頂空固相微萃取結(jié)合全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)解析典型青稞酒中揮發(fā)性組分特征

張有香，魯水龍，葉暉春，趙國(guó)華，孫海浪，馮聲寶

（青海互助天佑德青稞酒股份有限公司，青?；ブ?810599）

白酒作為一種蒸餾酒，主要成分為酒精和水，約占總量的98 %，決定白酒風(fēng)格特征的微量組分僅占2 %，但這2 %的風(fēng)味組分中卻包含了成百上千種揮發(fā)性物質(zhì)[1]。目前在中國(guó)白酒、葡萄酒、啤酒及日本清酒揮發(fā)性組分研究中均分離鑒定出近1000種揮發(fā)性組分，已報(bào)道的青稞酒中揮發(fā)性化合物種類為112種[2]，遠(yuǎn)低于其他酒中的研究結(jié)果，與青稞酒復(fù)雜釀造工藝特征不相符。為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)青稞酒揮發(fā)性組分及香氣特征，明晰青稞酒獨(dú)特風(fēng)味特征形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)青稞酒揮發(fā)性組分特征的研究手段和技術(shù)亟待提高。不僅能夠更全面的解析青稞酒的活性成分,而且通過(guò)更深入的解析青稞酒的風(fēng)格特征,為青稞酒的品質(zhì)提升、功能價(jià)值挖掘、品類打造奠定重要的基礎(chǔ)。

由于白酒中揮發(fā)性組分組成的復(fù)雜性，目前主要的研究手段是采用傳統(tǒng)氣相色譜(GC)技術(shù)對(duì)復(fù)雜組分進(jìn)行分離后結(jié)合質(zhì)譜(MS)等檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行定性、定量分析。傳統(tǒng)一維色譜技術(shù)由于峰容量有限，一次僅能分離約100 種揮發(fā)性組分，無(wú)法滿足白酒中上千種物質(zhì)的一次性分離分析。全二維氣相色譜技術(shù)(GC×GC)是近年開(kāi)發(fā)出的一種多維色譜分離技術(shù)[3]，該技術(shù)將兩種分離機(jī)理不同的毛細(xì)管色譜柱通過(guò)一個(gè)調(diào)制器實(shí)現(xiàn)串聯(lián)結(jié)合形成二維氣相色譜系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行分析。分析樣品通過(guò)第一維色譜柱分離后連續(xù)轉(zhuǎn)移至第二維色譜柱中進(jìn)行再次分離。與常規(guī)一維氣相色譜比較，具有分辨率高,靈敏度高,峰容量大等優(yōu)點(diǎn)。與高靈敏度的飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOFMS)聯(lián)合使用,是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品揮發(fā)性組分分離鑒定的有力工具。目前GC×GCTOFMS 技術(shù)已經(jīng)被用于多種酒精飲料揮發(fā)性組分的分析，是當(dāng)前分析酒精飲料中揮發(fā)性組分最高效的技術(shù)手段。本研究采用HS-SPME-GC×GCTOFMS 分析技術(shù)用于典型青稞酒中微量特征成分分析，首次對(duì)青稞酒中揮發(fā)性組分構(gòu)成進(jìn)行了全面解析。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料：本實(shí)驗(yàn)采用的青稞酒樣品為黑老鴉品種秋釀一米查純大曲工藝青稞原酒、瓦藍(lán)品種秋釀一米查純大曲工藝青稞原酒、脫皮青稞秋釀一米查純大曲工藝原酒、有機(jī)青稞秋釀一米查純大曲工藝原酒，均取自公司原酒庫(kù)，存儲(chǔ)時(shí)間為5年。

試劑：純氯化鈉，分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；超純水由純水儀(Millipore,Badford,MA,USA)制備。

儀器設(shè)備：2 cm 50/30 μm 固相微萃取三相頭（divinylbenzene/carboxen/poly(dimethylsiloxane)(DVB/CAR/PDMS)，上海Sigma-Aldrich 貿(mào)易有限公司；全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(GC×GCTOFMS，Pegasus 4D，Leco Corporation,USA)系統(tǒng)，GC×GC 系統(tǒng)由安捷倫7890N 氣相色譜和冷噴調(diào)制器KT-2001 組成，本實(shí)驗(yàn)采用液氮冷噴調(diào)制器；質(zhì)譜檢測(cè)器為美國(guó)LECO Pegasus 4D 飛行時(shí)間質(zhì)譜。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 頂空固相微萃取(HS-SPME)實(shí)驗(yàn)方法

