喬翠紅，劉崇彥（軍事經(jīng)濟(jì)學(xué)院襄陽士官學(xué)校，湖北襄陽441000）

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HS- SPME- GC- MS結(jié)合保留指數(shù)分析黃酒月英醉的易揮發(fā)成分

喬翠紅，劉崇彥
（軍事經(jīng)濟(jì)學(xué)院襄陽士官學(xué)校，湖北襄陽441000）

摘要：采用頂空固相微萃?。℉ead Space Solid-Phase Micro-Extractions, HS-SPME）與氣/質(zhì)聯(lián)用（Gas Chromatgraphy-Mass Spectrometry, GC-MS）技術(shù)，并結(jié)合程序升溫保留指數(shù)(Temperature-programmed retention index，PTRI)對黃酒月英醉的易揮發(fā)成分進(jìn)行了定性及定量分析。通過單因素和正交試驗(yàn)考察了萃取頭、萃取時間、解析時間及萃取溫度對萃取效果的影響，建立了月英醉黃酒易揮發(fā)成分的HS-SPME-GC-MS分析方法，共檢出75種化合物，確定結(jié)構(gòu)70種，占易揮發(fā)成分總量的99.33 %，其中酯類、醇類、酚類、酸類、醛酮類分別占易揮發(fā)成分的38.10 %、27.00 %、18.50 %、10.85 %、1.58 %，此外，還檢測到吡嗪類化合物、呋喃類化合物、烴類化合物等。

關(guān)鍵詞：頂空固相微萃?。粴?質(zhì)聯(lián)用；保留指數(shù)；月英醉黃酒；易揮發(fā)成分；黃酒

襄陽黃酒之盛世佳釀“月英醉”，采用純天然黍米、紅棗，加入千年傳承的酒曲，經(jīng)祖?zhèn)麽勗旃に嚺c現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù)完美結(jié)合而成，其特殊風(fēng)味深受消費(fèi)者喜愛。而月英醉易揮發(fā)成分是黃酒風(fēng)味的重要構(gòu)成部分，對月英醉黃酒的易揮發(fā)成分進(jìn)行分析，可為其感官風(fēng)味品評及產(chǎn)品質(zhì)量控制提供重要的理論依據(jù)。

月英醉的成分復(fù)雜，對其進(jìn)行組成分析時，需要分離、富集。傳統(tǒng)的分離、富集方法主要有頂空法(Headspace, HS)[1]、液液萃取(Liquid liquid-extraction, LLE)[2]、同時蒸餾萃取(Simultaneous distillation-extraction, SDE)[3]等，這些方法所需樣品量大、操作繁瑣。固相微萃取(Solid phase micro-extraction，SPME)[4]技術(shù)由于操作簡單、快速、靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)在食品風(fēng)味成分分析上得到廣泛應(yīng)用[5- 9]，且頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用分析（Headspace solid phase micro-extraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS）技術(shù)已廣泛用于白酒[10-11]、啤酒[12-13]、果酒[14-17]、配制酒[18]等易揮發(fā)成分的分析，在對黃酒易揮發(fā)成分的研究中，江偉等[19]通過頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法同時檢測了不同酒齡的知名黃酒中34種易揮發(fā)成分的含量，王培璇等[20]采用頂空固相微萃取和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)從不同地區(qū)的12種黃酒中共檢測出142種揮發(fā)性物質(zhì)，朱潘煒等[21-22]采用頂空固相微萃取-氣相色譜聯(lián)用質(zhì)譜法分析了黃酒中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分并分別構(gòu)建了不同年份成品酒、基酒的GC-MS指紋圖譜，但對襄陽黃酒月英醉易揮發(fā)成分的分析尚未見報(bào)道。

色譜保留指數(shù)作為色譜定性的一種較為可靠的分析參數(shù)，常用來定性區(qū)分不同的異構(gòu)體，將質(zhì)譜測定結(jié)果結(jié)合程序升溫保留指數(shù)(Temperature-programmed retention index，PTRI)法，能更加準(zhǔn)確的確定化合物結(jié)構(gòu)[23-25]。

本實(shí)驗(yàn)以黃酒月英醉為研究對象，在確定了最佳萃取條件的基礎(chǔ)上，首次采用氣相色譜-質(zhì)譜（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)并結(jié)合程序升溫保留指數(shù)(PTRI)法對其進(jìn)行定性和定量分析，建立了月英醉易揮發(fā)成分的HS-SPME-GC-MS分析方法，為月英醉黃酒感官風(fēng)味品評及產(chǎn)品質(zhì)量控制提供了一定的實(shí)驗(yàn)及理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

