智达SPME Arrow助力茶叶原位采样和风味分析

企业   2024-08-01 18:02   广东  

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导语 ╱

植物可以从不同器官释放挥发性有机化合物(VOCs),其释放可以是本构性的,也可以是胁迫诱导的。VOCs的释放是否能表明采摘后茶叶的新鲜度或区分不同采后处理的茶叶?

近日,广东省农科院茶叶研究所广东省茶树资源创新利用重点实验室马成英博士团队的一项研究给出了答案,研究成果已发表在《European Journal of Agronomy》。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.eja.2023.126821



研究结果

该团队将茶芽分别在15°C和25°C黑暗条件下保存,然后采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对不同保存条件下的茶芽释放的VOCs进行了分析。

实验结果显示,从所有茶芽样品中检测到29种VOCs,且在不同温度下释放的VOCs组成不同。采用PLS-DA和双因素方差分析,选择14种挥发物作为推定标记。所有标记物在低温条件下均能检测到,而在室温条件下未检测到(图1)。
    图1 采后处理对采后茶叶挥发性有机化合物排放的影响

(A)基于采后温度标记的采后茶叶挥发性有机化合物的PCA评分图

(B)基于采后时间标记的采后茶叶挥发性有机化合物的PCA评分图

(C)基于未处理的、24小时低温处理的VOCs的PLS-DA评分图

(D) PLS-DA加载图,显示VIP值大于1的VOCs

(E) 14个假定VOC标记的Bar图,按采后处理因子温度、时间、温度-时间交互作用统计学意义分组(p< 0.05)

转录组分析表明,与室温相比,低温对基因表达的影响较小。在两种条件下,许多挥发性生物合成途径基因的表达趋势相似,但在低温环境下,一些基因的表达变化出现了延迟(图2)。

    图2 采后处理对采摘后茶叶萜类化合物生物合成的影响。

(A)芳樟醇、α-法尼烯和TMTT生物合成的简化模型
(B)不同采后处理相关DEGs表达谱的热图
AACT,乙酰辅酶a乙酰转移酶;AFS, α -法尼烯合成酶;CMK, 4-(胞苷5 ' -二磷酸)􀀀2- c -甲基-d -赤藓糖醇激酶;DXR, 1-脱氧-d -木质素5-磷酸还原异构酶;DXS, 1-脱氧-d -木酮糖5-磷酸合成酶;FPS,法尼基二磷酸合成酶;GGPS,香叶酰香叶酰二磷酸合成酶;GPS,香叶酰二磷酸合成酶;HMGR, 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶a还原酶;HMGS, 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶a合成酶;IDI(异戊基二磷酸异构酶);MPDC,甲戊酸二磷酸脱羧酶;PMK,磷酸戊酸激酶。



智达SPME Arrow

智达产品小视频带你了解SPME Arrow进样
SPME (Solid Phase Micro Extraction)是实验室常用的样品富集方法PAL系统提供完全自动化的SPME-GC固相微萃取-气相色谱分析和SPME-LC固相微萃取-液相色谱分析,适合方法开发,或批量样品分析。SPME已经成为水质、环境、食品和临床分析中广泛使用的萃取技术之一。SPME比较适合自动化,因此能减少每个样品消耗的时间,无需手动操作和不需要使用溶剂。
SPME Arrow (patent pending)是固相微萃取领域的一项新技术,结合了高灵敏度和高机械性能的优势。SPME Arrow有两种尺寸的外径,1.1mm或1.5mm,因此有更大的吸附相的表面积和体积。箭型的顶部可以比较容易的穿过瓶垫和进样口隔垫。同传统的SPME Fibers比较起来,Arrow的设计更好的保护吸附材料,减少转移过程中分析物的损失。对于PAL RTC和PAL RSI,SPME Arrow取样已经完全实现自动化,大大提高工作效率;PAL RTC搭配萃取头切换模块更是成倍提高工作效率。

智达自研模块

自动切换模块(InLab-SFibChge-S),当用户采用SPME原位萃取方式采样时,可选配自动切换模块,实现多支Fiber/Arrow Fiber的在线完全自动更换。


应用配置推荐(中国食品发酵工业研究院)

