藍(lán)莓酒中風(fēng)味物質(zhì)的檢測方法及色譜條件優(yōu)化

袁曉紅，魏 超，陳國烽

（余姚市食品檢驗(yàn)檢測中心，浙江余姚315400）

藍(lán)莓酒中風(fēng)味物質(zhì)的檢測方法及色譜條件優(yōu)化

袁曉紅，魏 超，陳國烽

（余姚市食品檢驗(yàn)檢測中心，浙江余姚315400）

為了提高藍(lán)莓酒中風(fēng)味物質(zhì)檢測的精密度和準(zhǔn)確度，減少儀器的損耗，提高測試效率，通過優(yōu)化色譜條件、毛細(xì)管柱進(jìn)樣定量，發(fā)現(xiàn)蒸餾法有效減少了雜質(zhì)峰的出現(xiàn)，能有效減少儀器的損耗。本方法精密度＜5%，加標(biāo)回收率在87%～108%之間，適用于藍(lán)莓酒中香味物質(zhì)的檢測。

藍(lán)莓酒； 風(fēng)味物質(zhì)； 檢測

藍(lán)莓，屬杜鵑花科越橘亞科多年生落葉或常綠灌木，因果實(shí)多為藍(lán)色而得名。其果實(shí)為漿果，呈深藍(lán)色、果皮附白霜、近圓形、皮薄籽小，富含花青素和總酚等營養(yǎng)物質(zhì)，具有極高的營養(yǎng)價(jià)值[1]。藍(lán)莓除含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)外，還含有大量的抗氧化物、超氧化物歧化酶、花色苷、鞣酸、葉酸、黃酮類化合物，使藍(lán)莓具有防止神經(jīng)衰老、增強(qiáng)心臟功能、明目及抗癌的獨(dú)特功效[2-5]。

藍(lán)莓發(fā)酵釀造的果酒揮發(fā)性物質(zhì)十分豐富，包括醇類、酯類、酸類、羥基化合物、酚類、內(nèi)酯、萜等幾大類，它們氣味各異，并進(jìn)一步通過增效、協(xié)同、分離和抑制等相互作用使果酒香氣呈現(xiàn)多種多樣的特點(diǎn)[6]。最常用的酒類風(fēng)味物質(zhì)分析方法是氣相色譜、氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，還有靜態(tài)頂空氣相色譜法、動(dòng)態(tài)頂空氣相色譜法、高效液相色譜法等。本研究采用毛細(xì)管柱氣相色譜法測定配制酒中的揮發(fā)性物質(zhì)，選用凱氏蒸餾儀蒸餾法對配制酒樣品進(jìn)行前處理，并優(yōu)化了色譜分析條件，為果酒香氣質(zhì)量評價(jià)建立了新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)莓酒：由梁弄舜南休閑農(nóng)莊自釀。

甲醇：色譜純。

乙醇(四無乙醇)：色譜純。

實(shí)驗(yàn)用水：均為超純水，實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 6890N氣相色譜儀(配有FID氫火焰檢測器)，美國安捷倫公司；超純水裝置，Milli-Q型，美國Millipore公司；色譜柱，DB-Wax柱長60 m，內(nèi)徑0.25 mm美國安捷倫公司；蒸餾儀，凱氏自動(dòng)蒸餾儀，瑞士BUCHI公司。

1.3 氣相色譜條件

進(jìn)樣口溫度220℃，檢測器溫度250℃，載氣為氮?dú)?99.999%)，分流比 10∶1，進(jìn)樣 1.0 μL，恒定流量，柱流速0.6 mL/min，氫氣流速40 mL/min，空氣400 mL/min，尾吹氣流速25 mL/min，程序升溫條件：初始溫度40℃，保持2 min，以10℃/min升至200℃，保持1 min。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別為高純度甲醇、乙酸乙酯、異丁醇、異戊醇、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、仲丁醇、正丁醇、丁酸乙酯11種物質(zhì)，用溶劑為60%的乙醇水溶液，根據(jù)溶液-重量法配制成濃度分別為0.378 g/L、1.790 g/L、0.397 g/L、0.397 g/L、0.352 g/L、1.977 g/L、1.880 g/L、0.398 g/L、0.315 g/L、0.326 g/L、0.348 g/L的混標(biāo)溶液。

