顶空-固相微萃取-气质联用分析咂酒挥发性成分

罗优，郑炯，2，*（.西南大学食品科学学院，重庆40075；2.农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室（重庆），重庆40075）



顶空-固相微萃取-气质联用分析咂酒挥发性成分

罗优1，郑炯1，2，*
（1.西南大学食品科学学院，重庆400715；2.农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室（重庆），重庆400715）

摘要：采用顶空-固相微萃取对咂酒中挥发性成分进行提取，通过气相色谱-质谱联用技术对提取出的挥发性成分进行定性和定量分析。结果表明：从咂酒中共鉴定出挥发性成分50种，其中酯类和醇类是咂酒中种类和含量最多的两种挥发性物质，分别为20种和15种。咂酒中的主要挥发性化合物有异戊醇（19.48%）、乙酸乙酯（17.78%）、丁二酸二乙酯（14.73%）、辛酸乙酯（10.95%）、乙酸戊酯（9.51%）、癸酸乙酯（5.92%）、异丁酸（5.91%）、己酸乙酯（3.07%）。

关键词：咂酒；顶空-固相微萃取；气相色谱-质谱联用；挥发性成分

咂酒又名钩藤酒、咂嘛酒、筒酒、咂竿酒等，因其饮用工具不同而有多种名称，是一种极富民族特色的酒及饮酒方式的总称。咂酒主要流行于湘鄂川黔桂等地的羌、土家、纳西、彝、藏、侗等少数民族。据《遵义府志》记载，咂酒的酿制已有两千多年的历史，因其悠久的历史渊源、独特的酿造技术和浓郁的民族风味而独具魅力。研究表明，咂酒中含有多种氨基酸、维生素、矿物质、甘露糖等营养成分，这些成分不仅使得咂酒口感清香、酯香浓郁，还对保护人体健康具有重要作用［1-2］。

挥发性成分或香气成分对酒的整体组成和感官感知的贡献是公认的，反映了酒的质量和生产工艺［3］，也是酒的品质的重要评价指标。因此，进行咂酒挥发性成分的分析检测对于改进咂酒的生产工艺和提高咂酒的品质具有重要意义，但目前国内外对于咂酒的挥发性成分的分析还鲜见报道，仅对咂酒的生产工艺［4］、营养保健功能［5］等方面有所研究。因此，本文拟通过顶空-固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术对咂酒挥发性物质进行提取和测定，并对其主要挥发性成分和风味物质进行分析和鉴定，以期对咂酒生产工艺的优化和产品品质的提高提供有益参考。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

1.1.1材料

咂酒样品：购于重庆垫江巴人咂酒坊。

1.1.2主要仪器设备

固相微萃取装置（配有50/30 μm，DVB/CAR/PDMS萃取头）：美国Supelco公司；GC-MS 2010型气相色谱-质谱联用仪（配有EI离子源及GC-MS solution 2.50工作站）：日本岛津公司。

1.2方法

1.2.1HS-SPME提取挥发性成分

参照文献［6-12］，准确称取2.0 g咂酒样品，放入15 mL顶空瓶中用聚四氟乙烯瓶盖密封，平衡5 min后将PDMS萃取头插入顶空瓶中，推出纤维头，不要使纤维头碰到酒样，恒温加热50℃，萃取30 min，然后缩回萃取纤维头，从顶空瓶中拔出萃取头，将萃取头插入GC-MS进样口，在250℃下解析5 min，同时启动仪器采集数据。

1.2.2GC-MS分析条件

色谱条件：DB-5MS石英毛细色谱柱（30m×0.25mm i.d.，0.25 μm）；升温程序：初始温度35℃保留3 min， 3℃/min升至70℃，再以6℃/min升至140℃，最后以15℃/min升至220℃保留3 min。

质谱条件：电子轰击（EI）离子源；检测器电压：830 eV；离子源温度：230℃；接口温度：230℃；ACQ方式：Scan；扫描速度：769 u/s；质量扫描范围：40 u～400 u。1.2.3挥发性成分的定性与定量分析

HS-SPME法提取咂酒的挥发性成分，用气相色谱-质谱联用仪进行分析鉴定。通过仪器所配置的NIST08.LIB和NIST08s.LIB谱库进行自动检索，并结合计算保留指数共同确定挥发性物质的各个化学成分，采用峰面积归一化法进行定量分析。

