（发酵工程专业论文）中国白酒中呋喃类化合物的研究.pdf

摘要 摘要 呋喃类化合物是白酒中一类非常重要的呈香物质，本课题建立了检测白酒中呋喃类 类化合物的方法，并对各种香型白酒中该类化合物做了定性和定量分析，同时对该类化 合物的产生过程和变化过程做了初步探索，主要研究内容如下： 通过液液萃取和气质联用分析，从五种香型白酒的成品酒中共鉴定到1 2 个呋喃类 化合物。结果表明，糠醛是白酒中最重要的呋喃类化合物；各香型白酒成品酒中呋喃类 化合物含量从多到少的排序为酱香型、浓香型、老白干香型、凤香型、清香型；呋喃类 化合物含量的多少和白酒香型具有比较明显的联系。 通过对不同贮存期酱香型和浓香型白酒原酒的呋喃类化合物进行研究后，发现贮存 期内糠醛没有明显的增长，说明糠醛不是在贮存期内产生的。在白酒的贮存期的前十年， 糠醇含量逐年减少，而呋喃酯类含量则是逐年升高，说明在贮存期前十年，白酒原酒中 糠醇和酸类发生了酯化反应，主要生成了乙酸糠酯、丙酸糠酯、丁酸糠酯、己酸糠酯。 而贮存十年以后，相关化合物含量基本不变。 通过超声萃取，采用顶空固相微萃取和气质联用分析，对白酒酒曲和酒醅中的呋喃 类化合物进行了研究。浓香型白酒曲中呋哺类化合物含量不高，表明浓香型白酒曲中呋 喃类化合物不是浓香型原酒中呋哺类化合物的直接来源；而酱香型白酒曲中呋哺类化合 物的种类和含量均比浓香型白酒曲中呋喃类化合物丰富，表明酱香型白酒曲中呋喃类化 合物是酱香型白酒中呋哺类化合物的来源之一。通过与原酒中呋喃类化合物的比较，发 现酒醅中呋喃类化合物是白酒中呋喃类化合物的主要来源。通过对白酒蒸馏过程中呋喃 类化合物的研究，发现酱香型白酒中糠醛是在蒸馏过程产生的，是由蒸馏环境、酒醅组 成以及酱香型白酒工艺特点所造成的。通过对酱香型白酒堆积过程中呋喃类化合物研 究，发现酱香型白酒醅中的糠醛是在堆积过程中大量减少的。 关键词：白酒；呋喃类物质；液液萃取；顶空式固相微萃取；气质联用：糠醛 。a b s t r a c t f u r a nc o m p o u n d si sav e r yi m p o r t a n ta r o m ac o m p o u n d si nc h i n e s el i q u o r s t h e o b j e c t i v e so ft h i ss t u d yw e r et oe s t a b l i s hm e t h o df o rq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t i e sa n a l y s i sf u r a n s i nv a r i e da r o m as t y l el i q u o r s i na d d i t i o n ，ap r e l i m i n a r ye x p l o r a t i o na b o u tt h ep r o d u c i n ga n d m e t a b o l i cp r o c e s so ff u r a n sh a db e e nd o n e t h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t sa r e 器f o l l o w s ： u s i n gs o l v e n te x t r a c t i o na n dg a sc h r o m a t o g r a p h y - m a s ss p e c t r o m e t r y ( g c - m s ) a n a l y s i s ， 12f u r a nc o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e di nf i v ea r o m as t y l ec h i n e s el i q u o r s o ft h e s e ，f u r f u r a li s t h em o s ti m p o r t a n tf u r a nc o m p o u n d si nc h i n e s el i q u o r s t h eh i g h e s tc o n t e n to ff u r a n sw a si n s o ys a u c ea r o m as t y l ec h i n e s el i q u o r , a n df o l l o w e db ys t r o n ga r o m as t y l e ，l a ob a i g a na r o m a s t y l ea n dt h e nf e n ga r o m as t y l e t h el i g h ta r o m as t y l ec h i n e s el i q u o rh a st h el e a s tf u r a n c o m p o u n d s