乌衣红曲黄酒挥发性物质检测方法学研究

苏 昊，梁璋成，李维新,*，林晓姿

[1.福建省农业科学院农业工程技术研究所， 福建 福州 350003； 2.农业农村部亚热带特色果蔬菌加工重点实验室(部省共建)， 福建 福州 350003；3.福建省农产品(食品)加工重点实验室， 福建 福州 350003]

黄酒的风味在黄酒质量评价时占有重要地位，但其风味的形成受其中各种化学成分的影响，同时黄酒中的挥发性物质等化学成分非常复杂[1-5]，通过感官评定或个别成分的分析评价其风味及质量品质，易受人为等外界因素的影响[6-7]。朱潘炜等[8]采用气相色谱质谱联用(Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS)的方法对浙江古越龙山绍兴黄酒基酒中的挥发性物质进行分析，发现了乙酸乙酯、3-甲基丁醇、β-苯乙醇等多种成分，可以用于鉴别黄酒的品质。

福建乌衣红曲黄酒是具有地区特色的红曲黄酒之一，目前面临着黄酒陈酿品质无法科学界定的问题。本研究目的是针对乌衣红曲黄酒建立起挥发性物质检测方法，并对检测方法学进行考察，判断检测方法精密度以及方法的重现性、稳定性，分析能否满足乌衣红曲黄酒基酒的检测要求，为后期乌衣红曲黄酒不同年份基酒挥发性物质的检测及其陈酿品质评价提供科学的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

陈酿时间为10年的乌衣红曲黄酒基酒，酒样由福建山里陈酒业有限公司提供。2-辛醇(纯度≥99.8%)，购自美国Sigma公司。

1.2 主要仪器与设备

岛津GCMS-TQ8040三重四极杆型气相色谱质谱联用仪；固相萃取头(50/30 μm，二乙烯基苯/碳烯/聚二甲基硅氧烷，Divinylbenzene/Carboxen/Polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS)；水浴锅。

1.3 试验方法

1.3.1内标溶液制备 准确称量0.06 mL 2-辛醇，装于100 mL的容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制2-辛醇含量为0.5 mg·mL-1的内标溶液[4]。

1.3.2黄酒溶液的制备 分别取酒样1 g和5 μL浓度为0.5 mg·mL-1的2-辛醇标准溶液于15 mL顶空瓶中，加盖密封，混匀备用。

1.3.3挥发性物质GC-MS色谱检测 将固相萃取头在250℃下老化30 min，并插入装有1.3.2中制备的黄酒溶液的顶空瓶中，于50℃下水浴萃取吸附50 min，萃取结束后拔出萃取头，并插入气相色谱仪的进样口，热解吸5 min后启动气相色谱仪采集数据。

GC条件：采用色谱柱HP-INNOWAX(30 m×0.25 μm×0.25 μm)，压力50.5 kPa，总流量：8.0 mL·min-1，柱流量：1.0 mL·min-1，线速度：36.3 cm·s-1，吹扫流量：5.0 mL·min-1，不分流进样，进样口温度250℃。升温程序为：初始温度40℃，保持3 min，以6℃·min-1的速率升温到100℃；第二阶段以10℃·min-1的速率升温到230℃，保持7 min。

MS条件：离子化方式选择电子轰击(Electron Impact，EI)，发射电流50 μA，电子能量70 eV，离子源温度为230℃，扫描范围33～400 a/z。

1.3.4方法学考察 方法学考察参考杨莹等[9]方法适当修改如下：(1)精密度试验：取黄酒基酒1份，按1.3.2方法制备样品溶液，按1.3.3的试验条件下，重复进样5次。(2)重现性试验：取黄酒基酒5份，分别按1.3.2方法制备样品溶液，按1.3.3的试验条件下进样。(3)稳定性试验：取黄酒基酒1份，按1.3.2方法制备酒样溶液，按1.3.3试验条件下分别在配置后的0、1、2、3、4 h下进样。参照屠鹏飞[10]方法，以2-辛醇为参照峰，对样品中的挥发性物质的相对保留时间和相对峰面积进行标定，分别计算其相对标准偏差(relative standard deviation，RSD)。

1.4 数据处理

采用NIST14挥发性物质数据库对挥发性化合物进行定性；离子峰保留时间和峰面积使用岛津GCMSsolution软件处理后导出，并采用EXCEL2010计算RSD值。

2 结果与分析

2.1 乌衣红曲黄酒基酒挥发性物质色谱图分析

由图1可知，各挥发性物质的主要色谱峰在检测期间出峰延迟和拖尾现象较少、各峰间隔时间较适宜、重叠峰少，样品主要成分分离效果较好。

图1 乌衣红曲黄酒基酒中挥发性物质色谱图Fig.1 Gas chromatogram of volatile components in Wuyi Hongqu Huangjiu

