蓝莓酒中风味物质的检测方法及色谱条件优化

袁晓红，魏 超，陈国烽

（余姚市食品检验检测中心，浙江余姚315400）

蓝莓酒中风味物质的检测方法及色谱条件优化

袁晓红，魏 超，陈国烽

（余姚市食品检验检测中心，浙江余姚315400）

为了提高蓝莓酒中风味物质检测的精密度和准确度，减少仪器的损耗，提高测试效率，通过优化色谱条件、毛细管柱进样定量，发现蒸馏法有效减少了杂质峰的出现，能有效减少仪器的损耗。本方法精密度＜5%，加标回收率在87%～108%之间，适用于蓝莓酒中香味物质的检测。

蓝莓酒； 风味物质； 检测

蓝莓，属杜鹃花科越橘亚科多年生落叶或常绿灌木，因果实多为蓝色而得名。其果实为浆果，呈深蓝色、果皮附白霜、近圆形、皮薄籽小，富含花青素和总酚等营养物质，具有极高的营养价值[1]。蓝莓除含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素、矿物质外，还含有大量的抗氧化物、超氧化物歧化酶、花色苷、鞣酸、叶酸、黄酮类化合物，使蓝莓具有防止神经衰老、增强心脏功能、明目及抗癌的独特功效[2-5]。

蓝莓发酵酿造的果酒挥发性物质十分丰富，包括醇类、酯类、酸类、羟基化合物、酚类、内酯、萜等几大类，它们气味各异，并进一步通过增效、协同、分离和抑制等相互作用使果酒香气呈现多种多样的特点[6]。最常用的酒类风味物质分析方法是气相色谱、气相色谱/质谱联用技术，还有静态顶空气相色谱法、动态顶空气相色谱法、高效液相色谱法等。本研究采用毛细管柱气相色谱法测定配制酒中的挥发性物质，选用凯氏蒸馏仪蒸馏法对配制酒样品进行前处理，并优化了色谱分析条件，为果酒香气质量评价建立了新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蓝莓酒：由梁弄舜南休闲农庄自酿。

甲醇：色谱纯。

乙醇(四无乙醇)：色谱纯。

实验用水：均为超纯水，实验室自制。

1.2 仪器与设备

Agilent 6890N气相色谱仪(配有FID氢火焰检测器)，美国安捷伦公司；超纯水装置，Milli-Q型，美国Millipore公司；色谱柱，DB-Wax柱长60 m，内径0.25 mm美国安捷伦公司；蒸馏仪，凯氏自动蒸馏仪，瑞士BUCHI公司。

1.3 气相色谱条件

进样口温度220℃，检测器温度250℃，载气为氮气(99.999%)，分流比 10∶1，进样 1.0 μL，恒定流量，柱流速0.6 mL/min，氢气流速40 mL/min，空气400 mL/min，尾吹气流速25 mL/min，程序升温条件：初始温度40℃，保持2 min，以10℃/min升至200℃，保持1 min。

1.4 标准溶液配制

标准物质分别为高纯度甲醇、乙酸乙酯、异丁醇、异戊醇、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、仲丁醇、正丁醇、丁酸乙酯11种物质，用溶剂为60%的乙醇水溶液，根据溶液-重量法配制成浓度分别为0.378 g/L、1.790 g/L、0.397 g/L、0.397 g/L、0.352 g/L、1.977 g/L、1.880 g/L、0.398 g/L、0.315 g/L、0.326 g/L、0.348 g/L的混标溶液。

1.5 样品处理

量取酒样100 mL，经BUCHI蒸馏仪蒸馏处理后，冰浴收集蒸馏液接近刻度，用超纯水定容至100 mL，混匀，供GC分析使用。

2 结果与分析

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 进样量及称管的选择

由于样品含水量很高，而水的膨胀系数比一般的有机溶剂要大，进样量过大或者汽化室过小都会导致称管溢出，称管溢出会引起假峰、重复性差等问题。本实验首先选用了汽化室最大的分流/不分流称管，保证达到最大的进样量，然后逐步提高进样量。实验发现，进样量达到1 μL后，被测物质的响应值不再随进样量的增加而增大，选定进样量为1 μL。