參照文獻(xiàn)[5]的方法進(jìn)行。HS-SPME 萃取及進(jìn)樣過(guò)程為手動(dòng)進(jìn)行，萃取頭為2 cm 50/30 μm DVB/CAR/PDMS 三相萃取頭。萃取溫度50 ℃，樣品平衡時(shí)間15 min，萃取時(shí)間50 min，恒溫磁力攪拌器轉(zhuǎn)速400 r/min。

1.2.2 樣品前處理流程

取2 mL 白酒樣品,8 mL 超純水及3.0 g 氯化鈉于20 mL 頂空瓶混合均勻后密封，在50 ℃溫度下樣品平衡15 min，萃取50 min，恒溫磁力攪拌器轉(zhuǎn)速400 r/min，進(jìn)行頂空固相微萃取（HS-SPME）操作，完成萃取后萃取頭于GC 進(jìn)樣口250 ℃解吸附5 min，進(jìn)行GC×GC-TOFMS分析。

1.2.3 GC×GC-TOFMS分析方法

色譜柱系統(tǒng)：一維色譜柱DB-FFAP(極性柱，60 m×0.25 mm ID,0.25 μm),二維色譜柱Rxi-17(中等級(jí)性柱，1.5 m×0.18 mm ID,0.2 μm)。色譜條件：GC 進(jìn)樣口溫度250 ℃，進(jìn)樣模式采用不分流模式進(jìn)行；第一維柱溫箱升溫程序：起始溫度40 ℃保持2 min后，以5 ℃/min 升溫至230 ℃，保持5 min，調(diào)制器調(diào)制時(shí)間為4 s，熱調(diào)制時(shí)間為1 s，調(diào)制補(bǔ)償溫度為20 ℃；第二維柱溫箱升溫程序：起始溫度60 ℃保持2 min，以5 ℃/min 升溫至250℃保持5 min，樣品運(yùn)行采用恒流模式，載氣為高純氦氣(純度99.9995%),流速為1 mL/min。

1.2.4 質(zhì)譜條件

EI離子源,電壓為70 eV，離子源溫度為230 ℃，傳輸線溫度為280 ℃，檢測(cè)器電壓為1365 V，采集質(zhì)量數(shù)范圍為35～500 amu，采集頻率為100 spectrum/s。數(shù)據(jù)采集由LECO 公司Pegasus 4D 工作站控制。

1.2.5 GC×GC-TOFMS數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)采集的TOFMS 數(shù)據(jù)由LECO 公司Chroma TOF 工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，自動(dòng)識(shí)別信噪比大于50 的色譜峰進(jìn)行自動(dòng)積分解卷積和質(zhì)譜庫(kù)比對(duì),質(zhì)譜庫(kù)為NIST 14 和Wiley 9，所有比對(duì)結(jié)果自動(dòng)生成“峰表”?！胺灞怼苯?jīng)過(guò)進(jìn)一步人工解譜及同系物二維色譜出峰規(guī)律比對(duì)驗(yàn)證后作為初步鑒定結(jié)果。剔除烷烴類等沒(méi)有風(fēng)味貢獻(xiàn)的化合物，選擇相似度大于600，反相似度大于600，可能性大于2000的化合物作為最終鑒定結(jié)果[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 HS-SPME-GC×GC-TOFMS 用于典型青稞酒揮發(fā)性組分分離特性分析

白酒作為一種組分十分復(fù)雜的體系，傳統(tǒng)一維氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)由于分離分析能力的局限無(wú)法完成白酒復(fù)雜樣品中揮發(fā)性組分的有效分離，需要結(jié)合繁瑣的樣品預(yù)處理、預(yù)分離手段。全二維氣相色譜技術(shù)的出現(xiàn)為白酒這種復(fù)雜樣品的分離提供了新的解決方案[6]。根據(jù)全二維氣相色譜分離方式，第一維長(zhǎng)色譜柱所有組分經(jīng)過(guò)調(diào)制器聚焦后進(jìn)入第二維短色譜柱進(jìn)行再次分離，再由高通量的飛行時(shí)間質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè)。色譜柱的選擇上第一維長(zhǎng)色譜柱通常采用非極性色譜柱，依靠分離物沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離；第二維短色譜柱通常采用極性柱或中等極性柱，根據(jù)化合物的極性差異進(jìn)行再次分離，最終獲得具有結(jié)構(gòu)特征的二維色譜圖[7]?；谶@一原則，本研究采用一維DB-5MS色譜柱搭配二維Rxi-200 色譜柱對(duì)青稞酒中揮發(fā)性組分進(jìn)行分析，獲得圖1 所示全二維分析譜圖。結(jié)果顯示青稞酒中揮發(fā)性組分十分復(fù)雜，一維色譜圖中有大量化合物存在共流出現(xiàn)象，通過(guò)進(jìn)一步的二維色譜分離，共流的化合物在二維色譜圖中得到了較好的分離。