1.5 樣品處理

量取酒樣100 mL，經(jīng)BUCHI蒸餾儀蒸餾處理后，冰浴收集蒸餾液接近刻度，用超純水定容至100 mL，混勻，供GC分析使用。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

2.1.1 進(jìn)樣量及稱管的選擇

由于樣品含水量很高，而水的膨脹系數(shù)比一般的有機(jī)溶劑要大，進(jìn)樣量過大或者汽化室過小都會導(dǎo)致稱管溢出，稱管溢出會引起假峰、重復(fù)性差等問題。本實(shí)驗(yàn)首先選用了汽化室最大的分流/不分流稱管，保證達(dá)到最大的進(jìn)樣量，然后逐步提高進(jìn)樣量。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)樣量達(dá)到1 μL后，被測物質(zhì)的響應(yīng)值不再隨進(jìn)樣量的增加而增大，選定進(jìn)樣量為1 μL。

2.1.2 柱溫及升溫程序的選擇

柱溫對各種組分的峰型及分離度有明顯的影響。依次以40℃、50℃、60℃為初始溫度進(jìn)樣，保持2 min，以10℃/min速率升溫有良好的峰型，初始溫度為40℃時(shí)，各種組分峰型較好且與其他雜峰完全分離。嘗試于高溫時(shí)提高升溫速率以縮短分析時(shí)間，發(fā)現(xiàn)以10℃/min的升溫速率對色譜柱效最好，所以10℃/min的速度升到200℃，保留1 min以烘烤柱子。

2.1.3 分流比的選擇

適當(dāng)調(diào)整分流比可有效改善峰形，但過高的分流比會導(dǎo)致檢測器響應(yīng)偏低。設(shè)置分流比為1∶1、5∶1、10∶1、20∶1、40∶1，結(jié)果表明，分流比越大，峰形越尖銳。綜合考慮后，選擇分流比為10∶1。標(biāo)準(zhǔn)品譜圖見圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)品譜圖

通過對甲醇、乙酸乙酯、異丁醇、異戊醇、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、仲丁醇、正丁醇、丁酸乙酯11種混標(biāo)溶液的測定，得到氣相色譜圖（圖1）。從左至右依次為乙酸乙酯、甲醇、仲丁醇、丁酸乙酯、正丙醇、乙酸正丁酯、異丁醇、正丁醇、異戊醇、己酸乙酯、乳酸乙酯，保留時(shí)間分別為5.908 min、6.096 min、7.996 min、8.143 min、8.229 min、8.713 min、9.143 min、10.043 min、10.961 min、11.255 min、13.057 min。

2.2 前處理方法的選擇

樣品放入凱氏蒸餾儀，設(shè)置蒸餾時(shí)間分別為4min、5 min、6 min，用100 mL容量瓶在冰浴中接收，經(jīng)回收率對比可知，設(shè)置蒸餾時(shí)間6 min最好。且經(jīng)蒸餾后的圖譜明顯雜質(zhì)峰較少，對儀器的污染大大減少。藍(lán)莓酒的色譜圖見圖2。

對藍(lán)莓酒進(jìn)行測定，得到6種藍(lán)莓酒的揮發(fā)性物質(zhì)含量（表1）。

從表1可看出，6種自釀的藍(lán)莓酒中甲醇和高級醇（雜醇油）含量比較高，高級醇也是酒體香氣的重要組成成分。果酒含適量的雜醇油，可提高酒的香味，但過量會使酒的苦、澀味增加，對機(jī)體產(chǎn)生毒性作用，使人頭疼、頭暈[7]。從表1可知，甲醇、異丁醇和異戊醇是藍(lán)莓酒的主要高級醇，分別賦予酒體悅?cè)说闹参锵恪⒚倒逑愫蛙岳蚧ㄏ恪Ｒ矙z測到乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯等香氣成分，是藍(lán)莓酒香氣的主要成分，己酸乙酯是濃香型酒的主體香氣，乙酸乙酯是酒的基礎(chǔ)芳香物質(zhì)，是最重要的主體酯類[8]。因此，藍(lán)莓酒果香純正，酒香濃郁，典型性特出，這與嚴(yán)紅光等[9]的研究基本相符。4號、5號、6號酒樣未檢出異戊醇，異戊醇是酒中的酒精度、甜味和窒息感等形成的主要物質(zhì)，由于脫氨基作用以及異亮氨酸和亮氨酸的脫羧反應(yīng)形成異戊醇,隨著發(fā)酵的進(jìn)行，氮源逐漸被酵母等微生物利用，發(fā)酵后期氮源不足，酵母開始利用氨基酸，從而形成較多的異戊醇[10]。因此，通過陳釀可有效降低藍(lán)莓酒中的異戊醇含量，是提升其口感柔順性的重要途徑。

