利用GC-MS分析不同白酒中的微量組分

張丹丹，李曉路，周 宇，李 茜

(1.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院，山東濟(jì)寧 272067；2.濰坊奇固包裝制品有限公司，山東濰坊 262400)

白酒是世界六大蒸餾酒之一[1]，按生產(chǎn)工藝可分為固態(tài)法白酒、液態(tài)法白酒和固液法白酒[2]。白酒在生產(chǎn)過程中，由于自然環(huán)境、釀造原料、糖化發(fā)酵劑種類以及加工工藝的不同，形成了不同的香型[3-4]。到目前為止，白酒分為濃香型、醬香型、清香型、米香型、鳳香型、特香型、老白干香型等。

白酒中含有較多的微量組分，如醇類、酚類、醚類、烴類、醛酮類，酒中微量組分的種類和數(shù)量對白酒的風(fēng)味、口感起著決定性作用[5]。在不同發(fā)酵方法生產(chǎn)的白酒中，生產(chǎn)工藝的不同可能會造成微量組分也具有一定的差異，將各種酒中不同微量組分的種類進(jìn)行比較，分析不同白酒中微量組分有所差異的原因，以及不同微量組分對酒的風(fēng)味的作用和影響，并分析這種差異所帶來的優(yōu)缺點(diǎn)，對提升白酒品質(zhì)、完善生產(chǎn)工藝有重要意義。目前用于食品中微量組分的測定方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法[6-8]。氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)技術(shù)[1]具有測定的物質(zhì)種類多、檢測范圍廣、靈敏度高、效能高、樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)，在食品和醫(yī)藥檢測中有著廣泛的應(yīng)用。筆者擬采用氣相-質(zhì)譜法對白酒中微量組分進(jìn)行測定。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1供試樣本。選取6種品牌的白酒樣口，并進(jìn)行編號，詳情見表1。

1.1.2主要試劑。環(huán)己烷(色譜純)，上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超純水，符合GB/T 6682規(guī)定的一級水，實(shí)驗(yàn)室自制；無水乙醇(色譜純)，上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

表1　白酒樣品

1.1.3主要儀器。QP-2010氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津科技有限公司；萃取裝置，上海亞榮生化儀器廠；移液槍，大龍醫(yī)療設(shè)備有限公司。超純水處理系統(tǒng)，美國密理博公司。

1.2方法

1.2.1樣品預(yù)處理。用移液管準(zhǔn)確量取20 mL酒樣置于具塞比色管中，加入5 mL環(huán)己烷，振蕩萃取，分層后取上層液置于分析瓶中，備用。

1.2.2樣品分析。用氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀對預(yù)處理樣品進(jìn)樣分析。離子源溫度230 ℃；輔助加熱溫度200 ℃；進(jìn)樣口溫度220 ℃；四級桿溫度150 ℃；載氣為He；流量1.5 mL/min；不分流進(jìn)樣；流速1.5 mL/min。色譜柱的升溫程序：初始溫度為35 ℃，保持35 min，以5 ℃/min速率升溫至180 ℃，保持20 min。進(jìn)樣量為1 μL。

2　結(jié)果與分析

用氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀對樣品進(jìn)行檢測(圖1)，對照質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(NIST譜庫)[9]利用面積歸一法[10]進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。從表2可看出，固態(tài)發(fā)酵法白酒中的微量組分種類總數(shù)明顯多于固液發(fā)酵法白酒和液態(tài)發(fā)酵法白酒，3種不同發(fā)酵方法的白酒中都含有酯類、醇類和酸類物質(zhì)，并且酯類在不同的白酒中均占有較大比例，尤其是乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯和己酸乙酯，這也是白酒風(fēng)味的主體物質(zhì)。除此之外，白酒中還含有少量的醛酮類、醚類和雜環(huán)化合物。

圖1　不同白酒樣品的酒樣采集色譜圖Fig.1　Chromatogram of liquor sample collection in different liquor samples

