GsBP-Inowax 分析白酒主體香源物質(zhì)
Analyze Chinese Liquor with GsBP-Inowax
本文所介紹的三種名酒:茅臺,五糧液和瀘州老窖就分屬醬香型和濃香型,并對它們進行成分以及主體香源物質(zhì)進行分析
白酒是以糧谷為原料,以酒曲為糖化發(fā)酵劑,經(jīng)蒸煮、糖化發(fā)酵、蒸餾、貯存、勾兌而成。不同品牌不同產(chǎn)地的白酒所采用的原材料,發(fā)酵等生產(chǎn)工藝都不一樣,這就意味著白酒成分非常復雜,主要是醇類,酯類和醛類和其他痕量風味物質(zhì)。正是由于這些組分含量的區(qū)別,所以白酒的香氣口感不同。
白酒常見的香型有醬香型、濃香型、清香型等,醬香型味zui重(酯、醇等總含量也zui高),濃香居中,清香更低(香型物質(zhì)總含量也是zui低的)。本文所介紹的三種名酒:茅臺,五糧液和瀘州老窖就分屬醬香型和濃香型,并對它們進行成分以及主體香源物質(zhì)進行分析。
傳統(tǒng)上,一般先濃縮進行測定,但由于回收率不穩(wěn)定,本文所采用的是直接進樣法,氣相色譜儀7890-FID分析。
以下是檢測方法:
- 儀器:Agilent 7890 w/ FID
- 柱型:GsBP-Inowax, 30m x 0.32mm x 0.40um, cat no. 2032-3004
- 爐溫:50°C 5min 5 °C/min 200°C 2min
- 載氣:氫氣 @ 1.3mL/min (恒定流量)
- 進樣口:分流40ml/min @ 240 °C
- 檢測器: FID @ 260 °C
- 樣品:茅臺,五糧液,瀘州老窖
- 進樣量:1ul
圖一茅臺(醬香型)樣品測試圖譜 (A)峰1-7放大圖 (B)峰11-17放大圖
圖二五糧液(濃香型)樣品測試圖譜 (A)峰1-6放大圖 (B)峰10-19放大圖
圖三瀘州老窖(濃香型)樣品測試圖譜
表1 茅臺、五糧液、瀘州老窖酒的峰鑒定
峰號 | 茅臺 min | 五糧液 min | 瀘州老窖 min | |||
1 | 乙醛 | 2.640 | 乙醛 | 2.597 | 乙醛 | 2.647 |
2 | 丙醛 | 3.292 | 丙醛 | 3.245 | ||
3 | 異丙醛 | 3.365 | 異丙醛 | 3.318 | ||
4 | 甲酸乙酯 | 3.595 | ||||
5 | 乙酸乙酯 | 4.043 | 乙酸乙酯 | 3.988 | 乙酸乙酯 | 4.048 |
6 | 乙縮醛 | 4.267 | 乙縮醛 | 4.199 | ||
7 | 甲醇 | 4.555 | 甲醇 | 4.498 | ||
8 | 乙醇 | 5.263 | 乙醇 | 5.118 | 乙醇 | 5.302 |
9 | 丙酸乙酯 | 5.419 | ||||
10 | 異丁酸乙酯 | 5.567 | 異丁酸乙酯 | 5.808 | ||
11 | 仲丁醇 | 7.060 | 仲丁醇 | 6.990 | ||
12 | 丁酸乙酯 | 7.359 | 丁酸乙酯 | 7.291 | 丁酸乙酯 | 7.374 |
13 | 異戊酸乙酯 | 8.235 | ||||
14 | 正丙醇 | 7.497 | 正丙醇 | 7.422 | ||
15 | 異戊酸乙酯 | 8.302 | ||||
16 | 異丁醇 | 9.322 | 異丁醇 | 9.212 | ||
17 | 仲戊醇 | 9.941 | ||||
18 | 戊酸乙酯 | 10.096 | 戊酸乙酯 | 10.106 | ||
19 | 正丁醇 | 10.811 | 正丁醇 | 10.702 | ||
