2-庚酮、D-檸檬烯、2-甲基-2-庚烯、壬烯醛、癸醛、1-辛醇、檸檬烯氧化物、β-石竹烯和2,6-二甲基2,6-辛二烯是對(duì)這種區(qū)分貢獻(xiàn)最大的VOCs。

英諾德INNOTEG NeedleTrap

英諾德INNOTEG新型的動(dòng)態(tài)針捕集裝置（Needle Trap），把吸附劑填充在針尖內(nèi)，可裝填多達(dá)三種不同商用固體填料，是一種新型的無溶劑微萃取技術(shù)，集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體，適于痕量揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機(jī)物分析。

英諾德INNOTEG Needle Trap動(dòng)態(tài)針捕集技術(shù)，為氣態(tài)基質(zhì)中的痕量分析提供了一種新的樣品制備方式。通過增加吸附劑的量以及復(fù)合不同種類的吸附劑在增加吸附能力，尤其是對(duì)小分子的吸附。利用樣品量少和內(nèi)部膨脹氣流熱解析的技術(shù)進(jìn)行快速解析而無需冷凝裝置，有利于痕量級(jí)別的氣體分析，其靈敏度高，檢出限低。

技術(shù)特點(diǎn)

1. 英諾德INNOTEG Needle Trap技術(shù)易于操作使用，便捷，可用于現(xiàn)場(chǎng)采樣的技術(shù)；

2. 靈敏度高，填有多種吸附劑的動(dòng)態(tài)針捕集裝置分析ppb/ppt級(jí)低濃度范圍揮發(fā)性有機(jī)物；

3. 英諾德INNOTEG Needle Trap的體積小，需要的樣品量少，熱解析速率只需30s，一方面不需要冷阱聚焦聚焦來解吸樣品并且不會(huì)造成拖尾峰，另一方面，投入成本和使用成本大大降低；

4. 樣品采集和存儲(chǔ)穩(wěn)定性強(qiáng)，針頭兩端有PTFE堵頭密封，易于保存，運(yùn)輸方便。

產(chǎn)品規(guī)格

Luer-Lock連接頭

長(zhǎng)度：在50mm至70mm之間

直徑：三種尺寸可選

0.7mm/0.4mm；

22號(hào)規(guī)格 (0.72mm/0.4mm) ；

23號(hào)規(guī)格 (0.64mm/0.35mm) ；

針尖形式：圓錐形（側(cè)孔，鈍面，或根據(jù)需求定制)

填料：可根據(jù)目標(biāo)組分選擇填充不同種類的吸附劑，增大吸附容量和吸附范圍

如果您對(duì)上述產(chǎn)品感興趣，歡迎隨時(shí)聯(lián)系德祥科技，可撥打熱線400-006-9696，或點(diǎn)擊下方鏈接填寫表單！

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德祥集團(tuán)成立于1992年，總部位于香港特別行政區(qū)。作為科學(xué)儀器供應(yīng)商和服務(wù)商,德祥服務(wù)于大中華區(qū)和亞太地區(qū)，每年都為數(shù)以千計(jì)的客戶提供全套解決方案。

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2009至2021年間，德祥先后榮獲了多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)。我們始終秉承誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)的理念，致力于成為優(yōu) 秀的科學(xué)儀器供應(yīng)商，為此我們從未停止前進(jìn)的腳步。我們始終相信，每一天都在使這個(gè)世界變得更美好！

英諾德INNOTEG

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多年以來，英諾德INNOTEG致力于研發(fā)高效的實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新設(shè)備。公司十分重視技術(shù)的研究和儲(chǔ)備，一直保持高比例研發(fā)投入，創(chuàng)建了一支由博士、碩士和行業(yè)專家等構(gòu)成的經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)精湛的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在儀器分析技術(shù)領(lǐng)域開展了頗有成效的研究開發(fā)工作。此外，英諾德INNOTEG還與各大科研院所、高校合作，積極推進(jìn)科技成果項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化。英諾德INNOTEG憑借強(qiáng)大的研發(fā)能力，注重前瞻性技術(shù)研發(fā)，已推出多款科學(xué)儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)室耗材產(chǎn)品。