微量組分Microcomponents序號No.化合物名稱Compoundname分子式Molecularformula相對含量Relativecontent∥%B-1B-2B-3B-4B-5B-6酯類Esters12-羥基-丙酸乙酯C5H10O35.545.254.624.82——2乙酸乙酯C4H8O28.888.527.968.157.927.873丁酸乙酯C6H12O24.584.844.754.624.294.464戊酸乙酯C7H14O23.563.963.683.623.443.225己酸乙酯C8H16O246.4249.5143.2241.6445.2643.816庚酸乙酯C9H18O20.320.820.66—0.750.547辛酸乙酯C10H20O20.390.68——0.360.398棕櫚酸乙酯C18H36O2—0.110.15———92-甲基丙酸乙酯C6H12O2—0.06————104-甲基戊酸乙酯C8H16O2—0.18————113-甲基丁酸乙酯C7H14O20.070.14————12亞油酸乙酯C20H36O20.16—0.32———13油酸乙酯C20H38O20.64—0.42———14癸酸乙酯C12H24O2—————0.0615月桂酸乙酯C14H28O2—————0.05醇類Alcohols1丁醇C4H10O0.120.250.180.110.150.0921-甲氧基-2-丙醇C4H10O20.520.560.190.260.330.2631-己醇C6H14O0.120.160.150.11——41-戊醇C5H12O—0.320.22——0.1552-己醇C6H14O—0.24————62,3-丁二醇C4H10O0.620.540.460.310.240.397甘油丙三醇C3H8O2—0.350.26———82,6-二甲基-4-庚醇C9H20O—0.16———0.069苯乙醇C3H10O——0.31———酸類Acids1乙酸C2H4O24.634.22—3.633.193.442L-乳酸C3H6O30.450.660.520.310.270.18

接下表

從表3可看出，樣本B-1、B-2中的脂類均不低于10種，高于其他4個樣本；3種白酒中均含有一定醇類，但同種醇類固態(tài)法白酒中含量略高。酯類是構(gòu)成白酒香味的主要成分，含量與比例影響白酒的質(zhì)量與風(fēng)格，醇類是白酒風(fēng)味中醇甜和助香的來源，也是酯類的先驅(qū)物，是香與味連接的紐帶[5]。這也是固態(tài)發(fā)酵的白酒香味、口感更加豐富的原因。酸類主要起到調(diào)和作用，3類白酒中酸類數(shù)目和含量差異較小。

從表2～3還可以看出，同種發(fā)酵方法的白酒中微量組分的種類和含量也存在一定的差異，如固液發(fā)酵法的2種白酒，樣本B-3酯類和醇類數(shù)目及含量均高于樣本B-4，推斷這是由于2種酒的香型不同所引起的差異。因此，固定某種香型進(jìn)行比較，更有利于發(fā)現(xiàn)不同發(fā)酵方法生產(chǎn)白酒的差異。樣本B-2、B-3、B-5同屬于濃香型白酒，對比發(fā)現(xiàn)，樣本B-2共分析出30種微量組分，高于另外2種白酒；其中酯類11種，醇類8種，數(shù)目和含量亦高于另外2個樣本；其他微量組分差異較小。

表3　3種不同發(fā)酵方法白酒中微量組分種類的數(shù)目

3　結(jié)論

白酒中微量組分眾多，在各組分間共同作用和影響更是紛繁復(fù)雜。該試驗(yàn)表明，固態(tài)法白酒微量組分的種類比固液法白酒和液態(tài)法白酒中微量組分種類要豐富，尤其是酯類、醇類等構(gòu)成白酒風(fēng)味的主體物質(zhì)；并且對于大部分種類的微量組分，固態(tài)法白酒中的含量也比另外2種發(fā)酵方式的白酒中含量略高；采用不同發(fā)酵方式的白酒，即便是同種香型，微量組分的種類和含量也會有所差別，說明發(fā)酵方式對于白酒中各類組分的形成和存在起到重要作用。對于不同白酒中微量組分的分析，結(jié)合其所呈現(xiàn)的口感、香氣、風(fēng)味，有利于在實(shí)際生產(chǎn)中選用合理的發(fā)酵方式，結(jié)合現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)補(bǔ)充風(fēng)味物質(zhì)，提高白酒品質(zhì)，保留傳統(tǒng)工藝精華，剔除糟粕，完善白酒生產(chǎn)工藝。

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