不同萃取頭對荔枝酒香氣成分分析的比較

張巧珍，肖冬光

(1. 天津科技大學理學院，天津 300457；2. 工業微生物教育部重點實驗室，天津科技大學生物工程學院，天津 300457)

不同萃取頭對荔枝酒香氣成分分析的比較

張巧珍1，肖冬光2

(1. 天津科技大學理學院，天津 300457；2. 工業微生物教育部重點實驗室，天津科技大學生物工程學院，天津 300457)

采用頂空固相微萃取(HS-SPME)與氣質聯用(GC-MS)相結合對荔枝酒中的香氣成分進行了初步分析，比較了3種不同涂層纖維的萃取頭對荔枝酒香氣成分的萃取效果和特點．研究發現，在相同實驗條件下65,μm的PDMS/DVB萃取頭萃取效果最佳．

頂空固相微萃??；氣質聯用；荔枝酒；香氣成分；萃取頭

香氣成分是構成和影響酒類品質及典型性的主要因素[1]．分析酒中的香味物質，通常要對香氣物質進行濃縮預處理．目前，國內外香氣物質的提取方法主要包括液–液萃取法、吹掃捕集法、靜態頂空提取法、動態頂空提取法、同時蒸餾萃取法、超臨界流體萃取法等[2]．但這些方法都存在一定缺陷，如液–液萃取法需要樣品量大、步驟繁瑣耗時、有機溶劑具有毒性、污染環境，且其操作還會引起某些化學組分的變化或丟失；靜態頂空法主要缺點是樣品的蒸汽體積過大，影響色譜柱的分離效能，且一些半揮發和難揮發性的風味化合物無法檢測[3]．

固相微萃取(Solid phase micro-extraction，SPME)是1990 年由加拿大學者Pawlisyzn 提出，并迅速發展和完善的樣品處理新技術，它摒棄了傳統的溶劑提取操作，將萃取、濃縮、進樣集于一體，靈敏度高且操作簡便[4]，成本低廉，在食品、醫藥衛生、生物化學、臨床化學、生理及毒理學、法醫學等諸多領域中獲得了廣泛的應用[5]．近年來，SPME在酒類物質的香氣成分檢測上逐漸引起了人們的注意．汪立平等[6]利用頂空固相微萃取與氣質聯用相結合，建立了一套快速測定蘋果酒中香氣物質的方法；胡國棟等[7]采用頂空固相微萃取結合氣質聯用對啤酒的微量香味組分進行了分析研究，分離鑒定出41種化合物；張軍翔等[8]通過對葡萄酒中香氣成分的分析，對比研究了液–液萃取和浸漬式固相微萃取方法的異同，指出固相微萃取適合葡萄酒揮發性強的成分分析；郭靜等[9]利用頂空固相微萃取和氣質聯用技術，對獼猴桃果酒中的香氣成分進行分析，共計提取出82種香氣物質，優于同類文獻報道．

本文利用頂空固相微萃取與氣質聯用相結合分析了荔枝酒的香氣成分．研究比較了100,μm聚二甲基硅氧烷萃取頭(PDMS)、65,μm聚二甲基硅氧烷與聚二乙烯基苯復合萃取頭(PDMS/DVB)以及75,μm聚二甲基硅氧烷與羧乙基的復合萃取頭(PDMS/ CAR)在萃取化合物的種類上的異同，并對其應用進行分析．

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品

干白荔枝酒(乙醇體積分數11%)，嶺南荔枝加工工程技術研究開發中心．

1.1.2 主要儀器

SPME手動進樣手柄，美國Supelco公司；65,μm PDMS/DVB、75,μm,PDMS/CAR和100,μm,PDMS萃取頭，美國Supelco公司；DF–101S型智能集熱式恒溫磁力加熱攪拌器，上海東璽制冷設備有限公司；Varian,4000,MS型氣相色譜質譜聯用儀器，美國Varian公司．

