一種測定黃酒中揮發性成分的方法

2023-08-06 18:58:11

一種測定黃酒中揮發性成分的方法
【專利摘要】一種測定黃酒中揮發性成分的方法，屬於黃酒風味分析領域。本發明採用固相微萃取技術(SPME)結合全二維氣相色譜-飛行時間質譜(GC×GC-TOFMS)技術，對黃酒中揮發性成分進行定性和半定量分析。本發明建立的方法能夠快速、全面分析黃酒中的微量揮發性組分。固相微萃取技術具有無溶劑、快速、簡便的優點，能夠有效富集黃酒中的揮發性組分；全二維氣相色譜-飛行時間質譜技術能夠高效的對黃酒中複雜揮發性組分進行分離和鑑定，能夠顯著提高分析方法的靈敏度和準確性。本發明將進一步提升我國黃酒中揮發性微量成分的分析水平，對提高黃酒品質具有重要意義。
【專利說明】一種測定黃酒中揮發性成分的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種測定黃酒中揮發性成分的方法，具體涉及到固相微萃取技術與全二維氣相色譜-飛行時間質譜技術，屬於黃酒風味分析領域。
【背景技術】
[0002]黃酒是我國獨具民族特色的酒精飲料，與啤酒、葡萄酒並稱為世界三大古酒，具有獨特的風味特徵和營養價值。構成黃酒獨特風味特徵的微量成分十分複雜，目前黃酒中鑑定出的揮發性組分已經超過100種，包括各種酸類、醇類、酯類、內酯類、含硫化合物、含氮化合物、芳香族化合物等。黃酒中的微量成分是決定黃酒香氣、口味及風格特徵的關鍵。
[0003]目前黃酒中微量揮發性成分的分析技術主要是採用氣相色譜或氣相色譜-質譜聯用技術。但傳統一維氣相色譜技術由於峰容量有限，一次僅能分離約幾十種揮發性組分，無法滿足黃酒中複雜揮發性組分的分離分析。化合物的共流出(co-elution)現象是傳統一維氣相色譜分離過程中最常見也是最難解決的問題。全二維氣相色譜技術(GCXGC)是近年開發出的一種多維色譜分離技術。該技術將兩種分離機理不同的毛細管色譜柱通過一個調製器實現串聯結合形成二維氣相色譜系統對樣品進行分析。分析樣品通過第一維色譜柱分離後連續轉移至第二維色譜柱中進行再次分離。與常規一維氣相色譜比較，它具有解析度高，靈敏度高，峰容量大等優點。與高靈敏度的飛行時間質譜(TOFMS)聯合使用，是實現複雜樣品揮發性組分分離、鑑定及檢測的有力工具。
[0004]目前GCXGC- TOFMS技術已經被用於葡萄酒、啤酒、中國白酒等酒精飲料中揮發性組分的分析，是當前分析酒精飲料中揮發性組分最高效的技術手段。儘管國內對黃酒的微量揮發性組分進行了一些研究，但是國內外還沒有利用全二維氣相色譜-飛行時間質譜技術對黃酒中微量揮發性成分進行研究。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種分析黃酒中揮發性成分的方法，方法採用頂空固相微萃取技術與全二維氣相色譜-飛行時間質譜技術來測定黃酒中揮發性成分。全二維氣相色譜-飛行時間質譜技術具有峰容量大、解析度高，靈敏度高等優點。
[0006]本發明的技術方案，一種測定黃酒中揮發性成分的方法，先用去離子水將待測黃酒樣品稀釋到最終乙醇含量為3%-10%vol，然後採用固相微萃取技術對黃酒樣品中揮發性組分進行富集，完成揮發性組分富集後採用全二維氣相色譜-飛行時間質譜聯用儀對揮發性組分進行定性和半定量分析。
[0007]內標溶液配製:以2-辛醇為內標，配製在色譜級無水乙醇中，濃度為70 mg/L。
[0008](I)黃酒樣品中揮發性組分富集:取待測黃酒樣品，用去離子水將待測黃酒樣品稀釋到最終乙醇含量為 3%_10%vol ;用 2 cm 50/30 μ m divinylbenzene/carboxen/poly(dimethylsiloxane) (DVB/CAR/PDMS)萃取頭(Sigma-Aldrich)對黃酒中揮發性組分進行頂空固相微萃取； 在22 mL頂空瓶中加入10 mL稀釋後的黃酒樣品、20 P L內標溶液、3 g氣化納，用帶PTFE/藍色矽膠隔墊的空心磁性金屬蓋密封后進行由複合自動進樣系統MPS 2 (德國Gerstel公司)進行頂空固相微萃取操作。
[0009]萃取條件:50°C預熱5 min，萃取時間50 min，孵化器轉速500 rpm。
