无味、无臭、无毒，不污染产品，符合现代国际社会对生产过程及产品质量越来越高的要 求。在萃取过程结束后不残留在产品和料渣中，所得产品质量好档次高，料渣不必经过处理 就可使用：③操作温度接近室温，特别适合遇热分解的热敏性物料，在萃取天然物时，能取 得风味逼真的萃取物，这是其他方法所不能解决的：④C02廉价易得，不易燃易爆，避免 了有机溶剂提取危险的缺点，使用安全：⑤溶剂回收简单方便，节约能源：⑥超临界CO2流 体萃取集萃取、分离于一体，大大缩短了工艺流程，操作简便：⑦检测分离分析方便，能与 气相色谱、红外、质谱、气质联用等现代分析手段结合起来，能高效、快速地进行分析鉴定 图2.7C02超临界萃取设备 超临界萃取原理：首先，C02通过热交换器成为液体，通过压缩机达到超临界状态，进 入萃取室与食品接触进行超临界萃取，萃取出的风味物质与C0,一起经减压阀减压到低于 C0,的超临界压力，进入分离室后风味物质与C02气体分离，提取出风味物质。早年超临界 C02萃取技术的出现较多用于天然香精香料的提取，如用超临界C0,萃取法萃取香料不仅可 以有效地提取芳香组分，而且还可以提高产品纯度，能保持其天然香味，如从桂花、茉莉花、 菊花、梅花、米兰花、玫瑰花中提取花香精：从胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料：从芹菜籽、 生姜，莞葵籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油，这些精油不仅可以用作调味香 料，有些精油还具有较高的药用价值：而现在由于超临界流体萃取技术工艺流程简单，萃取 温度低，对营养成分破坏极少，该法也用于食品中风味成分的提取，如啤酒花是啤酒酿造中 不可缺少的添加物，具有独特的香气、清爽度和苦味。传统方法生产的啤酒花浸音不含或仅 含少最的香精油，破坏了啤洒的风味，而且残存的有机溶剂对人体有害，超临界萃取技术为 酒花浸音的生产开辟了广阔的前景，美国SKW公司从啤酒花中萃取啤酒花油，已形成生产 规模。 (3)溶剂铺助风味蒸发(SAFE) SAFE是一种新型的、广泛应用的、从复杂食品基质中仔细、直接分离香气化合物的方 法，是1999年由德国人W.Eng©l等发明的，SAFE系统为蒸馏单元与高真空泵的紧凑结合， 其优点为：与以前的高真空转移技术相比，具有高的挥发物回收率：对极性高的风味物质有
11 无味、无臭、无毒，不污染产品， 符合现代国际社会对生产过程及产品质量越来越高的要 求。在萃取过程结束后不残留在产品和料渣中，所得产品质量好档次高，料渣不必经过处理 就可使用；③操作温度接近室温，特别适合遇热分解的热敏性物料，在萃取天然物时，能取 得风味逼真的萃取物，这是其他方法所不能解决的；④CO2 廉价易得，不易燃易爆，避免 了有机溶剂提取危险的缺点，使用安全；⑤溶剂回收简单方便，节约能源；⑥超临界 CO2 流 体萃取集萃取、分离于一体，大大缩短了工艺流程，操作简便；⑦检测分离分析方便，能与 气相色谱、红外、质谱、气质联用等现代分析手段结合起来，能高效、快速地进行分析鉴定。 图 2.7 CO2超临界萃取设备 超临界萃取原理：首先，CO2 通过热交换器成为液体，通过压缩机达到超临界状态，进 入萃取室与食品接触进行超临界萃取，萃取出的风味物质与 CO2 一起经减压阀减压到低于 CO2 的超临界压力，进入分离室后风味物质与 CO2 气体分离，提取出风味物质。