t h e r ew a sac l o s er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eq u a n t i t yo ff u r a nc o m p o u n d sa n d t h e a r o m a s t y l eo f c h i n e s el i q u o r a c c o r d i n gt oa n a l y s i sf u r a n si no r i g i n a lc h i n e s el i q u o ro fs o ys a u c ea r o m as t y l ea n d s t r o n ga r o m as t y l ei nd i f f e r e n tp e r i o do fs t o r a g e i tw a si n d i c a t e dt h a tt h ea m o u n to ff u r f u r a l i n c r e a s e dl i t t l ed u r i n gt h es t o r a g ep e r i o d s t h er e s u l t ss h o w e dt h a tf u r f u r a lm i g h tn o tb e p r o d u c e dd u r i n gs t o r a g ep e r i o d s i nt h ef i r s tt e ny e a r so fs t o r a g ep e r i o d s ，t h ea m o u n to f f u r f u r a la l c o h o lw a sd e c r e a s e d ，w h i l et h ec o n t e n to ff u r a ne s t e r sw a si n c r e a s e dg r a d u a l l y i ti s s h o w e dt h a tt h ec h e m i c a lr e a c t i o n sb e t w e e nf u r f u r a la l c o h o la n da c i d sw e r eo c c u r r e dd u r i n g t h i st i m e f u r f u r y la c e t a t e ，f u r f u r y lp r o p a n o a t e ，f u r f u r y lb u t y r a t ea n df u r f u r a lh e x a n o a t ew e r e t h em a i nc o m p o u n dp r o d u c e db yt h ec h e m i c a lr e a c t i o n s a f t e rt e ny e a r s ，t h ea m o u n to f c o r r e l a t i v ec o m p o u n d sr e m a i n sc o n s t a n t 。 f u r a n si nd a q ua n dj i u p e io fc h i n e s el i q u o r sw e r es t u d i e db yu l t r a s o u n de x t r a c t i o n ， h e a d s p a c es o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o n ( h s - s p m e ) a n dg c - m sa n a l y s i s t h ec o n t e n to f f u r a nc o m p o u n d si nd a q uo fs t r o n ga r o m as t y l ec h i n e s el i q u o ri sv e r yl o w i tw a si n d i c a t e d t h a tf u r a nc o m p o u n d si nd a q uo fs t r o n ga r o m as t y l ec h i n e s el i q u o ra r en o tt h ed i r e c ts o u r c e o ft h e s ei no r i g i n a ls t r o n ga r o m as t y l ec h i n e s el i q u o r s h o w e v e r , t h ed a q uo fs o ys a u c e a r o m as t y l ec o n t a i n e da b u n d a n tf u r a n s ，s oi t ：w a sm a y b et h em a j