表1 對藍(lán)莓酒進(jìn)行測定，得到6種藍(lán)莓酒的揮發(fā)性物質(zhì)含量 (g/L)

表2 成分標(biāo)準(zhǔn)偏差測定值

圖2 藍(lán)莓酒的色譜圖

2.3 定量方法的精密度和準(zhǔn)確度

2.3.1 方法精密度

取10 mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液平行進(jìn)樣6次，計(jì)算同一標(biāo)準(zhǔn)溶液各測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差即為精密度，見表2。

從表2可知，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差＜5%，說明該方法精密度高。

2.3.2 方法的準(zhǔn)確度

在3號酒樣中加入已知量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，同時(shí)測定3號酒樣本底值和加標(biāo)后的實(shí)測值，加標(biāo)樣品扣除本底值后與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的誤差，用回收率表示該方法的準(zhǔn)確度（見表3）。

表3 方法的回收率

從表3可知，加標(biāo)收率在87%～108%之間，說明該方法準(zhǔn)確度高。

2.4 定量方法檢出限

GB/T 5009.1—2003《食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法》中理化部分的總則規(guī)定：把3倍空白值的標(biāo)準(zhǔn)偏差相對應(yīng)的質(zhì)量或濃度稱為檢出限。對于色譜法而言，設(shè)定色譜儀最低響應(yīng)值為S=3N（N為儀器的噪音水平），則檢出限：

檢出限=最低響應(yīng)值/b=S/b。

式中：b——標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程中的斜率，響應(yīng)值（μg）或響應(yīng)值（ng）；

S——儀器噪音的3倍，即儀器能辨認(rèn)的最小的物質(zhì)信號。

通過測定計(jì)算出7種香味物質(zhì)檢出限為30～100 mg/L。參照GB/T 5009.48—2003蒸餾酒及配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法，雜醇油檢出限為300 mg/L，表明儀器和檢測方法可行，精確度高。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了以蒸餾法為前處理手段，毛細(xì)管柱氣相色譜定量的檢測方法，收集6種藍(lán)莓酒，通過前處理選擇，利用蒸餾進(jìn)行樣品處理，然后對色譜條件選擇及優(yōu)化，利用氫火焰離子化檢測器測定藍(lán)莓酒中揮發(fā)性物質(zhì)含量。該方法精密度測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于5%；乙酸乙酯、甲醇、丁酸乙酯、異丁醇、異戊醇、己酸乙酯、乳酸乙酯平均添加回收率分別為95.3%、95.5%、93.0%、90.0%、93.8%、108%、104%，為果酒香氣質(zhì)量評價(jià)建立了新途徑。

[1]錢慧碧,辛秀蘭,張東升,等.溶劑提取藍(lán)莓果渣中總黃酮的研究[J].食品工業(yè)科技,2010,31(11)：272-274.

[2]李立功,孫東.藍(lán)莓果酒發(fā)酵工藝條件研究[J].人力資源管理,2010(3)：139-140.

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[4]黃曉杰,柴哲,楊鐘燕,等.藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中抗氧化物質(zhì)變化規(guī)律研究[J].食品工業(yè)科技,2013,34(17)：103-105.

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Determination of Flavoring Substances in Blueberry Wine and Optimization of the Chromatographic Conditions

YUAN Xiaohong,WEI Chao and CHEN Guofeng

(Yuyao Food Inspection and Testing Center,Yuyao,Zhejiang 315400,China)

In order to improve the precision and accuracy in the determination of flavoring substances in blueberry wine,to reduce instrument loss,and to enhance the testing efficiency,the chromatographic conditions and capillary column quantitation were optimized.As a result,the appearance of impurity peaks could be reduced effectively.The improved method had high precision(RSD<5%),and its recoveries ranged from 87%to 108%.It was suitable for the determination of flavoring substances in blueberry wine.

blueberry wine;flavoring substances;detection

TS262.7；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0122-04

10.13746/j.njkj.2017102

2017-04-24

袁曉紅（1969-），女，高級工程師，碩士，研究方向：食品加工與安全，E-mail：yxh5764@126.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-06-23；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170623.1501.007.html。