固相微萃取法与液液萃取法对赊店老酒呈香物质的分析及比较

颜振敏 刘江伟 鲁倩倩 魏建三 魏新军

摘要：利用固相微萃取和液-液萃取两种萃取方法对赊店老酒中呈香物质进行萃取，通过气质联用技术对其进行检测。结果表明，两种萃取方法共检出53种物质，其中固相微萃取检出35种微量成分，其中酯类26种、醇类3种、酸类2种、缩醛类3种、杂环类1种；液-液萃取检出45种微量成分，酯类28种、醇类4种、酸类5种、缩醛类5种、杂环类3种。两种方法共同检出的物质有27种。两种萃取方法对白酒中呈香物质的分析具有互补性，将SPME和LLE两种方法联合使用可以更加全面地检测出赊店老酒中的挥发性成分。

关键词：固相微萃取；液液萃取；赊店老酒；气质联用；呈香物质

中图分类号：O656.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）21-5401-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.21.051

Aanalysis and Comparison of Fragrant Substances in Shedian Liquor by Solid Phase Microextraction and Liquid-Liquid Extraction

YAN Zhen-min，LIU Jiang-wei，LU Qian-qian，WEI jian-san，WEI Xin-jun

（College of Food， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453003， Henan， China）

Abstract： Using two extraction methods of solid phase microextraction and liquid-liquid extraction to extract the fragrant substances of Shedian liquor， and using GC-MS to analysis. The results showed that the two extraction methods totally extracted 53 kinds of substances， in which 35 kinds of trace elements were detected by solid phase microextractions， including 26 esters， 3 alcohols， 2 acids， 3 acetal， and 45 kinds of trace elements were checked out by the liquid-liquid extraction， including 28 esters， 4 alcohols， 5 acids， 5 acetal， 3 heterocyclic. 27 kinds of material were detected by both of these methods. This study showed that more volatile components could be extracted and identified with acombination of SPME and LLE.

Key words：solid phase microextraction（SPME）； liquid-liquid extraction（LLE）；Shedian wine； gas chromatography-mass spectrometry；aroma

赊店老酒始于夏，兴于汉，盛于明清，酒体丰满，清澈透明，浓郁芳香，醇和协调，纯正爽净。酒度高而不烈，低而不淡。国内外酿酒专家对其给予高度评价，被誉为“酒中之秀”、“中原之佳酿”。

香气成分是影响酒类感官品质的主要因素，对白酒呈香物质的研究具有十分重要的意义。常用的香气提取方法有液液萃取法[1]、同时蒸馏萃取法[2]、固相萃取法[3]、固相微萃取法[4]和搅拌棒吸附萃取法[5，6]等。固相微萃取法是Pawliszyn等[7]于1990年提出的一种无溶剂样品前处理技术，是在固相萃取的基础上结合顶空分析建立起来的一种新的样品预处理方法，其优点是集样品吸附浓缩和解析、进样于一体，几乎不产生二次污染。液液萃取法相对较传统，对白酒中的微量成分可起到浓缩、富集的作用[8]，其优点是提取物质的种类较多，包括难挥发和不挥发物质，缺点是耗时，且所需的样品和溶剂较多[9]。

本试验通过固相微萃取和液液萃取两种方法对赊店老酒中呈香物质进行萃取，并且利用气相色谱-质谱联用仪进行定性分析。然后对两种萃取方法进行比较，并结合两种方法所得结果汇总出赊店老酒中的呈香物质。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890气相色谱和5977质谱仪（安捷伦科技有限公司）；TG-WAXMS石英毛细柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm，安捷伦科技有限公司）；RE-5299型旋转蒸发器（河南智诚科技发展有限责任公司）；SHZ-D（Ⅲ）型循环水式真空泵（河南智诚科技发展有限责任公司）；65 μm PDMS/DVB固相微萃取头、固相微萃取手动进样器（美国Supelco公司）；PC-420 D型磁力加热搅拌器（美国Corning公司）。赊店老酒（酒精度为45%，浓香型白酒，河南赊店老酒股份有限公司）；二氯甲烷、无水硫酸钠（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 固相微萃取法 取6 mL样品放入15 mL锥形瓶中，密封，置于50 ℃ 加热装置下，550 r/min下搅拌15 min后，将转速调为100 r/min后插入萃取头，纤维头置于距离酒样表面1～2 cm的上部空间，萃取40 min后，取出手柄，直接插入进样口，解吸3 min后取出手柄，气质联用仪测定[10]。

