烏衣紅曲黃酒揮發(fā)性物質(zhì)檢測方法學(xué)研究

蘇 昊，梁璋成，李維新,*，林曉姿

[1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所， 福建 福州 350003； 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部亞熱帶特色果蔬菌加工重點實驗室(部省共建)， 福建 福州 350003；3.福建省農(nóng)產(chǎn)品(食品)加工重點實驗室， 福建 福州 350003]

黃酒的風(fēng)味在黃酒質(zhì)量評價時占有重要地位，但其風(fēng)味的形成受其中各種化學(xué)成分的影響，同時黃酒中的揮發(fā)性物質(zhì)等化學(xué)成分非常復(fù)雜[1-5]，通過感官評定或個別成分的分析評價其風(fēng)味及質(zhì)量品質(zhì)，易受人為等外界因素的影響[6-7]。朱潘煒等[8]采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS)的方法對浙江古越龍山紹興黃酒基酒中的揮發(fā)性物質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)了乙酸乙酯、3-甲基丁醇、β-苯乙醇等多種成分，可以用于鑒別黃酒的品質(zhì)。

福建烏衣紅曲黃酒是具有地區(qū)特色的紅曲黃酒之一，目前面臨著黃酒陳釀品質(zhì)無法科學(xué)界定的問題。本研究目的是針對烏衣紅曲黃酒建立起揮發(fā)性物質(zhì)檢測方法，并對檢測方法學(xué)進行考察，判斷檢測方法精密度以及方法的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性，分析能否滿足烏衣紅曲黃酒基酒的檢測要求，為后期烏衣紅曲黃酒不同年份基酒揮發(fā)性物質(zhì)的檢測及其陳釀品質(zhì)評價提供科學(xué)的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

陳釀時間為10年的烏衣紅曲黃酒基酒，酒樣由福建山里陳酒業(yè)有限公司提供。2-辛醇(純度≥99.8%)，購自美國Sigma公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

島津GCMS-TQ8040三重四極桿型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀；固相萃取頭(50/30 μm，二乙烯基苯/碳烯/聚二甲基硅氧烷，Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS)；水浴鍋。

1.3 試驗方法

1.3.1內(nèi)標(biāo)溶液制備 準(zhǔn)確稱量0.06 mL 2-辛醇，裝于100 mL的容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制2-辛醇含量為0.5 mg·mL-1的內(nèi)標(biāo)溶液[4]。

1.3.2黃酒溶液的制備 分別取酒樣1 g和5 μL濃度為0.5 mg·mL-1的2-辛醇標(biāo)準(zhǔn)溶液于15 mL頂空瓶中，加蓋密封，混勻備用。

1.3.3揮發(fā)性物質(zhì)GC-MS色譜檢測 將固相萃取頭在250℃下老化30 min，并插入裝有1.3.2中制備的黃酒溶液的頂空瓶中，于50℃下水浴萃取吸附50 min，萃取結(jié)束后拔出萃取頭，并插入氣相色譜儀的進樣口，熱解吸5 min后啟動氣相色譜儀采集數(shù)據(jù)。

GC條件：采用色譜柱HP-INNOWAX(30 m×0.25 μm×0.25 μm)，壓力50.5 kPa，總流量：8.0 mL·min-1，柱流量：1.0 mL·min-1，線速度：36.3 cm·s-1，吹掃流量：5.0 mL·min-1，不分流進樣，進樣口溫度250℃。升溫程序為：初始溫度40℃，保持3 min，以6℃·min-1的速率升溫到100℃；第二階段以10℃·min-1的速率升溫到230℃，保持7 min。

MS條件：離子化方式選擇電子轟擊(Electron Impact，EI)，發(fā)射電流50 μA，電子能量70 eV，離子源溫度為230℃，掃描范圍33～400 a/z。

1.3.4方法學(xué)考察 方法學(xué)考察參考楊瑩等[9]方法適當(dāng)修改如下：(1)精密度試驗：取黃酒基酒1份，按1.3.2方法制備樣品溶液，按1.3.3的試驗條件下，重復(fù)進樣5次。(2)重現(xiàn)性試驗：取黃酒基酒5份，分別按1.3.2方法制備樣品溶液，按1.3.3的試驗條件下進樣。(3)穩(wěn)定性試驗：取黃酒基酒1份，按1.3.2方法制備酒樣溶液，按1.3.3試驗條件下分別在配置后的0、1、2、3、4 h下進樣。參照屠鵬飛[10]方法，以2-辛醇為參照峰，對樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)的相對保留時間和相對峰面積進行標(biāo)定，分別計算其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation，RSD)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用NIST14揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)據(jù)庫對揮發(fā)性化合物進行定性；離子峰保留時間和峰面積使用島津GCMSsolution軟件處理后導(dǎo)出，并采用EXCEL2010計算RSD值。

2 結(jié)果與分析

2.1 烏衣紅曲黃酒基酒揮發(fā)性物質(zhì)色譜圖分析

由圖1可知，各揮發(fā)性物質(zhì)的主要色譜峰在檢測期間出峰延遲和拖尾現(xiàn)象較少、各峰間隔時間較適宜、重疊峰少，樣品主要成分分離效果較好。

圖1 烏衣紅曲黃酒基酒中揮發(fā)性物質(zhì)色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of volatile components in Wuyi Hongqu Huangjiu

