[发明专利]一种基于特征香气物质GC-IMS指纹图谱的甘蔗原汁红糖、赤砂糖快速鉴别方法

说明书

本申请公开了一种基于特征香气物质GC‑IMS指纹图谱的甘蔗原汁红糖、赤砂糖快速鉴别方法，包括以下步骤：(1)称取待检测样品1‑5g装入顶空进样瓶中密封；(2)利用顶空进样方法在GC‑IMS上检测样品挥发性成分的物质组成和峰强度；(3)应用GC‑IMS Library Search软件内置的NIST数据库和IMS数据库对物质进行定性分析，得到物质组成及其峰强度，并根据各物质相对离子峰强度的数据，建立指纹图谱；(4)根据特征物质在指纹图谱中峰强度信号或颜色的差异，提取样品指纹图谱的特征区域。该方法操作简单、成本低、样品检测时间短以及不需要复杂的样品前处理，具有较高的应用价值。

技术领域

本申请涉及蔗糖产品鉴别技术领域，特别是一种基于特征香气物质GC-IMS指纹图谱的甘蔗原汁红糖、赤砂糖快速鉴别方法。

背景技术

甘蔗原汁红糖是一种具有独特风味、香气和保健功效的传统食品，它是以甘蔗为原料，经榨汁、澄清、蒸发、浓缩得到的未经分蜜的产品，因此也被称为非分蜜糖。甘蔗原汁红糖保留了甘蔗汁中氨基酸、多酚、矿物质、维生素等大部分营养活性成分，具有补血、增强免疫力、保护细胞、抗氧化等保健作用，是我国传统的民间保健食品，深受消费者喜爱。近年来随着生活水平的不断提高，人们的健康意识也在不断增强，甘蔗原汁红糖因其良好的健康保健功效受到消费者的喜爱，消费量逐年上升，甘蔗原汁红糖产业发展迅速，但与此同时以次充好、假冒伪劣甘蔗原汁红糖大量充斥市场，消费者难辨真假，对甘蔗原汁红糖产业的发展造成了一定的负面影响。

赤砂糖是白砂糖生产过程中带有部分糖蜜的副产品，生产过程经过分蜜，属于分蜜糖，颜色呈红褐色或黄褐色，由于经过了分蜜过程，赤砂糖中的营养成分远远低于不分蜜的甘蔗原汁红糖。白砂糖生产过程中需添加石灰、磷酸、二氧化硫等澄清剂，蔗汁中的部分营养成分随澄清过程进入沉淀物中，澄清剂则会部分残留在糖蜜中，因此赤砂糖的营养价值、口感及食品安全性与甘蔗原汁红糖有着较大的差异。

甘蔗原汁红糖粉与赤砂糖在外观上较为相似，仅通过外观较难分辨，由于赤砂糖生产成本较低，市场上以赤砂糖冒充甘蔗原汁红糖的情况比比皆是，而消费者从外观也无法区分。针对此现象，相关领域的学者也做了一些工作，但主要集中在对甘蔗原汁红糖和赤砂糖理化特性方面的研究，对甘蔗原汁红糖中还原糖、蔗糖、矿物质、有机酸、氨基酸、多酚等物质，以及颜色、粘度、硬度等进行了系统的研究；比较传统甘蔗原汁红糖和精制赤砂糖在水分活度、颜色、晶形结构、主要成分、矿物质、氨基酸、二氧化硫含量等理化性质上的差异。

甘蔗原汁红糖和赤砂糖生产工艺不同，理化指标会存在差异，同时由于甘蔗品种和加工工艺的不同，甘蔗原汁红糖中还原糖、蔗糖、矿物质、有机酸、氨基酸、多酚等物质也存在较大差异，通过这些指标的很难做出准确的辨别。

甘蔗原汁红糖属于非分蜜糖，赤砂糖属于分蜜糖，二者在香气风味上存在很直接的差异，人为感官辨别是最直接的方式，但是不稳定，容易受到环境的影响，就需要一种科学、正确的方式进行检测。有学者采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、气相色谱-嗅闻-质谱联用(GC-O-MS)对甘蔗原汁红糖和赤砂糖的风味进行研究，但是GC-MS技术预处理步骤复杂，样品一般需要富集浓缩，检测时间长，成分可能发生变化，灵敏度不太高，而且需要在真空条件下工作，以氦气作为载气，成本高，虽然NIST信息全面，但数据处理繁琐，比较适用于样品全成分分析，对未知物进行定性。

气相离子迁移谱(GC-IMS)是近年来发展起来的一项可应用于食品风味分析的新技术，结合了气相色谱的高分离能力和离子迁移谱的快速响应特性，灵敏度高，样品无需富集浓缩，保持真实风味，在常压下工作，以氮气作为载气，成本低，数据处理简单，数据可视化，比较适用于样品的差异分析和快速检测。目前该技术在甘蔗原汁红糖样品鉴别方面尚无相关文献报道，用于鉴别甘蔗原汁红糖与赤砂糖的特征物质尚不清楚，采用该方法对甘蔗原汁红糖和赤砂糖进行指纹图谱鉴定缺乏方法。

针对以上问题，开发一种检测简单、快速，成本低的方法，对正确鉴别甘蔗原汁红糖和赤砂糖十分重要。

发明内容