本文使用帶高靈敏的 Extractor EI 離子源的 Agilent 5977A 系列 GC/MSD，利用非目標(biāo)化合物分析和統(tǒng)計(jì)工具，對(duì)化合物進(jìn)行分析，以區(qū)分五種不同品牌的威士忌。

前言氣相色譜/質(zhì)譜 (GC/MS) 技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品的產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和*分析中。GC/MS 性能的提高已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多天然產(chǎn)物中常見的大量痕量化合物進(jìn)行可靠的檢測(cè)。雖然人類的感官測(cè)試（氣味和味道）仍然是香精質(zhì)量控制一部分，但是對(duì)于主成分和痕量組分在濃度上的變化和差異，GC/MS可以提供更多有價(jià)值的細(xì)節(jié)，且不受限于人類的感官?；瘜W(xué)計(jì)量學(xué)可同時(shí)解決描述性和預(yù)測(cè)性問題。在描述性應(yīng)用中，為了了解系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系和結(jié)構(gòu)，我們可對(duì)化學(xué)系統(tǒng)的性能進(jìn)行建模。在預(yù)測(cè)性應(yīng)用中，通過化學(xué)系統(tǒng)性能的建模來預(yù)測(cè)關(guān)注的新性能或者表現(xiàn)。在描述性和預(yù)測(cè)性化學(xué)計(jì)量學(xué)中，GC/MS 技術(shù)常用作生成數(shù)據(jù)的分析手段。在預(yù)測(cè)性模式中，該技術(shù)已用于預(yù)測(cè)橄欖油是否會(huì)通過特級(jí)初榨感官測(cè)試 [1]、葡萄酒種類辨識(shí) [2]，以及（日本）燒酒是否在生產(chǎn)過程中被污染 [3]。在描述性模式中，可使用該技術(shù)區(qū)別密切相關(guān)的食品，如不同品牌的威士忌。雖然這些化學(xué)計(jì)量學(xué)分析經(jīng)常使用功能強(qiáng)大的 MS 儀器，但較低成本的單四極桿質(zhì)譜檢測(cè)器同樣也可提供有用的信息。本文描述了通過對(duì) 5977A GC/MSD 生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析，來辨識(shí)五種不同品牌威士忌之間的差異。5977A MSD 和 7890B GC聯(lián)用儀，是一個(gè)理想的分析平臺(tái)，可以對(duì)威士忌等食品進(jìn)行高靈敏的鑒定分析和復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)分析，并且 PAL 自動(dòng)樣品進(jìn)樣器上的自動(dòng)固相微萃取 (SPME) 裝置可以實(shí)現(xiàn)威士忌樣品中芳香類化合物的高靈敏度頂空進(jìn)樣。Mass Profiler Professional (MPP) 軟件可以利用一系列統(tǒng)計(jì)工具實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品（如威士忌）組份的分類。本研究使用非目標(biāo)化合物分析和單因素方差分析 (ANOVA)、主成分分析 (PCA) 和層序聚類分析 (HCA) 等統(tǒng)計(jì)工具，來鑒定不同品牌威士忌之間的差異。數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)分析使用 NIST AMDIS（自動(dòng)質(zhì)譜解卷積和鑒定系統(tǒng)）、Agilent MassHunter ID 瀏覽器和Mass Profiler Professional 軟件。根據(jù) 46 種不同組分的相對(duì)濃度，該方法可將這些威士忌分為四組。

實(shí)驗(yàn)部分樣品五種不同的威士忌購于美國，詳見表 1。

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儀器本研究采用配備帶有自動(dòng)固相微萃取 (SPME) PAL 自動(dòng)采樣進(jìn)樣器的 Agilent 7890B GC，并與帶有 Extractor EI 離子源的單四極桿 5977A MSD 聯(lián)用。儀器條件列于表 2 和表 3。樣品制備每種樣品中的揮發(fā)性組分和芳香成分通過頂空 SPME 采集。取5 mL 威士忌樣品置于 10 mL 頂空樣品瓶中。取一根 50 µm × 2 cmDVB/CAR/PDMS 萃取纖維頭置于樣品頂空中，60 °C 下加熱并不斷攪拌 10 min。揮發(fā)性組分被吸附到 SPME 纖維頭上，然后在240 °C 下熱解吸 1 min 進(jìn)入進(jìn)樣口。

數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析采用 Agilent MSD Productivity 化學(xué)工作站（F.01.00 版）上的AMDIS 對(duì) GC/MS 數(shù)據(jù)進(jìn)行組分提取。將 AMDIS 生成的 .ELU文件輸入 Mass Profiler Professional (MPP) 進(jìn)行差異性分析。MPP 12.1 用于數(shù)據(jù)過濾和統(tǒng)計(jì)分析，使用 NIST 11 MS 譜庫和Agilent MassHunter ID 瀏覽器進(jìn)行化合物鑒定。這些軟件包的設(shè)置見表 4。

結(jié)果與討論痕量化合物的檢測(cè)，Etune 與 Atune5977A GC/MSD 擁有一個(gè)*的 Extractor EI 離子源及 Etune 調(diào)諧協(xié)議，它可以提高 MSD 的檢測(cè)靈敏度，實(shí)現(xiàn)更低的檢測(cè)限，改善痕量化合物的鑒定。Extractor EI 離子源也可使用前幾代安捷倫質(zhì)譜檢測(cè)器的 Atune 算法。本文中，兩種調(diào)諧模式均用于威士忌樣品芳香物質(zhì)中痕量化合物的檢測(cè)，以比較它們的相對(duì)效率。采用 Etune 和 Atune 調(diào)諧模式分析樣品，通過 4 次重復(fù)進(jìn)樣，得到一個(gè)包括了 142 個(gè)組分的列表。通過比較相對(duì)強(qiáng)度發(fā)現(xiàn)，142 種組分中有 48 種在兩種調(diào)諧模式間的倍率變化大于 2，在概率 p < 5% 時(shí) 通 過 t 檢 驗(yàn) ， 見 圖 1 中 火 山 圖 的 紅 色 部 分 。與 Atune 相比，采用 Etune 模式時(shí)所有 48 個(gè)組分都表現(xiàn)出更高的強(qiáng)度。實(shí)際上，在相同的 AMDIS 參數(shù)下（圖 2），采用Etune 檢測(cè)到的四個(gè)組分在 Atune 模式下卻未檢出。