早年超临界 CO2 萃取技术的出现较多用于天然香精香料的提取，如用超临界 CO2 萃取法萃取香料不仅可 以有效地提取芳香组分，而且还可以提高产品纯度，能保持其天然香味，如从桂花、茉莉花、 菊花、梅花、米兰花、玫瑰花中提取花香精；从胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料；从芹菜籽、 生姜，莞荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油，这些精油不仅可以用作调味香 料，有些精油还具有较高的药用价值；而现在由于超临界流体萃取技术工艺流程简单，萃取 温度低，对营养成分破坏极少，该法也用于食品中风味成分的提取，如啤酒花是啤酒酿造中 不可缺少的添加物，具有独特的香气、清爽度和苦味。传统方法生产的啤酒花浸膏不含或仅 含少量的香精油，破坏了啤酒的风味，而且残存的有机溶剂对人体有害，超临界萃取技术为 酒花浸膏的生产开辟了广阔的前景，美国 SKW 公司从啤酒花中萃取啤酒花油，已形成生产 规模。 （3）溶剂辅助风味蒸发（SAFE） SAFE 是一种新型的、广泛应用的、从复杂食品基质中仔细、直接分离香气化合物的方 法， 是1999年由德国人W. Engel等发明的，SAFE系统为蒸馏单元与高真空泵的紧凑结合， 其优点为: 与以前的高真空转移技术相比，具有高的挥发物回收率；对极性高的风味物质有
较高的回收率；能从含有脂肪的食品基质中获得较高的气味物质回收率；能直接蒸馏含水样 品，如乳、啤酒、橙汁、果浆等；能得到真正、可靠的风味提取物，即用这种新的方法得到 的风味提取物，在感官上与原被提取物几乎一样：与许多其它成熟的现代风味分离方法相比， 对复杂食品基质中的极性化合物及痕量挥发物的定量分析更为可靠。W.Werkhoff等用SAFE 法对Parmesan奶酪的香气进行了提取，用气-质联机(GC-MS)进行分析，并与蒸馏提取法 的实验结果相比较，结果表明，用SAFE法提取的香气提取物，完全没有像SDE法那样有 受热产生的挥发物，最接近和代表原样品的香气轮完。结果还表明，SAFE法对挥发性较低 和极性较高的香气组分如4-羟基-2,5.二甲基-3(2H)-呋喃酮、4羟基5-甲基-3(2)呋喃酮 和5-乙基-4-羟基-2.甲基-3(2H-呋喃酮的萃取，更为有效。M.Preininger报道了用SAFE法 对微磨法乳粉中香气成分进行提取的研究。 (4)顶空分析 顶空分析是通过样品基质上方的气体成分来测定这些组分在原样品中的含量。显然，这 是一种间接分析方法，其基本理论依据是在一定条件下气相和凝聚相（液相或固相）之间存 在着分配平衡。所以，气相的组成能反映凝聚相的组成。我们可以把顶空分析看成是一种气 相萃取方法，即用“气体”作溶剂来萃取样品中的挥发性成分，因而，顶空分析就是一种理 想的样品净化方法。传统的液液萃取以及固相萃取都是将样品溶在液体中，不可避免地会有 一些共萃取物干扰分析。况且溶剂本身的纯度也是一个问题，这在痕量分析中尤为重要。而 气体作溶剂就可避免不必要的干扰，因为高纯度气体很容易得到，且成本较低。这也是顶空 气相色谱被广泛采用的一个重要原因。 根据顶空分析进样和取样的不同，有静态和动态之分。所谓静态顶空就是将样品密封在 一个容器中，在一定温度下放置一段时间使气液两相达到平衡，然后取气相部分进入气相色 谱分析。动态顶空分析又称吹扫-捕集(Purge&Trp)分析，它不是分析处于平衡状态的项 空样品，而是用流动的气体将样品中的挥发性成分吹扫”出来，再用一个捕集器将吹扫出来 的物质吸附下来，然后经热解吸将样品送入气相色谱进行分析。表2.1简单比较了二者的优 缺点，实际上，很多样品用这两种方法都可以进行分析
