颜振敏 程娇娇 冯俊旗 魏新军
摘要:以四五老窖白酒为研究对象,采用气相色谱-质谱(GC-MS)法测定了四五老窖白酒中的香气成分,以面积归一化法测定其各组分的相对含量,共检测鉴定出45种成分,占香气总量的99.98%;同时气相色谱结合外标法测定了其中16种主要香气成分的含量,该方法线性在0.1~100 μg/mL和100~8 000 μg/mL范圍内,相关系数为0.995 6~0.999 5。其中己酸乙酯(1 151.53 μg/mL, 49.10%)、乳酸乙酯(769.76 μg/mL, 18.65%)和乙酸乙酯(430.70 μg/mL)含量较高,是该酒的主要呈香成分。
关键词:四五老窖白酒;香气成分;气相色谱-质谱法
中图分类号:TS262.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)22-5722-04
Abstract: The aroma scomponents in Siwulaojiao wine were analyzed by GC-MS. 45 components, which up to 99.98% of total aroma components,were detected according to the peak area normalization. 16 components in Siwulaojiao wine were determined quantitatively by gas chromatography with external standard method. The correlation coefficient of standard curve was 0.995 6%~0.999 5%,within a range of 0.1~100 μg/mL and 100~8 000 μg/mL of aroma components. Ethyl caproate(1 151.53 μg/mL,49.10%) and ethyl lactate(769.76 μg/mL,18.65%) were the mainly aroma components in Siwulaojiao wine.
Key words:Siwulaojiao wine;aroma;gas chromatography-mass
中国白酒香味组成极其复杂,组分种类含量跨度之大,堪称世界蒸馏酒之冠[1]。目前国内外对白酒香气成分的研究较多,但都集中在对中国一些名优、高档白酒的香气物质的分析,例如:茅台、习酒、剑南春、洋河等名酒[2-10]。河南地区除宋河、杜康、赊店老酒等名酒外[11-13],其他白酒香气成分研究鲜有报道。四五老窖白酒是河南八大名酒之一,具有“芳香浓郁、入口芳馥和浓香显著等”的特点,开展其香气成分分析,将有助于解析其品质内涵,为深入推动四五老窖白酒开发提供参考。
白酒主要由水、自身发酵产物乙醇及呈香呈味物质构成,其中98%~99%为乙醇-水溶液,1%~2%为香味成分。在中国传统白酒中,l%~2%的香味成分对白酒风味构成起着决定性作用,主要由酯、醇、酸、醛、酮类物质组成。因此对白酒中这些成分的鉴定将有助于解析白酒风味,为其质量控制提供参考[14]。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
四五老窖白酒酒精度52%(V/V),属浓香型白酒,生产许可证编号:QS4100 1501 1715,产品标准号:GB/T10781.1-2006(优级),生产厂家:河南祥龙四五酒业有限公司,产地:河南省周口市庆丰街50号。
各标准品购于上海晶纯实业有限公司;二氯甲烷和无水Na2SO4(分析纯)购于天津市科密欧化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
TRACE GC ULTRA气相色谱与DSQII 质谱联用仪,Xcalibur色谱工作站及2005版NIST谱图库,色谱柱Thermo TG-WAXMS (30 m×0.25 mm×0.25 μm)(美国,菲尼根);旋转蒸发器RE-5299(巩义市予林仪器有限责任公司)。
1.3 方法
1.3.1 标准溶液的配制 分别吸取2 mL乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、棕榈酸乙酯、仲丁醇、正丙醇、正丁醇、异戊醇、冰乙酸、正丁酸、正己酸、糠醛,以二氯甲烷定容至10 mL。分别取一定量标准溶液定容至25 mL,混合标准品各组分浓度见表1。将配制的混合标准溶液分别吸取0.5、1、1.5、2、2.5 mL定容至10 mL,得5个不同浓度梯度的混合标准溶液。经过GC检测后,绘制工作直线,并计算线性回归方程,并根据回归方程,计算各组分含量。
1.3.2 前处理 取100 mL酒样,置于250 mL分液漏斗中,加入二氯甲烷,振荡15 min,静置5 min,取下层液体,再次萃取。二氯甲烷依次添加80、50、30 mL,连续萃取3次。取萃取后液体过滤至旋转蒸发瓶,蒸馏至1 mL左右,用二氯甲烷定容至10 mL,0.25 μm有机滤膜过滤后装入棕色样品瓶,置于4 ℃,待测。
1.3.3 气相色谱-质谱分析 色谱柱为TG-WAXMS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μ m);程序升温,40 ℃保持5 min,以5 ℃/min 升至90 ℃保持0 min,再以8 ℃/min 升至220 ℃,保持10 min;进样口温度200 ℃;进样量1.0 μL,分流比10∶1;载气为氦气,1 mL/min。离子电离(electron ionization,EI),电子能量70 eV;传输线温度250 ℃;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;质量扫描范围:m/z 35~400 amu。NIST05谱库检索,定性分析。
