醬香輪次酒中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷含量的測定

滕明德，許厚強

（1.茅臺學院 資源環(huán)境系，貴州 仁懷 564500；2.貴州大學 高原山地動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

醬香白酒是中國較受歡迎的白酒之一，其獨特的釀造環(huán)境和釀造工藝賦予了醬香白酒所特有的醬香風味[1-2]。相對于其它香型的白酒，醬香白酒含有更多的風味物質種類[3-6]。隨著分析儀器和分析方法的不斷改進和完善、越來越多的物質被發(fā)現(xiàn)，在組成白酒的醇、醛、酸、酯、酮、縮醛等風味物質中，每一類都發(fā)揮著重要的風味貢獻作用。其中縮醛類具不僅有類似醛的風味、可以增加酒體的新鮮味且辛辣味更少，還具有多種優(yōu)雅的水果香味，如1,1-二乙氧基乙烷、1,1-二乙氧基-2-甲基丁烷、1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷等具有水果味；1,3,3-三乙氧基丙烷具有水果味和植物味[7]。

在一些酒體中，縮醛的含量還與酒的老熟度存在一定關系[8-9]?？s醛類物質來源于醇和醛通過縮合反應[10]，在化工領域主要應用醛基保護，因有特殊香味，近年來也有不少有關縮醛類香精香料合成的研究?？s醛類雖然具有特殊的風味，但有關酒體中縮醛類的研究、大多還停留在用某種分析方法測到了哪種物質階段，如ZHU S K等[11]在醬香酒中檢測到18種縮醛，是目前有關酒體縮醛種類最多的報道，然而酒體中縮醛與哪些因素有關、對酒體有何影響的研究主要集中在乙縮醛和甲縮醛方面，如黃躍勇等[12]研究了白酒貯存過程中乙醛和乙縮醛的變化，發(fā)現(xiàn)新蒸餾白酒中乙縮醛含量極少、隨著貯存時間的延長、乙縮醛含量會迅速增加、而乙醛的含量則相應減少。賴登烽等[13]研究了乙醛和乙縮醛對白酒質量的影響，發(fā)現(xiàn)乙縮醛的含量不僅受乙醛影響、還與酒度有關。對其他縮醛類物質的研究較少，主要還是集中在什么酒中檢測到幾種縮醛類物質，許柏求等[14-16]在不同酒中檢測到了一兩種縮醛，李阿敏等[17]在獼猴桃酒中檢測到了1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷在內的8種縮醛，白樂宜[18]在芝麻香白酒種檢測到11種縮醛，而在現(xiàn)有酒類已檢測和研究的縮醛中、幾乎所有的縮醛均為一分子醛與兩分子乙醇的縮合產(chǎn)物、只有1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷為一分子的乙醛與一分子的乙醇和一分子的正丙醇進行縮合而成。

縮醛類物質的形成與其前體物質醇和醛有關、在酒體中存在一定的化學平衡[19]，而1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷是乙醛、乙醇和正丙醇縮合的產(chǎn)物，是乙醛與正丙醇的主要衍生產(chǎn)物之一，也是除乙縮醛和甲縮醛外最主要縮醛，但醬香白酒中的1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷是否與醇與醛有關還有待更深入的研究。而醬香白酒不僅風味物質豐富、還有物質組成差極大的輪次酒樣、這些為縮醛的研究提供了寶貴的材料。因此，本研究擬通過對醬香輪次酒中的1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷進行分析，拓展縮醛的研究范圍，從而加深對醬香白酒中縮醛類物質形成的認識。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 酒樣

酒樣：取自于貴州省遵義仁懷市茅臺鎮(zhèn)某酒廠，一輪次到第七輪次（R1-R7）的酒樣來源于同一個生產(chǎn)周期，每個輪次酒樣取500mL裝于陶瓷酒瓶，一輪次到七輪次分別編號為R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，酒樣帶回實驗室常溫存放。

1.1.2 試劑

乙醇、三氯甲烷（均為色譜純）：阿拉丁化學試劑公司；正構烷烴（含C8～C40、包含異構烷烴姥鮫烷和植烷，質量濃度500 μg/mL）：美國Accustandard公司。