o rs o u r c eo ff u r a nc o m p o u n d s i no r i g i n a ls o ys a u c ea r o m as t y l el i q u o r s c o m p a r e dt ot h ef u r a n si nt h eo r i g i n a ll i q u o r s ，t h em a j o rf u r a nc o m p o u n d si nc h i n e s e l i q u o rw e r em a i n l yf r o mt h ef e r m e n t e dg r a i n s a c c o r d i n gt os t u d yo nt h ef u r a nc o m p o u n d s d u r i n gt h ed i s t i l l a t i o np r o c e s so fc h i n e s el i q u o r , i tw a si n d i c a t e dt h a tf u r f u r a lw a sp r o d u c e d d u r i n gt h ed i s t i l l a t i o np r o c e s so fs o ys a u c ea r o m as t y l el i q u o r s ，a n di t sc o n t e n tw a se f f e c t e d b yt h ed i s t i l l a t i o ne n v i r o n m e n t ，t h ec o m p o s i t i o no ft h ef e r m e n t e dg r a i n s ，a n dt h ep r o c e s s c h a r a c t e r i s t i c so ft h es o ys a u c ea r o m as t y l el i q u o r s f u r a nc o m p o u n d sd u r i n gt h es t a c k i n g p r o c e s so ft h es o ys a u c ea r o m as t y l el i q u o rw a ss t u d i e da n dt h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tf u r f u r a l c o n t e n td e c r e a s e ds i g n i f i c a n t l yd u r i n gt h es t a c k i n gp r o c e s s k e y w o r d s ：c h i n e s el i q u o r , f r r a n s ；l i q u i d - l i q u i de x t r a c t i o n ，h s - s p m e ，g c - m s ，f u r f u r a l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名： e l 期o 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名： 导师签名。： 日 期： 第一章绪论 第一章绪论 1 1 立题意义及背景 白酒，是中国特有的蒸馏酒，它以淀粉质( 糖质) 为原料，用曲类和酒母作为糖化发 酵剂，经蒸煮、糖化发酵、蒸馏、贮存、勾兑工艺制成【l l 。中国白酒是中华民族历史悠 久的传统产物，也是中华民族的名片之一，具有清澈透明，质地纯净、无混浊，口味芳 香浓郁、醇和柔绵、饮后回味悠久等特点，因此深受国内外消费者青睐，并与白兰地、 威士忌、伏特加、朗姆酒和金酒并列为世界著名六大蒸馏酒。 白酒的香型特点是由其生产工艺所决定的。按照目前比较常用的白酒香型分类方 法，白酒可分为“五大香型和五小香型”，五大香型包括酱香型、浓香型、清香型、米香 型、风型，五小香型则指兼香型、芝麻香型、特型、豉香型和董型( 药香型) 。2 0 0 4 年国 家又提出了老白干香型的标准，这样便形成了现在白酒的十一大香型局面。白酒中含量 最高的是乙醇和水( 占总量的9 8 0 o 9 9 ) ，但酒精却不是最重要的呈香物质。伴随着检测 技术的发展，白酒风味物质的研究逐步兴起，从早期纸层析法到现在的气相色谱，从化 合物的简单定性分析到复杂的定量测定，检测物也由低沸点的酸、酯等脂肪族化合物发 展到高沸点的醇、醛、酮等各种芳香族化合物1 2 j ，研究表明正是这些1 0 - - 2 o 含量的 醇、醛、酮、酸、缩醛、硫化物、呋喃类化合物、酚类化合物、吡嗪类含氮化合物及大 量内酯类化合物使得白酒呈现出特有的风味【3 j 。随着人民生活水平的提高，白酒的消费 理念已不仅仅局限于味道的好坏，是否健康已成为大家关心的新焦点。