2.2 烏衣紅曲黃酒基酒揮發(fā)性物質(zhì)檢測結(jié)果分析

由圖2可知，通過化合物定性分析，10年陳烏衣紅曲黃酒基酒中已知的揮發(fā)性物質(zhì)共計48種，其中包含酯類22種、醇類5種、酸類5種、醛類3種。醇類成分[11-13]雖然種類較少，但其在基酒揮發(fā)性物質(zhì)總含量中占比最高，其中苯乙醇(β-苯乙醇)是基酒中相對含量最高的成分，為基酒香氣中貢獻了清甜的玫瑰花香，其次是3-甲基-1-丁醇(異戊醇)和2-甲基-1-丙醇(異丁醇)；酯類物質(zhì)[14-16]

圖2 基酒中的揮發(fā)性物質(zhì)Fig.2 Volatile substances in the base wine

苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、辛酸乙酯賦予了黃酒豐富的水果香氣、甜蜜的玫瑰花香、菠蘿的香味；醛類物質(zhì)[17-19]苯甲醛、糠醛等為黃酒增添了苦杏仁、櫻桃及堅果香；酸類物質(zhì)[20-21]辛酸、己酸等具有辛辣氣味，其與酯、醇、醛類物質(zhì)共同形成了烏衣紅曲黃酒特有的香氣。

2.3 檢測方法精密度考察

對已定性的含量較高的異丁醇、異戊醇等10種揮發(fā)性物質(zhì)進行研究，以2-辛醇為參照峰，計算各物質(zhì)峰的相對保留時間和相對保留面積，同時進行相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分析。由表1、表2可知，各物質(zhì)峰的相對保留時間的RSD低于0.1%，相對峰面積的RSD低于5%。在已有的黃酒類揮發(fā)性物質(zhì)研究中，如浙江古越龍山紹興黃酒基酒[8]對揮發(fā)性物質(zhì)檢測技術(shù)要求是相對峰面積小于5%，本試驗結(jié)果已達到基本要求，表明該方法精密度較好[10]。

表1 方法精密度試驗結(jié)果(相對保留時間)Table 1 Method precision test results (the relative retention time)

表2 方法精密度試驗結(jié)果(相對峰面積)Table 2 Method precision test results (the relative peak area)

2.4 檢測方法重現(xiàn)性考察

由表3、表4可知，考察的10種揮發(fā)性物質(zhì)的相對保留時間RSD在0.01%～0.11%，其中異丁醇偏差最大，其次是異戊醇和癸酸乙酯，參加考察所有物質(zhì)的相對保留時間RSD均低于0.2%；另一方面，揮發(fā)性物質(zhì)的相對峰面積RSD低于5%，其中2,3-丁二醇偏差最大，其次是癸酸乙酯和乳酸乙酯。結(jié)果表明，該方法檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確重現(xiàn)性較好[22]。

表3 方法重現(xiàn)性試驗結(jié)果(相對保留時間)Table 3 Method reproducibility test results (the relative retention time)

表4 方法重現(xiàn)性試驗結(jié)果(相對峰面積)Table 4 Method reproducibility test results (the relative peak area)

續(xù)表4

2.5 檢測方法穩(wěn)定性考察

由表5、表6可知，在考察的揮發(fā)性物質(zhì)中，有8種化合物相對保留時間的RSD≤0.08%，異丁醇和癸酸乙酯這2種成分偏差較大，分別為0.06%和0.08%；在揮發(fā)性物質(zhì)相對峰面積分析結(jié)果中，異戊醇的RSD最小，為2.01%，乳酸乙酯的RSD最大，為4.13%。已有結(jié)果顯示10種揮發(fā)性相對峰面積低于0.1%的RSD物質(zhì)、相對保留時間小于5%的RSD，結(jié)果表明，該方法檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性良好，檢測結(jié)果在4 h內(nèi)較穩(wěn)定[23]。

表5 穩(wěn)定性試驗結(jié)果(相對保留時間)Table 5 Stability test results (the relative retention time)

表6 穩(wěn)定性試驗結(jié)果(相對峰面積)Table 6 Stability test results (the relative peak area)

3 討論與結(jié)論

本研究建立了烏衣紅曲黃酒陳年基酒的揮發(fā)性成分GC-MS色譜檢測方法，該方法采用頂空固相方法對烏衣紅曲黃酒基酒中的揮發(fā)性物質(zhì)進行萃取，并在氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀中對揮發(fā)性物質(zhì)進行檢測，結(jié)果分析顯示色譜峰分離效果較佳，表明建立的烏衣紅曲黃酒基酒揮發(fā)性物質(zhì)檢測方法與條件是可行的。通過以上方法從10年陳基酒中共檢出揮發(fā)性成分48種，包括酯類22種、醇類5種、酸類5種、醛類3種，其中的異丁醇、異戊醇、β-苯乙醇等揮發(fā)性物質(zhì)為黃酒中主要的呈味物質(zhì)，對黃酒風(fēng)味風(fēng)格的形成具有重要作用[1,5]。因此，本試驗對基酒中10種主要揮發(fā)性物質(zhì)的進行檢驗方法學(xué)考察，結(jié)果顯示，各共有物質(zhì)出峰時間穩(wěn)定，其相對保留時間的RSD較小，均低于0.2%；各共有物質(zhì)峰的相對峰面積RSD均低于5.0%，表明該氣相色譜檢測方法的精密度、重現(xiàn)性良好、穩(wěn)定可行，能夠滿足烏衣紅曲黃酒基酒檢測要求。本研究可為烏衣紅曲黃酒基酒的陳釀品質(zhì)評價分析提供技術(shù)支撐。