毕业设计（论文）-葡萄酒中高级醇的检测与分析.doc

天津理工大学2014届本科论文葡萄酒中高级醇的检测与分析摘 要自制白葡萄酒和红葡萄酒发酵过程中会生成高级醇，而在高级醇中会含有甲醇，酿造过程中甲醇含量会升高。葡萄酒中甲醇含量过高会对人的中枢神经产生抑制作用，尤其对视网膜系统影响最大，因此，对葡萄酒中高级醇的检测与分析对保证其质量意义重大。同时对不同酿造工艺的葡萄酒中高级醇进行了检测，分析造成含量不同的因素，以及高级醇的物理性质进行了讨论。从而建立了适宜的气质联用技术测定高级醇的方法，探究出葡萄酒中适宜的高级醇含量范围。本次研究还运用气质联用技术分析了葡萄酒中的香气物质，找出样品中的几类香气物质，和分析了每种物质的香味。本文通过气质联用技术对葡萄酒高级醇进行检测，分析出了样品中高级醇含量的最适范围，探讨出葡萄酒中相关物质对葡萄酒香气的影响，为葡萄酒产业提供了数据基础。关键词：葡萄酒 高级醇 气质联用技术 高级醇的物性 葡萄酒的香气目 录前 言1第一章 文献综述21.1我国葡萄酒产业的市场与前景21.2葡萄酒的成分与分析21.2.1葡萄酒的成分概况21.2.2葡萄酒中成分的影响31.2.3葡萄酒中高级醇的影响41.2.4 样品中相同高级醇的性质作用61.2.5葡萄酒中的香气71.3高级醇产生的原因81.3.1品种的差异81.3.2发酵工艺的影响81.3.3葡萄酒高级醇测定预处理91.3.4葡萄酒中高级醇的测定101.4葡萄酒检测与分析的目的111.5课题研究的方法与内容11第二章 葡萄酒发酵中高级醇分析的研究132.1实验材料与方法132.1.1实验材料132.2仪器与试剂132.2.1仪器132.2.2试剂142.3实验过程142.3.1葡萄酒的酿造过程142.3.2安捷伦气质联用仪的设定15第三章 结果与分析173.1实验结果173.2 样品中高级醇分析233.2.1葡萄酒中高级醇的分析233.2.3 样品中不同高级醇的分析233.3葡萄酒样品中香气成分的分析233.3.1葡萄酒中的香气成分233.3.2葡萄酒中的酯类物质243.3.3葡萄酒中萜烯类物质25第四章 结论与建议264.1葡萄酒中高级醇与香气264.2气质联用技术的评价264.2.1气质联用技术的优点264.2.2葡萄酒中高级醇含量的最适范围26第五章 总结28参考文献29前 言第一章 文献综述1.1我国葡萄酒产业的市场与前景我国随着经济的持续快速展和人民生活水平的提高，消费葡萄酒的人群日益增长，在同期食品饮料行业中成长速度最快的子行业。目前我国的葡萄酒产业仍处在发展的初期。当前人均消费0.46升，城镇人均消费葡萄酒0.85升。但是世界人均6升多的消费量差距还是很大。通过国内饮料酒的消费情况来看，葡萄酒也仅仅占酒类年消费总量的1.8%。我国由于葡萄酒引入时间短和长期人均收入低导致我国葡萄酒消费水平低。经济的增长带来居民收入的提高是葡萄酒消费未来高增长的基础。以上海的状况分析，它的经济发展和收入水平是较高的城市，葡萄酒的消费水平很高，2001年的人均葡萄酒消费量就达到了2.5升。2006年，上海户籍人均GDP已经超过7000美元，全国人均GDP1700美元，所以收入的差距对我国葡萄酒的消费水平的影响很大。随着我的经济发展和人均消费水平的提高我国的葡萄酒产业将会是世界上葡萄酒消费增长最快的市场。10年来，世界葡萄酒消费国的消费量基本维不变，唯有中国市场明显突出，葡萄酒销量持续上升。据有关机构调查显示的最新数据，2014年，中国低度葡萄酒的消费总量将达1.27亿箱（9升/箱）。早有专家预计，从2010到2014年间，中国将是全球葡萄酒市场最为活跃的市场，葡萄酒消费量将增长近19.6%；同期，全球葡萄酒消费总量的增长幅度仅为3%。因此我国葡萄酒市场将会日益广大，其中张裕、王朝、长城等三家国产品牌通过超市和其他渠道的扩张，慢慢的在国人消费者心目中占据了很高的位置，国内的葡萄酒发展前景将会很好。1.2葡萄酒的成分与分析1.2.1葡萄酒的成分概况人们对葡萄酒这样的喜爱，因为他对人的身体有非常多的功效和作用。葡萄酒成分非常复杂，它是经自然发酵酿造出来的果酒，它含有最多的是葡萄果汁，占百分之八十以上，其次是经葡萄里面的糖份自然发酵而成的酒精，一般在百分之十至百分之十三，剩余的物质超过1000种，比较重要的有300多种。