酒精的危害及酗 酒有害健康早已经被大众认知，但酒精毕竟只是白酒几千种成分中的一种，且适量饮酒 有益健康也自古为国人所了解，因此有必要对白酒成分进行全面分析，一方面继续寻找 呈香物质，另一方面系统研究白酒中的健康因子。 呋喃类物质一直是香气研究的热点，从2 0 世纪6 0 年代开始已从植物中发现了2 0 0 余种呋喃类香气物质，人工合成1 0 0 余种 4 1 。呋喃类物质具有香势强、阈值低、香气好、 特征性强等特点【5 】，甚至一段时间内呋喃类物质被认定为是酱香型白酒的主体香【6 】。目 前白酒中呋喃类物质的研究未见报道，其原因是大多数呋喃类物质在白酒中含量甚微， 目前还没有成熟的研究方法，所以建立一种白酒中呋哺类物质的定性定量研究方法是非 常有必要性的。要研究白酒中呋喃类物质的变化和来源，需要进一步研究白酒酿造工艺， 特别是对白酒酒曲和白酒酒醅。通过对上述两种物质中呋喃类物质定性定量的研究，可 分析得出白酒中呋喃类物质的分布情况，和白酒中呋喃类物质的来源和变化情况。 1 2 国内外研究进展 1 2 1 呋喃类香气物质的研究进展 呋喃类化合物在自然界中分布广泛，是构成许多天然食品香气特征的成分之一。呋 喃类香气物质主要包括呋喃脂类、呋喃含硫类、酰基呋喃类、其他呋喃类化合物。其他 呋喃类化合物包括烷基取代呋喃化合物、呋喃醇类、呋喃醛类、呋喃酮类等。呋喃类香 江南大学硕士学位论文 气成分具有以下特点：数量众多，分布普遍，应用领域广泛；香势强，阈值低，易 感性强。呋喃环香料大多具有特别强的香气强度，阈值一般为1 0 击级或1 0 。9 级；香气好， 特征性强，风格独特【5 j 。 对呋喃类化合物的香气研究起始于分析技术进步的2 0 世纪6 0 年代，在这个时期美 国、日本、瑞士合成了具有水果香味的呋喃类化合物，在2 0 世纪7 0 年代则开始合成具有 肉香、海鲜香、烘炸烤香的呋喃类化合物，直到今天一共发现0 2 0 0 余种呋喃类化合物， 人工合成了10 0 余种呋喃类化合物。而呋喃类香气化合物获得f e m a ( 香料生产者协会) 、 c o e ( 欧洲理事会) 、i o f i ( 国际香料工业组织) 等国际性组织批准使用的有近百种，它们被 作为香料修饰剂和增香剂广泛应用于食品、饮料、化妆品、烟草等行业【_ 7 1 。 国内对呋喃类物质的研究开始于2 0 世纪9 0 年代，起步较晚，水平层次较低。直至f j l 9 9 0 年才由北京轻工业学院合成两个具有肉香的呋喃类化合物i s 。而其他的研究也主要是研 究怎样去合成国外已发现的呋哺类化合物，很少去研究天然存在的呋喃类物质。现在国 内对呋喃类化合物的合成主要存在呋喃环含硫类和呋喃环脂类两个方向p j 。 从目前的研究表明，绝大多数的呋喃类香气化合物的合成都是以糠醛为合成前体的 o j 。所以对糠醛的研究是非常重要的，但是目前国内外对糠醛的研究还大多局限于糠 醛生产方向。 1 2 2 呋喃类化合物药用性研究进展 许多含呋喃环的化合物是常用的药物，现在在临床上广泛应用的主要分为三类，呋 喃西林、呋喃妥英、呋喃唑酮。这三类药物具有广谱抗菌作用，能抑制一般的革兰氏阳 性菌和阴性的球菌、杆菌等【1 1 1 。目前研究比较多的具有药用或健康功能的新呋喃类化合 物，主要有苯并呋哺类化合物、呋喃酮类化合物和呋喃嘧啶类化合物【1 2 , 1 3 , 1 4 】。 苯并呋喃类化合物主要具有抗心律失常作用、抗癌作用、降血压作用、驱虫作用等 【l 引。苯并呋喃类化合物是很多中国传统中药的主要功效成分，2 0 0 5 年中国药科大学在中 药黄亮橐吾和梓实中发现了梓呋新等苯并呋喃类化合物【1 6 l 一。而在苯并呋喃类化合物的 合成方面，现在合成的主要包括5 乙酰基2 ，3 - 二氢苯并呋喃、2 取代苯并呋喃甲胺型 化合物、苯并呋喃甲胺型化合物、2 取代苯并呋喃乙胺型化合物等【1 8 】。 呋哺酮类化合物，是含五元杂环的呋喃酮的衍生物，包括3 ( 2 h ) 呋喃酮类化合物、 2 ( 5 h ) 呋喃酮类化合物，前者是天然香气物质的重要成分，而后者在药物和生物活性物 质中具有重要地位i i 引。日本学者在日本的豆豉和酱油里发现t d m h f ( 4 羟基2 ，5 二甲基 3 ( 2 h ) - 呋喃酮) 和h d m f ( _ - 甲基呋喃酮) 等呋喃酮类化合物，并且利用小鼠做生理实验， 发现了这类呋哺酮类物质具有较强的还原性和抗癌性【2 0 】。近年类，还发现了这一些类似 的化合物，例女i h m f ( 羟甲基呋哺酮) 、h e m f ( 4 羟基2 乙基5 甲基( 2 h ) 呋喃酮) 等。都 具有比较强的还原性【2 l 】。而国内对呋喃酮的药用价值的研究则多集中在传统中草药有效 成分的分离纯化上。某些重要中药的有效成分，也含有2 ( 5 h ) 喃酮类化合物，如威灵仙 中的白头翁素1 2 等 2 2 】。呋喃酮类化合物在人参中有效成分的分析中也成为重点关注的化 合物。在人参中发现的呋喃酮类物质主要有3 甲氧基5 ( 1 羟基) 庚基2 ( 5 i - i ) 一呋哺酮等2 3 1 。 