20 | 異戊醇 | 12.599 | 異戊醇 | 12.531 | ||
21 | 己酸乙酯 | 13.138 | 己酸乙酯 | 13.134 | 己酸乙酯 | 13.166 |
22 | 己酸丙酯 | 15.119 | 己酸丙酯 | 15.060 | ||
23 | 庚酸乙酯 | 15.980 | ||||
24 | 乳酸乙酯 | 16.590 | 乳酸乙酯 | 16.542 | 乳酸乙酯 | 16.605 |
25 | 正己醇 | 16.651 | ||||
26 | 己酸丁酯 | 18.679 | ||||
27 | 辛酸乙酯 | 19.869 | 辛酸乙酯 | 19.842 | ||
28 | 乙酸 | 19.992 | 乙酸 | 20.021 | 乙酸 | 20.086 |
29 | 壬酸乙酯 | 21.633 | 壬酸乙酯 | 21.602 | ||
30 | 丙酸 | 22.107 | ||||
31 | 己酸己酯 | 22.949 | ||||
32 | 正丁酸 | 24.141 | 正丁酸 | 24.084 | 丁酸 | 24.179 |
33 | 未知雜質(zhì) | 24.504 | ||||
34 | 異戊酸 | 25.027 | ||||
35 | 正戊酸 | 26.473 | 正戊酸 | 26.550 | ||
36 | 正己酸 | 28.754 | 正己酸 | 28.685 | 正己酸 | 28.759 |
37 | 十四酸乙酯 | 30.801 | ||||
38 | 辛酸 | 29.843 | 辛酸 | 32.818 | ||
39 | 油酸乙酯 | 35.600 | ||||
40 | 亞油酸乙酯 | 35.829 |
圖一是茅臺酒的分析圖譜,此酒屬于醬香型白酒,因有一種類似豆類發(fā)酵時的醬香味。這種酒酒體醇厚,回味悠長。從放大圖可以看出峰1-7和11-17分離狀況詳情:圖(A)乙酸乙酯和乙縮醛分辨率為3.69;丙醛和異丙醛分辨率為1.82。甲醇的拖尾因子是1.18。圖(B)幾種主要醇類仲丁醇、正丙醇、異丁醇和正丁醇的峰形很好。
從成分上分析,醬香酒的各種芳香物質(zhì)含量高種類多,但其中乙酸乙酯起很大的作用,茅臺酒中乙酸乙酯的含量高于五糧液和瀘州老窖。它的香味分為前香和后香。前香是由低沸點的醇、酯、醛類組成,起呈香作用;后香是由高沸點酸組成,起呈味作用,也是大家所說的空杯留香的原因。茅臺酒的酸度是其它酒的3至5倍,主要以乳酸和乙酸為主。由于乳酸在FID上沒有響應,但可以從乙酸的峰看出其含量是大于五糧液和瀘州老窖的。醇的種類多含量高,其中正丙醇和異戊醇含量特別高。有些峰難以鑒別,如峰33在正丁酸和異戊酸之間出來,由于檢測系統(tǒng)限制并沒有鑒別出來。
圖二和圖三是濃香型白酒瀘州老窖和五糧液的圖譜。這種香型的白酒窖香濃郁,綿甜爽凈。圖二的放大圖可以看出峰1-6和10-19的分離情況:圖(A)乙酸乙酯和乙縮醛分辨率為3.72;丙醛和異丙醛分辨率為2.17。甲醇峰形較好,拖尾因子是0.94。圖(B)幾種主要醇類仲丁醇、正丙醇、異丁醇和正丁醇的峰形很好。
它的主體香源成分是己酸乙酯和丁酸乙酯。有機酸以乙酸和己酸為主,從圖譜中可以看出己酸的含量比其它香型酒要高出幾倍,其中乙酸含量在此酒中是要略高于己酸的,但由于乙酸在FID上響應較弱,所以峰面積小。五糧液中還有醛類和醇。在醛類中,乙縮醛較高,是構(gòu)成噴香的主要成分。
圖三中瀘州窖酒的成分相對簡單,相比于五糧液中還有其它低沸點的醇、酯、醛,瀘州老窖只有幾種主要成分乙酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸和正己酸, 這是濃香型酒幾種典型的香味成分, 這幾種成分含量明顯高于五糧液:乙酸和己酸含量比同屬濃香型白酒的五糧液要高,己酸乙酯和丁酸乙酯比醬香型白酒茅臺高十倍左右。但其它成分含量很低。