葡萄酒中含有很多高级醇，同时含有其他重要的成分如酒酸、性、矿物质和单宁酸等。虽然这些物质所占的比例不高，却是酒质优劣的决定性因素。质优味美的葡萄酒，是因为它们能呈现一种组织结构的平衡，使人在味觉上有无穷的享受。葡萄酒中高级醇对风味的影响非常重要，它是酿造过程中葡萄酒主要的副产物。高级醇指的是三个碳以上的一元醇类物质的总称，主要含有成分为正丙烷、正丁醇、异丁醇、2,3-丁二醇、戊醇、异戊醇、3-苯丙醇、甲酰胺、甘油醛、色醇和酪醇等。高级醇在酒精工业中也被成为杂醇。纯净的高级醇是无色液体，具有特殊的强烈刺激性气味和辛辣味，在葡萄酒中的含量范围一般在80-540mg/L之间，葡萄酒中的高级醇的名称、化学结构式、沸点和味道见表1。 表1 葡萄酒中高级醇的物性Table1 senior alcohol wine高级醇类结构式沸点（）香和味正丙醇CH3CH2CH2OH97.4与乙醇气味相似，有苦味异丁醇(CH3)2CHCH2OH108刺激性大，有较重苦味2,3-丁二醇HO(CH2)4OH182有辛辣令人厌恶的味道异戊醇(CH3)2CHCH2CH2OH132典型杂醇油味，微涩稍苦正戊醇CH3(CH2)4OH137似已醇香味，芳香浓烈正己醇CH3(CH2)5OH155有脂肪醛刺激味，香气不适正辛醇CH3(CH2)6OH193195有脂肪醛刺激味，香气不适表格出页面了1.2.2葡萄酒中成分的影响 高级醇在葡萄酒中含量虽小，但对酒的风韵影响很大。适量的高级醇给葡萄酒带来醇厚、丰满的口感，增强了酒的协调性，使其典型性凸显。高级醇含量既不能过多也不能过少，少则会使葡萄酒的风味淡薄；多则会产生辛辣等不愉快的味道。葡萄酒具有保健作用，因其含有糖、氨基酸、维生素、矿物质。这些都是人体必不可少的营养素。它可以不经过预先消化，直接被人体吸收。特别是对体弱者，经常饮用适量葡萄酒，对恢复-健康有利。葡萄酒中的酚类物质，具有氧化剂的功能，可以防止人体代谢过程中生成的反应性氧(Ros)对人体的伤害(如对细胞中的DNA和RNA的伤害)，这些伤害是导致一些-退化性疾病，如白内障，心血管病、动脉硬化、老化的因素之一。 因此，经常饮用适量葡萄酒具有防衰老、益寿延年的效果。葡萄酒还具有减轻体重的作用，每升干葡萄酒中含525卡热量，这些热量只相当人体每天平均需要热量的1/15。饮酒后，葡萄酒能直接被人体吸收、消化，在4小时内全-部消耗掉而不会使体重增加。所以经常饮用干葡萄酒的人，不仅能补充人体需要的水分和多种营养素，而且有助于减肥。葡萄酒对某些疾病有辅助治疗的作用，葡萄酒中的原花色素，能够稳定构成各种膜的胶原纤维，能抑制组氨酸脱羧，避免生成过多的组氨，降低血管壁的透性防止动脉硬化。另外，原花色素梗塞死亡的危险。据美国医学研究会统计资料表明:喜欢饮用低度葡萄酒的法国人、意大利人，心脏病死亡率最低，而喝烈性酒多，葡萄酒少的美国人、芬兰人心脏病死亡率很高。另外，德国科学家在研究中发现，适量饮用葡萄酒可以防止肾结石。慕尼黑大学医学研究所的医学家们最近指出:多饮用饮料可以防止肾结石的传统说法并不科学，也不全面，最重要的是要看饮用何种饮料，通过对4.5万健康人和病人的临床观察，研究人员确认，经常饮用适量葡萄酒的人，不易得肾结石。研究人员发现，适量饮用不同饮料的人，得肾结石的风险也不一样，每天饮用四分之一公升咖啡的人，得肾结石的风险要比无此习惯的人低10%；常饮红茶则要低14%；而常饮葡萄酒的人得肾结石的机会最少，得病的风险要比无习惯的人低36%。但是对于高级醇含量过高（550 mg/L）的葡萄酒来说就对人就具有一定的伤害。分子量增大其毒性就会增大，能使神经系统充血，使人感到头疼。高级醇在人体内的氧化速度慢停留时间长，饮用一定量后会使神经系统充血，引起口感和头涨的感觉，俗称“上头”。长期饮用高级醇含量过多的葡萄酒就会发生中毒。1.2.3葡萄酒中高级醇的影响葡萄酒中的高级醇随着分子量的增大，其毒性随之增大。由于其中异戊醇、对二氮己环的毒性较大。丙醇的毒性是乙醇的8.5倍，异戊醇的毒性是乙醇的19倍。如果酒中的高级醇超过3000mg/L，则不饮用。白酒中含有的高级醇含量很高，因其工艺条件的不同含量一般在8001400mg/L之间，但是白酒在蒸馏时去除了一些有毒性的高级醇，尤其是较长碳链的高级醇。对于葡萄酒中检测含有对二氮己环、甲酰胺和2,3-丁二醇等一些对人身体有害的成分。