[0010](2)全二維氣相色譜-飛行時間質譜分析:完成萃取過程後萃取頭於氣相色譜(Agilent GC 7890N)進樣口以不分流模式250°C解吸附5 min。完成解吸附後用全二維氣相色譜-飛行時間質譜儀(GCXGC-TOFMS)系統進行分離鑑定。
[0011]GCXGC系統由安捷倫7890N氣相色譜和冷噴調製器KT-2001組成，本發明採用液氮冷噴調製器；質譜檢測器為美國LECO Pegasus 4D飛行時間質譜。
[0012]全二維氣相色譜第一維色譜柱為Rx1-17 (30 m, 0.25mm 1.d., 0.25 μ m, Restek公司)，第二維色譜柱為 Rxi_15 (1.79 m, 0.1mm 1.d., 0.1 μ m, Restek 公司)。
[0013]第一維色譜柱溫箱升溫程序:起始溫度40°C保持2min後，以5°C /min升溫至230°C保持5min，柱前壓為50psi，樣品運行採用恆壓模式。調製時間為5s，熱調製時間為ls，調製補償溫度為20°C。第二維色譜柱溫箱升溫程序:起始溫度60°C保持2min，後以5°C/min升溫至250°C保持5min。載氣為高純氦(純度> 99.9995%)。
[0014]質譜條件:EI離子源，電壓為70eV，離子源溫度為230°C，傳輸線溫度為280°C。檢測器電壓為1365V。質譜檢出溶劑延遲為200s，採集質量數範圍為35-500amu，採集頻率為100spectrum/so
[0015]數據採集由LECO公司Pegasus 4D工作站控制。
[0016](3)定性分析:由飛行時間質譜採集的未知揮發性化合物的質譜數據通過與NIST08及Wiley 9 Database中標準樣品的質譜信息進行比對，以此定性確認檢出的揮發性化合物。
[0017](4)半定量分析:本發明採用半定量法計算待測揮發性成分的相對濃度。由待測化合物在黃酒樣品中的峰面積與內標的峰面積之比乘以內標在黃酒樣品中的濃度，得到黃酒樣品中待測化合物的相對濃度(此結果不考慮其他因素影響，假定矯正因子為I)。
[0018]所有試驗重複3次，取平均值作為最終結果。
[0019]本發明的有益效果:本發明建立的方法能夠快速檢測黃酒中的微量揮發性成分，並能初步判定其在黃酒所有揮發性化合物中所佔比例大小。頂空固相微萃取技術無需有機溶劑，能夠快速、簡便、有效的富集黃酒中揮發性組分。全二維氣相色譜-飛行時間質譜技術是目前酒精飲料揮發性組分分析最高效的技術手段，能夠快速、精確地鑑定、檢測揮發性化合物，提高本方法的準確性。本發明將進一步提升我國黃酒中揮發性微量成分的分析水平，對提高黃酒品質具有重要意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為某傳統型黃酒10年陳成品酒全二維氣相色譜-飛行時間質譜一維總離子流(TIC)色譜圖。
[0021]圖2為某傳統型黃酒10年陳成品酒全二維氣相色譜-飛行時間質譜2D色譜圖。【具體實施方式】[0022]下面結合具體實施方案對本發明進一步說明，其具體實施方案應理解為僅為舉例說明，而非限定性，不能以下述舉例說明來限定本發明的保護範圍。
[0023]本實施例中，2-辛醇(色譜純)和無水乙醇(色譜純)購於上海Sigma-Aldrich貿易有限公司。
[0024](I)揮發性組分富集:將16% vol的某傳統型黃酒10年陳成品酒用去離子水稀釋到最終酒精含量為8% vol ;吸取IOmL酒樣於22mL頂空瓶中，加入20 μ L內標溶液(內標溶液的配製見說明書)、3g氯化鈉後用帶PTFE/藍色矽膠隔墊的空心磁性金屬蓋密封。由複合自動進樣系統MPS2 (德國Gerstel公司)進行頂空固相微萃取操作。
[0025](2)全二維氣相色譜-飛行時間質譜分析:完成萃取過程後萃取頭於氣相色譜(Agilent GC 7890)進樣口以不分流模式250°C解吸附5min。完成解吸附後用全二維氣相色譜-飛行時間質譜儀(GCXGC-T0FMS)系統對解吸附的揮發性成分進行分離鑑定。
[0026]化合物的分離採用第一維Rx1-17色譜柱搭配第二維Rx1-15色譜柱組成的色譜柱系統。