2　结果与分析

采用顶空-固相微萃取-气质联用法提取和分析咂酒中的挥发性成分，咂酒中挥发性成分的GC-MS总离子流色谱图见图1，各组分的定性分析和定量计算结果见表1。

图1　咂酒挥发性成分的GC-MS色谱图Fig.1 GC-MS chromatogram of volatile compounds of Za wine

表1　咂酒中挥发性成分的鉴定结果Table 1 Identified volatile compounds in the Za wine

续表1　咂酒中挥发性成分的鉴定结果Continue table 1 Identified volatile compounds in the Za wine

由图1和表1可知，在HS-SPME提取的咂酒挥发性成分中，通过GC-MS分离鉴定出50种挥发性化合物。主要为酯类20种、醇类15种、酸类6种、烃类3种、醚类2种、其它化合物4种。含量较高的挥发性化合物有异戊醇（19.48%）、乙酸乙酯（17.78%）、丁二酸二乙酯（14.73%）、辛酸乙酯（10.95%）、乙酸戊酯（9.51%）、癸酸乙酯（5.92%）、异丁酸（5.91%）、己酸乙酯（3.07%）。

酯类化合物是咂酒挥发性成分中检测到的含量最高和种类最丰富的一类物质，共分离鉴定出20种。其中含量最高的是乙酸乙酯，具有相似于菠萝的果香气，苦甜的、酒样的味道［15］；其次为丁二酸二乙酯，具有微弱的愉快而温和的果香味［16］；辛酸乙酯具有杏子香气、花果香气［17］；癸酸乙酯具有脂肪酸味、水果味；乙酸戊酯和己酸乙酯强烈的菠萝、香蕉香气［18］。大多数的酯类都具有愉快的花、果香气，是形成咂酒香气的主要成分，是在发酵过程中形成的。文献报道，酯类（尤其是乙酸酯类）是酒中最重要的风味物质［19-20］。在发酵过程中，很多酯类又发生了一系列复杂的变化，酯类经过再次地分解和合成，形成了其它的高级酯或其他更加稳定的香味物质。发酵酒的香气物质更加持久，不易挥发，能够保持在酒体内更长的时间。咂酒中酯类化合物含量占整个挥发性成分的68.58%，因此，咂酒中的香气成分主要来源于酯类化合物。

醇类是咂酒中另一类重要的挥发性风味物质，共鉴定出15种，其中异戊醇含量最高，占香气成分的19.48%，有酒香和果香，并且具有特有的尖刺气息，但其对酒的香气和饱满口感有很大贡献［21］；其次为苯乙醇，占总体的2.46%，苯乙醇属于芳香醇，一般醇类物质都会有刺鼻的气味，会给酒香带来负影响，但苯乙醇不仅有一定的杀菌作用，而且具有玫瑰花香、蔷薇香气、花粉味等，香气比较典型，是甜酒中不容忽视的一种香气物质，由于它的感官阈值一般很低，所以对酒的香气的贡献值很高［22］。异戊醇、苯乙醇属于高级醇，俗称杂醇油，是酒类发酵的主要副产物。杂醇油在酒中起呈香、呈味作用，与酸、酯含量配比恰当，有助于酒的呈香，但过量不仅影响产品质量，还会出现饮后上头及不适感，从而严重影响酒的质量［23］。因此，在咂酒酿造过程中，应严格控制发酵条件，避免产生过多的杂醇油等发酵副产物，从而提高咂酒的品质。

酸类化合物的含量比较低，其总量也仅仅只占总挥发性成分的6.39%，但异丁酸的含量却高达5.91%，异丁酸具有酚类化合物的化学气味和酸败油脂味［24］。酸类化合物的挥发性比较小，呈香性相对较差，对香气的贡献也不如酯类化合物，主要起协调口感的作用。另外，也可以在咂酒的贮存过程中，与醇相结合生成相应的酯类从而增加咂酒的香气。

3　结论

通过HS-SPME萃取技术联合GC-MS对咂酒挥发性成分进行检测分析，共得出50种挥发性化合物，其主要分类为酯类20种、醇类15种、酸类5种、烃类3种、醚类2种、其它化合物5种，其中含量较高的挥发性成分有异戊醇、乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、辛酸乙酯、乙酸戊酯、癸酸乙酯、异丁酸、己酸乙酯，占了总体香气的87.35%，说明这些物质是咂酒中的主要香气成分，酯类和醇类化合物可能对咂酒主体风味的形成起着重要作用。本试验结果可以为咂酒生产工艺的改进和产品品质的控制提供理论指导。

参考文献：

［1］王松.咂酒的生产工艺及开发前景［J］.四川食品与发酵，2008，44（1）：11-13

［2］陈捷.羌族的“咂酒”文化［J］.酿酒科技，2007（10）：110-112

［3］张妮，肖作兵，于海燕，等.顶空固相微萃取-气质联用测定樱桃酒中的挥发性成分［J］.食品科学，2011，32（10）：97-102

［4］刘学文，冉旭，王文贤.半固态发酵法酿制咂酒生产工艺开发研究［J］.酿酒科技，2003，30（3）：84-85

［5］Zhang Aizheng，Deng Kai，Luo Huibo，et al. Antioxidant properties and phenolic profiles of four Chinese Za wines produced from hullless barley or maize［J］. Journal of the Institute of Brewing，2013，119（3）：182-190