为了保持葡萄酒的果香和其它香气成分，一般不进行加热，所以，对葡萄酒中高级醇的检测与分析很必要。1.2.4 样品中相同高级醇的性质作用2,3-丁二醇别名又叫1,2-环氧十八烷，分子式是C4H10O2，它是一种无色粘稠状液体，低温下为晶体，沸点为180.7，具有吸湿性，稍带苦，有甜味，它可以使葡萄酒发酵。酒精发酵期间，这些化合物的形成机理，尚未完全明了，某些生化学家认为有的酵母只生成2，3-丁二醇，另一种酵母只生成乙偶姻，而别的生化学家发现，旺盛发酵时，两者同时产生。因为乙偶姻产量并不受呼吸强度影响，拉丰(1956)认为它不是2,3-丁二醇的氧化产物，结果不同的原因，可能是由于试验条件和技术差异，例如酵母的老嫩，氧化还原电位等等。分析各种葡萄酒的结果，发现一般葡萄酒含2,3-丁二醇约为0.11.6克/升，平均为0.40.9克/升。2,3-丁二醇没有气味，略带甜苦味，且受到比它含量多1020倍的甘油所掩盖，所以2，3-丁二醇含量多少不影响酒的质量。葡萄汁含糖越多，2,3-丁二醇也越多，因此有人认为可以从乙醇和2,3-丁二醇的比例来判断该酒是否加强，令人感到意外的是法国阿尔马涅克白兰地酒(Armagnac)含2,3-丁二醇比可雅克白兰地酒(Cognac)高出八倍，法国用这个差异来鉴别不同产地的白兰地酒丙三醇又称甘油是一种无色澄明粘稠液体，分子式是C3H8O3，沸点为290.0，能与水、乙醇任意相混合。甘油也分为天然甘油和合成甘油两种，天然甘油是天然油脂合成的，二合成甘油是以丙烯为原料合成。甘油在化工原料中也站重要的地位，在许多生产加工中备用广泛的应用。它是很好的吸湿剂、抗冻剂、润滑剂、溶剂及助溶剂。在食品工业中，它可以被用作保水剂、稠化剂、增塑剂；在着色食品中用作载色剂。葡萄酒中的甘油是酿酒酵母产生的副产物。葡萄酒中含有大量的葡萄糖，这些葡萄糖在发酵的过程中被酿酒酵母分解从而产生酒精。但是在发酵的初期，酿酒酵母主要通过甘油-丙酮酸途径把葡萄糖分解为甘油和丙酮酸。一方面是发酵初期酵母的生长繁殖需要大量合成蛋白质，脂类，核苷酸等大分子物质，而这些大分子的合成过程也需要大量的丙酮酸参与；另一方面，由于此时葡萄浆含糖量很高，而甘油可以充当溶质来抵抗葡萄浆的高渗透压葡萄酒的种类不同，甘油含量也就不同，一般含有5-14克不等。甘油可以提高葡萄酒的口感，因此人们一直在分析怎么提高葡萄酒发酵过程中甘油产量的方法。而影响葡萄酒中甘油产量的主要因素有葡萄糖的含量、酿酒酵母以及发酵条件等。1.2.5葡萄酒中的香气 葡萄酒中的香气在整个酿造过程中不断地发生变化，葡萄酒的香气分为品种香、发酵香和陈酿香等三类。 品种香又称果香，它是葡萄浆本身的香气是由于气候、土壤、葡萄品种和成熟度、等因素决定的，也是葡萄酒质量的自然因素。葡萄酒的感官特征、风格之所以能各有不同，第一是有众多的葡萄品种在不同的气候、土壤条件栽培的结果。葡萄品种，另外方面，由于其果酱中糖、酸、丹宁等含量的变化，决定了葡萄酒的口感;其次方面，由于浆果中芳香物质的种类、香气的浓度、优雅度等，决定了葡萄酒的香气。酿酒品种只有在适于成熟的地区栽培，才能产生果味浓，质量优良的葡萄酒。在多数情况下，葡萄酒的香气比相应的葡萄浆果本身的香气浓得多。因此，酿酒过程使存在于浆果的品种香气显露出来。这是因为，一方面在酿造过程中，存在于果皮中的芳香物质进入葡萄酒;另一方面，发酵具有“显香剂”的作用，使芳香物质释放出香味。在葡萄浆果中，存在着结合态和游离态两大类香气物质。只有游离态香气物质才具有呈香能力，而结合态香气物质必须经过分解释放出游离态香气物质后，才具有呈香能力。葡萄的品种香气，不仅决定与其游离态呈香物质的浓度，而且决定于其芳香物质的能力。发酵过程中沉声的香气物质(发酵香)，在酒精发酵过程中，酵母菌将糖分分解为酒精和二氧化碳，同时还产生了许多副产品，主要有高级醇、脂、醛和酸等。这些具有挥发性气味的副产物，就构成葡萄酒的发酵香气。影响发酵香气的主要因素有：发酵原料、发酵菌种和发酵条件三种主要因素。发酵原料的影响包括葡萄浆果中含糖量、氮源种类和维生素含量。葡萄含糖量越高，发酵香气越浓。葡萄原料中氮源的种类，会影响发酵香气的结构。如果铵态氮含量过高，酵母菌就会较少地利用有机氮，则生成的高级醇亦少。氨基酸的种类也会影响到异戊醇或苯乙醇的比例等。