1.2 方法

1.2.1 SPME萃取

選取65 μm PDMS/DVB、75,μm,PDMS/CAR和100,μm,PDMS萃取頭，萃取荔枝酒中的揮發性成分．(1)萃取頭的老化

3種萃取頭在第1次使用之前需要根據使用說明在氣相色譜進樣口于相應的溫度下老化相應的時間，以后再次使用時則只需在相應溫度下老化30,min即可．

(2)萃取頭萃取

在15.0,mL裝有磁力攪拌子的頂空瓶中加入8.0 mL荔枝酒樣品，40,℃水浴條件下插入萃取頭吸附30 min，然后將該萃取頭在GC進樣口于250,℃解吸10 min，用于GC-MS 分析．3種萃取頭均按上述條件進行萃取操作．

1.2.2 色譜條件

(1)氣相色譜條件

色譜柱為VF–5ms(30,m×0.25,mm×0.25,μm)，進樣分流比5﹕1，程序升溫為40,℃保持3,min，以2℃/min,升溫至120,℃并保持1,min，再以4,℃/min升溫至200,℃并保持1,min，最后以8,℃/min 升溫至250,℃保持6,min．載氣為氦氣，流量為0.8,mL/min，進樣口溫度為250,℃．

(2)質譜條件

EI電離源，電子能量為70,eV，以質荷比(m/z)表示掃描范圍為40～500，離子源溫度220,℃．

1.2.3 定性和定量分析

質譜結果經計算機檢索(NIST2002)進行定性分析．利用面積歸一法計算已定性出的香氣物質的相對含量．

2 結果與分析

2.1 不同萃取頭萃取的揮發性物質數量的比較

3種萃取頭對荔枝酒香氣成分萃取的萃取結果見表1．

表1 不同萃取頭萃取荔枝酒揮發性物質數量的比較Tab.1 Comparison of kinds of aroma components identified in Litchi wine extracted by different extracted fibers

續 表

續 表

續 表

通過對表1統計比較可以發現，100,μm,PDMS萃取頭檢測出59種揮發性物質，65,μm,PDMS/DVB萃取頭檢測出68種揮發性物質，而75,μm,PDMS/ CAR萃取頭僅檢測到53種．從萃取揮發性物質種類來說，65,μm PDMS/DVB萃取頭的效果較好，它能較多地萃取到荔枝酒中的香氣成分．

另外，從表1中還可以發現，在萃取到的這些化合物中，65,μm,PDMS/DVB和100,μm,PDMS兩種萃取頭萃取的相同化合物共有15種，65,μm,PDMS/ DVB和75,μm,PDMS/CAR兩種萃取頭萃取的相同化合物共有20種，而100,μm,PDMS和75,μm,PDMS/ CAR兩種萃取頭萃取的相同化合物僅有8種，這表明65,μm,PDMS/DVB萃取頭在萃取荔枝酒香氣成分的性能上分別與100,μm,PDMS和75,μm,PDMS/CAR接近，兼有后兩者的部分性能，萃取到的香氣成分與后兩者共同的較多．相反，100,μm,PDMS和75,μm PDMS/CAR萃取頭性能差別較大，萃取到相同的香氣成分則較少．因此，這3種萃取頭的萃取性能有一定的不同，萃取到的化合物種類可以累加，但根據所萃取的化合物數量、性質，就一種萃取頭來說，65,μm PDMS/DVB效果最佳．

2.2 不同萃取頭在萃取荔枝酒中揮發性物質種類的2.2 比較

根據表1的結果，歸納了3種萃取頭所萃取化合物的種類(見圖1)．

從圖1可以看出，3種萃取頭在萃取荔枝酒中香氣成分上，對酯類化合物、萜類化合物都有較強的萃取能力，而65,μm PDMS/DVB萃取頭對醇類化合物、雜環類化合物、芳香族化合物和羰基類化合物的萃取有更好的效果．

圖1 不同萃取頭在萃取荔枝酒揮發性物質種類的比較Fig.1 Comparison of aroma components identified in Litchi Fig.1 wine extracted by different extracted fibers

2.3 不同萃取頭萃取荔枝酒中的揮發性物質相對分子質量的比較

不同萃取頭所萃取化合物的相對分子質量分布如圖2所示．

結果表明，3種萃取頭所萃取荔枝酒中香氣成分相對分子質量在100～200之間的化合物較多，其中65,μm,PDMS/DVB萃取頭最為突出．對于相對分子質量在100以下的化合物，75,μm,PDMS/CAR萃取頭的效果更好．對于相對分子質量在230以上的化合物，則以100,μm,PDMS萃取頭的效果更好．