而呋喃酮类化合物和苯并呋喃类化合物的结合体则是一类具有强抑制血小板活性的物 2 第一章绪论 质，在治疗心血管方面具有非常好的疗效1 2 4 j 。比如已经上市销售的丁基苯酞( n b p ) 就是 这类化合物代表【2 5 1 。2 0 0 7 年中南大学药学院的杨华，陈卓等对这个药物进行了改造得到 一系列的3 ，取代1 ( 3 h ) 异苯并呋哺酮衍生物，使得这个呋喃酮类化合物在抑制血小板活 性方面更加的高效和低毒【2 6 1 。 呋喃嘧啶类化合物主要是由嘧啶类化合物衍生而来，不但具有很好的抗癌作用，而 且具有疗效高、毒副作用低、口服方便等特点。现在报道比较多的这类呋喃类物质主要 是双呋喃氟尿嘧啶，它是由嘧啶类5 f u 衍生化两来的，现在已经实现国产化【2 7 1 。 1 2 3 呋喃类化合物在白酒中的研究进展 呋喃类物质在白酒中研究还多是集中在风味研究上，目前除了酱香型白酒中呋喃酮 的研究外几乎没有专门的文章报道。随着白酒风昧物质研究的深入和分析技术的进步， 越来越多的呋喃类物质在白酒中被发现。也开始研究呋喃类物质在白酒中的作用，包括 风味方面和功能性方面。 在风味性方面，在1 9 7 9 年n u n a m u r a 经过多年的研究认定h e m f ( 4 羟基2 ( 5 ) 乙基 5 ( 2 ) 甲基3 ( 2 h ) 呋喃酮) 是酱油中最为重要的风味物质，其含量在酱油中高达5 0 1 0 0 m g l 1 2 引。1 9 8 7 年我国台湾地区的李敏雄等经过严密的试验也证明了h e m f 在酱油中的风 味贡献【2 9 1 。由于酱油和酱香型白酒的类似性，使得国内的研究者开始把在呋喃酮类物质 中寻找酱香型白酒的特征香。1 9 8 3 年周良彦在关于酱香型自酒中主香成分的研究中 提出了7 种呋哺酮类物质，并且提出最有可能的就是h e m f 。但是1 9 9 7 年胡国栋等利用日 学学者研究酱油的方法对酱香型白酒的代表茅台酒进行了研究，结果并没有发现 h e m f 3 0 l 。而且本身酱香型白酒的酱字和酱油的酱字本身含义并不相同，所以后来研究 的重点就渐渐的离开了呋喃酮类物质。 ，一 由于研究手段的进一步提高，越来越多的呋喃类物质被发现。1 9 9 4 年，蔡心尧等人 用f f a p 键合柱直接进样测定了白酒中的微量成分，对1 种呋喃类化合物进行了定型3 1 】。 后来研究者继续的研究，见于报道的可定量的呋喃类化合物主要包括糠醛、糠醇、2 乙 酰基呋喃三种【3 2 】。而由于g c m s 技术的运用，越来越多的呋喃类化合物在白酒中被发现。 范文来利用液液萃取技术在五粮液里发现了7 种呋喃类物质，这是目前关于白酒中呋喃 类物质最多的报道。但是范文来老师是利用g c o 技术进行研究的，并未对其进行定量 研究【3 3 1 。 由于呋喃酮类物质的特殊功效，在全国第一届白酒健康大会上徐岩教授也提出了呋 喃类化合物很有可能是白酒中的功能性成分【”j 。 1 2 4 呋喃类化合物在白酒酒曲和白酒酒醅中的研究迸展 对白酒酒曲和酒醅中呋哺类物质的研究，目前国内外还处于比较低的水平。在白酒 酒曲中呋喃类物质的研究，最重要的成果是范文来利用s p m e 技术在白酒高温曲中发现 的9 种呋喃类物质i 3 5 j 。而在白酒酒醅中的研究，还仅仅限于糠醛方面的研究。2 0 0 6 年周 丽梅等对酱香型白酒的整个工艺过程中的糠醛进行了研究，其中就包括酒醅中的糠醛。 但是她们所采用的酸解法是利用纤维类材料生产糠醛的途径【3 6 】，所以她们的方法并不能 江南大学硕士学位论文 真正反映过程中糠醛的变化情况。所以她们的结论也不具有很大的参考性，她们并没有 真正找到糠醛的变化规律。 1 3 课题研究的主要目标及内容 本课题设置的主要目标是建立有效的检测方法以获取白酒、酒曲、酒醅中呋喃类物 质的信息，对不同香型白酒中呋哺类化合物的研究，初步摸清各香型白酒中呋喃类化合 物化合物分布情况；对不同贮存期的原酒进行研究，找出白酒中主要呋喃类化合物的变 化规律；研究白酒酒曲中呋喃类化合物，哉出白酒酒曲对呋喃类化合物的贡献；研究不 同香型工艺的白酒酒醅，找出呋喃类物质在发酵过程中的变化和主要呋喃类物质的来 源。对白酒中呋喃类物质的研究，是一项具有挑战的工作，不但对于丰富白酒酿造科学 与理论，完善白酒的质量评价体系，控制白酒的风味和提高白酒的质量具有重要的意义， 而且对白酒中健康因子的研究提供一定依据。 基于以上思路，本课题的研究内容主要包括以下三个主要方面： ( 1 ) 应用液液萃取技术和g c - m s 技术找出不同香型成品酒中的呋喃类化合物，并 运用此技术定量分析成品酒中的香气成分。 ( 2 ) 考察了不同贮存期原酒中的呋哺类化合物，分析呋喃类物质在贮存过程中的变 化趋势。 ( 3 ) 应用超声萃取和h s s p m e 和g c - m s 技术定性定量研究了白酒酒曲和白酒酒醅 中的呋喃类化合物，找出呋喃类化合物的来源和变化情况。 