基于全二维气相色谱-飞行时间质谱分析对古井贡酒健康功能成分的研究

李安军，徐祥浩，汤有宏，刘国英，高江婧，姜　利(.安徽瑞思威尔科技有限公司，安徽亳州3680；.安徽省固态发酵工程技术研究中心，安徽亳州3680)



基于全二维气相色谱-飞行时间质谱分析对古井贡酒健康功能成分的研究

李安军1，徐祥浩2，汤有宏2，刘国英2，高江婧2，姜利1
(1.安徽瑞思威尔科技有限公司，安徽亳州236820；2.安徽省固态发酵工程技术研究中心，安徽亳州236820)

摘要：应用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪（GC×GC-TOFMS）结合顶空固相微萃取技术（HS-SPME）全面分析古井贡酒中的风味成分。结果表明，古井贡酒中含有吡嗪类、萜烯类、内酯类以及不饱和烯烃、烯酸、烯酯等一系列与人体健康密切相关的健康功能成分。

关键词：全二维气相色谱-飞行时间质谱；顶空固相微萃取；古井贡酒；健康成分

优先数字出版时间：2015-10-08；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151008.1344.007.html。

近年来，白酒的营养、饮酒与健康已成为热门话题，备受关注，关于中国白酒功能性成分及其对人体的生理功能，国外同行对其进行了深入的研究[1-3]。美国医学专家研究发现适量饮酒的人死于心脏病的比不喝酒者少20 %以上；哈佛大学医学院研究指出，每天饮酒不超过2盎司纯酒精，有助于减少冠心病发生[4-5]。英国的研究表明：适量饮酒的男性冠心病发病率降低49 %。在长寿和死亡率方面，适量饮酒的男性死亡率比不饮酒者要低21 %～28 %。日本研究人员发现，少量饮酒可使人体血管扩张并抑制血小板的聚集作用，有助于预防心肌梗塞和脑血栓疾病的发生，故日本人称酒为“长寿水”[6]。

古井贡酒是亳州传统名酒，产自安徽省亳州市，属于亳州地区特产的大曲浓香型白酒，有“酒中牡丹”之称，被称为中国八大名酒之一。在亳州当地流传着这样一句俗语“常喝古井酒，活到九十九”，无独有偶，2011年7月16日安徽省亳州市谯城区被评为“中国长寿之乡”。为探索古井贡酒中的健康功能成分，本研究应用全二维气相色谱-飞行时间质谱全面分析古井贡酒中的风味成分，剖析古井贡酒中含有的人体健康功能成分。

中国传统白酒中的组分极其复杂，传统的一维气相色谱分离能力有限，白酒中多种组分共流出问题很难解决[7]。因此，传统的气质联用设备用于白酒组分定性存在很多的不足。全二维气相色谱是近几年发展起来的具有高分辨率、高灵敏度、高峰容量等优势的崭新分离技术，它是迄今为止能够提供最高分辨率的分离技术，能够有效解决一维气相色谱分离效果差、峰容量不足的问题，全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪在分析白酒中多种微量风味成分方面有着其他分析设备无法比拟的优势[8-9]。

1材料与方法

1.1材料及仪器

样品：古井贡酒年份原浆系列产品，安徽古井贡酒股份有限公司生产。

仪器设备：全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪（GC×GC-TOFMS），美国力可公司；多功能样品前处理平台，德国Gerstel。

1.2实验方法

1.2.1固相微萃取头活化

50/30µm DVB/CAR/PDMS三相萃取头在270℃条件下活化1 h，整个活化过程必须在高纯氮气流保护下进行[7]。

1.2.2酒样预处理

用去离子水将待测酒样稀释至最终酒精含量为10 %vol，吸取稀释后的酒样8 mL于20 mL顶空瓶中，并加入3 g NaCl，旋紧顶空瓶盖，采用全自动固相微萃取和全自动进样方式进行样品的吸附和解析[10]。

1.2.3全二维气相色谱-飞行时间质谱条件

进样口解析温度230℃，解析时间5 min，进样口温度230℃；柱温箱升温程序：一维柱温箱初始温度40℃，保持2 min，然后以2℃/min的升温速率升至100℃，再以4℃/min的升温速率升至180℃，最后以6℃/min的升温速率升至230℃，保持15 min。二维柱温箱初始温度45℃，保持2 min，然后以2℃/min的升温速率升至105℃，再以4℃/min的升温速率升至185℃，最后以6℃/min的升温速率升至235℃，保持15 min；柱系统：采用60 m×0.25 mm×0.25 μm DB-wax为一维柱，2 m× 0.18 mm×0.18 μm Rtx-200为二维柱，2根色谱柱通过毛细管柱连接器以串联方式连接；调制器补偿温度：10℃；调制器设置：调至周期6 s（冷喷2 s，热喷1 s），冷却剂为液氮，热调制气体为压缩空气，冷调制气体为氮气；质谱条件：质谱检测器为飞行时间质谱，EI离子源温度200℃，电离电压：70 V，传输线温度250℃，采用全扫描方式，质量采集范围30～400 amu，采集频率100张全谱图/s，检测器电压1470 V。

1.2.4数据统计分析

所得数据再经Pegasus 4D的工作站自动处理，定性所用的图谱库为NIST/EPA/NIH Version 2.0，所得数据再经进一步处理得到最终结果。

2结果与分析

2.1古井贡酒挥发性成分全分析

经全二维气相色谱-飞行时间质谱定性分析，得出古井贡酒酒体中含有挥发性风味成分1600余种，其中，醇类物质200余种，酸类物质100余种，酯类物质400余种，醛类物质100余种，酮类物质150余种，其他物质500余种。图1是古井贡酒挥发性风味物质的飞行时间质谱图，由图1可以看出，古井贡酒风味物质种类丰富，正是在这些呈味物质的共同作用下，形成了中国名酒古井贡酒“色清如水晶、香醇似幽兰、入口甘美醇和、回味经久不息”的典型滋味特色。

