UPLC-MS/MS法测定酱香型白酒原辅料中非挥发性酚酸
2023-11-06骆茂香刘磊陈雯陈仁远
骆茂香 刘磊 陈雯 陈仁远
摘 要:本文采用超高效液相色谱-质谱联用法(Ultra Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry-Mass Spectrometry,UPLC-MS/MS)同时测定酱香型白酒原辅料(高粱和大曲)中的5种非挥发性酚酸(原儿茶酸、对香豆酸、绿原酸、咖啡酸和阿魏酸)。结果显示,利用外标法建立的标准曲线线性关系较好,相关系数(R2)均高于0.995,精密度在0.6%~6.3%,回收率在94.2%~108.1%,准确度在-5.8%~8.1%。该方法操作简单、结果稳定性好、检测数据可靠,可用于酱香型白酒原辅料中非挥发性酚酸含量的测定。
关键词:超高效液相色谱-质谱联用法;非挥发性酚酸;酱香型白酒;高粱;大曲
Determination of Non-Volatile Phenolic Acids in Raw and Auxiliary Materials of Jiangxiangxing Baijiu by UPLC-MS/MS
LUO Maoxiang1, LIU Lei2, CHEN Wen2, CHEN Renyuan1*
(1.Guizhou Provincial Liquor Product Quality Inspectionand Testing Institute, Renhuai 564500, China; 2.Moutai Institute, Renhuai 564500, China)
Abstract: Five non-volatile phenolic acids (protocatechuic acid, p-coumaric acid, chlorogenic acid, caffeic acid and ferulic acid) in the raw materials and excipients of Jiangxiangxing Baijiu (sorghum and Daqu) were simultaneously determined by ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry-mass spectrometry (UPLC-MS/MS). The results showed that the standard curve established using the external standard method had a good linear relationship, with correlation coefficients (R2) higher than 0.995, precision ranging from 0.6% to 6.3%, recovery ranging from 94.2% to 108.1%, and accuracy ranging from -5.8% to 8.1%. The method is simple, stable and reliable, and can be used to determine the content of nonvolatile phenolic acids in the raw and auxiliary materials of Jiangxiangxing Baijiu.
Keywords: ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry-mass spectrometry; non-volatile phenolic acids; Jiangxiangxing Baijiu; sorghum; Daqu
酚酸是酚類化合物,是食品中主要抗氧化物质的来源,其组成及含量对抗氧化活性起着决定性作用[1]。非挥发性酚酸包括原儿茶酸、对香豆酸、咖啡酸、阿魏酸等[2]。白酒酿造用原辅料如高粱、大曲中存在一些酚酸类物质,原辅料在各酶系、微生物的作用下也会生成一些酚酸,这些活性物质经过酿造、蒸馏等过程进入酒体,赋予白酒特殊的苦味和坚果香气,不仅影响白酒的风格和口感,增加白酒风味层次感,同时还具有抗氧化的作用[3-5]。有研究报道,酚酸对冠心病、糖尿病、高血脂、痛风等都有一定的预防作用[6-10]。阿魏酸是一种抗氧化剂,也是防癌物质,具有抗炎镇痛的功效[11]。因此,对白酒酿造原辅料中的酚酸进行定量有助于监控白酒的质量,提升白酒的品质。
目前,对酚酸进行检测的方法主要有薄层色谱法[12]、气相色谱-质谱联用法[13]、液相色谱-串联质谱法[14]等。酚酸类物质在酱香型白酒和其原辅料中含量较低,并且大多研究旨在检测白酒中酚酸的含量,对白酒原辅料中酚酸含量的研究较少。因此,本研究采用液相色谱-串联质谱法对白酒原辅料中的非挥发性酚酸进行测定。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
仁怀酱香型白酒核心产区所用大曲、高粱;原儿茶酸(99.0%)、对香豆酸(99.7%)、绿原酸(98.9%)、咖啡酸(99.7%)、阿魏酸(99.9%),阿尔塔公司;甲醇(色谱纯,德国默克公司);磷酸(色谱纯,科密欧公司);超纯水(18.2 MΩ·cm)。
