葉靜萱,銀書,張龍,梁振榮,吳金燕,郝俊光
1. 廣西天龍泉酒業(yè)有限公司(羅城 546400);2. 欽州市食品風(fēng)味分析與調(diào)控重點實驗室,北部灣大學(xué)食品工程學(xué)院(欽州 535011)
米香型白酒以大米等為原料、小曲為發(fā)酵劑,經(jīng)傳統(tǒng)半固態(tài)發(fā)酵、蒸餾、陳釀、勾兌而成的[1]。隨著白酒消費習(xí)慣的改變以及產(chǎn)業(yè)設(shè)備技術(shù)的發(fā)展,以風(fēng)味優(yōu)化、效率提升為前提的米香型白酒的低度化和現(xiàn)代化生產(chǎn)成為歷史的必然[2-4]。傳統(tǒng)米香型白酒的香氣物質(zhì)組成特點是酸、酯種類少,雜醇油含量高,β-苯乙醇含量較高,醇酯比2~1,優(yōu)質(zhì)酒乳酸乙酯是乙酸乙酯的3~7倍[5]。隨著質(zhì)譜手段的應(yīng)用,越來越多的香氣物質(zhì)被鑒定出來[6-8]。微量成分對米香型白酒的品質(zhì)極為重要[9-11],建立定量品控手段對于白酒的優(yōu)質(zhì)化生產(chǎn)十分必要。質(zhì)譜靈敏度高,但在工廠尚不普及;而GC-FID雖靈敏度不如質(zhì)譜,但成本低,穩(wěn)定性好,在工廠的風(fēng)味品控中應(yīng)用多[13]。
GB/T 10345—2007《白酒分析方法》中氣相色譜法僅包含米香型白酒的乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、β-苯乙醇、正丙醇的檢測,未包括酸類、醛類等微量成分[14]。關(guān)于米香型白酒香氣的測定方法研究報道較少[6,15],對低度米香型白酒的報道更少。作為風(fēng)味與米香型有接近的豉香型白酒,也面臨著低度風(fēng)味優(yōu)化的問題[16]。此次研究使用Agilent CP-Wax 57CB毛細(xì)管柱開發(fā)24種香氣物質(zhì)的同時測定方法,并對市售低度大米釀制白酒進行香氣比對,以期為低度米(豉)香型白酒的品控和研發(fā)提供有效手段和數(shù)據(jù)支持。
1.1.1 樣品
從兩廣市場上收集到大米釀造的7個低度白酒,見表1。為保護生產(chǎn)廠的利益,以非對應(yīng)順序S1~S7標(biāo)識。
1.1.2 試劑
冰乙酸、正己酸、正丁酸、正戊酸、乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸異戊酯、壬酸乙酯、甲醇、正丁醇、仲丁醇、正丙醇、異丁醇、異戊醇(純度99.5%)、1,3-丁二醇、糠醛、乙縮醛、棕櫚酸乙酯、β-苯乙醇、丙三醇、乙酸正丁酯、叔戊醇(均為色譜純,購自上海麥克林生化公司);乙醛(純度40%)、乙醇(純度99.8%):購自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。
1.1.3 主要儀器與設(shè)備
7890B氣相色譜配FID檢測器(美國Agilent公司);CP-Wax57CB毛細(xì)管色譜柱(50 m×0.25 mm,0.2 μm,美國Agilent公司);全自動空氣壓縮機、氫氣發(fā)生器(北京中惠普分析技術(shù)研究所);AL-104電子分析天平(梅特勒儀器上海有限公司)。
1.2.1 氣相色譜的基本操作條件
程序升溫:進樣口溫度230 ℃,分流進樣,分流比30∶1,進樣量1 μL,載氣高純氮,流速1 mL/min,檢測器溫度250 ℃。
1.2.2 定性標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
分別稱取適量24種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),配制成質(zhì)量濃度100~200 mg/L的單標(biāo)。
1.2.3 定量標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液:稱取適量各種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用60%乙醇溶解并定容至25 mL容量瓶,得到質(zhì)量濃度5 000 mg/L的乳酸乙酯、乙酸乙酯、異戊醇,質(zhì)量濃度為2500 mg/L的乙縮醛、異丁醇、乙醛,質(zhì)量濃度1 250 mg/L的乙酸、正己酸、正丁酸、正戊酸、己酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸異戊酯、壬酸乙酯、β-苯乙醇、正丙醇、仲丁醇、丙三醇、1,3-丁二醇、糠醛,質(zhì)量濃度1 000 mg/L的甲醇,質(zhì)量濃度375 mg/L的正丁醇,質(zhì)量濃度250 mg/L棕櫚酸乙酯的定量混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于4 ℃保存。
內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲備液:稱取適量各種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用60%乙醇溶解并定容,分別得到質(zhì)量濃度128 mg/L的叔戊醇及質(zhì)量濃度138 mg/L的乙酸正丁酯溶液。
1.2.4 色譜條件優(yōu)化
在色譜條件A條件下對單標(biāo)進行保留時間確定,上混標(biāo)進行升溫程序優(yōu)化。優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)間盡量分開、且檢測效率高。進行多輪優(yōu)化,僅以最初和最終優(yōu)化的程序A、B表明優(yōu)化效果。
升溫程序A:初始溫度37 ℃,保持5 min,以3.5 ℃/min升至200 ℃,保持10 min;進樣口溫度230 ℃;運行時間61.571 min。
升溫程序B:初始溫度35 ℃保持5 min,以3.5 ℃/min速率升到95 ℃,保持5 min,以相同速率升溫到200 ℃,保持10 min;進樣口溫度230 ℃;運行時間67.143 min。
1.2.5 定性與定量
在優(yōu)化條件下,對混標(biāo)進行檢測,依據(jù)出峰順序和峰形確定各自的保留時間,完成定性。分別吸取0.25,0.5,1,2,4和8 mL混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液于10 mL容量瓶中,用60%乙醇定容,得到6個混合標(biāo)樣的濃度梯度。吸取1 mL標(biāo)準(zhǔn)液于樣品瓶中,分別加入10 μL乙酸正丁酯和叔戊醇內(nèi)標(biāo)液,在優(yōu)化的條件下對濃度梯進行由低到高的檢測,將與內(nèi)標(biāo)的峰面積比值(y/yi)和濃度(x)進行強制過原點的線性擬合,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,完成定量。醛、酯、酸類物質(zhì)的定量以乙酸正丁酯為內(nèi)標(biāo),醇類物質(zhì)的定量以叔戊醇為內(nèi)標(biāo)。
1.2.6 方法的評價
把最低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液逐步稀釋檢測,取信噪比等于S/N3和10時對應(yīng)分析物的濃度作為檢出限和定量限。向S1酒中加入等體積的梯度4混合標(biāo)樣,平行測定6次,計算出各組分的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.2.7 樣品的檢測
將酒樣過0.22 μm的針頭過濾膜,吸1 mL于樣品瓶中,分別加入10 μL乙酸正丁酯和叔戊醇內(nèi)標(biāo)液,上機檢測。數(shù)據(jù)以4次重復(fù)檢測數(shù)據(jù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示。
在升溫程序A條件下對單標(biāo)進行保留時間確定,上混標(biāo)進行檢測。發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯與乙縮醛之間及丁酸乙酯、仲丁醇、正丙醇之間的分離效果不好,且由于升溫速率較快,運行至45 min時基線明顯上移。為此,進行多輪程序升溫曲線的優(yōu)化,直至升溫程序B。經(jīng)過優(yōu)化,雖然總運行時間差別不大,但各組分分離情況及基線平穩(wěn)度明顯提升,因而選升溫程序B作為優(yōu)化的色譜條件。
在優(yōu)化條件下,依據(jù)各組分的出峰順序及保留時間,實現(xiàn)定性,見圖1。對濃度梯度1~6進行檢測,強制過原點的線性擬合,建立內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線,實現(xiàn)定量,見表2。