2.1.2 柱温及升温程序的选择

柱温对各种组分的峰型及分离度有明显的影响。依次以40℃、50℃、60℃为初始温度进样，保持2 min，以10℃/min速率升温有良好的峰型，初始温度为40℃时，各种组分峰型较好且与其他杂峰完全分离。尝试于高温时提高升温速率以缩短分析时间，发现以10℃/min的升温速率对色谱柱效最好，所以10℃/min的速度升到200℃，保留1 min以烘烤柱子。

2.1.3 分流比的选择

适当调整分流比可有效改善峰形，但过高的分流比会导致检测器响应偏低。设置分流比为1∶1、5∶1、10∶1、20∶1、40∶1，结果表明，分流比越大，峰形越尖锐。综合考虑后，选择分流比为10∶1。标准品谱图见图1。

图1 标准品谱图

通过对甲醇、乙酸乙酯、异丁醇、异戊醇、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、仲丁醇、正丁醇、丁酸乙酯11种混标溶液的测定，得到气相色谱图（图1）。从左至右依次为乙酸乙酯、甲醇、仲丁醇、丁酸乙酯、正丙醇、乙酸正丁酯、异丁醇、正丁醇、异戊醇、己酸乙酯、乳酸乙酯，保留时间分别为5.908 min、6.096 min、7.996 min、8.143 min、8.229 min、8.713 min、9.143 min、10.043 min、10.961 min、11.255 min、13.057 min。

2.2 前处理方法的选择

样品放入凯氏蒸馏仪，设置蒸馏时间分别为4min、5 min、6 min，用100 mL容量瓶在冰浴中接收，经回收率对比可知，设置蒸馏时间6 min最好。且经蒸馏后的图谱明显杂质峰较少，对仪器的污染大大减少。蓝莓酒的色谱图见图2。

对蓝莓酒进行测定，得到6种蓝莓酒的挥发性物质含量（表1）。

从表1可看出，6种自酿的蓝莓酒中甲醇和高级醇（杂醇油）含量比较高，高级醇也是酒体香气的重要组成成分。果酒含适量的杂醇油，可提高酒的香味，但过量会使酒的苦、涩味增加，对机体产生毒性作用，使人头疼、头晕[7]。从表1可知，甲醇、异丁醇和异戊醇是蓝莓酒的主要高级醇，分别赋予酒体悦人的植物香、玫瑰香和茉莉花香。也检测到乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯等香气成分，是蓝莓酒香气的主要成分，己酸乙酯是浓香型酒的主体香气，乙酸乙酯是酒的基础芳香物质，是最重要的主体酯类[8]。因此，蓝莓酒果香纯正，酒香浓郁，典型性特出，这与严红光等[9]的研究基本相符。4号、5号、6号酒样未检出异戊醇，异戊醇是酒中的酒精度、甜味和窒息感等形成的主要物质，由于脱氨基作用以及异亮氨酸和亮氨酸的脱羧反应形成异戊醇,随着发酵的进行，氮源逐渐被酵母等微生物利用，发酵后期氮源不足，酵母开始利用氨基酸，从而形成较多的异戊醇[10]。因此，通过陈酿可有效降低蓝莓酒中的异戊醇含量，是提升其口感柔顺性的重要途径。

表1 对蓝莓酒进行测定，得到6种蓝莓酒的挥发性物质含量 (g/L)

表2 成分标准偏差测定值

图2 蓝莓酒的色谱图

2.3 定量方法的精密度和准确度

2.3.1 方法精密度

取10 mL的混合标准溶液平行进样6次，计算同一标准溶液各测定值的相对标准偏差即为精密度，见表2。

从表2可知，相对标准偏差＜5%，说明该方法精密度高。

2.3.2 方法的准确度

在3号酒样中加入已知量的标准物质，同时测定3号酒样本底值和加标后的实测值，加标样品扣除本底值后与标准物质的误差，用回收率表示该方法的准确度（见表3）。

表3 方法的回收率

从表3可知，加标收率在87%～108%之间，说明该方法准确度高。

2.4 定量方法检出限

GB/T 5009.1—2003《食品卫生检验方法》中理化部分的总则规定：把3倍空白值的标准偏差相对应的质量或浓度称为检出限。对于色谱法而言，设定色谱仪最低响应值为S=3N（N为仪器的噪音水平），则检出限：

