利用GC-MS分析不同白酒中的微量组分

张丹丹，李晓路，周 宇，李 茜

(1.济宁医学院，山东济宁 272067；2.潍坊奇固包装制品有限公司，山东潍坊 262400)

白酒是世界六大蒸馏酒之一[1]，按生产工艺可分为固态法白酒、液态法白酒和固液法白酒[2]。白酒在生产过程中，由于自然环境、酿造原料、糖化发酵剂种类以及加工工艺的不同，形成了不同的香型[3-4]。到目前为止，白酒分为浓香型、酱香型、清香型、米香型、凤香型、特香型、老白干香型等。

白酒中含有较多的微量组分，如醇类、酚类、醚类、烃类、醛酮类，酒中微量组分的种类和数量对白酒的风味、口感起着决定性作用[5]。在不同发酵方法生产的白酒中，生产工艺的不同可能会造成微量组分也具有一定的差异，将各种酒中不同微量组分的种类进行比较，分析不同白酒中微量组分有所差异的原因，以及不同微量组分对酒的风味的作用和影响，并分析这种差异所带来的优缺点，对提升白酒品质、完善生产工艺有重要意义。目前用于食品中微量组分的测定方法主要有物理法、化学法和生物法[6-8]。气相色谱-质谱(GC-MS)技术[1]具有测定的物质种类多、检测范围广、灵敏度高、效能高、样品用量少等优点，在食品和医药检测中有着广泛的应用。笔者拟采用气相-质谱法对白酒中微量组分进行测定。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1供试样本。选取6种品牌的白酒样口，并进行编号，详情见表1。

1.1.2主要试剂。环己烷(色谱纯)，上海国药集团化学试剂有限公司；超纯水，符合GB/T 6682规定的一级水，实验室自制；无水乙醇(色谱纯)，上海国药集团化学试剂有限公司。

表1　白酒样品

1.1.3主要仪器。QP-2010气相色谱-质谱联用仪，日本岛津科技有限公司；萃取装置，上海亚荣生化仪器厂；移液枪，大龙医疗设备有限公司。超纯水处理系统，美国密理博公司。

1.2方法

1.2.1样品预处理。用移液管准确量取20 mL酒样置于具塞比色管中，加入5 mL环己烷，振荡萃取，分层后取上层液置于分析瓶中，备用。

1.2.2样品分析。用气质联用色谱仪对预处理样品进样分析。离子源温度230 ℃；辅助加热温度200 ℃；进样口温度220 ℃；四级杆温度150 ℃；载气为He；流量1.5 mL/min；不分流进样；流速1.5 mL/min。色谱柱的升温程序：初始温度为35 ℃，保持35 min，以5 ℃/min速率升温至180 ℃，保持20 min。进样量为1 μL。

2　结果与分析

用气质联用色谱仪对样品进行检测(图1)，对照质谱数据库(NIST谱库)[9]利用面积归一法[10]进行数据处理。从表2可看出，固态发酵法白酒中的微量组分种类总数明显多于固液发酵法白酒和液态发酵法白酒，3种不同发酵方法的白酒中都含有酯类、醇类和酸类物质，并且酯类在不同的白酒中均占有较大比例，尤其是乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯和己酸乙酯，这也是白酒风味的主体物质。除此之外，白酒中还含有少量的醛酮类、醚类和杂环化合物。

图1　不同白酒样品的酒样采集色谱图Fig.1　Chromatogram of liquor sample collection in different liquor samples

微量组分Microcomponents序号No.化合物名称Compoundname分子式Molecularformula相对含量Relativecontent∥%B-1B-2B-3B-4B-5B-6酯类Esters12-羟基-丙酸乙酯C5H10O35.545.254.624.82——2乙酸乙酯C4H8O28.888.527.968.157.927.873丁酸乙酯C6H12O24.584.844.754.624.294.464戊酸乙酯C7H14O23.563.963.683.623.443.225己酸乙酯C8H16O246.4249.5143.2241.6445.2643.816庚酸乙酯C9H18O20.320.820.66—0.750.547辛酸乙酯C10H20O20.390.68——0.360.398棕榈酸乙酯C18H36O2—0.110.15———92-甲基丙酸乙酯C6H12O2—0.06————104-甲基戊酸乙酯C8H16O2—0.18————113-甲基丁酸乙酯C7H14O20.070.14————12亚油酸乙酯C20H36O20.16—0.32———13油酸乙酯C20H38O20.64—0.42———14癸酸乙酯C12H24O2—————0.0615月桂酸乙酯C14H28O2—————0.05醇类Alcohols1丁醇C4H10O0.120.250.180.110.150.0921-甲氧基-2-丙醇C4H10O20.520.560.190.260.330.2631-己醇C6H14O0.120.160.150.11——41-戊醇C5H12O—0.320.22——0.1552-己醇C6H14O—0.24————62,3-丁二醇C4H10O0.620.540.460.310.240.397甘油丙三醇C3H8O2—0.350.26———82,6-二甲基-4-庚醇C9H20O—0.16———0.069苯乙醇C3H10O——0.31———酸类Acids1乙酸C2H4O24.634.22—3.633.193.442L-乳酸C3H6O30.450.660.520.310.270.18

接下表

从表3可看出，样本B-1、B-2中的脂类均不低于10种，高于其他4个样本；3种白酒中均含有一定醇类，但同种醇类固态法白酒中含量略高。酯类是构成白酒香味的主要成分，含量与比例影响白酒的质量与风格，醇类是白酒风味中醇甜和助香的来源，也是酯类的先驱物，是香与味连接的纽带[5]。这也是固态发酵的白酒香味、口感更加丰富的原因。酸类主要起到调和作用，3类白酒中酸类数目和含量差异较小。

从表2～3还可以看出，同种发酵方法的白酒中微量组分的种类和含量也存在一定的差异，如固液发酵法的2种白酒，样本B-3酯类和醇类数目及含量均高于样本B-4，推断这是由于2种酒的香型不同所引起的差异。因此，固定某种香型进行比较，更有利于发现不同发酵方法生产白酒的差异。样本B-2、B-3、B-5同属于浓香型白酒，对比发现，样本B-2共分析出30种微量组分，高于另外2种白酒；其中酯类11种，醇类8种，数目和含量亦高于另外2个样本；其他微量组分差异较小。

表3　3种不同发酵方法白酒中微量组分种类的数目

3　结论

白酒中微量组分众多，在各组分间共同作用和影响更是纷繁复杂。该试验表明，固态法白酒微量组分的种类比固液法白酒和液态法白酒中微量组分种类要丰富，尤其是酯类、醇类等构成白酒风味的主体物质；并且对于大部分种类的微量组分，固态法白酒中的含量也比另外2种发酵方式的白酒中含量略高；采用不同发酵方式的白酒，即便是同种香型，微量组分的种类和含量也会有所差别，说明发酵方式对于白酒中各类组分的形成和存在起到重要作用。对于不同白酒中微量组分的分析，结合其所呈现的口感、香气、风味，有利于在实际生产中选用合理的发酵方式，结合现代生产技术补充风味物质，提高白酒品质，保留传统工艺精华，剔除糟粕，完善白酒生产工艺。

[1] 臧光楼，司波，姜雪，等.不同前处理方式下GC-MS法分析白酒中微量成分[J].酿酒，2011，38(4)：53-56.

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[9] 雷小锋.基于Web的化学综合数据库系统的设计及实现[D].武汉：华中师范大学，2004.

[10] 李俊刚，郭文宇，罗英，等.利用GC-MS法对不同窖龄下浓香型白酒风味物质的研究[J].中国酿造，2015，34(9)：141-144.