12 较高的回收率；能从含有脂肪的食品基质中获得较高的气味物质回收率；能直接蒸馏含水样 品，如乳、啤酒、橙汁、果浆等；能得到真正、可靠的风味提取物，即用这种新的方法得到 的风味提取物，在感官上与原被提取物几乎一样；与许多其它成熟的现代风味分离方法相比， 对复杂食品基质中的极性化合物及痕量挥发物的定量分析更为可靠。W. Werkhoff等用SAFE 法对Parmesan奶酪的香气进行了提取，用气-质联机（GC-MS）进行分析，并与蒸馏提取法 的实验结果相比较， 结果表明，用SAFE 法提取的香气提取物，完全没有像SDE 法那样有 受热产生的挥发物，最接近和代表原样品的香气轮廓。结果还表明，SAFE法对挥发性较低 和极性较高的香气组分如4-羟基-2， 5-二甲基-3 (2H) -呋喃酮、4-羟基-5-甲基-3 (2H)-呋喃酮 和5-乙基-4-羟基-2-甲基-3 (2H) -呋喃酮的萃取，更为有效。M. Preininger 报道了用SAFE法 对微磨法乳粉中香气成分进行提取的研究。 （4）顶空分析 顶空分析是通过样品基质上方的气体成分来测定这些组分在原样品中的含量。显然，这 是一种间接分析方法，其基本理论依据是在一定条件下气相和凝聚相（液相或固相）之间存 在着分配平衡。所以，气相的组成能反映凝聚相的组成。我们可以把顶空分析看成是一种气 相萃取方法，即用“气体”作溶剂来萃取样品中的挥发性成分，因而，顶空分析就是一种理 想的样品净化方法。传统的液液萃取以及固相萃取都是将样品溶在液体中，不可避免地会有 一些共萃取物干扰分析。况且溶剂本身的纯度也是一个问题，这在痕量分析中尤为重要。而 气体作溶剂就可避免不必要的干扰，因为高纯度气体很容易得到，且成本较低。这也是顶空 气相色谱被广泛采用的一个重要原因。 根据顶空分析进样和取样的不同，有静态和动态之分。所谓静态顶空就是将样品密封在 一个容器中，在一定温度下放置一段时间使气液两相达到平衡，然后取气相部分进入气相色 谱分析。动态顶空分析又称吹扫-捕集（Purge & Trap）分析，它不是分析处于平衡状态的顶 空样品，而是用流动的气体将样品中的挥发性成分“吹扫”出来，再用一个捕集器将吹扫出来 的物质吸附下来，然后经热解吸将样品送入气相色谱进行分析。表2.1简单比较了二者的优 缺点，实际上，很多样品用这两种方法都可以进行分析
表2.1静态顶空GC和动态顶空GC的比较 方法 优点 缺点 )样品基质（知水）的干扰小 )灵敏度销低 2) 仪器较韵单，不需要吸附装置 2)难以分析较高沸点的维分 静态项空GC )挥发性样品组分不会丢 4)可连续取样分析 )可将挥发性组分全部萃取出来，并在捕集装置中浓1)样品基质可能干扰分析： 缩后进行分析 2)仅器较复杂 动态顶空GC 2)灵敏度较高 )吸形和解吸可能造成样品的丢失， )比静态顶空用更广泛，可分析点较高的组分 影响静态顶空分析的因素包括样品的性质、样品量、平衡温度、平衡时间等；影响动态 顶空分析精度的因素包括样品处理、吹扫时间、吹扫气流速和解吸温度等。因此，控制好这 些影响因素，摸索最佳条件，利用顶空分析技术分析提取食品中挥发性物质是很有效的。 近年来，项空分析技术的应用越来越广泛，利用顶空气相色谱技术萃取食品风味成分优 势明显，结合质谱分析，可以将食品的风味物质鉴定出来，展现了极为广泛的应用前景。例 如，葛兴用顶空气相色谱质谱联用分析法(HSGC-MS)测定了天然香精油气味的组成，具 有很好的分离、鉴定效果。 2.风味成分的鉴定 在大多数风味研究中，必须对风味成分进行鉴定，不过在大部分情况下，研究人员只希 望从大量混合风味物质中分离鉴定一些特征风味化合物，这样，这些化合物必须先分离出来 然后进行鉴定。