GC-O-MS分析賒店酒中的香氣成分

程嬌嬌，顏振敏，周蒙，魏新軍

（河南科技學院食品學院，河南新鄉453003）

GC-O-MS分析賒店酒中的香氣成分

程嬌嬌，顏振敏，周蒙，魏新軍

（河南科技學院食品學院，河南新鄉453003）

為了探究濃香型白酒中的主要呈香物質，采取液液萃取法，用二氯甲烷作為萃取劑提取賒店酒中的揮發性香氣化合物，采用氣質聯用技術（Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS），進行條件優化并通過NIST11譜庫檢索，共鑒定出45種揮發性物質。用氣相色譜-嗅覺測量法（gas chromatography-olfactometry,GC-O）分析共測出18種呈香物質，其中酯類12種，醇類1種，揮發性酸4種，芳香族1種。香氣貢獻較大的化合物是丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、棕櫚酸乙酯、乙酸和丁酸。

液液萃取；氣質聯用技術（Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS）；嗅辨技術；呈香物質

白酒是中國傳統蒸餾酒，在我國有著悠久的歷史。白酒中98%～99%的成分都是乙醇和水，它們構成了白酒的主體，而剩余1%～2%的成分則是微量成分，微量成分在白酒中含量雖少，但它們卻決定著白酒的香氣和口感[1]。因此，分析白酒中相關的物質及其含量顯得尤為重要。

氣質聯用技術（Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS）是目前白酒成分研究工作中應用較多且發展較成熟的一門技術。該技術具有高靈敏度、高分離效能、高選擇性、快速分析等優點，在分離、檢測和數據采集處理方面有著較高性能和出色表現，能夠準確定性、精確定量[2]。氣相色譜-嗅覺測量法(gas chromatography-olfactometry,GC-O)是一種把儀器分析和感官分析結合在一起研究酒類和食品香氣的常用方法，主要應用于各種食品的香氣分析。GC-O分析酒類香氣化合物的方法主要有2種，即香氣強度法和香味萃取稀釋分析法[3]。

由于白酒中很多化合物沸點較低，易于揮發，所以目前大部分針對白酒中微量化合物的研究都基于GC或GC/MS這兩種方法。白酒雖含有的大量揮發性化合物，但只有一小部分有著香味特性，對白酒香味起貢獻作用，且白酒中香氣化合物的濃度極低，實驗設備和儀器只能間接對其進行分析，而GC和GC/MS無法從風味上來確定化合物對白酒整體香味所起的作用[4]。所以GC-O與MS結合在白酒分析中可相互彌補之間的不足,并發揮更大的優勢。

本實驗在Zellner，Cai Lingshuang，Fan Wenlai，Beata Plutowska，Mo Xinliang，王勇，Sonia Collin等[5-12]研究的基礎上，采用液液萃取-氣相色譜-質譜(LLE-GC/MS)技術檢測賒店酒的揮發性成分，了解其化學組成，同時結合GC-O測定酒中的香氣成分并確定主體呈香物質。從而為賒店酒風味的改善、新產品的開發，以及在生產過程中的質量控制提供理論依據和參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

材料：賒店酒（生產廠商贈送）。

試劑：二氯甲烷（AR，天津市光復精細化工研究所）；無水Na2SO4（AR,天津市科密歐化學試劑有限公司）。

儀器設備：RE-5299旋轉蒸發器（河南智誠科技發展有限責任公司)；SHZ（III）循環水式真空泵（河南智誠科技發展有限責任公司）；Sniffer 9000嗅辨儀（上海儀真分析儀器有限公司）；Agilent7890氣相色譜和5977質譜儀（美國安捷倫科技有限公司）；HP-WAXMS石英毛細柱（60 m×0.32 mm,0.5 μm，美國安捷倫科技有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗原理

采用液-液萃取前處理技術結合氣質聯用技術（GCMS）對酒樣中的揮發性成分進行提取與分析，以確定揮發性成分，再結合嗅辨儀對揮發性成分的香氣進行測定。重復多次聞香，從香氣特征上來確定化合物對食品香味所起的作用。

1.2.2 樣品前處理

采用液-液萃取法（二氯甲烷做萃取劑），充分萃取后濃縮并定容至10 mL容量瓶。用注射器從10 mL容量瓶取酒樣通過有機膜過濾置于密封的1.5 mL的棕色樣品瓶中等待上機。

1.2.3 色譜條件

色譜柱：HP-WAXMS石英毛細柱（60 m×0.32 mm, 0.5 μm）；升溫程序：初始溫度40℃，保持3 min；3℃/min升至76℃，保持1 min；再以1.5℃/min升溫至170℃，保持1 min；最后以3℃/min升溫至220℃，保持5 min；載氣流速：1.5 mL/min，進樣量1 mL；分流比：5∶1。

1.2.4 質譜條件

電子轟擊離子源；電子能量：70 eV；離子源溫度：230℃；四級桿溫度：150℃；質量掃描范圍：40～450 amu；溶劑延遲：16 min，掃描方式：Scan。

2 結果與分析

香氣化合物的不穩定性對香氣分析產生了一定的困難，而在香氣化合物的提取過程和測定過程中也有可能發生化學反應，如熱處理會促進化合物的降解和氧化，這會使得提取和測定的香氣化合物與樣品中的物質有區別[13]。因此，要不斷地進行條件優化以確保提取、濃縮和測定過程中的香氣化合物與樣品中的香氣化合物基本一致。

2.1 色譜條件優化

按照1.2.2的方法，對賒店老酒進行前處理，利用GC-MS對賒店老酒進行色譜分析。

條件1：色譜柱升溫程序：初始溫度40℃，保持3 min；以3℃/min升溫至76℃，保持1 min；再以5℃/min升溫至170℃，保持1 min；再以3℃/min升溫至220℃，保持5 min。