圖1 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS全二維分析圖譜

2.2 青稞酒中揮發(fā)性組分的HS-SPME-GC×GCTOFMS分析鑒定

通過(guò)全二維氣相色譜分離結(jié)合高通量飛行時(shí)間質(zhì)譜檢測(cè),在青稞酒中共分離檢測(cè)到1399 個(gè)色譜峰。大量色譜峰的檢出，對(duì)化合物的鑒定提出了巨大的挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)一維氣相色譜質(zhì)譜峰逐一鑒定方法難以實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)采用以下策略對(duì)譜圖中的化合物進(jìn)行鑒定分析：通過(guò)力可Pegasus 4D 色譜分析工作站結(jié)合mainlib 譜庫(kù)、replib 譜庫(kù)、nist 譜庫(kù)以及wiley譜庫(kù)的自動(dòng)解卷積和檢索分析(選擇S/N＞50的色譜峰進(jìn)行分析)，選擇相似度大于600，反相似度大于600，可能性大于2000 的化合物作為鑒定結(jié)果。本研究在典型青稞酒中共鑒定出揮發(fā)性組分1399種(表1)。

表1 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS分析鑒定的化合物統(tǒng)計(jì)(種)

2.2.1 酯類化合物

酯類物質(zhì)是白酒中種類最豐富的一類揮發(fā)性風(fēng)味組分，本研究鑒定出青稞酒中揮發(fā)性酯類物質(zhì)290種，酯類物質(zhì)通常具有甜香、花香、果香等香氣特征，表2 列出了重要的70 種酯類物質(zhì)，包括甲酯類10種，乙酯類35種，丙酯類10種，丁酯類15種，其他酯類7種，乙酯類化合物是青稞酒酯類物質(zhì)中最重要的一類。

表2 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS分析鑒定的重要酯類化合物

2.2.2 醇類化合物

通過(guò)力可Pegasus 4D 色譜分析工作站結(jié)合mainlib譜庫(kù)、replib譜庫(kù)、nist譜庫(kù)以及wiley譜庫(kù)的自動(dòng)解卷積和檢索分析，選擇相似度大于600，反相似度大于600，可能性大于2000 的醇類化合物，初步鑒定出醇類化合物214種，表3 列出了重要的47種，其中飽和醇24種，不飽和醇17種，其他醇6種，飽和醇類是酒精飲料風(fēng)味構(gòu)成的骨架成分之一。

表3 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS分析鑒定的重要醇類化合物

2.2.3 酸類化合物

通過(guò)力可Pegasus 4D 色譜分析工作站結(jié)合mainlib譜庫(kù)、replib譜庫(kù)、nist譜庫(kù)以及wiley譜庫(kù)的自動(dòng)解卷積和檢索分析，選擇相似度大于600，反相似度大于600，可能性大于2000 的酸類化合物，初步鑒定出酸類化合物40種，表4 列出了重要的22種，其中飽和脂肪酸8種，其他酸14種。

表4 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS分析鑒定的重要酸類化合物

2.2.4 萜烯類化合物

通過(guò)力可Pegasus 4D 色譜分析工作站結(jié)合mainlib譜庫(kù)、replib譜庫(kù)、nist譜庫(kù)以及wiley譜庫(kù)的自動(dòng)解卷積和檢索分析(選擇S/N＞50 的色譜峰進(jìn)行分析)，選擇相似度大于600，反相似度大于600，可能性大于2000 的萜烯類化合物進(jìn)一步結(jié)合人工解譜驗(yàn)證、二維色譜出峰規(guī)律比對(duì)驗(yàn)證和文獻(xiàn)RI的比對(duì)驗(yàn)證，初步鑒定出的萜烯類化合物為91種。表5 列出了重要的萜烯類化合物。對(duì)比徐巖等[19]研究中檢測(cè)出的萜烯化合物，本研究多出25種。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，本研究檢測(cè)出的萜烯類化合物具有愉悅的花香且香氣閾值較低，對(duì)青稞酒香氣特征復(fù)雜性具有重大的貢獻(xiàn)，其中大部分萜烯類化合物在青稞酒中是首次發(fā)現(xiàn)[8-9]，有待后期進(jìn)一步的研究和分析。