4 第二章液液萃取( l l e ) 技术与气质( g c m s ) 研究白酒 中的呋喃类物质 2 1 前言 呋喃类化合物是白酒中一类重要的呈香物质和功能性物质，对于它的研究一 直是风味化学和药学的热点，它们具有阈值低，香气独特等香气特点和疗效显著， 毒性较低的功能特点，曾被认为是茅台酒的主体香1 6 ；但其在白酒中含量甚微， 且定性定量存有一定困难，所以白酒中呋喃类物质的研究比较少，因此本研究以 样品预处理为着眼点，以范文来等利用液液萃取分离白酒中的香气物质的方法为 基础。原来中的方法存在组分分类复杂、提取力低无法定量等缺点。本研究优化 了萃取剂、萃取次数、浓缩方法等。使得该方法相对快速简单，选择性好，提取 效果好。 。 本章对萃取条件进行了调整与优化，优化后的萃取条件为：使用煮沸去离子 水将5 0m l 酒样稀释至乙醇含量为1 2 v o l 3 7 ，加入n a c i 将稀释后的酒样饱和。 利用5 0m l 重蒸后的二氯甲烷分三次萃取稀释后饱和的酒样。每次完全振荡5 分 钟，收集有机相。有机相中加入适量无水硫酸钠并于2 0 保存一夜，以保证除 水完全。将除水后的有机相氮吹至0 5m l 。 对于酱香型和兼香型白酒中的糠醛和糠醇的研究。由于这两个香型中的糠醛 和糠醇含量很高，浓缩后会出现m s 过载现象。所以选择g c 直接进样研究。 2 2 材料与方法 2 2 1 样品名称、酒度、香型与生产单位 样品编号样品名称香型 c _ n 1 c - n 1 5 c - n 3 0 c k 5 c k 2 0 牛栏山二锅头( 特制精品) 成品 酒 老北京珍品二锅头f 十五年陈 酿) 成品酒 牛栏山二锅头( 珍品三十年) 成 品酒 口子五年陈成品酒 口子二十年陈成品酒 清香型 清香型 清香型 兼香型 兼香型 5 生产厂家 北京顺鑫农业股份有 限公司牛栏山酒厂 北京顺鑫农业股份有 限公司牛栏山酒厂 北京顺鑫农业股份有 限公司牛栏山酒厂 安徽口子酒业股份有 限公司 安徽口子酒业股份有 度m 精饥如 够 钻 铂 如 酒 江南大学硕士学位论文 c l 1 c l 2 c l 4 c l 1 0 c l 1 1 郎酒代表性成品酒 郎酒代表性成品酒 郎酒四年陈成品酒 酱香型 酱香型 酱香型 郎酒十年陈成品酒。酱香型 郎酒三十年陈成品酒酱香型 c l - 1 2郎酒兼香型十二年陈成品酒兼香型 c - j 3 8 c j 5 2 c f 1 c f 1 0 c f 1 5 c - f 2 0 c y 4 6 c h 6 7 c h 4 7 c h 1 0 c x 1 c x 2 y k 1 y k 3 y k 5 y k 8 剑南春成品酒 剑南春成品酒 汾酒四季酒成品酒 汾酒l o 年成品酒 浓香型 浓香型 清香型 清香型 汾酒1 5 年成品酒。清香型 汾酒2 0 年成品酒 天之蓝成品酒 衡水老白干成品酒 衡水老白干成品酒 十年衡水老白干成品酒 特制西凤成品酒 ( 内) 西风酒成品酒 一年原酒 三年原酒 五年原酒 八年原酒 清香型 浓香型 老白干 香型 老白干 香型。 老白干 香型 凤香型 风香型5 5 浓香型 6 3 浓香型6 5 浓香型6 3 2 浓香型6 6 5 6 限公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川剑南春集团有限 责任公司 四) w i n 南春集团有限 责任公司 山西杏花村汾酒集团 有限责任公司 山西杏花村汾酒集团 有限责任公司 山西杏花村汾酒集团 有限责任公司 山西杏花村汾酒集团 有限责任公司 江苏洋河集团有限公 司 河北衡水老白干酒业 股份有限公司 河北衡水老白干酒业 股份有限公司 河北衡水老白干酒业 股份有限公司 陕西西凤酒股份有限 公司 陕西西风酒股份有限 公司 安徽口子酒业股份有 限公司 安徽口子酒业股份有 限公司 安徽口子酒业股份有 限公司 安徽口子酒业股份有 3 9 3 3 3 2 8 2 6 5 4 4 6 7 7 9 5 钌 的 钉 驺 够 勉 弘 铉 钙 私 卯 钉 ” 钙 第二章液液萃取( l l e ) 技术与气质( g c m s ) 研究白酒中的呋喃类物质 y k - 1 0 y k 1 5 y k 2 0 y k 2 5 y l 1 y l 2 y l 3 y l _ 4 y l 5 y l 1 0 y l 2 0 y l 3 0 十年原酒 十五年原酒 二十原酒 二十五年原酒 年原酒 二年原酒 三年原酒 四年原酒 五年原酒 十年原酒 二十年原酒 三十年原酒 浓香型 6 5 8 浓香型6 4 4 浓香型5 4 2 浓香型 6 7 8 酱香型5 7 2 酱香型5 6 9 酱香型 5 4 6 酱香型5 5 酱香型 5 7 2 酱香型5 6 1 酱香型 5 2 3 酱香型5 3 1 限公司 安徽口子酒业股份有 限公司 安徽口子酒业股份有 限公司 安徽口子酒业股份有 限公司 安徽口子酒业股份有 限公司 四j l i 郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 四川郎酒集团有限责 任公司 2 2 2 主要试剂 乙醚，氯化钠，无水硫酸钠，二氯甲烷，戊烷，均为分析纯，购自中国医药 ( 集团) 上海化学试剂公司。