烏衣紅曲黃酒揮發性物質檢測方法學研究

蘇 昊，梁璋成，李維新,*，林曉姿

[1.福建省農業科學院農業工程技術研究所， 福建 福州 350003； 2.農業農村部亞熱帶特色果蔬菌加工重點實驗室(部省共建)， 福建 福州 350003；3.福建省農產品(食品)加工重點實驗室， 福建 福州 350003]

黃酒的風味在黃酒質量評價時占有重要地位，但其風味的形成受其中各種化學成分的影響，同時黃酒中的揮發性物質等化學成分非常復雜[1-5]，通過感官評定或個別成分的分析評價其風味及質量品質，易受人為等外界因素的影響[6-7]。朱潘煒等[8]采用氣相色譜質譜聯用(Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS)的方法對浙江古越龍山紹興黃酒基酒中的揮發性物質進行分析，發現了乙酸乙酯、3-甲基丁醇、β-苯乙醇等多種成分，可以用于鑒別黃酒的品質。

福建烏衣紅曲黃酒是具有地區特色的紅曲黃酒之一，目前面臨著黃酒陳釀品質無法科學界定的問題。本研究目的是針對烏衣紅曲黃酒建立起揮發性物質檢測方法，并對檢測方法學進行考察，判斷檢測方法精密度以及方法的重現性、穩定性，分析能否滿足烏衣紅曲黃酒基酒的檢測要求，為后期烏衣紅曲黃酒不同年份基酒揮發性物質的檢測及其陳釀品質評價提供科學的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

陳釀時間為10年的烏衣紅曲黃酒基酒，酒樣由福建山里陳酒業有限公司提供。2-辛醇(純度≥99.8%)，購自美國Sigma公司。

1.2 主要儀器與設備

島津GCMS-TQ8040三重四極桿型氣相色譜質譜聯用儀；固相萃取頭(50/30 μm，二乙烯基苯/碳烯/聚二甲基硅氧烷，Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS)；水浴鍋。

1.3 試驗方法

1.3.1內標溶液制備 準確稱量0.06 mL 2-辛醇，裝于100 mL的容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制2-辛醇含量為0.5 mg·mL-1的內標溶液[4]。

1.3.2黃酒溶液的制備 分別取酒樣1 g和5 μL濃度為0.5 mg·mL-1的2-辛醇標準溶液于15 mL頂空瓶中，加蓋密封，混勻備用。

1.3.3揮發性物質GC-MS色譜檢測 將固相萃取頭在250℃下老化30 min，并插入裝有1.3.2中制備的黃酒溶液的頂空瓶中，于50℃下水浴萃取吸附50 min，萃取結束后拔出萃取頭，并插入氣相色譜儀的進樣口，熱解吸5 min后啟動氣相色譜儀采集數據。

GC條件：采用色譜柱HP-INNOWAX(30 m×0.25 μm×0.25 μm)，壓力50.5 kPa，總流量：8.0 mL·min-1，柱流量：1.0 mL·min-1，線速度：36.3 cm·s-1，吹掃流量：5.0 mL·min-1，不分流進樣，進樣口溫度250℃。升溫程序為：初始溫度40℃，保持3 min，以6℃·min-1的速率升溫到100℃；第二階段以10℃·min-1的速率升溫到230℃，保持7 min。

MS條件：離子化方式選擇電子轟擊(Electron Impact，EI)，發射電流50 μA，電子能量70 eV，離子源溫度為230℃，掃描范圍33～400 a/z。

1.3.4方法學考察 方法學考察參考楊瑩等[9]方法適當修改如下：(1)精密度試驗：取黃酒基酒1份，按1.3.2方法制備樣品溶液，按1.3.3的試驗條件下，重復進樣5次。(2)重現性試驗：取黃酒基酒5份，分別按1.3.2方法制備樣品溶液，按1.3.3的試驗條件下進樣。(3)穩定性試驗：取黃酒基酒1份，按1.3.2方法制備酒樣溶液，按1.3.3試驗條件下分別在配置后的0、1、2、3、4 h下進樣。參照屠鵬飛[10]方法，以2-辛醇為參照峰，對樣品中的揮發性物質的相對保留時間和相對峰面積進行標定，分別計算其相對標準偏差(relative standard deviation，RSD)。

1.4 數據處理

采用NIST14揮發性物質數據庫對揮發性化合物進行定性；離子峰保留時間和峰面積使用島津GCMSsolution軟件處理后導出，并采用EXCEL2010計算RSD值。

2 結果與分析

2.1 烏衣紅曲黃酒基酒揮發性物質色譜圖分析

由圖1可知，各揮發性物質的主要色譜峰在檢測期間出峰延遲和拖尾現象較少、各峰間隔時間較適宜、重疊峰少，樣品主要成分分離效果較好。

圖1 烏衣紅曲黃酒基酒中揮發性物質色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of volatile components in Wuyi Hongqu Huangjiu