1.2.2 液液萃取法 分别量取50 mL白酒和50 mL二氯甲烷于分液漏斗中，摇荡使两种液体充分接触，静置，待完全分离后将下层萃取液放入250 mL磨口三角瓶中，重复萃取3次，合并下层有机相；用无水硫酸钠脱水后过滤，将滤液在旋转蒸发仪（35 ℃，60 r/min）上浓缩至2～3 mL后转入5 mL容量瓶中用二氯甲烷定容，再用一次性无菌注射器经有机系滤头转移至进样瓶中，密封，放入冰箱中备用。

1.2.3 固相微萃取GC-MS分析条件 起始温度为40 ℃，保持2 min后，以2 ℃/min升温至85 ℃，再以5 ℃/min升温至110 ℃，保持2 min，再以4 ℃/min升温至220 ℃，保持1 min；载气为高纯氦气（>99.999%）；载气流速为1 mL/min；进样口温度为230 ℃；手动不分流进样；离子源温度为230 ℃；连接杆温度为150 ℃；电离方式为EI；电子能量为70 eV；电子倍增器电压为1 086 V；质量扫描范围为40～350 amu；Scan扫描方式，溶剂延迟为5.0 min。

1.2.4 液-液萃取GC-MS分析条件 起始温度35 ℃，保持8 min后，以3 ℃/min升温至100 ℃，保持2 min，再以5 ℃/min升温至185 ℃，保持2 min，再以6 ℃/min升温至220 ℃；载气为高纯氦气（>99.999%）；载气流速为1 mL/min；进样口温度为230 ℃；进样量为1.0 μL，分流比为5∶1。质谱条件同上。

2 结果与分析

2.1 固相微萃取GC-MS分析

采用“1.2.1”处理方法对酒中呈香物质进行萃取，按照设定仪器条件对萃取样品进行分析，所得总离子流色谱图如图1。

结合NIST11质谱图库检索技术对出峰物质进行定性分析，所得结果如表1所示，65 μm PDMS/DVB萃取分析后共检测出35种物质，其中酯类26种，占总数的74.29%；醇类3种，占总数的8.57%；酸类2种，占总数的5.71%；缩醛类3种，占总数的8.57%；杂环类1种，占总数的2.86%。在样品中酯类数量最多。

赊店老酒检出的成分中，总酯量占98.1%，其中含量最多的酯类为己酸乙酯，占75.64%，丁酸乙酯的含量次之，占6.64%；总醇量约占0.74%，其中己醇的含量最多，占0.43%；总酸量占0.36%，己酸的含量最多，占0.35%；总缩醛量占0.65%，其中1，1-二乙氧基异戊烷含量最多，占0.63%；杂环类仅有一种为糠醛，占0.15%。

2.2 液-液萃取GC-MS分析

采用“1.2.2”处理方法对酒样进行萃取，按照设定仪器条件进行分析，所得总离子流色谱图如图2。

结合NIST11质谱图库检索技术对出峰物质进行定性分析，所得结果如表1所示，液液萃取分析后共检测出45种物质，其中酯类28种，占总数的62.22%；醇类4种，占总数的8.89%；酸类5种，占总数的11.11%；缩醛类5种，占总数的11.11%；杂环类3种，占总数的6.67%。由数据得出酯类在白酒中最多。