维生素有利于酵母菌合成自身所需要的酶，所以也有利于芳香物质的形成。陈酿香气是在葡萄酒陈酿过程中形成的。所以陈酿条件直接影响陈酿香气的形成，其丰要影响因素包括陈酿的橡木桶、还原条件和氧化条件。葡萄酒醇香的形成非常复杂。新葡萄酒香气向成年葡萄酒醇香的转变，是多种反应的结果，在转罐过程中，随着葡萄酒发酵香气的消失或降低，品种香气更为突出。1.3高级醇产生的原因高级醇含量偏高的因素很多，如葡萄的品种、产地、酿造工艺不同都会产生很大的差异。1.3.1品种的差异葡萄品种不同总的含氮量也就不同，家种葡萄的葡萄汁含氮量对于酵母繁殖提供充足，但野生葡萄含氮量则相对较低。由于氮是酵母菌细胞生长和代谢不可缺少的营养物质，当氮含量不足时，酵母菌讲进行合成代谢，合成自身所需的氨基，进而产生较多的a-酮酸中间体，酮酸脱羧成醛，全被还原为醇，产生较多的高级醇。 降解代谢过程表示：不同酵母菌有它最适合的pH值，有些酵母菌在pH值较低的情况下活性降低，则会导致发酵不完全，进而产生更多的高级醇。1.3.2发酵工艺的影响葡萄酒发酵过程中温度、加糖量、加糖方式和转罐还会对高级醇影响。不同发酵温度葡萄酒的代谢副产物也会有差异。酿酒过程中如果温度过高，不但使葡萄酒的缺乏果香外，还有酒的品质不细致，甚至出现异味，而且高级醇的含量普遍偏高。加糖方式也是很重要，葡萄酒酿制过程中的高级醇室友葡萄本身和加糖产生的，如3-苯丙醇以及2-甲基戊醇，则是由发酵中间产物丙酮酸产生的。外加糖量越多产生的高级醇就越多。加糖可一次加也可分两次加，结果产生的高级醇量也不同。最后葡萄酒经过果浆浸泡发酵，发酵完成后，如没有及时的转罐，酵母与葡萄原酒接触时间过长，酵母菌体自溶，自溶后产生氨基酸则使高级醇含量增加。1.3.3葡萄酒高级醇测定预处理1 样品的预处理葡萄酒中一些高级醇含量很低，因此，对葡萄酒中高级醇定量分析，必须对样品进行预处理。预处理是测定葡萄酒中高级醇关键的步骤，主要是对样品进行萃取和浓缩。目前，国内处理的方法有很多，主要有液液萃取、动态顶空、静态顶空、固相萃取等。1.1液-液萃取液-液萃取法又称有机溶剂萃取法，它就是在将要被分离的溶液或溶质中加入与其不相容或不完全相容的另一种溶液或萃取剂，利用他们之间的密度不同使他们之间不同的分配，进而实现分离的效果。液液分离的特点是操作流程简单、快速，而且装置简单。液液萃取剂有二氯甲烷、乙醚、戊烷等，而不同萃取剂的萃取效果也不同，普遍认为二氯甲烷萃取的效果好，收率较大。液液萃取对于高级醇的成分可能会有一定的损失，而且萃取过程容易发生乳化现象。并且，萃取后得到的萃取物浓度一般很低，在进行气质联用分析是必须将萃取物进行浓缩。采用韦氏分馏柱将萃取物浓缩至510mL，然后再用氮气流吹扫萃取物到12mL。1.2固相微萃取固相微萃取技术(是20世纪90年代兴起的一项新颖的样品前处理与富集技术,它最先由加拿大Waterloo大学的Pawliszyn教授的研究小组于1989年首次进行开发研究,属于非溶剂型选择性萃取法。固相微萃取是在萃取的基础上发展的新的萃取技术。它主要依据的是有机物与溶剂之间相似相容的原理，利用石英前卫表面的色谱定向分析组分的吸附作用，将组分从试样基质中萃取出来并逐渐富集。将纤维头浸入样品溶液中或顶空气体中一段时间,同时搅拌溶液以加速两相间达到平衡的速度,待平衡后将纤维头取出插入气相色谱汽化室,热解吸涂层上吸附的物质。被萃取物在汽化室内解吸后,靠流动相将其导入色谱柱,完成提取、分离、浓缩的全过程。1.3固相萃取法 固相萃取法是一种试样预处理技术，它是依据液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化，是一种包括液相和固相的物理萃取萃取过程。固相萃取法的操作步骤包括柱预处理、加样、洗去干扰物和回收分析物。1.4动态顶空法动态顶空法是用惰性气体不断通过待测样品，挥发性组分随气流进入捕集器，捕集器装有固体吸附剂，能选择性的吸附样品组分。经过一段时间驱赶，挥发性组分富集于吸附剂中，最后将样品气瞬间加热而解吸，并由载气导入色谱柱进行分析。这种方法比静态法优越，因它不仅适用于挥 发性较高的组分，而且也可用于较难挥发及浓度 较低的组分。它能与毛细管色谱柱配合使用。对组分复杂含量又低的样品更为有效。缺点是容易使某些香气成分分解变化，引入外来物质。