1.2 仪器与设备
漩涡振荡器(XH-B,江苏天翎公司);台式电子天平(精确度0.000 1 g,赛多利斯公司);0.44 μm滤头;离心机(TD4Z-WS,湖南湘立公司);液相色谱质谱联用仪(Thermo Ultimate 3000,美国赛默飞世尔科技公司);超纯水机(Milli-Q,Millipore公司);电子天平(精度0.000 1 g,赛多利斯公司)。
1.3 实验方法
1.3.1 样品前处理
粉碎高粱、大曲后分别过40目、20目筛,参照赵尚碧等[15]的样品预处理方法对样品前处理条件进行优化。分别称取5 g(精确至0.001 g)高粱或大曲粉末样品于50 mL离心管中,加入50%甲醇水溶液20 mL,振荡5 min后,以3 000 r·min-1离心30 min,吸取0.200 mL上清液于50 mL容量瓶中,加50%甲醇水溶液定容,经0.22 μm微孔滤膜过滤,待测。
1.3.2 仪器条件
(1)色谱条件。色谱柱:XDB-C18柱(50 mm×4.6 mm,1.8 μm);流动相A相为0.1%甲酸溶液,B相为甲醇,洗脱程序:0~15.00 min,5%→100% B,15.10~17.00 min,100% B,17.10~20.00 min,5% B;柱温:30 ℃;进样量:10 μL;流速:0.25 mL·min-1。
(2)质谱条件。电喷雾离子源(Electrospray Ionization,ESI),负离子模式;选择反应监测模式(Selected Reaction Monitoring,SRM);毛细管温度:300 ℃;雾化气温度:320 ℃;鞘气压力:25 Arb;喷雾电压:3 500 V。5种酚酸的质谱分析参数见表1。
1.3.3 酚酸标准溶液的配制
标准溶液配制:分别取一定质量的5种酚酸标准品,用甲醇溶解并定容至100 mL,配制成一定浓度的标准储备液,在-20 ℃冷冻保存。用甲醇稀释标准储备液,配制5种酚酸混合标准工作液,现配现用。标准溶液配制浓度见表2。
1.3.4 数学模型
样品中酚酸含量的计算公式为
(1)
式中:C为待测组分的含量,g·kg-1;C测为由标准曲线得出的待测物的质量浓度,μg·L-1;m为所称取的样品质量,g;V为定容体积,mL。
2 结果与分析
2.1 标准曲线
对原儿茶酸、对香豆酸、阿魏酸、咖啡酸和绿原酸5种目标化合物标准工作溶液进行测定,并绘制标准曲线,结果如表3所示。原儿茶酸、对香豆酸、阿魏酸、咖啡酸和绿原酸的标准曲线相关系数均大于0.995,相关系数满足《检测和校准实验室能力的通用要求》(GB/T 27025—2019)、《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》(CNAS—CL01-A002:2020)等规范性技术文件规定的对于确认方法相关系数不应低于0.99的要求。
2.2 精密度实验
配制原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸和阿魏酸在高粱和大曲中3个浓度水平的样品添加溶液,分别进样6次计算精密度。由表4可知,5种酚酸在高粱、大曲中的精密度试验中变异系数为0.6%~6.3%,满足《检测和校准实验室能力的通用要求》(GB/T 27025—2019)、《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》(CNAS—CL01-A002:2020)等规范性技术文件规定的精密度试验中变异系数小于7.5%的要求。
2.3 回收率及准确度实验
在空白样品中分别添加原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸标准溶液,在S1、S2、S5 3个浓度水平进行回收率和准确度试验,每个浓度水平添加3个平行样。由表5可知,在3个加标水平下,化合物的回收率在94.2%~108.1%,满足《检测和校准实验室能力的通用要求》(GB/T 27025—2019)、《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》(CNAS—CL01-A002:2020)等规范性技术文件规定的回收率为90%~120%的要求。各样品化合物在S1、S2、S5 3个空白加标浓度水平的准确度偏差在-5.8%~8.1%,满足《检测和校准实验室能力的通用要求》(GB/T 27025—2019)、《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》(CNAS-CL01-A002:2020)等规范性技术文件规定的准确度偏差在-20%~20%的要求。
2.4 实验样本测定
建立4种酚酸定性、定量方法后利用液相-串联质谱仪对样品进行检测。样品中原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸的含量范围如表6所示。
3 结论
采用超高效液相色谱-串联质谱法检测酱香型白酒原辅料(高粱和大曲)中的5种酚酸(原儿茶酸、对香豆酸、绿原酸、咖啡酸和阿魏酸)含量,方法操作简单、可靠,R2值、RSD、加标回收率、准确度等各项指标均达到分析要求,可用于酱香型白酒原辅料中酚酸含量的测定,有助于监控白酒的质量,提升白酒的品质。
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