圖1 升溫程序A、B條件下的混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖

表2 24種風(fēng)味物質(zhì)的保留時間、線性范圍、標(biāo)準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限、加標(biāo)回收率、標(biāo)準(zhǔn)偏差
把最低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液逐步稀釋檢測,取信噪比S/N=3和S/N=10時對應(yīng)分析物的濃度作為檢出限和定量限。向S1中加入等體積的梯度4混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,平行測定6次,計算出相應(yīng)組分的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
在優(yōu)化的色譜條件下,對市售7種低度米(豉)香型白酒的香氣組分進行測定,見表3。結(jié)果顯示,10種共有物質(zhì)及其含量依次為乙醛(105~413 mg/L)、乙酸乙酸(86~327 mg/L)、正丙醇(9~341 mg/L)、異丁醇(70~368 mg/L)、異戊醇(166~390 mg/L)、乳酸乙酯(196~875 mg/L)、糠醛(28~251 mg/L)、乙酸(267~1 189 mg/L)、壬酸乙酯(20~54 mg/L)、β-苯乙醇(15~162 mg/L)。其他香氣物質(zhì)除在個別樣品中可以定量外,其余含量均低于定量限。不同產(chǎn)品香氣物質(zhì)分布,除受不建議采取的外加調(diào)香技術(shù)影響外[17],主要受原料[18]、菌種[19-20]、工藝設(shè)備[21-22]及貯存條件[23]的綜合影響。

表3 市售7種低度酒樣的香氣物質(zhì)檢測值
利用氣相色譜儀及白酒分析專用色譜柱,開發(fā)適用于米香型白酒24種風(fēng)味物質(zhì)的高效準(zhǔn)確的內(nèi)標(biāo)法定量技術(shù)。對市售樣品的檢測表明,兩廣地區(qū)低度白酒之間的風(fēng)味差異明顯,說明各廠間生產(chǎn)控制不同,大米釀制低度白酒的市場尚處于磨合期。