1.5静态顶空法 静态顶空法是将具有挥发性的样品放在密封的系统中，保持恒定温度，使其顶空的气体和样品的组分达到相平衡，对上部的气体进行气相色谱分析。这种萃取的优点是避免直接进行测定时，复杂的样品基体成分一起被带入仪器系统的可能性，从而消除了由基体成分所造成的影响。但是这种方法也有它的缺点，如果，样品的蒸汽体积过大，会影响谱柱的分离效能，这种方法限制了高效毛细管柱的使用而且此方法对挥发性化合物分析灵敏度较差。1.3.4葡萄酒中高级醇的测定 气质联用技术始于20世纪50年代后期，随着计算机技术的发展，这种技术逐渐成熟，到今天已经兼有色谱分析的高效率、定量准确以及质谱仪的选择性高、鉴别能力强、应用广泛等特点。这种技术在医药、生物、食品、生命科学等开发领域应用非常多，特别适用于易挥发或以衍生化合物分析。1.4葡萄酒检测与分析的目的近几年，国内葡萄的种植面积明显增大，种植面积几乎翻了一番，达到了500mha,在世界排在第七位。葡萄的产量排在了世界的第五位。葡萄酒产量也是逐年上升排在了世界的第六位，超过了11亿升。国内的葡萄酒产量如此巨大，因此国内的葡萄酒产业也蓬勃的发展。随着葡萄酒产业的发展，人们对它的品质要求也越来越高。葡萄酒中含有高级醇，高级醇含量对葡萄酒的品质影响非常大。其中有些高级醇能给葡萄酒带来醇厚的风韵，它是葡萄酒二类想起的重要构成成分。但是含量需要严格的控制，过多或过少对葡萄酒的影响都是巨大的。因此，分析出适合的高级醇含量与成分对提高葡萄酒的品质有很大的意义。高级醇随着陈酿时间的延长，其含量逐步降低，酒的品质和风味趋于协调。但是酿造的时间不能无限延长，这会增加葡萄酒的成本。1.5课题研究的方法与内容本课题主要采用气相色谱法测定葡萄酒中所含高级醇。以及高级醇的物理性质和化学性质，研究每种物质对葡萄酒的影响。通过实验验证找葡萄酒中高级醇测定方法。通过高级醇生成代谢的途径，对影响葡萄酒中高级醇生成量的工艺条件进行比较全面的研究，找出高级醇的生成和变化规律，准确的调整葡萄酒的原料组成和发酵工艺，从而减少葡萄酒发酵过程中所产生的高级醇，将其调整到适合的范围。技术路线图如下：葡萄酒样品处理气相色谱法标准曲线、重现性、回收率的测定气质联用标准曲、线重现性、回收率的测定比较气相色谱法与气质联用法确定适宜的高级醇测定方法不同接种量对高级醇影响的实验发酵液不同含量氮的实验不同温度的实验发酵液pH初始值不同的实验单因子实验测定高级醇含量确定影响正交试验高级醇生成规律结论图1 葡萄酒分析流程图第二章 葡萄酒发酵中高级醇分析的研究21实验材料与方法葡萄酒中高级醇主要有正丙醇、正丁醇、异丁醇等，它构成了葡萄酒中主要的香味，它与葡萄酒中其他物质组成配合形成一定量配比，构成了葡萄酒独特的风韵。因此比例不同，各种葡萄酒的风格也就有所变化。本课题收集了葡萄酒样品A、 B、C、D、E、F、G以及实验室自制葡萄酒样品H，样品中高级醇过高引起的酒体有锐利感不协调、又不与快感进行调控，检测出葡萄酒中所含物质，以及高级醇的含量并找出适合的高级醇范围，使酒的品质和口感进一步的提高。菌种选用安琪活性干酵母，这是一种高生物活性的物质,活细胞率80%以上,具有耐高酒精度、二氧化硫的能力(12%以上)和较强的发酵能力,能很好地把葡萄酒汁发酵到4g/L以下的残糖。在高级醇生成影响较大的条件:菌种接种量、温度、外源氮量、pH值进行单因子实验和正交试验,以期得到降低高级醇最优的范围的条件和因素,从而优化最佳的刺葡萄酒生产工艺,对于提高剌葡萄酒的品质有指导作用。2.1.1实验材料 （1）酿酒原料：葡萄1号、葡萄2号、葡萄3号；样品葡萄酒A、B、C、D、E、F、G以及实验室自制葡萄酒样品H。 （2）菌种：安琪酵活性干酵母，产自天津市武清区 （3）白糖2.2仪器与试剂2.2.1仪器 气质联用仪：7890A-5975C型,安捷伦；干燥箱：DGG-9070A,上海森信实验仪器有限公司；电子天平：YP-N型，上海高致精密仪器有限公司；酒精蒸馏器、发酵罐、三角瓶（1000mL）等均为玻璃器皿；石英毛细管柱：CP-WAX57CB型，北京奥马公司。2.2.2试剂色谱纯无水乙醇、正丙醇、正丁醉、异丁醉、异戊醉、苯乙醇,天津市华东试剂厂;分析纯无水乙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醉、异戊醉、苯乙醇,天津市泰兴试剂厂;其它试剂均为分析纯或化学纯。