图1古井贡酒风味物质质谱图

2.2古井贡酒健康功能成分分析

2.2.1吡嗪类物质

图2古井贡酒中吡嗪类物质飞行时间质谱图

经全二维气相色谱-飞行时间质谱定性分析，在古井贡酒中共检测出包括四甲基吡嗪、三甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪等在内的15种吡嗪类物质。国内外研究表明，吡嗪类物质具有良好的人体健康功能性成分，其中四甲基吡嗪对扩张血管、轻度降压、改善组织微循环、提高组织血液灌注、抑制血小板粘附聚集和血栓形成、抑制平滑肌细胞、调节脂质代谢以及抗脂质过氧化均有一定的治疗作用[11]。

2.2.2萜烯类物质

萜烯类物质及其衍生物是一类具有较强香气和生理活性的天然化合物，如抗菌活性、抗病毒活性、抗氧化活性、镇痛作用等，萜烯类物质已经成为研究天然产物和开发新药的重要来源。通过分析，在古井贡酒中检测到多种单萜类、倍半萜类、二萜类及其衍生物，如白菖烯、香橙烯、石竹烯、柏木烯、氧化石竹烯、西松烯、大马酮等[12]。

2.2.3内酯类物质

古井贡酒中含有丙位辛内酯、丙位癸内酯、丁位己内酯、丁位辛内酯以及当归内酯等多种内酯类化合物。内酯类物质大多具有甜香、坚果香等令人愉快的香气，如丙位辛内酯有椰子香及豆香，丙位癸内酯有强烈的椰子和桃子样果香，内酯类物质对酒体的风味起到了积极的贡献作用。此外，研究表明，多数内酯类物质是人体健康功能性成分，如当归内酯,它可通过不同途径拮抗化学因素引发的免疫抑制作用,是一种新的生物反应免疫调节剂[13-14]。

图3古井贡酒中萜烯类物质飞行时间质谱图

图4古井贡酒中内酯类物质飞行时间质谱图

3　结论

通过应用全二维气相色谱-飞行时间质谱结合顶空固相微萃取技术，首次全面分析了古井贡酒酒体中的挥发性风味成分，古井贡酒富含1600多种微量风味成分不仅赋予了其“色清如水晶、香醇似幽兰、入口甘美醇和、回味经久不息”的典型滋味特色，同时也为古井贡酒酒体载入了多种有益人体健康的功能性成分，这类物质的存在充分证明了古井贡酒中含有丰富的与人体健康密切相关的生理活性物质成分，适量饮用古井贡酒是有益健康的。本研究对于今后深入研究古井贡酒与人体健康关系及探索亳州“健康长寿密码”具有一定的指导意义。

参考文献：

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郎酒浓香型白酒生产基地正式出酒

本刊讯：据《泸州广播网》报道，近日，四川泸州郎酒浓香型白酒生产基地201车间正式出酒。作为我市酒业发展的重点项目之一的郎酒浓香基地，已在2015年9月投粮生产。当天出酒是郎酒浓香基地出产的第一批浓香型白酒，标志着泸州郎酒浓香基地正式生产运行。

郎酒浓香型白酒生产基地于2012年3月开工建设，目前已建成201车间及配套项目，并于2015年10月18日点火投产运行。据介绍，201车间共筑窖池2240口，年投粮可达20000吨，是行业内最大的单体车间之一。目前，该车间已投用150多口窖池，共投粮324吨。

据了解，郎酒浓香型白酒生产基地项目计划投资40亿元，设计建成酿酒窖池15600口，年产原酒5万吨，制曲10万吨，储酒20万吨，建成25万吨包装生产线。项目建成投用后，预计可实现年销售收入160亿元，实现利税40亿元，解决1万多人就业。目前，该项目的储酒功能区正在加快推进，4万吨罐区已完成主体建设，正在安装配套设施，4.5千吨陶坛库正在进行主体建设。（江源荐，骆佳龙编辑）

来源：泸州广播网2015-12-28

Research on Functional Ingredients of Gujing Gongjiu by Two Comprehensive Dimensional Gas Chromatography–Time of Flight Mass

LIAnjun1, XU Xianghao2, TANG Youhong2, LIU Guoying2, GAO Jiangjing2and JIANG Li1
(1.Anhui Ruisi Weier Scirentific Co.Ltd., Bozhou,Anhui 236820; 2.Anhui Engineering Technology Research Center of Solid-state Brewing, Bozhou,Anhui 236820, China)

Abstract:The flavoring compounds of Gujing Gongjiu were analyzed by HS-SPME coupled with GC×GC-TOFMS.The results suggested that Gujing Gongjiu contains a series of functional components such as pyrazine, terpenes, lactones, unsaturated olefin, unsaturated acid and unsaturated ester dilute, which closely associated with people’s health.

Key words:GC×GC-TOFMS; HS-SPME; Gujing Gongjiu; health ingredients

作者简介：李安军，男，高级工程师，硕士，安徽古井贡酒股份有限公司技术质量中心总监，从事酿酒发酵技术研究，发表论文十多篇。

收稿日期：2015-06-12

DOI：10.13746/j.njkj.2015263

中图分类号：TS262.3；TS261.7；TS971

文献标识码：A

文章编号：1001-9286（2016）01-0050-03