赊店老酒检出的微量成分中，总酯量占87.79%，其中含量最多的为己酸乙酯，占70.29%，丁酸乙酯的含量次之，占6.33%；总醇量占2.09%，醇类中己醇含量最多，占1.43%；总酸量占8.31%，酸类中己酸含量最多，占5.94%；总缩醛量占1.36%，其中1，1-二乙氧基异戊烷含量最多，占0.83%；杂环类含量为0.44%，其中糠醛含量最多，占0.39%。

2.3 两种萃取方法所检测物质比较

本试验分别采用固相微萃取和液液萃取技术结合GC-MS对赊店老酒中微量成分进行了定性分析，所得结果的对比如表1。

结合表1，对赊店老酒中各呈香物质的种类和数量进行统计对比，结果如图3所示。

由表1和图3可知，固相微萃取和液液萃取两种方法在香气成分的提取上具有一定的共性，如表1所示，两种方法共分离得到53种物质，其中酯类34种，醇类5种，酸类5种，缩醛类6种，杂环类3种；两种方法共同检出的物质有27种，其中酯类有20种，醇类3种，酸类2种，缩醛类2种，杂环类仅1种，其中相对含量较多如己酸乙酯、丁酸乙酸、辛酸乙酯、棕榈酸乙酯、戊酸乙酯、庚酸乙酯、己醇、己酸。由图3可看出，两种方法均为酯类最多，其次为其他类，再次为酸类，最后为醇类。固相微萃取中酯类占物质种类总数的74.29%，液液萃取占62.22%。且均为己酸乙酯含量最多。试验结果进一步证实了白酒的香气主体成分大多为酯类物质，含量也较高，并且在浓香型白酒中主体香是己酸乙酯。

两种方法对酒中呈香物质的检测也有一定的差别，呈现出互补性。在酯类的检测上，固相微萃取检出而液液萃取未检出的成分有8种，如乙酸乙酯、琥珀酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯、庚酸异戊酯、癸酸乙酯、辛酸异戊酯、丁醇、1，1-二乙氧基壬烷，占固相微萃取检出物质总数的22.86%，其中有6种为酯类，占17.14%，可见在酯类的检测上两种方法的互补性较强；而对于醇类、酸类和其它类化合物，液液萃取分析检出的物质基本上包含了固相微萃取分析检出的物质。液液萃取检出而固相微萃取未检出的物质共有18种，占液液萃取检出物质总数的40%，分别为丙酸乙酯、乙酸异戊酯、异己酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、己酸异丁酯、乳酸戊酯、十四酸乙酯、丙醇、2-甲基己醇、丙酸、丁酸、丙基丙二酸、丁醛二乙缩醛、1，1-二乙氧基戊烷、1，1，3-三乙氧基丙烷、苯甲醛、糠醇，其中酯类有8种，占17.78%；醇类有2种，占4.44%；酸类有3种，占6.67%；缩醛类有3种，占6.67%；杂环类有2种，占4.44%。

将两种方法共检出的53种物质按照官能团和不同的属性进行分类，并按照所属类别分别进行分析，所得结果如表2。

由表2可知，不同萃取方法对赊店老酒中某些特定的化合物进行了选择性萃取。因此，若侧重于研究酒中的酯类物质，可以两种方法同时使用，能够更全面地分离出白酒中的香气成分；若侧重于研究酒中的醇类、酸类和其它类物质，优先采用液液萃取法进行提取并定性分析。

3 小结与讨论

采用固相微萃取和液液萃取对赊店老酒进行前处理，并结合GC-MS进行定性分析。赊店老酒共检出53种微量成分，主要包括酯类34种、酸类5种、醇类5种、杂环类3种、缩醛类6种；其中液液萃取检测出45种物质，固相微萃取检测出35种物质；含量最多的化合物均为酯类，主体香气成分均为己酸乙酯。两种萃取方法对白酒中呈香物质的分析具有互补性，两种方法结合能够更加全面地对赊店酒中香气成分进行分析。

参考文献：

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[10] 张明霞，赵旭娜，杨天佑，等.顶空固相微萃取分析白酒香气物质的条件优化[J].食品科学，2011，32（12）：49-53.