2.3实验过程2.3.1葡萄酒的酿造过程第一步：装坛1、将主发酵器（即玻璃坛等）充分洗净，控干。2、取成熟紫皮葡萄，摘除蒂，挑出烂、瘪葡萄，简单冲洗、晾干。3、用木杵将葡萄戳破（也可用手捏碎），放进发酵器中，不要把葡萄皮扔掉。4、葡萄装到发酵器容量的70%左右，盖上盖子，但不要完全拧紧。第二步：一次发酵： 1、把发酵器放在阴凉通风处。在12个小时以内启动发酵，葡萄汁中有较多气泡产生。2、在发酵启动后，每天两次用干净的木棒或筷子将葡萄皮压入酒液中。3、发酵启动后一到两天内，放入相当于发酵葡萄重量1/20的冰糖或白糖，如10斤葡萄放半斤糖，将糖浸入葡萄汁中搅拌均匀。放糖的作用是提高酒精度。一般每升葡萄汁每加入17克糖可提高一度。4、发酵启动后三到四天时，再放入相当于发酵葡萄重量1/20的冰糖或白糖，即两次放的糖的总重量为葡萄重量的1/10，将糖浸入葡萄汁中搅拌均匀。5、葡萄发酵68天，当发酵器中很少有气泡，并且基本上只剩下没有颜色的葡萄皮和葡萄籽，品尝酒液基本没有甜味时，酒精发酵完成了。 第三步：二次发酵10、当酒精发酵完成后，将葡萄皮、籽、糟等用丝袜或细纱布过滤，过滤后的酒液倒入二次发酵器中。葡萄皮、籽、糟扔掉。二次发酵器留有1/10空隙，盖子也不要拧的很紧，放在阴凉处。在温度大于22时，葡萄酒一般会产生第二次发酵，二次发酵主要是苹果酸-乳酸发酵，不再产生酒精。 11、二次发酵中会有少量洁白、细腻的泡沫上升。两至三周后，二次发酵基本完成，酒液变得清澈起来，采用虹吸法将酒液倒入其它容器，尽量装满，盖子拧死。2.3.2安捷伦气质联用仪的设定1. 开机1、 打开载气钢瓶控制阀，设置分压阀压力至0.5Mpa。2、 打开计算机，登陆进入Windows XP系统，初次开机时使用5975C的小键盘LCP输入IP地址和子网掩码，并使用新的地址重启，否则安装并运行Boot Sercice。3、 依次打开7890AGC、5975MSD电源，等待仪器自检完毕。4、 桌面双击GC-MS图标，进入MSD化学工作站。5、 在一起控制界面中，单击视图菜单，选择调谐及真空控制进入调谐与真空控制界面，在真空菜单中选择真空状态，观察真空泵运行状态，此仪器真空泵配置为分子涡轮泵，状态显示涡轮泵转速应很快达到100%，否则，说明有漏气，应检查侧板是否压正、放空阀是否拧紧、柱子是否接好。2. 调谐调谐应在仪器至少开机2个小时后方可进行，如若一起长时间未用开机未得到好的调谐结果将时间延长至4个小时。1） 首先确认打印机已连接好并处于工作状态。2） 在操作系统桌面双击GC-MS图标进入工作站系统。3） 在控制界面下，单击视图菜单，选择调谐及真空控制进入调谐与真空控制界面。4） 单击调谐菜单，选择自动调谐调谐MSD，进行自动调谐，调谐结果自动打印。5） 如果要手动保存或另保存调谐参数，将调谐文件保存到atune.u中。6） 然后点击视图然后选择仪器控制返回到仪器控制界面。3. 参数设定色谱仪设定的参数主要有载气种类、流量、和气化室、柱子、检测器的温度等。GC-MS通常以氦气为载气，流量一般为13mL/min;气化温度一般高于样品中最高沸点2030；检测器的温度一般高出样品中最高温度的3040；柱温要根据样品情况设定，低温下低沸点组分出峰，高温下沸点组分出峰，选择适合的升温速度和升温程序。4. 进样方式进样方式的不同对色谱柱的柱效和测器的灵敏度有一定的影响，在葡萄酒样品分析中可以采用分流或不分流进样。分流进样的好处是装置简单、使用方便，能把样品中挥发性组分留在分流其中。它的缺点是样品中不同沸点组分的分流比可能有差异，可能会造成分析误差。不分流进样用在微量组分的分析。5. 质谱条件的选择质朴条件的选择包括扫描范围扫描速度和电子流量。扫描范围是通过分析器的离子质核比范围，这个值是由分析化合物的相对分子量决定的，应该是所有离子都出现在是定范围内。6定量分析GC-MS得到的总离子流色谱图或质量色谱图的色谱峰面积与相应的组分含量成正比，用色谱分析法的归一法、外标法、内标法等进行定量。在葡萄酒高级醇的分析中采用内标法进行定量分析。 第三章 结果与分析3.1实验结果通过气质联用技术检测样品葡萄酒中高级醇所含物质如下：葡萄酒样品A所含物质的化学结构式： 物质名称见表2中。