芝麻香型白酒含硫化合物GC-MS检测方法的研究

秦炳伟，王瑞明，吕志远，张梦梦，刘玉涛，李 强，邱振清

（1.齐鲁工业大学，山东济南 250300；2.济南趵突泉酿酒有限责任公司，山东济南 250115）

芝麻香型白酒是建国后自主创新的两大香型白酒之一，是浓清酱工艺巧妙结合的产物，是白酒香型中技术难度大、科技含量高的一个香型。白酒中含硫化合物具有易挥发、阈值低的特点，是芝麻香型白酒重要的风味组成部分。芝麻香型白酒中的3-甲硫基丙醇和3-甲硫基丙酸乙酯具有抗氧化活性，是对人体健康有益的功能因子之一。目前，国外对葡萄酒中含硫化合物的研究最常采用顶空固相微萃取与气相色谱-脉冲式火焰光度检测器相结合的方法，国内对白酒含硫化合物的研究最常采用液液萃取、顶空固相微萃取进行前处理，再利用质谱（MS）技术进行定性检测白酒中含硫化合物，操作复杂、耗时长且大部分方法只能定性不能定量。本研究采用GC-MS 直接进样法，定性和定量芝麻香型白酒中8 种含硫化合物，为白酒中含硫化合物的研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

酒样：54%vol芝麻香型白酒。

试剂及耗材：无水乙醇（色谱纯）；内标物，异丙基二硫醚；硫化物标品，3-甲硫基丙醛、二甲基三硫、甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙醇、3-甲硫基丙酸乙酯、二糠基二硫醚、甲基糠基二硫醚、糠硫醇（内标物与标准品，纯度均为99.9 %，购自百灵威科技有限公司）。

仪器设备：气相色谱质谱联用仪（7890 A-5975 C），安捷伦科技有限公司；电子天平（精确到0.1 g）、分析天平（型号FA 2004，精确到0.0001 g），天津天马衡基仪器有限公司；XK96-A 快速混匀器。

1.2 试验方法

1.2.1 试验准备

内标标准储备液：称取0.01 g（精确至0.0001 g）异丙基二硫醚，用60 %乙醇水溶液稀释并定容至100 mL，浓度为100 mg/L。

内标使用液：准确吸取10 mL 内标标准储备液，用60%乙醇水溶液稀释并定容100 mL，浓度为10 mg/L。

含硫化合物混合标准储备液：分别称取标准品二甲基三硫、3-甲硫基丙醇、糠硫醇0.24 g（精确至0.0001 g），3-甲硫基丙醛、甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙酸乙酯0.12 g（精确至0.0001 g）和二糠基二硫醚、甲基糠基二硫醚0.06 g，用60 %乙醇水溶液溶解后定容至100 mL，使标准储备液二甲基三硫、3-甲硫基丙醇、糠硫醇的浓度为2.4 g/L，3-甲硫基丙醛、甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙酸乙酯的浓度为1.2 g/L，二糠基二硫醚、甲基糠基二硫醚的浓度为0.6 g/L。

含硫化合物混合标准工作液：准确吸取含硫化合物混合标准储备液100 μL，用60 %乙醇水溶液定容至100 mL,使二甲基三硫、3-甲硫基丙醇、糠硫醇的浓度为2.4 mg/L，3-甲硫基丙醛、甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙酸乙酯的浓度为1.2 mg/L，二糠基二硫醚、甲基糠基二硫醚的浓度为0.6 mg/L。

含硫化合物标准曲线：分别吸取1 mL、5 mL、10 mL、20 mL、45 mL 含硫化合物混合标准工作液，加入1 mL 内标标准储备液，用60%乙醇水溶液定容至100 mL，使二甲基三硫、3-甲硫基丙醇、糠硫醇的浓度为24 μg/L、120 μg/L、240 μg/L、480 μg/L、1080 μg/L，3-甲硫基丙醛、甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙酸乙酯的浓度为12 μg/L、60 μg/L、120 μg/L、240μg/L、540μg/L，二糠基二硫醚、甲基糠基二硫醚的浓度为6 μg/L、30 μg/L、60 μg/L、120 μg/L、270 μg/L。