樣品：月英醉，市售；NaCl(分析純)，天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；正構(gòu)烷烴混合對照品C7～C40，上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm CAR/PDMS、100 μm PDMS固相微萃取頭及萃取手柄，美國Supelco公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鄭州長城科工貿(mào)有限公司；7890A-N5975氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1頂空固相微萃取方法

用10 mL移液管準(zhǔn)確移取8.0 mL黃酒樣品于20.0 mL頂空瓶中，再加入3.5 g NaCl和攪拌子，并用帶有硅橡膠隔墊的瓶蓋密封，將其置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中，在恒溫80℃下攪拌平衡15 min，然后將已活化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭插入頂空瓶中并使其末端距離頂空瓶內(nèi)液面約1 cm處，在萃取溫度80℃下萃取35 min，待GC-MS聯(lián)用分析。

1.3.2氣/質(zhì)聯(lián)用分析條件及測定方法

氣相色譜條件：色譜柱為FFAP（30 m×0.25 mm× 0.25 μm）；色譜柱升溫程序：初始溫度為35℃并以3.5℃/min升至230℃，保持10 min；載氣He，流速1 mL/min，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度250℃。

質(zhì)譜條件：電子電離（electron ionization,EI）源，離子源溫度230℃，電子電離能量70 eV，四級桿溫度150℃，質(zhì)量掃描范圍的荷質(zhì)比（m/e）22～500，質(zhì)譜庫為NIST 05 a.L，掃描模式為全掃描。

測定方法：運(yùn)用上述氣/質(zhì)聯(lián)用分析條件，將已萃取的萃取頭插入GC進(jìn)樣口，解析8 min，全掃描得總離子流色譜圖，通過質(zhì)譜解析以及與NIST 05 a.L中標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比對，確定黃酒易揮發(fā)成分的結(jié)構(gòu)，并通過峰面積歸一化法計(jì)算各物質(zhì)的相對百分含量。

1.3.3單因素試驗(yàn)方法

以峰個數(shù)和總峰面積為主要考察指標(biāo)，設(shè)置單因素試驗(yàn)依次考察萃取頭（50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm CAR/PDMS、100 μm PDMS）、萃取時間（25 min、30 min、35 min、40 min）、解析時間（5 min、6 min、7 min、8 min）、萃取溫度（65℃、70℃、75℃、80℃）對萃取效果的影響?？疾炱渲袉我灰蛩貢r，固定其他條件：準(zhǔn)確移取8.0 mL樣品4份，分別置于20.0 mL頂空瓶中并加入攪拌子及3.5 g NaCl，然后密封，放入集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中。

1.3.4正交試驗(yàn)方法

將A萃取頭種類、B萃取時間(min)、C解析時間(min)、D萃取溫度(℃)作為考察因素，以峰個數(shù)和總峰面積為考察指標(biāo)，設(shè)計(jì)見表1的4因素3水平的正交試驗(yàn)，并進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，最終確定HS-SPME-GC-MS分析月英醉黃酒易揮發(fā)性成分的條件。

表1 正交因素水平表

1.4程序升溫保留指數(shù)定性分析方法

將被測樣品和C7～C40的正構(gòu)烷烴內(nèi)標(biāo)在相同條件下分別進(jìn)樣，然后根據(jù)下式程序升溫線性保留指數(shù)公式計(jì)算月英醉黃酒中各揮發(fā)性成分的保留指數(shù)[26]，并與文獻(xiàn)報(bào)道的保留指數(shù)比對確認(rèn)。

Ixt=100n+100×[（tRx-tRn）/（tRn+1-tRn）] (tRn+1> tRx＞tRn）式中：Ixt——程序升溫線性保留指數(shù)；

n——正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)；

tRx——被測組分的保留時間（min）；

tRn——碳原子數(shù)為n的正構(gòu)烷烴的保留時間（min）；

tRn+1——碳原子數(shù)為n+1的正構(gòu)烷烴的保留時間（min）。

2　結(jié)果與分析

2.1頂空固相微萃取條件的選擇

首先，加強(qiáng)對施工材料的管理工作。嚴(yán)格確認(rèn)材料質(zhì)量，再進(jìn)行入庫保管。在管理時要根據(jù)材料的性能加強(qiáng)管理，如對于混凝土、鋼鐵等材料，要加強(qiáng)對環(huán)境溫濕度的控制，避免材料質(zhì)量受到影響。在調(diào)用時也要加強(qiáng)管理，保證材料應(yīng)用時的質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.1萃取頭種類的選擇

按照單因素試驗(yàn)方法，在70℃下，攪拌預(yù)熱15 min，然后分別將不同型號的萃取頭插入頂空瓶中距離液面1 cm處，萃取吸附30 min，解析6 min的實(shí)驗(yàn)條件下，分別考察50/30 μm DVB/CAR/PDMS、65 μm PDMS/DVB、75 μm CAR/PDMS、100 μm PDMS萃取頭對萃取效果的影響，結(jié)果見表2。