表5 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS 分析鑒定的萜烯類化合物

萜烯類化合物既是構(gòu)成白酒香氣特征的一類重要香氣化合物，也是白酒中重要的一類生理活性物質(zhì)。Bata-大馬酮（具有花香、蜜香特征）是清香型白酒中重要香氣化合物，里哪醇、橙花叔醇、β-紫羅酮氧化物都具有愉悅的花香特征，是酒精飲料中的重要香氣化合物[10]。除了香氣貢獻(xiàn)外，萜烯類化合物還有重要的生理功能[11]。α-蒎烯、L-檸檬烯、葑醇等具有抗菌活性，可以抑制多種微生物的生長(zhǎng)，如細(xì)菌、霉菌；4-萜品醇、龍腦、里哪醇等具有抗病毒活性；薄荷醇具有鎮(zhèn)痛活性；蒎烯類（含檜烯、左旋-α-蒎烯、龍腦）能顯著增加膽汁分泌[12]。青稞酒中檢測(cè)出的功能性萜烯類化合物可能對(duì)青稞酒的健康價(jià)值具有貢獻(xiàn)，但這些物質(zhì)的含量和功能還需要進(jìn)一步深入細(xì)致的研究。

2.2.5 含氮類化合物

通過(guò)HS-SPME-GC×GC-TOFMS 分析共鑒定出青稞酒中含氮化合物超過(guò)111種，包括吡嗪、吡啶、噠嗪、吡唑等，表6 列出了青稞酒中鑒定出的20種重要含氮類化合物，其中有十幾種化合物是首次發(fā)現(xiàn)。含氮類化合物一般呈現(xiàn)堅(jiān)果香、烤面包香及可可的香味，是白酒中重要的一類香氣物質(zhì)[13-14]。首次發(fā)現(xiàn)的含氮類化合物對(duì)青稞酒香氣特征和生理功能的貢獻(xiàn)還需要進(jìn)一步的研究。

表6 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS分析鑒定的重要含氮類化合物

2.2.6 含硫化合物

通過(guò)HS-SPME-GC×GC-TOFMS 分析共鑒定出青稞酒中含硫化合物超過(guò)48種，表7 列出了青稞酒中鑒定出的13 種重要含硫化合物。硫化物的香氣特殊且香氣閾值較低，對(duì)酒的香氣特征具有重要貢獻(xiàn)[15]。揮發(fā)性含硫化合物對(duì)青稞酒風(fēng)味貢獻(xiàn)的認(rèn)知目前還是空白的，文獻(xiàn)報(bào)道3,4-二甲基噻吩、2-甲基噻吩具有煮肉的香氣特征[16]，以上化合物對(duì)于構(gòu)成青稞酒香氣的復(fù)雜性貢獻(xiàn)值得進(jìn)一步深入的研究。

表7 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS分析鑒定的重要含硫類化合物

2.2.7 酚類化合物

通過(guò)HS-SPME-GC×GC-TOFMS 分析共鑒定出青稞酒中酚類化合物超過(guò)68種，表8 列出了青稞酒中鑒定出的重要酚類化合物[17]，比徐巖等[19]對(duì)酚類化合物的研究多了18種。

表8 青稞酒HS-SPME-GC×GC-TOFMS 分析鑒定的酚類化合物

2.3 4種不同品種青稞酒之間的比較分析

4 種青稞酒同一米查次同種工藝同一季節(jié)揮發(fā)性組分之間的比對(duì)分析。

本研究采用的樣品為4 種不同品種的青稞酒，分別為黑老鴉青稞秋釀一米查純大曲工藝、瓦藍(lán)青稞酒秋釀一米查純大曲工藝、脫皮青稞酒秋釀一米查純大曲工藝、有機(jī)青稞酒秋釀一米查純大曲工藝，采用GC×GC-TOFMS 分析方法，從醇、酸、酯、醛酮、呋喃、含硫、含氮、萜烯、酚類9 個(gè)層面比較不同品種青稞酒揮發(fā)性組分之間的差異[18]，見(jiàn)表9。