无水乙醇( 色谱纯) 贿自t e d i ac o m p a n y i n c 。 定量所需的标准品均为色谱纯。糠醛( 9 8 ) ，5 - 甲基糠醛( 9 8 ) ，丁酸糠酯 ( 9 8 ) ，己酸糠酯( 9 8 ) ，2 乙酰基呋喃( 9 8 ) ，2 乙酰基，5 一甲基呋哺( 9 8 ) ，糠醇 ( 9 8 ) ，糠酸乙酯( 9 8 ) 购自s i g m a - a l d r i c h 公司( s t l o u i s ，m o ，u s a ) 。 2 2 3 主要仪器 d c - 1 2 型氮吹仪上海安谱科学仪器有限公司 r 21 0 型旋转蒸发仪瑞士b u c h i 公司 气相色谱质谱联用仪：g c6 8 9 0 n - m s5 9 7 5 美国a g i l e n t 公司 气相色谱：g c6 8 9 0 n 美国a g i l e n t 公司 2 。2 。4 实验方法 2 241 样品前处理 7 江南大学硕士学位论文 5 0m l 白酒样品，用煮沸后的去离子水( 去离子水煮沸5r a i n ，冷却至室温) 稀 释至1 2 v o l 。将稀释酒样倒入分液漏斗，用适量n a c i 饱和，用9 0m l 重蒸二氯甲 烷萃取三次，合并有机相。 将有机相加入适量的无水硫酸钠，并于2 0o e 保藏一夜，以保证完全除水。 取除水后的有机相的上清液完全转移至烧杯中，利用氮吹仪进行氮吹浓缩。 最终将有机相浓缩至0 5m l 。用于g c m s 进行分析。 2 2 4 2 色谱条件 用a g i l e n tg c6 8 9 0 5 9 7 5m a s s e l e c t i v ed e t e c t o r ( m s d ) 对样品进行鉴定。样品 通过d b w a x 毛细管柱进行分离。程序升温条件：起始温度5 0 ，保持2m i n ，然 后以6 r a i n 的升温速率升温至0 2 3 0 ，保留3 0m i n 。载气：h e ；流速：2m l m i n 。 分离后的样品用a g i l e n t5 9 7 5m s d 鉴定。质谱条件：e i 电离源；电子能量：7 0e v ； 离子源温度：2 3 0 0 c ；扫描范围：3 0a m u - 5 5 0a n l u 。 2 2 4 3 标准品和内标的配制 准确称取一定量上述标准品配制到h p l c 级无水乙醇中，再加入到重蒸二氯 甲烷溶液中配制成一系列浓度的标准溶液。内标为一定浓度2 辛醇均溶于配好的 标准品溶液中。 2 2 4 4 定性定量研究 通过检出物质谱图和n i s t 0 5 a ld a t a b a s e ( a g i l e n tt e c h n o l o g i e si n c ) 中标准 谱图的比对，以及通过添加标准品进行验证。 采用选择离子法( s i m ) 对每个香气化合物进行定量分析，每个香气化合物分 别对应于内标作标准曲线。内标选择白酒里不存在并且和其他样品不反应不重合 的2 辛醇。经过g c - m s 检测后利用待测物质和内标的相对峰面积比代入相对应 的标准曲线方程计算出待测物质在酒中的含量。 2 245 酱香型白酒和兼香型白酒中糠醛和糠醇的研究 准确量取1 5m l 酒样，加入2m l 液相瓶中。运用g c 和f i d 检测器进行分 析。具体的色谱条件为：安捷伦6 8 9 0 n 气相色谱仪( 配氢火焰离子化检测器f i d 及7 6 8 3 b 自动进样器) ( 美国a g i l e n t 公司) ；q l - 9 0 1v o r t e x 振荡器( 江苏其林贝尔 仪器制造有限公司) 。毛细管柱d b w a x ( 3 0m 0 2 5 m 1 1i d x 0 2 5 岬，j & w s c i e n t i f i c ) ，进样口温度为2 5 0 ，检测器为f i d ，温度为2 5 0 ，载气为氮气， 流速2m l m i n ，氢气流速为4 0m l m i n ，空气流速为4 5 0m l m i n ；分流比8 ：1 。 程序升温条件：起始温度5 0 ，保持2m i n ，然后以6 c m i n 的升温速率升温到 2 3 0 ，保留3 0 m i n 。 2 2 4 6 方法验证 选取信噪比为3 时的浓度作为检测限。向浓度已知的酒样中加入一定量的标 准溶液，将加入前后的浓度差除以加入的量得到回收率。 8 第二章液液萃取( l l e ) 技术与气质( g c m s ) 研究白酒中的呋喃类物质 回收率计算公式： 回收率：百m i - m o 1 0 0 肘 尬：添加标样后酒中该物质检测到含量； m o ：酒中该物质含量； 胍该物质添加量 用三次实验数据的相对标准偏差作为该方法的精确度。 2 3 结果与讨论 2 3 1 前处理条件优化 由于没有现成方法研究白酒中的呋喃类物质，所以选择了范文来研究五粮液 的香气成分的方法，这个方法共检测到白酒中含有呋哺类物质7 种。是目前检测 到呋喃类物质最多的报道。