[0027]第一維柱溫箱升溫程序:起始溫度40°C保持2min後，以5°C /min升溫至230 °C保持5min，柱前壓為50psi，樣品運行採用恆壓模式。調製時間為5s，熱調製時間為ls，調製補償溫度為20°C。第二維柱溫箱升溫程序:起始溫度60°C保持2min，後以5°C /min升溫至 250°C保持 5min。
[0028]質譜條件:EI離子源，電壓為70eV，離子源溫度為230°C，傳輸線溫度為280°C。檢測器電壓為1365V。質譜檢出溶劑延遲為200s，採集質量數範圍為35-500amu，採集頻率為100spectrum/so
[0029]某傳統型黃酒10年陳成品酒全二維氣相色譜-飛行時間質譜一維總離子流(TIC)色譜圖如圖1所示，質譜2D色譜圖如圖2所示。
[0030](3)定性分析:步驟(2)所得飛行時間質譜分析採集的未知揮發性化合物的質譜數據通過與NIST08及Wiley 9 Database中標準樣品的質譜信息進行比對，以此定性確認檢出的揮發性化合物；
(4)半定量分析:以內標化合物濃度和峰面積為基準，由待測化合物的峰面積與內標的峰面積之比乘以內標在酒中的濃度，得到黃酒樣品中待測化合物的相對濃度。
[0031]表I為某傳統型黃酒10年陳成品酒的分析結果。
【權利要求】
1.一種測定黃酒中揮發性成分的方法，其特徵在於:先用去離子水將待測黃酒樣品稀釋到最終乙醇含量為3%-10%VOl，然後採用固相微萃取技術對黃酒樣品中揮發性組分進行富集，完成揮發性組分富集後採用全二維氣相色譜-飛行時間質譜聯用儀對揮發性組分進行定性和定量分析。
2.根據權利要求1所述測定黃酒中揮發性成分的方法，其特徵在於具體步驟如下: (1)黃酒樣品中揮發性組分富集:取待測黃酒樣品，用去離子水將待測黃酒樣品稀釋到最終乙醇含量為3%-10%vol ;吸取IOmL乙醇含量在3%-10% vol的黃酒樣品於22 mL頂空瓶中，然後加入20yL內標溶液、3g氯化鈉，旋緊瓶蓋，50°C預熱5 min後插入2 cm 50/30 μ mDVB/CAR/PDMS萃取頭萃取50 min，孵化器轉速500 rpm，進行頂空固相微萃取； 內標溶液為70 mg/L、溶於色譜級無水乙醇中的2-辛醇； (2)全二維氣相色譜-飛行時間質譜分析:步驟(I)萃取結束後將萃取頭插入氣相色譜進樣口進行解吸附，進樣採用不分流模式進行，解吸附溫度為250°C，解吸附時間為5min，完成解吸附後進行全二維氣相色譜-飛行時間質譜分析； (3)定性分析:步驟(2)所得飛行時間質譜分析採集的未知揮發性化合物的質譜數據通過與NIST08及Wiley 9 Database中標準樣品的質譜信息進行比對，以此定性確認檢出的揮發性化合物； (4)半定量分析:以內標化合物濃度和峰面積為基準，由待測化合物在黃酒樣品中的峰面積與內標的峰面積之比乘以內標在黃酒樣品中的濃度，得到黃酒樣品中待測化合物的相對濃度。
3.根據權利要求2所述測定黃酒中揮發性成分的方法，其特徵在於:步驟(2)所述全二維氣相色譜-飛行時間質譜分析中，全二維氣相色譜第一維色譜柱為Rx1-17,30m,0.25mm1.d., 0.25 μ m,第二維色譜柱為 Rx1-15,1.79 m, 0.1mm 1.d., 0.1 μ m ； 第一維色譜柱溫箱升溫程序:起始溫度40°C保持2min後，以5°C /min升溫至230°C保持5min，柱前壓為50psi，樣品運行採用恆壓模式；調製時間為5s，熱調製時間為ls，調製補償溫度為20°C ； 第二維色譜柱溫箱升溫程序:起始溫度60°C保持2min後，以5°C /min升溫至250°C保持5min，載氣為高純氦； 質譜條件:EI離子源，電壓為70eV，離子源溫度為230°C，傳輸線溫度為280°C，檢測器電壓為1365V;質譜檢出溶劑延遲為200s，採集質量數範圍為35-500amu，採集頻率為100spectrum/so
【文檔編號】G01N30/88GK103969391SQ201410218484
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】徐巖, 陳雙 申請人:江南大學