表9 4種青稞酒重要揮發(fā)性組分種類統(tǒng)計(jì)表(種)

2.3.1 酯類化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有210 種、196 種、191種、220種，從圖2 可以看出其中103 種是4 種青稞酒所共有的，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有49種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有22種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有23種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有28種。

圖2 4種不同原料青稞酒酯類化合物對(duì)比圖

2.3.2 醇類化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有119 種、121 種、134種、134種，從圖3 可以看出，其中50 種是4 個(gè)品種所共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有32種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有29種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有32種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有38種。

圖3 4種不同原料青稞酒醇類化合物對(duì)比圖

2.3.3 酸類化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有31種、28種、25 種、36種，從圖4 可以看出其中7 種是4 個(gè)品種所共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有12種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有6種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有8種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有14種。

圖4 4種不同原料青稞酒酸類化合物對(duì)比圖

2.3.4 醛酮類化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有135 種、156 種、145種、152種，從圖5 可以看出其中43 種是4 個(gè)品種所 共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有43種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有41種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有32種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有36種。

圖5 4種不同原料青稞酒醛酮類化合物對(duì)比圖

2.3.5 呋喃類化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有63種、53種、62種、48種，從圖6 可以看出其中19 種是4 個(gè)品種所共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有18種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有11種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有14種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有4種。

圖6 4種不同原料青稞酒呋喃類化合物對(duì)比圖

2.3.6 含硫化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有31種、17種、20 種、18種，從圖7 可以看出其中4 種是4 個(gè)品種所共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有15種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有5種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有4種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有2種。

圖7 4種不同原料青稞酒含硫化合物對(duì)比圖

2.3.7 含氮化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有24 種、24 種、23 種、18種，從圖8 可以看出其中6 種是4 個(gè)品種所共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有7種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有7種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有5種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有6種。

圖8 4種不同原料青稞酒含氮化合物對(duì)比圖

2.3.8 萜烯化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有37種、45 種、38 種、31種，從圖9 可以看出其中9 種是4 個(gè)品種所共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有11種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有15種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有8種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有4種。

圖9 4種不同原料青稞酒萜烯化合物對(duì)比圖

2.3.9 酚類化合物

從總量上而言，黑老鴉青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、脫皮青稞酒、有機(jī)青稞酒分別含有23種、21種、19種、24種，從圖10 可以看出其中9 種是4 個(gè)品種所共有，黑老鴉青稞酒獨(dú)有的有10種，瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)有的有2種，脫皮青稞酒獨(dú)有的有2種，有機(jī)青稞酒獨(dú)有的有5種。

圖10 4種不同原料青稞酒酚類化合物對(duì)比圖

2.3.10 不同原料青稞酒特有化合物統(tǒng)計(jì)

本研究采用的樣品分別為黑老鴉青稞酒秋釀一米查純大曲工藝、瓦藍(lán)青稞酒秋釀一米查純大曲工藝、脫皮青稞酒秋釀一米查純大曲工藝、有機(jī)青稞酒秋釀一米查純大曲工藝，采用GC×GC-TOFMS 分析方法，從醇、酸、酯、醛酮、呋喃、含硫、含氮、萜烯、酚類9 個(gè)層面比較不同品種青稞酒揮發(fā)性組分之間的差異。表10 列出了4 種不同原料青稞酒所特有的化合物種類數(shù)量，依次排序?yàn)楹诶哮f青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、有機(jī)青稞酒、脫皮青稞酒。從表10 中可以看出，黑老鴉青稞酒中除了酸類化合物和萜烯類化合物，其他均高于另外3 種青稞酒，其中特有的含硫化合物可能是形成黑老鴉青稞酒獨(dú)特風(fēng)味的原因之一，黑老鴉青稞酒中含硫化合物的香氣特征有待進(jìn)一步研究。瓦藍(lán)青稞酒中萜烯類化合物的含量均高于其他3 種青稞酒，有可能是形成瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)特風(fēng)味的原因之一。

表10 4種不同原料青稞酒特有化合物統(tǒng)計(jì)表(種)