圖2 不同萃取頭萃取荔枝酒中揮發性物質相對分子質量的圖2 比較Fig.2 Comparison about molecular weight of aroma compo-Fig.2 nents identified in Litchi wine extracted by different Fig.2 extracted fibers

2.4 不同萃取頭對荔枝酒中主要香氣成分萃取量的比較

3種萃取頭對荔枝酒中主要幾種香氣成分的萃取量比較見表2．結果表明，65,μm,PDMS/DVB萃取頭對荔枝酒中主要的幾種酯有較高的萃取率，相比較而言，100,μm,PDMS萃取頭則對丁酸異戊酯的萃取率較高，75 μm PDMS/CAR萃取頭對辛酸乙酯的萃取率較高．對于主要的幾種醇、醚和酸，65,μm,PDMS/ DVB萃取頭萃取效果較好．這說明，65,μm,PDMS/ DVB萃取頭對表中所列的幾種主要香氣成分的萃取范圍較大，而另外兩種萃取頭僅對表中個別物質的萃取有較強的選擇性．

表2 不同萃取頭對荔枝酒中主要香氣成分的萃取量比較Tab.2 Comparison of quantities of major aroma components in Litchi wine extracted by different extracted fibers

3 結 論

在荔枝酒香氣物質分析的研究中，3種萃取頭萃取酒樣經GC-MS分析后，表現出較明顯的差異，無論是在化合物的種類、數量，還是對相對分子質量100～200之間的化合物，以及對主要香氣成分的萃取，65,μm PDMS/DVB萃取頭都表現出了較好的萃取效果；因此，就本實驗來說，選用65,μm,PDMS/ DVB萃取頭作為荔枝酒香氣成分分析的樣品預處理為最佳選擇．

［1］李華. 現代葡萄酒工藝學[M]. 西安：陜西人民出版社，2000：20-25.

［2］游義琳，王秀芹，宬戰吉，等. HS-SPME-GC/MS方法在白蘭地香氣成分分析中的應用研究[J]. 中外葡萄與葡萄酒，2008(6)：8-13.

［3］羅濤，范文來，郭翔，等. 頂空固相微萃取(HS-SPME)和氣相色譜–質譜(GC-MS)聯用分析黃酒中揮發性和半揮發性微量成分[J]. 釀酒科技，2007(6)：121-124.

［4］Kataoka H，Lord H L，Pawliszyn J. Applications of solid phase micro extraction in food analysis[J]. Journal of Chromatography A，2000，880(1/2)：35-62.

［5］劉春紅. 固相微萃取技術及其在國內食品領域中的應用[J]. 生命科學儀器，2007，5(9)：3-8.

［6］汪立平，徐巖，趙光鰲，等. 頂空固相微萃取法快速測定蘋果酒中的香味物質[J]. 無錫輕工大學學報，2003，22(1)：1-6.

［7］胡國棟，張曉磊. 頂空固相微萃取–氣相色譜/質譜分析啤酒微量香味組分的研究[J]. 食品與發酵工業，2004，30(2)：1-5.

［8］張軍翔，馮長根，李華. 不同萃取方法對葡萄酒香氣成分的研究[J]. 釀酒，2007，34(2)：69-71.

［9］郭靜，岳田利，袁亞宏，等. 頂空固相微萃取在獼猴桃酒香氣成分測定中的應用[J]. 農產品加工：學刊，2007(3)：34-36.

Comparisons of Different Extraction Fibers for Analysis of Aroma Compounds in Litchi Wine

ZHANG Qiao-zhen1，XIAO Dong-guang2
(1. College of Science，Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300457，China；2. Key Laboratory of Industrial Microbiology，Ministry of Education，College of Biotechnology，Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300457，China)

The aroma compounds of Litchi wine were analyzed by head space solid-phase micro-extraction(HSSPME)coupled to gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). Extraction characteristics of three different coating of extraction fibers were compared. The results indicated that the 65,μm PDMS/DVB was the best in the same experimental conditions.

HS-SPME；GC-MS；Litchi wine；aroma component；extraction fibers

O657.7； TS262.7

：A

：1672-6510(2010)05-0021-06

2010-04-15；

2010-06-02

天津科技大學科學研究基金資助項目（20080209）

張巧珍（1969—），女，山西人，實驗師，zhqzh@tust.edu.cn.