條件2：色譜柱升溫程序：初始溫度40℃，保持3 min；以3℃/min升溫至76℃，保持1 min；再以2℃/min升溫至170℃，保持1 min；再以3℃/min升溫至220℃，保持5 min。

根據條件1氣相色譜圖分析，在76～170℃溫度區間內小峰較多且分離度不夠好，所以將升溫速率稍微調慢一些，以2℃/min上升（升溫程序如條件2），這樣更易確定各峰下的呈香物質，以便于更好的研究分析，優化后的離子流圖見圖1。

2.2 白酒中揮發性成分測定及呈香物質的嗅辨分析

從賒店酒總離子流色譜圖（圖1）中提取各峰的質譜圖，利用NIST11譜庫檢索，確定賒店酒中各微量成分的化學名稱、相對含量及匹配度，結果見表1。

由表1可知：賒店酒中共鑒定出45種揮發性化合物，其中含有21種酯類化合物，7種醇類化合物，8種揮發性酸類化合物，2種芳香族化合物，1種烷基化合物，1種呋喃類化合物和5種未知化合物。它們的相對含量分別為：酯類58%，醇類8.12%，酸類17.39%，呋喃類0.45%，烷基類0.64%，芳香族0.21%和未知15.19%。其中，酯類化合物中含量最高的是己酸乙酯，相對含量為30.11%，占總酯含量的51.9%；醇類化合物中含量最多的是異丁醇，相對含量為2.74%，占總醇含量的33.7%；酸類化合物中含量較多的是乙酸、丁酸和己酸，相對含量分別為5.40%、3.10%和7.50%，占總酸含量的92%。

白酒的香氣化合物對酒的品質起著非常關鍵的作用。若沒有香氣化合物的檢測分析，僅從感官分析的話，對白酒風味、質量的判斷和鑒別會變得比較困難且不準確。本實驗運用sniffer9000嗅辨儀對賒店酒進行了嗅辨分析，通過N3000色譜分析軟件（面積歸一法）得到譜圖報告，結果見表1（香型）及圖2。

通過GC-O分析，賒店酒中揮發性化合物中呈香的物質有18種，其中酯類12種，醇類1種，揮發性酸4種，芳香族化合物1種。香氣貢獻大的酯類有丁酸乙酯（菠蘿香）、戊酸乙酯（蘋果香）、己酸乙酯（甜香、果香、酒香）、庚酸乙酯（菠蘿香）、辛酸乙酯（水果香）、棕櫚酸乙酯（醇香）。

3 結論

采用液液萃取的前處理方法提取賒店酒中的揮發性成分，通過利用氣質聯用儀及嗅辨儀對酒中的揮發性成分進行定性分析，賒店酒中測出45種揮發性化合物，其中含有21種酯類化合物，7種醇類化合物，8種揮發性酸類化合物，2種芳香族化合物，1種烷基化合物，1種呋喃類化合物和5種未知化合物。從化合物的種類、相對含量及氣味來看，18種呈香物質中，酯類12種，醇類1種，揮發性酸4種。酯類大都呈現水果香和花香，是香氣的主體成分。含量最多的是己酸乙酯，呈強烈的果甜香和淡酒香，它賦予賒店酒濃郁的芳香風味，因而酒的香氣較濃，口味醇甜，風格較好；醇類物質是酯類的前驅物，是香與味連接的紐帶，呈現出清香的風味（2-丁醇）；酸類物質是形成白酒口味的重要成分，是重要的協調成分或調和成分，適量的揮發性酸能夠增強白酒的口感和味道，但丁酸、戊酸和己酸屬于脂肪酸，是細菌在發酵過程中產生的，主要呈汗臭、奶酪臭；芳香族物質也呈現出酒的特殊味道（苯甲醛，苦杏仁味）。酯類，醇類與揮發性酸和芳香族物質相互協調，最終賦予賒店酒獨特的香氣和口感。本文對賒店酒的分析，不僅明確了賒店酒中的主體呈香物質，也為研究不同年份賒店酒主體香氣含量的變化奠定一定的基礎。

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Analysis of the Flavoring Components in Shedian Liquor by GC-O-MS

CHENG Jiaojiao,YAN Zhenmin,ZHOU Meng and WEI Xinjun
（School of Food Engineering,He'nan Institute of Science and Technology,Xinxiang,He'nan 453003,China）

In order to explore the main aroma-producing substances in Nongxiang Baijiu,the volatile flavoring components in Shedian liquor were extracted by LLE with dichloromethane as the extracting agent.45 kinds of volatile flavoring components were identified by GC-MS coupled with NIST11 spectral database retrieval.Among them,18 aroma-producing substances were determined by GC-O including 12 kinds of esters,1 kind of alcohol,4 kinds of volatile acids,and 1 kind of aromatic substance.The compounds making great contributions to the aroma included ethyl butyrate,ethyl valerate,ethyl caproate,ethyl oenanthate,ethyl caprylate,ethyl palmitate,acetic acid,and butyric acid.

liquid-liquid extraction(LLE);gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS);gas chromatography-olfactometry(GC-O);flavoring components

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）03-0103-04

10.13746/j.njkj.2017012

河南省科技廳科技攻關項目（142102310266）。

2017-01-17

程嬌嬌（1993-），女，河南開封人，碩士研究生。

魏新軍（1964-），男，河南新鄉人，教授，主要從事食品質量安全與檢測研究，wxj2963@126.com。

優先數字出版時間：2017-02-13；地址：www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170213.1347.008.html。