3 結(jié)論

3.1 學(xué)習(xí)了全二維氣相色譜飛行時(shí)間質(zhì)譜儀原理(GC×GC-TOFMS)，了解了二維和一維之間的不同及二維的優(yōu)點(diǎn)，白酒作為一種組分十分復(fù)雜的體系，傳統(tǒng)一維氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)由于分離分析能力的局限無(wú)法完成白酒復(fù)雜樣品中揮發(fā)性組分的有效分離，往往需要結(jié)合繁瑣的樣品預(yù)處理、預(yù)分離手段。全二維氣相色譜技術(shù)的出現(xiàn)為白酒這種復(fù)雜樣品的分離提供了新的解決方案。根據(jù)全二維氣相色譜分離方式，第一維長(zhǎng)色譜柱所有組分經(jīng)過(guò)調(diào)制器聚焦后進(jìn)入第二維短色譜柱進(jìn)行再次分離，再由高通量的飛行時(shí)間質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè)。色譜柱的選擇上第一維長(zhǎng)色譜柱通常采用非極性色譜柱，依靠分離物沸點(diǎn)差異進(jìn)行分離，第二維短色譜柱通常采用極性柱或中等極性柱，根據(jù)化合物的極性差異進(jìn)行再次分離，最終獲得具有結(jié)構(gòu)特征的二維色譜圖?；谶@一原則，本研究采用一維DBFFAP色譜柱搭配二維Rxi-17色譜柱對(duì)青稞酒中揮發(fā)性組分進(jìn)行分析，結(jié)果顯示青稞酒中揮發(fā)性組分十分復(fù)雜，一維色譜圖中有大量化合物存在共流出現(xiàn)象。通過(guò)進(jìn)一步的二維色譜分離，共流出的化合物在二維色譜圖中得到了較好的分離。

3.2 首次采用全二維氣相色譜飛行時(shí)間質(zhì)譜(GC×GC-TOFMS)技術(shù)對(duì)青稞酒揮發(fā)性組分特征進(jìn)行了定性分析，建立了適合于青稞酒揮發(fā)性組分分析的GC×GC-TOFMS 方法。將我公司青稞酒揮發(fā)性組分的分析能力從百種化合物水平提升至千種化合物水平，初步鑒定出典型青稞酒中揮發(fā)性組分1399種，其中酸類物質(zhì)40 種、酯類290 種、醇類214 種、醛酮類261 種、呋喃及內(nèi)酯類102 種、硫化物48 種、含氮化合物111 種、酚類68 種、萜烯91 種、其他類129種、未知45種。

3.3 本研究除了檢測(cè)出常規(guī)的醇、酸、酯等揮發(fā)性組分外，還檢測(cè)到組分復(fù)雜的揮發(fā)性含氮、含硫、萜烯類化合物。本研究檢測(cè)出的重要含氮化合物有24種，比2014 年解成玉等人對(duì)含氮化合物的研究多了22種，這些化合物可能對(duì)青稞酒風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)，同時(shí)含硫化合物多了30種，可能對(duì)青稞酒香氣特征具有重要貢獻(xiàn)，萜烯類化合物多了25種，這些化合物不僅有一定的香氣貢獻(xiàn)，還具有重要的生理活性。結(jié)果證明我公司青稞酒揮發(fā)性組分的復(fù)雜性和多樣性并不遜于其他白酒。

3.4 首次采用GC×GC-TOFMS 分析方法，從醇、酸、酯、醛酮、呋喃、含硫、含氮、萜烯、酚類9 個(gè)層面比較不同品種青稞酒揮發(fā)性組分之間的差異，從特有物質(zhì)種類總量上排序，依次排序?yàn)楹诶哮f青稞酒、瓦藍(lán)青稞酒、有機(jī)青稞酒、脫皮青稞酒。黑老鴉青稞酒中除了酸類化合物和萜烯類化合物，其他化合物均高于另外3 種青稞酒，特有的含硫化合物可能是形成黑老鴉青稞酒獨(dú)特風(fēng)味的原因之一，黑老鴉青稞酒中含硫化合物的香氣特征有待進(jìn)一步研究。瓦藍(lán)青稞酒中萜烯類化合物的含量均高于其他3 種青稞酒，有可能是形成瓦藍(lán)青稞酒獨(dú)特風(fēng)味的原因之一。脫皮青稞酒和有機(jī)青稞酒中含硫、含氮、萜烯、酚類化合物的含量均低于黑老鴉青稞酒和瓦藍(lán)青稞酒，脫皮青稞酒中特有的化合物種類最少。