葡果酒中芳香成份的研究

1、葡 果 酒 中 芳香成 份的 研究动态顶 空 进 样 法对葡 果 酒 中 香气 组 成 的 分 析本文作者 内 蒙 古 轻工科学研究沈所尧绅 冯谦 王俊玉）摘要： 葡 果 酒 中 含 有大量 不挥 发 性 成 份， 而挥 发 性 香气 组 分 含 量 又很低， 一 般的谱 法很难测 出它的 香气 组 成 。 本文采 用 动态法顶 空 进 样 结 合毛细管 气 相 色 谱 新技术， 研究果 酒 中 的 微 量 香气 组 成 的 分 析 方法， 用 六 种 果 酒 样 品 进 行 试验， 证实此法分 析 快速能得 出结 果 ， 而且分 析 灵敏度 高， 能分 析 出0.含05P量Pm低的至香气 组

2、 分 ， 它是 葡 果 酒 香气分 析 的 有效方法。一、 关于顶 空 进 样 法顶 空 进 样 H法e（ad space analysis或 HAS） 或液 上 气 相 色 谱G分C析HSA（） 是 一 种 以析 置于密封容器中 样 品 上 方的 蒸汽组 成 为基础的 气 相 色 谱 法。它是 七十年 代开始发 展的分技术。其 最大优点在 于它能真实地反映样 品 的 气 相 组 成 ，从而揭示了人们所嗅到的 香味本质。随着商品 仪器自 动化的 迅速发 展， 它更具有分 辨力好、灵敏度 高、选择性 强， 样 品 制 备简单，分 析 快速等优点。 它适用 于环境分 析 、 溶 剂残留分 析 ，

3、血中 气 体分 析 和 食品 或天然 产 物中芳香成 份等方面 的 微 量 分 析 ， 尤其 在 食品 的 风味分 析 方面 得 到了广泛的 应用 。顶 空 进 样 分 析 技术在 酒 类的 分 析 上 ， 目前的 报导多偏重于啤酒 的 研究， 它已能测 出啤酒中 20 多种 挥 发 性 香味成 分 ， 直P接Pb测数出量 级的 组 分 ， 而且还具有良再好现的性 与 定 量的 回收率。 但将 这项新技术应用 于葡 果 酒 的 香气 分 析 ， 在 国外还很少报导。 我们认为它同 样能适用 于葡 果 酒 的 香气 研究。 内 蒙 古 轻工研究所在 轻工部食品 发 酵研究所的 大力支持下 ， 做

4、了一 些试探性 的 工作。 实验证明， 本法简便快速、 灵敏度 高， 能真实地反映葡 果 酒 的 香气 组成 ， 它适用 于产 品 质量 分 析 和 生 产 工艺控制 ， 是 一 种 很有发 展前途的 分 析 方法。二、 顶 空 进 样 法的 基本原 理顶 空 进 样 法可分 为静态St法at（ic） 和 动态法(Dynamic)两类。早期多采 用 静态法。 我们曾利用 此法研究过山羊奶中 的 膻味组 成 。 其 操作。比将较简单盛有样 品 的 容器置于低温槽中 ， 待温度 恒定 后 用 注 射器抽取 数毫 升 样 品 上 方的 气 体， 即可接注 入 气 相 色 谱 柱。 为了提高结 果 的

5、 重现性 ， 要注 意样 品 温度 恒定 和 注 射器保持严密的 气性 。 国外许多仪器公司 都有静态顶 空 进 样 的 自 动化装置P出erk售in-E，lm如er 公司 的Hs-100型和 惠普公司 的19395A 型都是 此类商品 。此法的 主要缺点是 样 品 的 蒸汽体积 过大， 影响色 谱 柱的 分 离效能， 特别对于组 成 复杂的样 品 ， 这种 进 样 方式限制 了高效毛细管 柱的 使 用 ， 蒸汽中 大量 水分 也往往有损于柱的 寿命。然 而如果 样 品 中 待分 析 组 分 的 含 量 不是 很低， 而水分 又缺少时， 静态法仍是 一 种 有效的 分方法。为克 服这些缺点，1