对于微量样品的鉴定，可以通过质谱、红外、核磁共振、傅立叶变换红外光 谱技术的联用，以获得准确的鉴定结果。近年来，随者色谱技术的不断发展，色谱一质谱联 用已经成为鉴定风味物质的主要手段，以下介绍主要用于鉴定的气相色谱一质谱联用技术： (1)气相色谱-质谱联用技术(GC-MS) 气一质联用分析复杂化合物准确、灵敏、快速，且操作简使，己经成为分析复杂未知物 的最有效的手段之一。食品的风味成分是食品品质的重要方面，是评价食品新鲜度和加工质 量的重要指标，但在气相色谱法问世以前，却是食品分析中难以圆满解决的问题之一。因为 一种食品的风味成分常常是几种或几十种，甚至上百种化合物的复杂体系，每种成分含量的 差别又很大，而由于各成分的阈值不同，一些含量甚微的成分对风味的贡献却不一定小。要 把这些成分收集起来，并一一鉴定，即使能做到，也需要大量的样品，并耗费大量的时间和 精力。但是现在通过气-质联用技术，食品风味的分析已不再是难题。 风味物质大都由挥发性强的化合物组成，气相色谱和质谱联用技术已广泛用于风味物质
13 表2.1 静态顶空GC和动态顶空GC的比较 方法 优点 缺点 静态顶空GC 1) 样品基质（如水）的干扰小； 2) 仪器较简单，不需要吸附装置； 3) 挥发性样品组分不会丢失； 4) 可连续取样分析。 1) 灵敏度稍低； 2) 难以分析较高沸点的组分。 动态顶空GC 1) 可将挥发性组分全部萃取出来，并在捕集装置中浓 缩后进行分析； 2) 灵敏度较高； 3) 比静态顶空应用更广泛，可分析沸点较高的组分。 1) 样品基质可能干扰分析； 2) 仪器较复杂； 3) 吸附和解吸可能造成样品的丢失。 影响静态顶空分析的因素包括样品的性质、样品量、平衡温度、平衡时间等；影响动态 顶空分析精度的因素包括样品处理、吹扫时间、吹扫气流速和解吸温度等。因此，控制好这 些影响因素，摸索最佳条件，利用顶空分析技术分析提取食品中挥发性物质是很有效的。 近年来，顶空分析技术的应用越来越广泛，利用顶空气相色谱技术萃取食品风味成分优 势明显，结合质谱分析，可以将食品的风味物质鉴定出来，展现了极为广泛的应用前景。例 如，葛兴用顶空气相色谱质谱联用分析法（HSGC-MS）测定了天然香精油气味的组成，具 有很好的分离、鉴定效果。 2. 风味成分的鉴定 在大多数风味研究中，必须对风味成分进行鉴定，不过在大部分情况下，研究人员只希 望从大量混合风味物质中分离鉴定一些特征风味化合物，这样，这些化合物必须先分离出来， 然后进行鉴定。对于微量样品的鉴定，可以通过质谱、红外、核磁共振、傅立叶变换红外光 谱技术的联用，以获得准确的鉴定结果。近年来，随着色谱技术的不断发展，色谱—质谱联 用已经成为鉴定风味物质的主要手段，以下介绍主要用于鉴定的气相色谱—质谱联用技术： （1）气相色谱-质谱联用技术（GC-MS） 气-质联用分析复杂化合物准确、灵敏、快速，且操作简便，已经成为分析复杂未知物 的最有效的手段之一。食品的风味成分是食品品质的重要方面，是评价食品新鲜度和加工质 量的重要指标，但在气相色谱法问世以前，却是食品分析中难以圆满解决的问题之一。因为 一种食品的风味成分常常是几种或几十种，甚至上百种化合物的复杂体系，每种成分含量的 差别又很大，而由于各成分的阈值不同，一些含量甚微的成分对风味的贡献却不一定小。要 把这些成分收集起来，并一一鉴定，即使能做到，也需要大量的样品，并耗费大量的时间和 精力。但是现在通过气-质联用技术，食品风味的分析已不再是难题。 风味物质大都由挥发性强的化合物组成，气相色谱和质谱联用技术已广泛用于风味物质