1.3.4 气相色谱分析 色谱柱DB-FFAP毛细管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);载气为氮气;流速2 mL/min;进样口温度230 ℃;柱温:初始温度为35 ℃。保持5 min,以8 ℃/min升温至125 ℃。以40 ℃/min升至230 ℃,保持2 min;檢测器温度:250 ℃;氢气流速:40 mL/min;空气流速:400 mL/min;尾吹气流速:30 mL/min;分流比10∶1;进样量:1 μL。
2 结果与分析
2.1 四五老窖白酒中香气成分气相色谱-质谱分析总离子色谱图
四五老窖白酒的总离子流图见图1,从四五老窖白酒中鉴定出46种香气成分,其含量占香气总量的99.98%。
2.2 四五老窖白酒中的香气成分及相对含量分析
利用NIST05谱库检索检出四五老窖白酒中的香气成分种类及相对含量,结果见表2。
由表2可知,四五老窖白酒共鉴定出45种香气成分,其中酯类21种、酸类11种、醇类10种、烷烃种2、醛类1种和酮类1种。他们的相对含量分别为酯类70.63%、醇类6.66%、酸类22.22%、烷烃0.08%、醛类0.24%、酮类0.15%。酯类物质中己酸乙酯含量最高,相对含量为49.10%,其次是乳酸乙酯,相对含量是18.65%。酸类物质中己酸和丁酸含量较高,相对含量分别为10.51%和5.55%,占总酸含量的72.28%。醇类物质中3-甲基丁醇含量最高,相对含量为4.25%,占总醇含量的63.81%。
2.3 主要香气成分的定量分析
分别分析白酒样品和加标样品,设3个平行,测定结果见表3。
由表3可知,己酸乙酯(1 151.53 μg/mL)、乳酸乙酯(769.76 μg/mL)和乙酸乙酯(430.70 μg/mL)含量较高,是白酒的主要呈香成分。各组分相对标准偏差和平均回收率分别在0.52%~2.15%和85%~130%之间,满足定量分析要求。该方法同时测定了四五老窖白酒中16种香味物质,该方法可快速、准确分析白酒中的主要香气成分。
在四五老窖白酒样品中,16种主要香气物质比例关系基本一致。酯类成分含量中,己酸乙酯>己酸乙酯>乙酸乙酯>丁酸乙酯,酯类成分是浓香型白酒的主体香味成分,尤其是己酸乙酯具有较低的气味界限值,使浓香型白酒具有“喷香浓郁”的风味感觉;醇类成分含量中,异戊醇>正丙醇>正丁醇>仲丁醇,异戊醇对酒的味道和放香影响较大,合适的配比使酒体匀称丰满;酸类成分含量中,正己酸>正丁酸>乙酸,浓香型白酒己酸百分含量突出,是形成酯的重要前体物质。该结果为四五老窖白酒的调香勾兑,以及解释不同浓香型白酒之间差异提供了重要参考。
3 结论
通过对四五老窖白酒样品气相色谱-质谱分析,从四五老窖白酒样品中共检测出45种成分,其含量占香气总量的99.98%。气相色谱结合外标法测定了其中16种主要香气物质的含量,结果显示16种主要香气物质含量比例关系基本一致。在四五老窖白酒中含量较高的是酯类、酸类和醇类,他们的相对含量分别为酯类70.63%、醇类6.66%、酸类22.22%,相对含量较高的成分主要有己酸乙酯、乳酸乙酯、己酸、丁酸和3-甲基丁醇等。本研究为四五老窖白酒中的风味物质研究、产品风味改善以及评价不同浓香型白酒的差异提供了参考依据。
参考文献:
[1] 王 然,李 蕊,宋焕禄.GC-O-MS对比两种浓香型白酒中的挥发性成分[J].食品科学,2012,30(1):41-45.
[2] 张永生,张小昊,李 波,等.茅台迎宾酒GC/MS分析条件优化及成分鉴定[J].酿酒科技,2011,11(11):110-112.
[3] 王晓欣,范文来,徐 岩.应用GC-O和GC-MS分析酱香型习酒中挥发性香气成分[J].食品与发酵工业,2013,39(5):154-160.
[4] 吴天祥,刘春朝.贵州12种代表性白酒特征性香气成分的研究[J].酿酒科技,2005(9):31-35.
[5] 柳 军.口子窖和剑南春白酒香气物质研究[D].江苏.无锡:江南大学,2008.
[6] 曹云刚,胡永钢,马燕红.汾酒酒醅发酵过程中香气成分的变化规律[J].食品科学,2010,31(22):367-371.
[7] 聂庆庆,范文来,徐 岩,等.洋河系列绵柔型白酒香气成分研究[J].食品工业科技,2012,33(12):68-74.
[8] 杜艳红,聂建光,王 超.萃取技术结合气相色谱-质谱联用技术剖析红星二锅头酒中的香味成分[J].酿酒,2010,37(2):68-70.
[9] 廖永红,杨春霞,胡佳音,等.气相色谱-质谱法分析比较牛栏山牌清香型二锅头酒和浓香型白酒中的香味成分[J].食品科学,2012,(33)6:181-185.
[10] 张五九,何松贵,韩兴林,等.豉香型白酒风味成分分析研究[J].酿酒科技,2010(12):58-64.
[11] 冯俊旗,颜振敏,魏新军.气相色谱-质谱检测分析赊店老酒中的微量成分[J].河南科技学院学报(自然科学版),2011,39(6):23-26.
[12] 冯俊旗,张永生,魏新军.宋河粮液风味成分分析[J].酿酒科技,2012(3):89-91.
[13] 冯俊旗,张永生,魏新军.杜康酒香气成分的GC/MS分析[J].光谱实验室,2013,30(2):847-849.
[14] 汤道文,谢玉球,朱法余,等.白酒中的微量成分及与白酒风味技术发展的关系[J].酿酒科技,2010(5):78-81.
(责任编辑 周有祥)