1.2.2 GC条件

色谱柱为HP-5 MS（5 %-苯基）-甲基聚硅氧烷毛细管柱气相色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度为250 ℃；载气为氦气，流速1 mL/min。

表1 GC升温程序

分流进样，分流比10∶1，分流流量10 mL/min，进样量1 μL。

1.2.3 MS条件

电子轰击离子源（EI）；电子能量70 eV；传输线温度280 ℃；离子源温度230 ℃。

1.2.4 检测步骤

准确吸取0.9 mL 芝麻香型白酒酒样，加入100 μL 内标使用液，放入样品瓶中，供气相-质谱联用仪检测。

1.2.5 方法可行性

方法检出限：3倍信噪比S/N为方法检出限。

方法回收率：吸取25 mL 内标使用液，用芝麻香型白酒酒样定容至250 mL，分别吸取10 mL 定容后液体，添加不同浓度的含硫化合物标准品，其中二甲基三硫、3-甲硫基丙醇、糠硫醇的添加水平均为240 μg/L、480 μg/L、1080 μg/L，3-甲硫基丙醛、甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙酸乙酯的添加水平均为120 μg/L、240 μg/L、540 μg/L，二糠基二硫醚、甲基糠基二硫醚的添加水平均为6 μg/L、30 μg/L、60 μg/L。

方法精密度：回收率实验中，每个添加水平分别做6 个平行，计算相对标准偏差。

2 结果与分析

2.1 定性分析

利用NIST 08 对样品图谱进行检索含硫化合物，得出每个含硫化合物的保留时间与定性离子，利用浓度为1080 μg/L二甲基三硫、3-甲硫基丙醇、糠硫醇，浓度为540 μg/L 3-甲硫基丙醛、甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙酸乙酯和浓度为270 μg/L二糠基二硫醚、甲基糠基二硫醚的标准品，验证保留时间和定性离子，最后确定芝麻香型白酒中8 种含硫化合物，保留时间和定性离子见表2。

表2 8种吡嗪类化合物监测离子参数

2.2 方法学分析

标准溶液进行检测分析，系列标准溶液中各组分含量（μg/L）与内标含量（μg/L）的比值为x 横坐标，含硫化合物各组分与其内标的峰面积的比值为Y纵坐标，得到8种含硫化合物的标准曲线，线性方程、线性范围和相关系数见表3。

由表3和表4可得，8种含硫化合物线性相关系数均大于0.999，方法检出限在2～6 μg/L 之间，加标回收率为84 %～113 %，相对标准偏差为0.87%～5.58%，说明该方法适用于芝麻香型白酒中硫化物的检测。

表3 8种含硫化合物线性方程、线性范围和相关系数

表4 方法检出限、回收率、相对标准偏差

2.3 样品检测分析验证

在市场上采购54 %vol 芝麻香白酒、52 %vol浓香型白酒、53 %vol 酱香型白酒、53 %清香型白酒，每种香型各6 种，均来自不同厂家进行样品检测分析，数据平均结果见表5。

表5 不同香型白酒含硫化合物含量平均值(μg/L)

3 小结

本研究方法检测的四大香型白酒中含硫化合物种类数对比，芝麻香型白酒＞酱香型白酒＞浓香型白酒和清香型白酒；总含量对比，芝麻香型白酒＞酱香型白酒＞浓香型白酒＞清香型白酒。芝麻香型含硫化合物平均总含量达2903 μg/L，符合相关研究对白酒中挥发性含硫化合物及其风味贡献度研究结果：芝麻香型白酒中含硫化合物的种类和含量最为丰富，其次为酱香型白酒，浓香型和清香型白酒中含硫化合物种类含量较低。