仪器配置:RTC1600主机+液体进样+顶空进样+箭形固相微萃取

分析仪器:禾信全二维系统

该系统可进行酒类风味,酒类加工过程和工艺,酒类产品真伪鉴别,丰富风味研究数据库等研究。



应用案例1:顶空固相微萃取-全二维气相色谱/飞行时间质谱测定三种芒果香气成分


从左至有分别是金煌芒、小台芒、青皮芒


采用 HS-SPME-GC×GC-TOFMS 法在三种芒果品种共检测出 170 种香气成分,其中金煌芒、小台芒、青皮芒中分别测到 96、90、68 种香气成分,相对含量占各自总挥发性成分的 74.04%、 90.75%、 78.91%。三种芒果共有的香气成分有 26 种,烯烃中单萜烯及倍半萜烯烃类化合物在三种芒果香气成分 构成中都占有较大比率,特别是 3-蒈烯(松木香气) 及萜品油烯(松木树脂味),两者总量在三种芒果香气 成分中占比都超过 20%,对形成芒果特有的香气都有重大的贡献。而 2-蒈烯(甜香味)、柠檬烯(柠檬果 香味)、α-水芹烯(清香味)和 β-月桂烯(清淡的香脂 香气)则进一步形成芒果特有的香气,但共有成分的含量在不同品种芒果间存在差别。7 类化合物中烯 烃类化合物在三种芒果中含量占比最高,金煌芒与其他两种芒果相比,含有更多的酯类、醛类和醇类等香气成分,对应的青皮芒独有的香味成分则相对较少,这也是金煌芒香气浓郁,而青皮芒香气较寡淡的原因。
结果表明,凭借全二维气相色谱-飞行时间质谱 联用仪强大的分离及定性能力,可以获得比常规气相 色谱-质谱联用仪更多的香气成分信息,对香精香料的精细化发展起到重要的促进作用。


应用案例2:全自动化分析米饭香味化合物


智达InLab丨全自动化分析米饭香味化合物


大米香味色谱 (TIC, 青色), 和大米中的醛类含量

不同的大米品种可以通过其独特的香味化合物色谱图进行区分。

与其他具有独特香气的大米(例如印度香米和泰国茉莉香米)相比,白米只含有少量的醛类化合物。
在两个泰国茉莉香米牌子中均检测到D-柠檬烯,但在其他大米中未检测到。
把大米由自动进样器煮熟后,GC-MS 的色谱图明显的不同,显示在煮饭过程中化学反应的产生。
通过 PAL RTC 自动进样器煮熟大米,可以把所有挥发性化合物都保存在密闭的顶空样品瓶中,再以PAL SPME Arrow 萃取可以达到更灵敏的萃取效果。







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关于智达


广州智达实验室科技有限公司由一个具有十五年以上在线自动化软硬件开发经验的技术团队组建而成,专业从事色谱质谱在线前处理自动化多功能进样系统相关产品研发、生产、销售及服务的企业。先后获得了ISO9001质量管理体系、国家高新技术企业、创新型中小企业、广东省专精特新企业、瞪羚企业等的认定。是广东省分析测试协会理事单位、广东出入境检验检疫协会理事单位、华南理工大学软件学院教学实习基地。并获得了深圳高新投集团战略投资

公司总部位于广州经济技术开发区科学城,设有智达广州技术中心,拥有多台GC-MS、GC-MS/MS,Triple Quad 5500+LC-MS/MS,Orbitrap Exploris 240静电场轨道阱高分辨液相色谱质谱联用仪等先进分析仪器设备以及多功能全自动化平台,用于产品研发测试、方案开发验证和用户培训,现有专利软著等60多项知识产权。

现设有北京分公司、香港子公司,在深圳、上海、杭州、苏州、武汉、长沙、南昌、重庆、成都、贵阳、昆明、西安、石家庄、济南、长春、呼和浩特等20多个办事处。主要服务于政府职能部门,生物医药和CRO,高校科研院所,国产仪器厂商、第三方检测机构、石油化工、食品风味等各领域企业客户。着眼于用户痛点问题,为用户提供完整的自动化、智能化、定制化的实验室解决方案。坚持以技术和服务落地的理念,致力于智能实验室的建设和引领。


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