異臭分析におけるSPME-GC/MS 及び多変量解析技術の活用＜要旨＞ ミネラルウォーターの異臭分析に、前処理として固相マイクロ抽出（SPME）を用い、GC/MS で測定を行った後、多変量解析ソフトウ
ェア（Mass Profiler Professional）による解析を行いました。異臭成分添加品及び無添加品の 2 群比較を行い、Volcano Plot により統計的有意差のある成分を 26 に絞り込むことができました。クロマトグラムの比較では確認が難しい成分についても抽出が可能で、本法は異臭の原因となる物質の特定に有用でした。

Key Words: ミネラルウォーター、異臭分析、固相マイクロ抽出（SPME）、GC/MS、多変量解析、Mass Profiler Professional（MPP）* * * * * * *1. はじめに
近年、食品の安全性に対する社会的な関心がます
ます高まっています。食品における異臭苦情は数も多く、迅速な対応が要求されます。食品の異臭は、腐敗臭、硫黄臭、カビ臭、消毒臭、溶剤臭等に代表されますが、その原因の特定を官能試験のみで行うには、難しいことが多々あります。一般に、異臭分析には GC/MS 法が用いられており、異臭品と正常品のクロマトグラムを比較して、その成分を特定しますが、微小ピークの場合はそれが困難なことがあります。一方、多変量解析は、食品の香気分析の一つの解析手法として、主成分分析、因子分析、クラスタ分析などにより、銘柄や産地判定などの識別に適用されています。本アプリケーションノートでは、食品の異臭分析に固相マイクロ抽出（SPME）－GC/MS及び多変量解析技術を適用しました。微小ピークについて良好な結果が得られましたので報告します。
2. 測定条件
装置: Gerstel 社 MPS2 多機能オートサンプラ＋
Agilent 社 7890A GC/5975C TAD MSD
多 変 量 解 析 ソ フ ト ウ ェ ア : Agilent 社 Mass Profiler
Professional（SPME）
ファイバー: Sigma-Aldrich 社 DVB/Carboxen/PDMS（2cm）
試料: 10ml（塩化ナトリウム 3g: 塩析）/20ml バイアル
加熱温度 : 60℃
抽出時間 : 30 分間（GC）
注入法: スプリットレス、2min
注入口温度: 270℃
カラム: HP-5ms 30m,0.25mm,0.25μm
オーブン温度: 40℃(3min)-10℃/min-280℃(5min)

カラム流量 : 1.2ml/min（コンスタントフローモード）（MS）
トランスファーライン温度: 280℃
イオン化モード: EI, 電子エネルギー: 70eV
イオン源温度 : 230℃
測定モード
: スキャン（m/z 29-400）

3. 結果
Table 1 に検討を行った異臭成分の WHO ガイドラ
インあるいは嗅覚閾値を示しました。添加濃度は、
カ ビ 臭 成 分 の 2-Methylisoborneol 、 Geosmin 、
2,4,6-Trichloroanisole は 10ppt、クロロフェノー
ル 類 の 2-Chlorophenol 、 4-Chlorophenol 、
2,4-Dichlorophenol 、 2,6-Dichlorophenol 、2,4,6-Trichlorophenol は 1ppb としました。
Table 1 検討を行った異臭成分
WHOガイドライン（*）# 化合物名あるいは嗅覚閾値 添加濃度
1 2-Chlorophenol
0.1－10ppb *1ppb
2 2,4-Dichlorophenol
0.3－40ppb *1ppb
3 2-Methylisoborneol (MIB)
5-10ppt
10ppt
4 4-Chlorophenol
250ppb **1ppb
5 2,6-Dichlorophenol
3ppb **
1ppb
6 2,4,6-Trichloroanisole (TCA)
0.1-2ppt
10ppt
7 2,4,6-Trichlorophenol
2－300ppb *1ppb
8 Geosmin
1-10ppt
10ppt** 出典：「Advances in Taste-&-Odor Treatment & Control」, Amer
Water Works Assn（1995）

市販のミネラルウォーターを試料とし、異臭成分添加品及び無添加品をそれぞれ、n=3 で測定を行いました。Fig.1 に、それぞれのトータルイオンクロマ
トグラム（TIC）を示しました。クロマトグラムの比較により容易に確認できた成分は、8 成分中 2 成分（2-Chlorophenol、2,4-Dichlorophenol）でした。

1

へ絞り込むことができました。Fig.4 に、Volcano
Plot を示しました。

← 2,4-Dichloro
phenol

← 2-Chlorophenol

アバンダンス

添加品（8成分）

TIC: odor29.D\data.ms

200000150000100000

50000

0
9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

14.00

15.00

14.00

15.00

時間-->
アバンダンス

無添加品

TIC: odor28.D\data.ms

200000150000100000

50000

0
9.00

10.00

11.00

12.00

13.00

時間-->

Fig.1 異臭成分添加ミネラルウォーター及び無添加品の TIC
次に、多変量解析ソフトウェア（Mass ProfilerProfessional）を用いて、この 2 つの試料間においる統計的に有意差のある化合物（ピーク面積）の抽出を行いました。まず、NIST AMDIS のデコンボリューションにより、コンポーネントの検出を行い、その結果を Mass Profiler Professional で読み込みました。ピークアライメント後、1528 の Entity（化合物）が検出されました。Fig.2 に、RT vs Mass Plotを示しました。

Fig.4 Volcano Plot によるフィルタリング
Mass Profiler Professional の ID Browser を用いて、26 の Entity のライブラリ検索を行った結果、クロマトグラムの比較では、確認が困難な 4 成分についても抽出が可能で、添加異臭 8 成分中 6 成分の抽出が行えました。Table 2 に、Entity リストを示しました。
Table 2 Entity リストFig.2 RT vs Mass Plot
次に、Quality Control によるフィルタリングにより、信頼性の低い Entity を排除し、1528 から 217に絞り込むことができました（どちらかのサンプルに 100％存在する Entity のみ）。その結果を Fig.3に示しました。

→ 2-Chlorophenol→ 2,4-Dichlorophenol→ 2-MIB→ 2,6-Dichlorophenol→ 2,4,6-TCA→ Geosmin

4. まとめMass Profiler Professional は、2 試料間で、ピーク強度が異なる成分（統計的に優位差がある成分、n=3 以上必要）を簡単な操作で抽出することができるため、異臭成分の特定に有用でした。

Fig.3 Quality Control によるフィルタリング結果
最後に、Volcano Plot（T-検定による p-value<0.01、Fold change は>2）を用いて、統計的有意差によるフィルタリングを行った結果、Entity を 217 から 26【GCMS-200912NK-001】
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