粽子还没剥开，GC-IMS已经看穿了一切

更新时间：2026-06-24

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GC-IMS

端午节要到了。街头巷尾粽叶飘香，“咸粽党"和“甜粽党"的年度battle又要拉开帷幕。

咸党高举蛋黄五花肉大旗，甜党死磕豆沙蜜枣不松口。但吵归吵，两边都有一个默契：基础材料——糯米，它的品质不好，一切也白搭。

糯米，是谷物家族里的“老熟人"。玉米、小麦、高粱、糙米……都是咱餐桌上的主食担当。这家人，表面看着平平无奇，内里全是细节。产地不同、年份不同、加工方式不同，做出来的口感、香气就能差好几倍。

这时候，光靠鼻子可不够——GC-IMS这位“气味福尔摩斯"就该登场了。

GC-IMS在谷物食品香气物质分析中的应用

香气、滋味、外观，是评判食品好坏的三大金刚。其中香气最玄学——你说它重要吧，它看不见摸不着；你说它不重要吧，一锅饭有没有“饭味"，它说了算。问题来了：这缕香气到底是谁贡献的？答案是挥发性有机化合物——它们才是幕后真正的主角。

感官分析说白了就是“找人闻"，缺点很明显：主观、不稳定、还容易鼻子麻。于是有了仪器分析，包括气相色谱-质谱、气相色谱-嗅闻-质谱以及电子鼻等。

基于GC-IMS所形成的化合物二维、三维谱图，可实现不同样品之间香气成分的可视化对比，从而能够更为清晰地比较样品之间的差异。

孙嘉卿等探究不同处理方式下玉米挥发性风味物质的差异，结果发现，酯类化合物在鲜玉米中含量最高，经过漂洗、速冻等处理后均出现明显降低。而辛醛、壬醛等醛类物质经过蒸煮处理后较鲜玉米而言，含量却明显增加。

许诺等比较不同蒸煮时间下高粱米样品中香气成分的动态变化。结果发现，在蒸煮40~60 min时，高粱米香气物质中庚醛、丁酸丁酯的含量达到较高水平。GC-IMS 技术成功应用于谷物蒸煮过程挥发性风味物质的分析，可为蒸煮时间的合理选择提供重要依据。

李朋亮等比较糙小米发芽前后风味物质的不同，研究表明，发芽后样品中绝大多数醛类物质含量增加，而酯类含量整体呈降低趋势。这些化合物的变化，有助于糙小米风味品质的改善，为其合理化加工与应用提供数据支撑。

孙兴荣等通过GC-IMS对不同颜色稻米蒸煮前后的挥发性风味物质进行分析。结果表明，蒸煮后稻米的香气化合物的种类明显增加，特别是醛类、醇类物质更丰富，这可能归因于脂质氧化过程中物质的转换。

GC-IMS在谷物食品产地溯源中的应用

谷物的质量和价格，很多时候跟它的“老家"牢牢绑定——五常大米、京山桥米、罗定稻米，顶着产地光环。食品标签上写明了来源，既是给商品定价的底气，也是给消费者知情权的交代。但市面上同一品种、不同等级的产品混在一起，光靠看可分辨不出来——这时候，产地溯源就不是花活，而是刚需。

通过检测样品中挥发性物质的类型, 构建不同等级原料的风味化合物数据库，GC-IMS技术应用于复杂多样的样品成分分析具有突出优势。

卞景阳等选取黑龙江省不同地市的香稻米为实验原料，采用GC-IMS技术成功筛选出区分不同产地样品的特征风味物质，这为稻米的产地溯源提供了一种简便、快捷、可行的检测手段。

王济世对不同产地4种稻米（稻花香、龙粳、绥粳、垦稻）的风味物质进行解析，通过 GC-IMS 技术共鉴定出化合物32种，结合多元统计学方法，不同产地样品得以很好区分。

闫文芝等以河套产春小麦、河南产冬小麦和河北产冬小麦为实验原料，通过GC-IMS技术分析其香气成分的特性，实现了不同时期和不同产地小麦差异的区分。

GC-IMS在谷物食品贮藏过程品质监测中的应用

谷物的“人设崩塌"，往往从储存开始。采收之后，温湿度一旦拿捏不好，微生物就组团来蹭饭——更麻烦的是，它们还会留下“毒物纪念品"，比如大名鼎鼎的黄曲霉毒素。这玩意儿不光对人体和动物下狠手，还给农民的钱包狠狠放血。所以，赶在霉菌开派对之前早点识别、及时处理，既保安全，也少亏钱。