所以采用这个方法作为基础进行研究，然后加以优化。 研究中对萃取剂的种类，萃取的次数，浓缩方式进行了优化。并得出结论，最佳 萃取剂为二氯甲烷，最佳萃取次数为3 次，最佳浓缩方法是氮吹法。 二 2 311 不同萃取剂的对白酒中呋喃类物质萃取效果的影响 根据文献中的方法，利用9 0m l 萃取剂分三次，进行液夜萃取。每次持续震 荡5m i n 。收集有机相，加适量的无水硫酸钠除水，进行氮吹浓缩，浓缩到0 5m l 。 然后进行g c m s 分析。提取结果如图2 1 所示。表明在萃取剂中，不论是提取 呋喃类化合物效果重蒸二氯甲烷 重蒸戊烷 乙醚。而且结果表明二氯甲烷最终 所提取到的呋哺类化合物的种类最多，所以最终选择二氯甲烷作为萃取剂。 ，、 卜。 冒 v 娶 鼷 恒 髫 蜒 辞 粼 謦 誉 二氯甲烷乙醚戊烷 图2 1不同萃取剂对白酒中呋喃类物质的萃取效果比较 9 6 5 4 3 2 1 o 江南大学硕士学位论文 f i g 2 - 1c o m p a r i s o no fe f f e c t so fe x t r a c t i o nu s i n gd i f f e r e n te x t r a c t a n t so nf u r a n si nw h i t el i q u o r 2 3 1 2 萃取次数对白酒中呋喃类化合物提取的影响 由于液夜萃取在定量研究中应用比较少，所以为了能够保证将呋喃类物质尽 可能多的提取出来，我们对液夜萃取的次数进行了研究。实验中，利用优化好的 二氯甲烷作为萃取剂，每次3 0m l ，对5 0m l 已经用煮沸去离子水稀释至1 2 v o l 。分别萃取1 次，2 次，3 次，4 次，5 次，6 次。收集每次实验的有机相，加 无水硫酸钠除水。利用氮吹浓缩至o 5m l ，运用g c m s 进行分析。分析结果见 图2 2 。 每次试验萃取次数( 次) 6 图2 - 2 不同萃取次数对白硒中呋喃类物质的萃取效果比较 f i g 2 - 2c o m p a r i s o no fe f f e c t so fe x t r a c t i o nu s i n gd i f f e r e n te x t r a c t i o nt i m e so nf u r a mi nw h i t e l i q u o r 有上面的比较可以看出，萃取三次可以将白酒中的呋喃类化合物提取完全。 而当萃取次数超过四次，由于有机相体积比较大，需要较长的时间和较多的氮气 进行浓缩，造成了比较大的损失。所以结论表明液夜萃取中，三次振荡就可以比 较完全的提取白酒中的呋喃类化合物。 2 3 1 3 浓缩方式对白酒中呋喃类化合物提取的影响 由于日本人研究酱油中的呋喃酮类化合物，是采用旋转蒸发仪加热蒸发浓 缩。由于大多数呋喃类化合物沸点较高，而氮吹法浓缩时间需要比较长。所以实 验中比较了旋转蒸发法浓缩和氮吹法浓缩对有机相中呋喃类化合物的影响，最终 结果见图2 3 。 。 1 0 6 5 4 3 2 1 0 一)冥器旧鹫峰s称蜃誉 第二章液液萃取( l l e ) 技术与气质( g c - m s ) 研究白酒中的呋喃类物质 ，、 卜。 贾 、- 一 犀 鼷 旧 鹫 喀 s j 日 督 鉴 6 l 0 悬燕浓缩氮吹浓缩 图2 - 3 不同浓缩方式对有机相中呋喃类物质的提取效果 f i g 2 3e x t r a c t i o ne f f e c t so f d i f f e r e n te x t r a c t i o ns t y l e so nf u r a n si nt h eo r g a n i cp h a s e 2 3 1 4 结论 由优化的结论可以得出，最佳的前处理条件是：利用煮沸去离子水将白酒样 品稀释到1 2 v o l ，转移至分液漏斗中，加入适量的氯化钠进行饱和。利用9 0m l 分三次进行萃取，每次振荡5r a i n 。收集有机相，并加入适量的无水硫酸钠，放 入一2 0 环境保存一夜，以保证除水完全。利用氮吹仪对除水后的有机相进行浓 缩，将有机相最终浓缩至o 5m l 。 2 3 2 定性研究结果 通过检出物质谱图和n i s t 0 5 a ld a t a b a s e ( a g i l e n tt e c h n o l o g i e si n c ) 中标准谱 图的比对，以及通过添加标准品进行验证。一共在白酒中发现了1 2 种呋喃类物 质。它们分别是2 糠醛二乙基缩醛，糠醛，2 乙酰基呋喃。乙酸糠酯，5 ，甲基糠 醛，丙酸糠酯，糠酸乙酯，2 乙酰基5 甲基呋喃，糠醇，丁酸糠酯，3 一甲基2 ( 5 h ) 呋喃酮，己酸糠酯。 2 3 3 标准曲线和回收率结果 将合适浓度标准品样品利用g c m s 进行分析。根据计算可以得出所测物质 的标准曲线和回收率具体见表2 - l 。 由于酱香型白酒和兼香型白酒中糠醛和糠醇含量很高，浓缩后的样品，会造 成m s 检测器的过载。所以对酱香型白酒和兼香型白酒中糠醛和糠醇的检测，需 要g c 进行检测。所以表2 1