表2中为葡萄酒样品A不同出峰时间所出现的物质Table2 material for the wine sample A different peak time编号组分名称出峰时间（min）12 - 甲基异脲硫酸盐2.08921,3-二甲基二环己烷2.19234N-乙基乙酰胺反-2-丁烯2.2532.48951，2-二亚甲基环丁烷2.51262,3-丁二醇2.8447丙二醇单甲醚2.9438正丙醇4.0729丙三醇5.18910苯乙醇7.4112,5-二叔丁基12.81出峰时间要和上面的图片对应，下文也是，全部调整一下葡萄酒样品B所含物质的化学结构式：物质名称见表3中。表3中为葡萄酒样品B不同出峰时间所出现的物质Table2 material for the wine sample B different peak time编号组分名称出峰时间（min）11-羟基-丙烷-2-酮2.089232-噁唑烷酮二甲基己醇2.1922.48242,3-丁二醇2.84052,3-丁二醇2.94367丙三醇苯乙醇5.2157.404葡萄酒样品C所含物质的化学结构式：物质名称见表4中。表4中为葡萄酒样品C不同出峰时间所出现的物质Table2 material for the wine sample C different peak time编号组分名称出峰时间（min）11-二乙氧基乙烷2.45522-甲基戊醇2.47832,3-丁二醇2.84445丙三醇苯丙醇4.0875.154葡萄酒样品D所含物质的化学结构式：物质名称见表5中。表5中为葡萄酒样品D不同出峰时间所出现的物质Table2 material for the wine sample D different peak time编号组分名称出峰时间（min）1二甲胺1.94823己醇己醛2.4822.5124丙胺2.859567甲酰胺2-环己烷-1-氰基联苯丙三醇2.9543.55.1438910丙醇丙酰胺2-环己基异丁醇领苯二甲酸酯7.40814.03016.836葡萄酒样品E所含物质的名称：物质名称见表6中。表6中为葡萄酒样品E不同出峰时间所出现的物质Table2 material for the wine sample E different peak time编号组分名称出峰时间（min）12-甲基戊醇2.48222,3-丁二醇2.8553甲酰胺2.9584567丙三醇2-噻二嗪1,3二氧环戊烯-8-甲氧基-3-硝基-2H-苯并吡喃2-氯-4,6-双（甲硫基）-1,3,5-三嗪（E）-甲基2-氰基-3-（3-甲基噻吩）丙烯酸酯5.71312.57616.34116.840葡萄酒样品F所含物质名称： 物质名称见表7中。表7中为葡萄酒样品F不同出峰时间所出现的物质Table2 material for the wine sample F different peak time编号组分名称出峰时间（min）1丁基乙基（亚硝基）氨基甲酸2.11222-甲基戊醇2.50132,3-丁二醇2.855456781-氨基戊醇2,3-二羧基丙醛2,5-双（羧甲基）-1,4-二氧六环-2,5-二醇丙三醇苯丙醇3.1073.3324.0725.4827.4153.2 样品中高级醇分析3.2.1葡萄酒中高级醇的分析不同样品所检测出来的高级醇有所不同，不同的高级醇对葡萄酒的品质和风味都有着一些影响，但并不是所有的影响都是好的，有些物质含量过多则会对人产生毒害作用。本文研究的样品中所含的物质也有很多不同，相同的物质在不同的样品中出峰的时间也不相同，其中2,3-丁二醇和丙三醇在样品中都出现了，但在每个样品中的出峰时间不同，这说明醇类可能出现了溶剂化效应。3.2.3 样品中不同高级醇的分析由于酿造工艺、发酵的条件不同，不同葡萄酒中产生了不同的物质，每种都可能对葡萄酒产生很大的影响。2012年红酒样品中所产生的不同物质2-甲基异脲硫酸盐、1,3-二甲基二环己烷、N-乙基乙酰胺、1，2-二亚甲基环丁烷、丙二醇单甲醚、2,5-二叔丁基。陈立静葡萄酒样品中所产生的不同物质1-羟基-丙烷-2-酮、2-噁唑烷酮。老师制葡萄酒样品中所产生的不同物质1-二乙氧基乙烷、2-甲基戊醇。刘老师制葡萄酒样品中所产生的不同物质二甲胺、己醛、丙胺、丙酰胺。