2.2 乌衣红曲黄酒基酒挥发性物质检测结果分析

由图2可知，通过化合物定性分析，10年陈乌衣红曲黄酒基酒中已知的挥发性物质共计48种，其中包含酯类22种、醇类5种、酸类5种、醛类3种。醇类成分[11-13]虽然种类较少，但其在基酒挥发性物质总含量中占比最高，其中苯乙醇(β-苯乙醇)是基酒中相对含量最高的成分，为基酒香气中贡献了清甜的玫瑰花香，其次是3-甲基-1-丁醇(异戊醇)和2-甲基-1-丙醇(异丁醇)；酯类物质[14-16]

图2 基酒中的挥发性物质Fig.2 Volatile substances in the base wine

苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、辛酸乙酯赋予了黄酒丰富的水果香气、甜蜜的玫瑰花香、菠萝的香味；醛类物质[17-19]苯甲醛、糠醛等为黄酒增添了苦杏仁、樱桃及坚果香；酸类物质[20-21]辛酸、己酸等具有辛辣气味，其与酯、醇、醛类物质共同形成了乌衣红曲黄酒特有的香气。

2.3 检测方法精密度考察

对已定性的含量较高的异丁醇、异戊醇等10种挥发性物质进行研究，以2-辛醇为参照峰，计算各物质峰的相对保留时间和相对保留面积，同时进行相对标准偏差分析。由表1、表2可知，各物质峰的相对保留时间的RSD低于0.1%，相对峰面积的RSD低于5%。在已有的黄酒类挥发性物质研究中，如浙江古越龙山绍兴黄酒基酒[8]对挥发性物质检测技术要求是相对峰面积小于5%，本试验结果已达到基本要求，表明该方法精密度较好[10]。

表1 方法精密度试验结果(相对保留时间)Table 1 Method precision test results (the relative retention time)

表2 方法精密度试验结果(相对峰面积)Table 2 Method precision test results (the relative peak area)

2.4 检测方法重现性考察

由表3、表4可知，考察的10种挥发性物质的相对保留时间RSD在0.01%～0.11%，其中异丁醇偏差最大，其次是异戊醇和癸酸乙酯，参加考察所有物质的相对保留时间RSD均低于0.2%；另一方面，挥发性物质的相对峰面积RSD低于5%，其中2,3-丁二醇偏差最大，其次是癸酸乙酯和乳酸乙酯。结果表明，该方法检测数据准确重现性较好[22]。

表3 方法重现性试验结果(相对保留时间)Table 3 Method reproducibility test results (the relative retention time)

表4 方法重现性试验结果(相对峰面积)Table 4 Method reproducibility test results (the relative peak area)

续表4

2.5 检测方法稳定性考察

由表5、表6可知，在考察的挥发性物质中，有8种化合物相对保留时间的RSD≤0.08%，异丁醇和癸酸乙酯这2种成分偏差较大，分别为0.06%和0.08%；在挥发性物质相对峰面积分析结果中，异戊醇的RSD最小，为2.01%，乳酸乙酯的RSD最大，为4.13%。已有结果显示10种挥发性相对峰面积低于0.1%的RSD物质、相对保留时间小于5%的RSD，结果表明，该方法检测数据稳定性良好，检测结果在4 h内较稳定[23]。

表5 稳定性试验结果(相对保留时间)Table 5 Stability test results (the relative retention time)

表6 稳定性试验结果(相对峰面积)Table 6 Stability test results (the relative peak area)

3 讨论与结论

本研究建立了乌衣红曲黄酒陈年基酒的挥发性成分GC-MS色谱检测方法，该方法采用顶空固相方法对乌衣红曲黄酒基酒中的挥发性物质进行萃取，并在气质联用色谱仪中对挥发性物质进行检测，结果分析显示色谱峰分离效果较佳，表明建立的乌衣红曲黄酒基酒挥发性物质检测方法与条件是可行的。通过以上方法从10年陈基酒中共检出挥发性成分48种，包括酯类22种、醇类5种、酸类5种、醛类3种，其中的异丁醇、异戊醇、β-苯乙醇等挥发性物质为黄酒中主要的呈味物质，对黄酒风味风格的形成具有重要作用[1,5]。因此，本试验对基酒中10种主要挥发性物质的进行检验方法学考察，结果显示，各共有物质出峰时间稳定，其相对保留时间的RSD较小，均低于0.2%；各共有物质峰的相对峰面积RSD均低于5.0%，表明该气相色谱检测方法的精密度、重现性良好、稳定可行，能够满足乌衣红曲黄酒基酒检测要求。本研究可为乌衣红曲黄酒基酒的陈酿品质评价分析提供技术支撑。