GC-IMS技术的应用，可为谷物食品品质劣变的快速评估和早期预警提供技术指导和数据支撑，从而保障谷物食品安全、可食用性。

LI 等将GC-IMS技术用于检测和分析受黄曲霉菌污染的玉米粒在不同时期的特征挥发性有机化合物，成功构建了化合物的特征指纹图谱和热图，从而实现原料受污染过程直观变化的监测。

谷航等以市售散装大米为实验原料，测定3种常见霉菌单独侵染后，32 h内样品挥发性化合物变化。结果表明，根据检测样品中化合物含量动态变化，可将大米霉变时期划分为4个阶段，根据不同阶段大米的品质，为大米霉变早期监测提供重要数据支撑。

秦瑶等采用GC-IMS技术对不同程度霉变小麦样品进行风味成分测定，并结合宽度学习模型进行样品分类，有助于提高小麦品质监测结果的可靠性。

赵卿宇等研究辽星大米储藏期间品质变化情况，并对其测定指标进行动力学方程拟合。结果发现，随着储藏时间延长，以醛类、酮类为主的不良风味物质明显增加，使得大米品质发生改变。

王熠瑶等比较不同包装方式下糙米储藏过程中挥发性有机化合物的变化，结果发现，随着储藏时间增加，以乙酸乙酯、乙酸丁酯等为代表的酯类明显减少，而以辛醛、庚醛等为代表的醛类逐渐增加。

GC-IMS 在谷物食品精深加工中的应用

谷物这家人，出了田间地头就各奔前程——玉米、高粱、小麦们有的进了蒸锅变成馒头，有的下了酒曲酿成白酒，还有的跳进醋缸、钻进饮料瓶。原料制作工艺的差异，赋予了产品不同的特性。

通过GC-IMS 技术对谷物食品加工过程中品质变化情况进行分析，有利于谷物资源的合理开发和产品的品质保证。

杨晓璇等通过GC-IMS技术对山东、山西、广东等地的食醋香气成分进行比较分析，并结合多元统计学手段，实现了山西产食醋与江苏产食醋样品之间的区分。

李凤林等比较进口、自产不同类型精酿啤酒的香气成分差异，GC-IMS结合多元统计学手段实现了不同类型样品的有效区分，为啤酒品质的改善提供研究基础。

张佳丽等研究不同杂粮和添加量对馒头成品中香气组成的影响，结果发现，杂粮馒头中酯类、醛类和醇类化合物较为丰富。特别是，随着添加量的增加，馒头中挥发性有机化合物的种类和含量呈增加趋势。

闫瑞宇等通过GC-IMS技术比较荞麦酸乳与市售、自制酸乳之间风味差异，结果发现，3-甲基丁醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-戊基呋喃为荞麦酸乳中特有香气成分。

陈虎等对藜麦酒、高粱酒风味成分进行解析，并比较不同原料酿造谷物酒的差异。研究表明，藜麦酒中风味物质的种类高于高粱酒，以酯类、醇类最为丰富。

占成等比较不同香型酿造白酒香气成分的差异，结果发现，不同香型白酒特征风味物质有较大差异，其中，酱香型白酒以3-羟基-2-丁酮、二丙基二硫、糠醛为代表，且与其他香型白酒样品能够明显区分。

周容以不同年份兼香型白酒为实验原料，通过GC-IMS技术探究其风味物质之间的差异，旨在揭示兼香型白酒风味物质形成机制，为白酒品质提升提供理论研究基础。

GC-IMS技术因无需样品前处理、检测速度快、灵敏度高和稳定性好等优势，而作为一种新兴技术在食品分析领域迅速发展。同时，该技术将GC和IMS结合使用，有助于提高分辨复杂基质的分离能力。此外，该技术的检测结果包含大量数据，分析过程中可适当运用化学计量学手段进行协同处理，从而提高结论的可靠性、严谨性。

谷物食品在日常生活中消费量巨大，消费者也对于其营养品质和食用安全性提出更高的要求。将GC-IMS技术运用于谷物食品的新鲜度检测、品质评价、产品开发等方面具有重要的实践意义，并取得了显著的成效。

未来应扩展GC-IMS仪器的化合物数据库, 并联合其他分析检测技术，为谷物食品附加值提高和产品质量控制提供有力技术保障。

文章摘自：

胡航伟 , 程晶晶，等.气相离子迁移谱技术在谷物食品中的应用研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2024, 15(5): 253‒259.

看到这儿，再回头看端午节的粽子——从原料产地到贮藏保鲜，从蒸煮火候到发酵转化……GC-IMS能替咱研究得明明白白。靠谱~

端午安康，吃粽快乐~

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