6、972 年 Jennings 首先报导将 多孔高聚物用 于顶 空 气 体的 捕集， 这就是 动态法也称为驱赶捕集法(Purge and Trap)。 此法是 用 惰性 气 体（ 如高纯度 氮气 ） 不断通过待测 样 品 ， 挥 发 性 组 分 随气 流进 入 捕集器， 后 者装有固体吸附剂Te（nax现G更C多）使， 用它能选择性 地吸附样 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 它们瞬间加 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

7、挥 发 及浓 度 较低的 组 分 。 它能与 毛细管 色 谱 柱配合用 。对组 分 复杂含 量 又低的 样 品 更为有效。近年 来国外已有各 种 商品 化仪器出售 ，所有驱赶、捕集、 解 吸、 导入 等步骤全部用 电脑控制 自 动化操作， 其 操作简便， 测 定 的 重现性 很好。吸附剂可用Porapak 系 列、Chromosorb 系 列和Tenax GC 等， 这些有机吸附剂中 目前多用 TenaxGC， 因 它热稳定 性 好， 加 热解350析不至至于发 生 任何分 解 。 另一 特点则是 水的 保留体积 特别小， 通常样 品 中 水分 总是 先于其 他有机化合物而从捕集器流出， 这一

8、 特点对含 水较多的 样 品 ， 如饮料酒 就特别适合。在 实际分 析 时必须事先获知待测 组 分 的 穿透B体rea积kth（rough Volume）。 这一 数值 取决于捕集器的 形状大小、吸附剂的 性 能、驱赶气 体的 流速以及待测 组 分 的 浓 度 和 化学结 构等。捕集时间过长会有部分 组 分 从捕集器中 流出， 需要通过试验以确定 组 分 的 穿透体积 ， 并由此确定 驱赶气 体的 流速和 时间。热解 析 步骤要使 捕集器瞬间从室温升2至00300， 以使 被吸附的 组 分 迅速脱附而进入 色 谱 柱。 捕集器出口与 色 谱 柱入 口之间用 一30能0加的热石至 英弹性 毛细管

9、 相 连接， 以保证析 出的 组 分 不至在 中 途冷凝。 近年 来还有一 种 新的 低温凝集技术， 是 利用 液 氮等冷剂的低温， 将 解 吸组 分 再度 凝集在 色 谱 柱出口处， 使 之成 为一 个狭窄的 组 分 带， 然 后热而进 入 色 谱 柱， 这样 对低沸点组 分 的 分 离效果 能显著提高。经过闪急三、 实验及结 果1.使 用 仪器美国 Tokmar LSC2000 型动态顶 空 进 样 浓 缩器， 外5 毫装一升 样 品 管 ， 内 部3有0 厘一 长 米， 内 径22 毫 米， 内 填6充080 目 TenaxGC 有机吸附剂的 捕集管 ， 捕集器出口用 一 内径 0.32

10、 毫 米的 保温石 英弹性 毛细管 （1.长2 米约） 连接， 另一 端插入 日本岛GC津9A 气 相色 谱 仪的 样 品 注 入 室。色 谱 仪内 装美J国W 公司 的HP5 型石 英弹性 毛细管 ， 柱25长米， 内 径0.32 毫 米， 液膜厚度 1.05 微 米。2.仪器操作条 件高纯氨气 流速为30 毫 米/分 。驱赶温度 ： 室温（28）驱赶时间：8 分 钟捕集器热解 析 温度 ： 自 室温瞬间升18温0至， 时间20 秒。毛细管 色 谱 分 析 条 件分 流比： 1:10起始温度 ：45， 保温10 分 钟。程序升 温速度 ：10/分 升 温至180再恒温至全部组 分 流出。氢火