2.2 烏衣紅曲黃酒基酒揮發性物質檢測結果分析

由圖2可知，通過化合物定性分析，10年陳烏衣紅曲黃酒基酒中已知的揮發性物質共計48種，其中包含酯類22種、醇類5種、酸類5種、醛類3種。醇類成分[11-13]雖然種類較少，但其在基酒揮發性物質總含量中占比最高，其中苯乙醇(β-苯乙醇)是基酒中相對含量最高的成分，為基酒香氣中貢獻了清甜的玫瑰花香，其次是3-甲基-1-丁醇(異戊醇)和2-甲基-1-丙醇(異丁醇)；酯類物質[14-16]

圖2 基酒中的揮發性物質Fig.2 Volatile substances in the base wine

苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、辛酸乙酯賦予了黃酒豐富的水果香氣、甜蜜的玫瑰花香、菠蘿的香味；醛類物質[17-19]苯甲醛、糠醛等為黃酒增添了苦杏仁、櫻桃及堅果香；酸類物質[20-21]辛酸、己酸等具有辛辣氣味，其與酯、醇、醛類物質共同形成了烏衣紅曲黃酒特有的香氣。

2.3 檢測方法精密度考察

對已定性的含量較高的異丁醇、異戊醇等10種揮發性物質進行研究，以2-辛醇為參照峰，計算各物質峰的相對保留時間和相對保留面積，同時進行相對標準偏差分析。由表1、表2可知，各物質峰的相對保留時間的RSD低于0.1%，相對峰面積的RSD低于5%。在已有的黃酒類揮發性物質研究中，如浙江古越龍山紹興黃酒基酒[8]對揮發性物質檢測技術要求是相對峰面積小于5%，本試驗結果已達到基本要求，表明該方法精密度較好[10]。

表1 方法精密度試驗結果(相對保留時間)Table 1 Method precision test results (the relative retention time)

表2 方法精密度試驗結果(相對峰面積)Table 2 Method precision test results (the relative peak area)

2.4 檢測方法重現性考察

由表3、表4可知，考察的10種揮發性物質的相對保留時間RSD在0.01%～0.11%，其中異丁醇偏差最大，其次是異戊醇和癸酸乙酯，參加考察所有物質的相對保留時間RSD均低于0.2%；另一方面，揮發性物質的相對峰面積RSD低于5%，其中2,3-丁二醇偏差最大，其次是癸酸乙酯和乳酸乙酯。結果表明，該方法檢測數據準確重現性較好[22]。

表3 方法重現性試驗結果(相對保留時間)Table 3 Method reproducibility test results (the relative retention time)

表4 方法重現性試驗結果(相對峰面積)Table 4 Method reproducibility test results (the relative peak area)

續表4

2.5 檢測方法穩定性考察

由表5、表6可知，在考察的揮發性物質中，有8種化合物相對保留時間的RSD≤0.08%，異丁醇和癸酸乙酯這2種成分偏差較大，分別為0.06%和0.08%；在揮發性物質相對峰面積分析結果中，異戊醇的RSD最小，為2.01%，乳酸乙酯的RSD最大，為4.13%。已有結果顯示10種揮發性相對峰面積低于0.1%的RSD物質、相對保留時間小于5%的RSD，結果表明，該方法檢測數據穩定性良好，檢測結果在4 h內較穩定[23]。

表5 穩定性試驗結果(相對保留時間)Table 5 Stability test results (the relative retention time)

表6 穩定性試驗結果(相對峰面積)Table 6 Stability test results (the relative peak area)

3 討論與結論

本研究建立了烏衣紅曲黃酒陳年基酒的揮發性成分GC-MS色譜檢測方法，該方法采用頂空固相方法對烏衣紅曲黃酒基酒中的揮發性物質進行萃取，并在氣質聯用色譜儀中對揮發性物質進行檢測，結果分析顯示色譜峰分離效果較佳，表明建立的烏衣紅曲黃酒基酒揮發性物質檢測方法與條件是可行的。通過以上方法從10年陳基酒中共檢出揮發性成分48種，包括酯類22種、醇類5種、酸類5種、醛類3種，其中的異丁醇、異戊醇、β-苯乙醇等揮發性物質為黃酒中主要的呈味物質，對黃酒風味風格的形成具有重要作用[1,5]。因此，本試驗對基酒中10種主要揮發性物質的進行檢驗方法學考察，結果顯示，各共有物質出峰時間穩定，其相對保留時間的RSD較小，均低于0.2%；各共有物質峰的相對峰面積RSD均低于5.0%，表明該氣相色譜檢測方法的精密度、重現性良好、穩定可行，能夠滿足烏衣紅曲黃酒基酒檢測要求。本研究可為烏衣紅曲黃酒基酒的陳釀品質評價分析提供技術支撐。