表2 不同萃取頭對萃取效果的影響

從表2可知，用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭進(jìn)行分離富集得到的化合物數(shù)量最多且總峰面積最大，因此該萃取頭為最佳萃取頭。

2.1.2萃取時間的選擇

在確定萃取頭為50/30 μm DVB/CAR/PDMS的條件下，其他條件同2.1.1，分別考察萃取時間25 min、30 min、35 min、40 min對萃取效果的影響，結(jié)果見圖1。

圖1 不同萃取時間對萃取效果的影響

由圖1可知，隨著萃取時間的延長，峰個數(shù)和總峰面積先上升后趨于穩(wěn)定，且在萃取30 min和35 min時得到的化合物數(shù)量相同，但在萃取35 min時得到的總峰面積最大，所以最佳萃取時間為35 min。

2.1.3解析時間的選擇

在確定最佳萃取時間為35 min的條件下，其他條件同2.1.2，分別考察解析時間5 min、6 min、7 min、8 min對萃取效果的影響，結(jié)果見圖2。

由圖2可知，解析時間為7 min時峰個數(shù)和總峰面積達(dá)到最大，再延長解析時間沒有明顯變化，故最佳解析時間為7 min。

2.1.4萃取溫度的選擇

在確定最佳解析時間為7 min的條件下，其他條件同2.1.3，分別考察萃取溫度65℃、70℃、75℃、80℃對萃取效果的影響，結(jié)果見圖3。

圖2 不同解析時間對萃取效果的影響

圖3 不同萃取溫度對萃取效果的影響

由圖3可知，萃取溫度為75℃時峰個數(shù)和總峰面積達(dá)到最大，故最佳萃取溫度為75℃。

2.1.5正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按1.3.4節(jié)方法進(jìn)行正交試驗(yàn)，其結(jié)果見表3和表4。

表3 正交試驗(yàn)的結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)對峰面積和峰個數(shù)的影響極差分析

由表4可知，當(dāng)以峰個數(shù)為考察指標(biāo)時，各因素對萃取效果的影響大小順序?yàn)锳＞D＞C＞B，即萃取頭種類影響最大，萃取溫度次之，較優(yōu)組合為A1B2C3D3；當(dāng)以峰面積為考察指標(biāo)時，各因素對萃取效果的影響大小順序?yàn)锳＞D＞B＞C，即萃取頭＞萃取溫度＞萃取時間＞解析時間，較優(yōu)組合為A1B2C3D3。由上可知，萃取頭對峰個數(shù)和總峰面積影響最大，萃取溫度次之，較優(yōu)組合為A1B2C3D3，即選用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，萃取時間35 min，解析時間8 min，萃取溫度80℃。將最終確定的較優(yōu)組合與正交表中第3組實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證,較優(yōu)組合得到75個色譜峰，總峰面積為1.965×109，證明最終確定的較優(yōu)組合更好。

2.2月英醉黃酒易揮發(fā)成分的分析結(jié)果

將按1.3.1節(jié)HS-SPME分離富集方法所得樣品，按1.3.2節(jié)方法進(jìn)行分析，其總離子流色譜圖見圖4，解析結(jié)果見表5。

圖4 月英醉黃酒揮發(fā)成分總離子流色譜圖

表5 月英醉黃酒揮發(fā)性成分分析結(jié)果

從圖4、表5可知，從月英醉黃酒中共分離得到75種化合物，確定結(jié)構(gòu)的有70種，占月英醉黃酒揮發(fā)性成分的99.33 %，其中包括酯類化合物20種（含量38.10 %）、醇類化合物15種（含量27.00 %）、酚類化合物4種（含量18.50 %）、酸類化合物14種（含量10.85 %）、醛酮類化合物5種（含量1.58 %）以及其他化合物12種（含量3.30 %）。這些易揮發(fā)成分中相對含量在1 %以上的是乙酸乙酯、3-甲基丁醇、2-羥基丙酸乙酯、乙酸、1,1-甲氧基苯基肟、苯乙醇、2,4-二叔丁基苯酚、鄰苯二甲酸叔丁酯丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯。