11、焰鉴定 器放大器灵敏度 ：1083.测定 步骤及实验结 果校 正 因 子 的 测 定选用 戊 酸 乙 酯 为内 标 ， 用 增量 法测 定 各f组值 分。 对其内步标骤如的下：（） 取 酒 5样毫 升 加 蒸馏5水毫 升 ， 配1成:1 稀 释 液 。5 取毫 升 稀 释 酒 样 注 入 样 品 管 。按上 述操作条 件 进 行 顶 空 进 样 和 毛细管 气 相 色 谱 分 析 。得 到酒 样 中 气 相 组 分 的 保面积 。（） 配制 含 有一 定 量 乙 酸 乙 酯 、 丙酸 乙 酯 、 乙 酸 丁 酯 、 丁 酸 乙 酯 、 乙 酸 异乙酯 、 己酸 乙 酯 的 标 准 水溶 液 。

12、（） 取5 毫 升 酒 样 加5 毫入升 标 准 溶 液 配成 稀 释5 毫液升。注取入 样 品 管 ， 按以上 同条 件 进 行 顶 空 进 样 及色 谱 分 析 。 其 计 算 方法为：样f 值 （A 戊 酸 乙/A酯组 分 ）（m 组 分/m 戊 酸 乙 酯 ）A 组 分 ：（） 中 组 分 的 峰 面积）中（组 分 的 峰 面 积A 戊 酸 乙 酯：）（中 戊 酸 乙 酯 峰 面）积 中（戊 酸 乙 酯 峰 面 积m 组 分 ： 标 准 溶 液 中 组 分 的 重量m 戊 酸 乙 酯 ： 标 准 溶 液 中 戊 酸 乙 酯 的 重量经实测 ， 各 组 分 对内 标 戊 酸f 值乙见酯下

13、的表乙 酸 乙丙酸 乙 酯丁 酸 乙乙 酸 丁乙 酸 异 戊己酸 乙 酯果 酒 样 品 的 分 析将 果 酒 样 品 制1:1 成稀 释 液 ， 内 加 一 定 量 戊 酸 乙 酯 标 准 溶 液 ， 使 其 在 酒 样 中1.0 毫 克/升 。然后取5 毫 升 注 入 样 品 管 ， 在 同 上 条 件 下 进 行 顶 空 进 样 和 气 相 色 谱 分 析 。根据各组分 的 峰 面 积 与 内 标 戊 酸 乙 酯 的 峰 面 积 ， 计 算 各 组 分 的 含 量 。组分含量（/升毫 ）克 （A 组 分/A 内 标 ）f 组 分1.0六种果酒样 品 的 测 定 结 果 见 表 。 其 中

14、内托 县 红 葡 萄1酒:4 与 黑 龙 江 黑稀 释 液 的 顶 空 进 样 分 析 的 色 谱 结 果 。 表 中 异 丁 酸 乙 酯 结 果 是 采 用 丁 酸 乙 酯酸 乙 酯 采 用 乙 酸 异f 值戊 。酯 辛的 酸 乙 酯 和 癸 酸 乙 酯 采 用f 值计计算算乙。酯 的表 ： 六 种 果 酒 测 得 的 挥 发 性 组/升分 ）含 量 （ 毫 克雷 司 令白红 豆 酒越 橘 酒黑 加 仑酒解 百托 县 干红乙 酸酯54.24131.4181.70267.60300.6092.180.520.600.530.731.260.45f 值2.052.441.491.490.910.

15、66丙 酸 乙酯异 丁乙 酯1.330.450.721.361.600.66丁 酸酯0.530.340.690.440.910.29乙 酸酯0.100.280.690.060.15异 戊乙 酯0.050.061.040.380.04乙 酸戊 酯1.000.341.330.130.340.09己 酸 乙0.640.360.640.100.230.07说明： 因 正 丙醇、 异 丁 醇、 异 f戊值醇分的别为47.05、22.07 和 18.67， 系 数过大， 结 果 误差也大。 表 中 所列各 醇含 D量NP是混合用填充柱直接进 样 法所测 得 。 雷司令干白葡萄 酒 ： 烟台张裕葡 萄 酿 酒 公司 生 产 ， 原 料品 种 为雷 司 令香。解百纳干红葡萄 酒 ： 张裕公司 生 产 ， 原 料品 种 为品 丽珠、 蛇龙 珠和 赤霞托县红葡萄酒： 内 蒙 古 托 县 葡 萄 酒 厂 生 产 ， 经旋转 发 酵法酿 制 贮 存酒 。酯辛 酸酯