Vocus 麒麟PTR-TOF“闻香”品咖啡

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      回家过年！
      2024龙年春节马上就要来了，您是已经到家开始准备年货了，还是已经在回家的路上？累了困了，是休息一会再出发，还是喝杯咖啡继续赶路？

     Vocus麒麟PTR-TOF，化身“二郎神”形象，在此提醒大家喝酒不开车，开车不喝酒，一路平安相随。

      近日，“二郎神” 听闻在咖啡界发生了一件轰动的大事，福建省消委会发布了《2023年现制现售咖啡比较试验结果报告》，报道了59款咖啡均检出微小剂量的2A类致癌物丙烯酰胺。[1] 检测方法参考《GB 5009.204-2014 食品中丙烯酰胺的测定》，其中“第一法-稳定性同位素稀释的液相色谱-质谱/质谱法”，“第二法-稳定性同位素稀释的气相色谱-质谱法”。

问：丙烯酰胺为何物？

丙烯酰胺，是一种有机化合物，损害人体神经系统，化学式为C3H5NO，为白色结晶性粉末，溶于水、乙醇、乙醚、丙酮，不溶于苯、己烷。

     2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，丙烯酰胺在2A类致癌物清单中。

再问：咖啡中的丙烯酰胺从何而来？

咖啡中含有丙烯酰胺很正常。在咖啡加工过程中，生咖啡豆中的天冬酰胺和蔗糖，二者在高温下发生美拉德反应(广泛存在于食品工业中的一种羰基化合物（还原糖类）和氨基化合物（氨基酸和蛋白质）间的反应)，副产物之一便是丙烯酰胺。

咖啡如此受大众喜欢，麒麟PTR-TOF也想“尝尝”其味道。在喝之前，先“闻闻”各种咖啡香气中是不是含有丙烯酰胺？咖啡的香气，大致可分为两种，一种是咖啡研磨过程中释放出来的干香，另一种是冲煮咖啡过程中释放出来的湿香。为此，麒麟一次性斥资购买了21种速溶咖啡，准备“闻香”识咖啡。测试开始前，仪器通入标气进行校准，咖啡干香和湿香测试分别持续30s，测试间隔通入除烃空气，完成21种咖啡的样品准备和测试总共持续2小时。

  · 咖啡粉末干香测试：每种咖啡取相同量的粉末置于麒麟“鼻子”前，连续“吸气”进行测试。

  · 湿香测试：接着加入一定量的开水进行冲泡，搅拌后继续进行“吸气”测试。干香测试和湿香测试间隔，麒麟会吸入干净的除烃空气“冷静冷静”，让信号值回归基线。

     冲泡咖啡用的开水是同一批次同一水质的，因为不同水质对咖啡香气也是有影响的，江南大学的同学就对此进行了详细的研究并将结果整理在《不同水质对咖啡香气影响的研究》中[2]。

      麒麟“吸气”即时测试第一个直观结果是仪器在咖啡样品移近和移除后，仪器信号的上升和下降都在秒级，这归功于麒麟PTR-TOF最快100毫秒的仪器响应速度。同时定量结果表明，咖啡湿香中香气物质的浓度比干香中的浓度普遍要高。湿香中乙酸、吡嗪和吡啶类香气物质的浓度比其他物质要高。这一方面跟加水之后把上述水溶性物种‘萃取’出来有关系，也跟水温有利于这些物种的‘逸出’息息相关。因此本文下半段主要关注不同咖啡湿香中香味物种差别。

       接下来我们看看最为关注的丙烯酰胺浓度，最高浓度点为0.37ppb（1.2ug/m³）。在一些咖啡的测试结果中，干香和湿香中的丙烯酰胺浓度很低，几乎没有差异。值得注意的是，除了咖啡烤制过程之外，食材高温煎炸或烘烤的动作都有可能产生不同浓度的丙烯酰胺。

      香气物质浓度较高的代表有乙酸、吡嗪。这些物质在一些咖啡的湿香测试中，浓度接近80ppb。在不同咖啡的测试中，香气物质没有表现出一致性，这样我们可以通过不同物质的浓度差异性“闻香”来辨别咖啡种类。

      麒麟在“品”过咖啡的香气后，直呼过瘾，又对葡萄酒甚至酒瓶上的橡木塞产生了兴趣，继续进行“品”酒和“闻”塞子 [3,4]，测试后续大家可以回家后慢看，回家路上要目视前方，像“二郎神”一样看清路况，才能安全到家。

最后，麒麟祝大家龙年行大运，祥瑞照门庭。