检出限=最低响应值/b=S/b。

式中：b——标准曲线回归方程中的斜率，响应值（μg）或响应值（ng）；

S——仪器噪音的3倍，即仪器能辨认的最小的物质信号。

通过测定计算出7种香味物质检出限为30～100 mg/L。参照GB/T 5009.48—2003蒸馏酒及配制酒卫生标准的分析方法，杂醇油检出限为300 mg/L，表明仪器和检测方法可行，精确度高。

3 结论

本实验建立了以蒸馏法为前处理手段，毛细管柱气相色谱定量的检测方法，收集6种蓝莓酒，通过前处理选择，利用蒸馏进行样品处理，然后对色谱条件选择及优化，利用氢火焰离子化检测器测定蓝莓酒中挥发性物质含量。该方法精密度测定结果的相对标准偏差（RSD）均小于5%；乙酸乙酯、甲醇、丁酸乙酯、异丁醇、异戊醇、己酸乙酯、乳酸乙酯平均添加回收率分别为95.3%、95.5%、93.0%、90.0%、93.8%、108%、104%，为果酒香气质量评价建立了新途径。

[1]钱慧碧,辛秀兰,张东升,等.溶剂提取蓝莓果渣中总黄酮的研究[J].食品工业科技,2010,31(11)：272-274.

[2]李立功,孙东.蓝莓果酒发酵工艺条件研究[J].人力资源管理,2010(3)：139-140.

[3]薛新桂,刘小国.野生蓝莓酒加工工艺条件的研究[J].酿酒科技,2010(9)：65-67.

[4]黄晓杰,柴哲,杨钟燕,等.蓝莓酒发酵过程中抗氧化物质变化规律研究[J].食品工业科技,2013,34(17)：103-105.

[5]刘虹,霍奕璇,徐扬,等.不同酵母菌酿造蓝莓酒的成分变化研究[J].食品工业,2013,34(5)：86-88.

[6]兰金.酿造优质葡萄酒[M].马会勤,邵学东,陈尚武,译.北京：中国农业大学出版社,2008：40-66.

[7]李记明,贺普超,刘玲.优良品种葡萄酒的香气成分研究[J].酿酒科技,2000(1)：6-9.

[8]严红光,张文华,丁之恩.兔眼蓝莓果汁果酒香气成分GC-MS分析[J].酿酒科技,2013(7)：101-104.

[9]博坦.葡萄酒酿造学——原理及应用[M].赵光鳌,译.北京：中国轻工业出版社,2001.

[10]李晓娟,吴枭锜,叶翌冬,等.发酵杨梅酒陈酿过程中的甲醇及杂醇油变化[J].福建农业学报,2015,30(1)：69-74.

Determination of Flavoring Substances in Blueberry Wine and Optimization of the Chromatographic Conditions

YUAN Xiaohong,WEI Chao and CHEN Guofeng

(Yuyao Food Inspection and Testing Center,Yuyao,Zhejiang 315400,China)

In order to improve the precision and accuracy in the determination of flavoring substances in blueberry wine,to reduce instrument loss,and to enhance the testing efficiency,the chromatographic conditions and capillary column quantitation were optimized.As a result,the appearance of impurity peaks could be reduced effectively.The improved method had high precision(RSD<5%),and its recoveries ranged from 87%to 108%.It was suitable for the determination of flavoring substances in blueberry wine.

blueberry wine;flavoring substances;detection

TS262.7；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）10-0122-04

10.13746/j.njkj.2017102

2017-04-24

袁晓红（1969-），女，高级工程师，硕士，研究方向：食品加工与安全，E-mail：yxh5764@126.com。

优先数字出版时间：2017-06-23；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170623.1501.007.html。