钱师傅添加酵母红酒样品中所产生的不同物质2-甲基戊醇。实验室自制白葡萄酒样品中所产生的不同物质丁基乙基（亚硝基）氨基甲酸、1-氨基戊醇、2,3-二羧基丙醛。在这些高级醇中有些物质是葡萄酒中香气的成分，也有些是酿造过程中所产生的副产物。3.3葡萄酒样品中香气成分的分析通过现代的技术在葡萄酒中的应用，已经在葡萄酒中鉴定出600余种香气物质，这些物质决定了葡萄酒的风味和典型性。分析葡萄酒中香气物质对建立优质葡萄酒质量评价系统和提高其风味有着重要的实践意义。3.3.1葡萄酒中的香气成分陈酿香气是在葡萄酒陈酿过程中形成的。所以陈酿条件直接影响陈酿香气的形成，其丰要影响因素包括陈酿的橡木桶、还原条件和氧化条件。葡萄酒醇香的形成非常复杂。新葡萄酒香气向成年葡萄酒醇香的转变，是多种反应的结果，在转罐过程中，随着葡萄酒发酵香气的消失或降低，品种香气更为突出。3.3.2葡萄酒中的酯类物质葡萄酒中除了含有高级醇，还含有一定量的酯类，酯类物质对葡萄酒的香气也有着一定量的影响。样品中酯类物质的感官特征见表7。表7 葡萄酒样品中酯类物质的感官特征Table7. Contents of esters in wines and their sensory properties化学名称感官特征月桂酸乙酯乳酸乙酯棕榈酸乙酯油酸乙酯乙酸乙酯丙酸乙酯辛酸乙酯n-己酸香叶脂乙酸己酯异丁酸芳樟酯乙酸松油酯琥珀膏香，蜜香有水果和奶油的香气似苹果和菠萝香气花香，果香，脂肪气息强烈的果香和酒香新鲜的果香和玫瑰香香气有玫瑰、橙子的花果香似香叶和香蕉香气具有令人愉快的水果香薰衣草香气黄衣草香气3.3.3葡萄酒中萜烯类物质葡萄酒中还含有少量的萜烯类物质，萜烯类物质主要来自于葡萄浆果，是因为酵母发酵中酶的作用从无味的键合前体中释放出来，可以使香味更加突出。样品中萜烯类物质的感官特征见表8。表8 葡萄酒样品中萜烯类物质的感官特征Table8.Contents of terpenes in wines their sensory properties化学名称感官特征-松油烯柠檬烯-蒎烯-松油醇法尼醇橙花醇-大马酮具有药草-柑桔香香气类似柠檬的香气有松木、树脂的香气有樟脑气味具有特有的青香气韵玫瑰花香玫瑰类香气第四章 结论与建议4.1葡萄酒中高级醇与香气葡萄酒的香气形成非常复杂，通过本次检测鉴别出64种香味物质，其中醇类物质23种，酯类22种，酸9种，内酯3种，酚类2种，羰基化合物3种。萜烯类化合物是决定葡萄酒品种香的主要成分，特别是正己醇、橙花醇、-萜烯醇等。高级醇是葡萄酒中发酵所产生的副产物，属于发酵型香气，大多数是由糖的中间产物丙酮酸产生的。高级醇对葡萄酒的芳香气味产生很大的影响，其中异戊醇和异丁醇最具代表性，实验结果表明：高级醇使葡萄酒香味持续时间长而且后劲大，对酒的风味起着重要的作用。葡萄酒中杂醇类物质都是构成葡萄酒香气的重要成分，它使葡萄酒相互协调，通过实验证明杂醇的比例是构成酒体的关键因素，只有主体香和辅助香协调一致才能突出葡萄酒的风韵。与上同样的问题，结论就只写自己的实验中出了什么东西，有什么作用或影响，断然不要加入这种注解性文章你没改？4.2气质联用技术的评价4.2.1气质联用技术的优点质谱法在本次实验中体现了其技术很多的优点，在实验中质谱分析法的灵敏度高、定性能力强而且分离效率高、定量分析简单等优点为实验的顺利进行提供了有力的保障。气质联用技术既发挥了质谱分析的高鉴别能力，又有色谱分析的高分离能力，这使得气质联用技术能分析出更多的物质，和提供的数据可靠性加大，甚至能检测出气相色谱未能分离出的物质。同上问题也没改？4.2.2葡萄酒中高级醇含量的最适范围通过葡萄酒中高级醇使人上头的计量调查来看，葡萄酒中高级醇达到一定量时，就会使葡萄酒有独特的风味，但是不能过高，以273.13321.82mg/L为好，当高级醇含量过高，达到368.64mg/L以上，就会使人易醉，这样不但酒的风味不好，而且会出现对人身体有害的物质。葡萄酒中因其上头最主要的物质除了高级醇外，还有少量的乙醛、胺类、氨基酸、硝酸盐和部分生物碱等。另外，葡萄酒中还会出现苦的味道，这是由于酒中含有高级醇和琥珀酸、酚类等物质所造成的。因此，想要获得更加科学、准确的数据资料，还学要更多的研究实验。 随着气质联用技术在葡萄酒分析中的不断应用，技术不断的强化，在今后葡萄酒检测中的