GC-MS对白酒成分的分析

GC-MS对白酒成分的分析

摘要：对自制糖化酶K-1根霉曲进行酿酒得到的白酒进行气相色谱分析。结果发现：玉米酒和米酒都含有醇类、酯类、酸类、醛类和芳香族化合物等这几大类香味物质，相对含量最高的是异戊醇和乙酸乙酯，玉米酒为2.185%和3.731%，米酒为4.433%和0.993%。样品中的酯类和酸类物质种类相对较少，而醇类物质种类相对较多，却不含有有害物质甲醇，此外玉米酒样品中还含有含氮香味物质2,3,5,6-四甲基吡嗪。米酒与玉米酒相比醇类物质种类较少，但相对含量较高，酯类物质种类较多，但相对含量较低。总体来看米酒中的香味物质种类没有玉米酒中的多。低度酒经过回蒸后，香味物质保持较好，只有极少一部分香味物质未能被蒸出或很少被蒸出。可用回蒸的方法除去低度酒中的苦味物质糠醇以及多余的醛类。

关键词：气相色谱；根霉曲；低度酒；回蒸

白酒又名烧酒，以粮谷为主要原料，以大酒曲、小酒曲或麸曲及酒母等为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而制成的蒸馏酒，是中国的传统饮料酒[1]。根据酒曲和发酵条件以及香味物质种类和含量都不同，分为7种香型：酱香型清香型、浓香型、米香型、凤香型、兼香型和其它香型[2-4]。白酒香味成分有：醇类、酯类、酸类、醛酮类化合物、缩醛类、芳香族化合物、含氮化台物和呋喃化合物等。气相色谱法是一种分析速度快和分离效率高的分离分析方法，具有分析灵敏度高、应用范围广等优点[5-6]。气相色谱在石油化学工业、环境分析、食品分析、医药分、析物理化学研究等方面都有较好的应用及前景。Zhaojiang Wong 等人用气相色谱法检测氧化木质部中的香草醛和丁香醛[7]。L.F. Hu等人用气相色谱鉴定植物广藿香[8]。李浩春等在《气相色谱法》一书中，详细介绍了气相色谱分析的原理、气相色谱法柱系统的选择方法，同时给出分析各类样品的最佳色谱图以及气相色谱法的各种固定相及各类化合物的保留指数[9]。沈尧绅等在《白酒的气相色谱》一书中，详细的介绍了气相色谱的基本原理、仪器构造和实验、分析的基本方法以及在白酒检测中的应用[10]。Misnawi和Ariza对可可酒进行气相色谱分析，得到其中含有三甲基吡嗪、四甲基吡嗪、丁二醇、月桂酸、苯乙醇、苯乙醛等物质[11]。对白酒进行气相色谱分析是检测白酒中香味成分及其含量的重要方法，有着良好的应用前景[12-19]。云南的酒源远流长，以小曲清香型为主，在云南传统食品中占有很重要的地位，但发展较其他地区缓慢[20]。这与对云南小曲酒研究的投入和报道较少有一定的关系。本实验利用现有的GC-MS质谱仪，对自制的云南小曲酒样品进行成分分析，旨在提高学者对云南小曲酒研究的关注，为云南小曲酒的研究提供一定的基础。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1待测酒样：通过K-1根霉曲酿制的玉米酒、米酒和低度回蒸酒。

1.1.2主要试剂及药品：无水乙醇；十三碳酸甲酯；蒸馏水

1.1.3主要设备及仪器：Agillent7980A GC-MS质谱仪，色谱柱:毛细管柱DB-WAX，柱长30 mm，内径O．32 mm，涂层0．25 μm。

1.1.4实验条件：柱温：采用程序升温，初始温度为36℃，保持3 min，升温速率10℃/min，到100℃保持0min，然后25℃/min 到200℃保持10min，运行时间23.4min；进样器温度为100℃；检测器温度为200℃。载气(高纯氦气)流速为35.8 mL/min，分流比40 :1，氢气流速为0mL／min（关闭），空气流速mL／min（关闭）。进样量为1μL。

1.1.5内标物：2%的十三碳酸甲酯。

1.2方法

1.2.1玉米酒的气相色谱分析

取根霉曲按照玉米酒的生产工艺，添加0.5%的量到已蒸料冷却好的50kg（干重）玉米料中，培养根霉降解玉米料，添加酿酒酵母后在25℃条件下发酵22天，对酒醅进行蒸馏，得到50%vol高度酒和25%vol低度酒尾。取蒸馏所得的两种玉米酒用过滤器过滤后，进行气相色谱分析。

1.2.2米酒的气相色谱分析

取根霉曲，按照0.5%的添加量，添加到已蒸料冷却好大米中，糖化发酵3d，添加酿酒酵母后在25℃条件下发酵10天，对酒醅进行蒸馏得到58%vol高度酒和24度低度酒。取蒸馏所得的两种米酒用过滤器过滤后，进行气相色谱分析。

1.2.3低度酒回蒸至高度酒后香气物质物质的变化

取玉米酒和米酒蒸馏过重中所得的低度酒，用蒸馏水器改装的蒸酒器进行回蒸得到50%vol玉米酒和52%vol米酒，取蒸馏所得的玉米酒和米酒以及回蒸废液用过滤器过滤后，进行气相色谱分析。对比回蒸前后香气物质的变化。

2.结果与分析

2.1玉米酒的气相色谱分析

从图1和表1可看出：用K-1根霉曲酿制的玉米酒中含有醇类、酯类、酸类、醛酮类、芳香化合物以及含氮化合物。与玉林泉50%vol原酒相比（李芬，2008），该样品中的酯类和酸类物质种类较玉林泉50%vol原酒少，而醇类物质种类较其多，却不含有有害物质甲醇，此外该样品中还含有含氮香味物质2,3,5,6-四甲基吡嗪。

图1玉米酒（52%vol ）的气相色谱图

表1玉米酒的物质成分

成分

物质 相对含量 醇类

乙醇 89.776% 正丙醇 0.165% 异丁醇

0.600% 正丁醇 0.011% 异戊醇 2.185% 异丙醇 0.022% 2,3-丁二醇 0.069% 甲基乙酰甲醇 0.042% 酯类

乙酸乙酯

3.731% 丁酸乙酯 0.066% 乙酸异戊酯 0.040% 乳酸乙酯

0.268% 醛类

乙醛 0.118% 糠醛 0.027% 酸类

异丁酸

0.087% 正丁酸 0.056% 异戊酸 0.069% 乙酸

0.550% 芳香族化合物 苯乙醇

0.098% 含氮化合物

2,3,5,6-四甲基吡嗪

0.053%