［6］黄辉，廖燕芝，杨代明，等.白酒特征成分气相色谱分析误差的探讨［J］.食品与机械，2012，28（4）：8-11

［7］侯格妮，李俊，李然洪，等.蓝莓白兰地特征香气成分的GC-MS分析［J］.食品与机械，2013，29（3）：21-26

［8］卫春会，边名鸿，黄治国，等.桑葚酒香气成分的HS-SPME-GCMS分析［J］.食品与机械，2013，29（3）：27-31

［9］Xiao Zuobing，Liu Shengjiang，GuYongbo，et al. Discrimination of cherry wines based on their sensory properties and aromatic fingerprinting using HS-SPME-GC-MS and multivariate analysis［J］. Journal of Food Science，2014，79（3）：284-294

［10］Schmidtke Leigh M，Blackman John W，Clark Andrew C，et al. Wine metabolomics：objective measures of sensory properties of semillon from GC-MS profiles［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2013，61（49）：11957-11967

［11］Ivanova V，Stefova M，Vojnoski B，et al. Volatile composition of macedonian and hungarian wines assessed by GC/MS［J］. Food and Bioprocess Technology，2013，6（6）：1609-1617

［12］Xu Yan，Fan Wenlai，Qian M C. Characterization of aroma compounds in apple cider using solvent-assisted flavor evaporation and headspace solid-phase microextraction［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2007，55（8）：3051-3057

［13］Jordán M J，Margaria C A，Shaw P E，et al. Volatile components and aroma active compounds in aqueous essence and fresh pink guava fruid puree（Psidiumguajava L.）by GC-MS and multidimensional GC/GC-O［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51 （5）：1421-1426

［14］Shimoda M，Shibamoto T，Noble A C. Evaluation of heaspace volatiles of Cabernet Sauvignon wines sampled by an on-column method［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1993，41 （10）：1664-1668

［15］胡远芳.醪糟的头香成分研究［J］.食品工业科技，2009，30（2）：91-93

［16］张峻松.毛细管气相色谱质谱法分析红枣酒香味成分［J］.酿酒科技，2006（12）：114-116

［17］张媛，张军翔，刘亚辉.固相微萃取-气质联用分析柿子甜酒中的香气成分［J］.现代食品科技，2013，29（6）：1428-1430

［18］陶伯旭，陈亮，王家利，等.猕猴桃琥珀酒和猕猴桃桃红酒的香气成分GC-MS分析［J］.中国酿造，2013，32（3）：158-161

［19］张明霞，赵旭娜，杨天佑，等.顶空固相微萃取分析白酒香气物质的条件优化［J］.食品科学，2011，32（12）：49-53

［20］王阳，王颉，刘亚琼，等.顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定苹果渣发酵蒸馏酒的香气成分［J］.食品科学，2012，33（12）：205-209

［21］魏泱，郭亮，丁明玉.二醇基柱高效液相色谱蒸发光散射检测法测定饮料中的糖［J］.色谱，2001，19（6）：520-523

［22］胡博然，杨新元，李华，等.蛇龙珠干红葡萄酒香气成分的GC/ MS分析［J］.分析测试学报，2004，23（1）：85-87

［23］刘晓艳.柿子果酒香气成分的GC- MS分析［J］.酿酒，2011，38（1）：52-56

［24］王玉峰，杨华锋，孙传艳，等.赤霞珠冰葡萄酒香气成分分析［J］.酿酒科技，2010（1）：107-109

Analysis of Volatile Components of Za Wine Using Headspace Solid-phase Microextraction Combined with GC-MS

LUO You1，ZHENG Jiong1，2，*
（1. College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China；2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservation（Chongqing），Ministry of Agriculture，Chongqing 400715，China）

Abstract：The volatile components of Za wine were extracted by using headspace-solid phase microextraction，and gas chromatography-mass spectrometry identified the volatile components and analyzed their content. The results showed that 50 volatile compounds were identified from Za wine. The esters and alcohols were themostabundant category and highest contenttwo kinds of volatile substances，which were 20 and 15 respectively. The main volatile compounds were isoamyl alcohol（19.48%），ethyl acetate（17.78%），butanedioic acid，diethyl ester（14.73%），octanoic acid，ethyl ester（10.95%），acetic acid，pentyl ester（10.95%），ethylcaprate （5.92%），isobutyric acid（5.91%），ethyl caproate（3.07%）.

Key words：Za wine；headspace-solid phase microextraction；GC-MS；volatile components

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.045

作者简介：罗优（1994—），女（汉），本科生，研究方向：食品分析与检测。

*通信作者：郑炯（1982—），男，讲师，博士，研究方向：果蔬加工与质量控制。

收稿日期：2015-03-25