酒中一般含有大量酯類和僅次于酯類含量的酸類。酯類主要影響香氣,乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯這三類起主導作用,其他酯類在呈香過程中起烘托作用。酸在酒中起調(diào)味作用需要比例適當,含量少則會導致味道寡淡,但過量會酸味重。不同含量的酯類和酸類再加上一些少量醇、酯、醛類形成了每種白酒的*風格, 如同為濃香型瀘州老窖和五糧液這些成分含量就有顯著區(qū)別, 在下表中列出了這三種酒的特征組分和含量。
表2 三種酒的重要組分及其含量
白酒品牌 | 香味類型 | 重要組分 | 含量(%) | 特征組分 | 含量(%) |
茅臺 | 醬香型 | 正丙醇 | 0.134 | 乙酸 | 0.175 |
異戊醇 | 0.163 | 乙酸乙酯 | 0.435 | ||
乳酸乙酯 | 0.278 | ||||
五糧液 | 濃香型 | 乙縮醛 | 0.018 | 己酸乙酯 | 0.538 |
乙酸乙酯 | 0.185 | 丁酸乙酯 | 0.034 | ||
異戊醇 | 0.144 | 乙酸 | 0.047 | ||
乳酸乙酯 | 0.139 | 己酸 | 0.310 | ||
瀘州老窖 | 濃香型 | 乙酸乙酯 | 0.160 | 己酸乙酯 | 0.410 |
乳酸乙酯 | 0.055 | 丁酸乙酯 | 0.006 | ||
乙酸 | 0.065 | ||||
己酸 | 0.239 |
表3 總酸和總脂
白酒品牌 | 總酸 %* | 總脂 %* |
茅臺 | 0.229 | 0.93 |
五糧液 | 0.391 | 1.0 |
瀘州老窖 | 0.308 | 0.64 |
*含量是由面積歸一法來計算的,由于這與FID響應有關且測試中峰面積計算有一定誤差,所以得到的只是估值。乙酸由于在FID中響應低,其計算出來的含量也遠低于實際值。
白酒中的成分是很復雜的,由于有些成分的含量低或者在FID上響應低,所以在以上的方法中沒有列出。為了避免含量低導致未檢出,我們通過增加進樣量,減小分流比的方法,對比了60m氣相色譜柱在38℃起始溫度下進行檢測的結(jié)果。
以下是檢測方法:
儀器:Agilent 7890 w/ FID
柱型:GsBP-Inowax, 60m x 0.32mm x 0.50um
爐溫:38°C 5min 5°C/min 200°C 20°C/min 260°C 6min
載氣:氫氣 @ 1.3mL/min (恒定流量)
進樣口:分流20ml/min @ 240 °C, 0.1 μL
檢測器: FID @ 260 °C
樣品:五糧液
進樣量:6ul
圖四. 大量進樣后五糧液樣品測試譜圖
在沒有濃縮的情況下,30m的氣相柱基本能夠?qū)崿F(xiàn)主要成分的分離且分析時間短。改變升溫程序或者增加柱長可以檢出一些微量物質(zhì),但由于響應值低很難分析,結(jié)果并沒有得到很好的改善。而相比于這里的38°C,之前的50°C起始溫度比較容易達到,減少了冷卻時間,有助于快速分析。為了能夠檢測出更多的物質(zhì),可以用以下兩種方式實現(xiàn):1. 嘗試以異辛烷為溶劑來萃取,將酒中風味物質(zhì)濃縮或者用TCD進行測試。2.換用膜厚的長毛細管柱例如60m x 0.25mm x 0.5um來達到更好的分離效果。
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