續(xù)表5 月英醉黃酒揮發(fā)性成分分析結(jié)果

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)首次采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)結(jié)合程序升溫保留指數(shù)對月英醉黃酒進(jìn)行定性和定量分析，初次建立了月英醉黃酒易揮發(fā)成分的HSSPME-GC-MS分析方法：FFAP色譜柱、50/30 μm DVB/ CAR/PDMS萃取頭、樣品用量8.0 mL/20.0 mL樣品瓶、加鹽量3.5 g、萃取時間35 min、萃取溫度80℃、平衡時間15 min、解析時間8 min。在選定的最優(yōu)條件下，共得到75種化合物，確定結(jié)構(gòu)的有70種，其含量占總揮發(fā)性成分總量的99.33 %。其中含量最多的依次是酯類、醇類、酚類，種類最多的依次是酯類、醇類、酸類。酯類對月英醉黃酒的香氣影響較大；醇類化合物中的苯乙醇含量最高（15.62 %），對黃酒的香氣有非常重要的貢獻(xiàn)[30]；酚類化合物占揮發(fā)性成分的18.50 %，可知月英醉黃酒有較強(qiáng)的抗氧化能力，得出了與湯尚文等[31]一致的研究結(jié)論。月英醉黃酒中的這些揮發(fā)性成分共同賦予其獨(dú)特的風(fēng)味。每種香氣物質(zhì)對月英醉黃酒香氣的貢獻(xiàn)除了與該物質(zhì)的含量有關(guān)外，還與該物質(zhì)的感官閾值及各物質(zhì)間的相互作用有關(guān)，其內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。

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2016川酒新品發(fā)布會在瀘州國際會展中心舉行

本刊訊：2016年3月19日上午，由四川省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會和瀘州市人民政府聯(lián)合舉辦的2016川酒新品發(fā)布會在瀘州國際會展中心舉行。五糧液、瀘州老窖、郎酒等18家白酒企業(yè)的67個新產(chǎn)品進(jìn)行了集中發(fā)布。

四川省委副書記、省長尹力，副省長甘霖出席發(fā)布會。瀘州市委書記蔣輔義、中國白酒金三角協(xié)會會長王國春出席發(fā)布會并先后致辭。瀘州市委常委、常務(wù)副市長曹俊杰，市委常委、副市長王建翔參加發(fā)布會。

蔣輔義在致辭中表示，五糧液、瀘州老窖、郎酒等18家白酒企業(yè)在2016中國國際酒業(yè)博覽會期間舉行新產(chǎn)品發(fā)布會，借助酒博會平臺宣傳推廣新產(chǎn)品令人欣喜。當(dāng)前，年輕消費(fèi)群體已經(jīng)成為了新的消費(fèi)主體，酒吧、茶吧、咖啡吧等場所是白酒發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，白酒的市場空間越發(fā)的復(fù)雜。白酒行業(yè)要積極適應(yīng)新興消費(fèi)需求，就需要主動創(chuàng)新，順應(yīng)市場需求，引導(dǎo)各白酒企業(yè)主動研究開發(fā)新的產(chǎn)品，滿足不同地區(qū)和消費(fèi)群體，積極把握市場未來。

發(fā)布會上，五糧液集團(tuán)、郎酒集團(tuán)分別介紹了新品開發(fā)案例。（黃筱鸝）

Analysis of Volatile Compounds in Yueyingzui Yellow Rice Wine by HS-SPME-GC-MS Combined with Retention Index

QIAO Cuihong and LIU Chongyan
（Xiangyang NCO School, Military Economics College, Xiangyang, Hubei 441000, China）

Abstract:The volatile compounds of Yueyingzui yellow rice wine were analyzed qualitatively and quantitatively by headspace solid phase micro-extraction (HS-SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) combined with retention index (RI). Through the analysis of the effects of SPME fiber type, extraction time, resolving time and extraction temperature on the extraction of volatile compounds by single factor test and orthogonal experiments, the analytic method of the volatile compounds in Yueyingzui yellow rice wine was established. The results showed that 75 kinds of compounds were detected in the yellow rice wine, and 70 of them were structurally identified (99.33 % of the total amount of volatile compounds), and the main volatile compounds included esters, alcohols, phenols, acids, aldehydes and ketones (38.10 %, 27.00 %, 18.50 %, 10.85 %, 1.58 % of the total amount of volatile compounds) etc. Besides, other compounds including furans, aromatic compounds, phenazine were also identified.

Key words:headspace solid phase micro-extraction(HS-SPME); gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS); retention index (RI); Yueyingzui yellow rice wine；volatile compounds; yellow rice wine

通訊作者：劉崇彥，男，副教授，研究方向：軍隊(duì)飲食保障。

作者簡介：喬翠紅（1988-），女，助教，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與軍隊(duì)飲食保障，E-mail：qiaocuihong88@163.com。

收稿日期：2015-10-27

DOI：10.13746/j.njkj.2015410

中圖分類號：TS262.4；TS261.4；TS261.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）04-0096-06

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2015-12-30；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151230.0928.006.html。