1.1.3 樣品處理與試劑配制

對于1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷，采取直接進樣的方式。

正構烷烴溶液的配制：用三氯甲烷稀釋正構烷烴（C8～C40）溶液50 mg/L作為儲備液，然后再取儲備液用三氯甲烷稀釋成1 μg/mL的使用液。所有配制好的儲備液以及使用液在分析前均低溫保存（4 ℃）。

1.2 儀器與設備

7890B氣相色譜儀配5977質譜、HP-5ms色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）、VF-WAXms色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）：美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷儀器分析參數(shù)

1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷使用HP-5ms色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）分析，氣相色譜條件：進樣口溫度：240 ℃，分流進樣，分流比為5∶1；進樣量2 μL，載氣為氦氣（He）流速：1 mL/min；柱溫箱程序：40 ℃保持2 min，以6 ℃/min 升至250 ℃，保持10 min。

質譜條件：離子源溫度：230 ℃，四極桿溫度：150 ℃，接口溫度：250 ℃，檢測方式：SCAN，掃描范圍：40～400 amu，電子能量：70 eV，溶劑延遲3 min。

1.3.2 分析方法

對于1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷，由于目前市場上還沒相應的標準溶液銷售，在分析1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷時，定性采取氣相保留指數(shù)法與美國國家標準技術研究所譜庫比對法進行，輪次酒中該物質的含量多少用峰面積表示。其中氣相色譜保留指數(shù)法參照Vandendool的程序升溫保留指數(shù)進行[20]。其計算公式如下：

2 結果與分析

2.1 1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷定性

酒樣直接進樣的總離子流圖譜以及在同等條件下烷烴總離子流色譜圖見圖1。由圖1可知，A圖中的1號峰為正辛烷（C8）、出峰時間為5.998 min，2號峰為正壬烷（C9）、出峰時間為9.780 min，查詢NIST譜庫，1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷在中極性色譜柱條件下的氣相色譜保留指數(shù)約為821，因此酒樣中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的出峰時間應該在C8與C9之間，對處于該區(qū)間的酒樣色譜圖進行譜庫檢索發(fā)現(xiàn)，在6.88 min處的峰為1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷，其氣相保留指數(shù)的計算結果為823，正反匹配指數(shù)均為898。由圖1可知，B圖的2號峰為1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷，與前一個物質的峰（1號峰）未能得到有效的分離，這會對后面的色譜積分產(chǎn)生一定干擾。對峰2進行質譜檢索發(fā)現(xiàn)，該峰所對應的風味物質為乳酸乙酯，在中極性色譜柱條件下的氣相保留指數(shù)為816±6，由于乳酸乙酯和1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的氣相色譜保留指數(shù)極為接近、加上醬香白酒中乳酸乙酯的含量也相對較高[21]，難以通過改變氣相色譜條件來達到較好的分離效果，因此需要對乳酸乙酯和1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的質譜圖進行對比，找出可用于定量分析的差異碎片，乳酸乙酯質譜圖和1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的質譜圖見圖2。

圖1 烷烴（A）以及酒樣（B）總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of alkane (A) and liquor sample (B)

圖2 1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷（A）以及乳酸乙酯（B）質譜圖Fig.2 Mass spectrum of 1-(1-ethoxyethoxy) propane (A) and ethyl lactate (B)

由圖2可知，雖然乳酸乙酯和1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷主離子峰均為荷質比45，但在其它碎片離子中，有一個荷質比73的碎片離子在1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷中的響應遠遠高于乳酸乙酯，因此對樣品中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷色譜峰進行面積積分時，先選擇質荷比73對色譜圖進行提取后再積分，色譜圖經(jīng)提取后結果見圖3。由圖3可知，乳酸乙酯（峰1）和1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷（峰2）達到完全分離。

圖3 提取后1-(1-乙氧基乙氧基)丙烷的色譜圖Fig.3 Chromatogram of propane,1-(1-ethoxyethoxy) after extraction

2.2 輪次酒中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷含量的測定

選擇性離子提取后，各輪次酒樣色譜見圖4。由圖4可知，其中2號峰為1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷，相較于其他輪次酒樣，一輪次酒樣中的1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的峰面積遠高于其它輪次。

圖4 不同輪次基酒樣中1-(1-乙氧基乙氧基)丙烷GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.4 Total ion chromatogram of 1-(1-ethoxyethoxy) propane in different rounds basic liquor samples analysis by GC-MS

從圖4可知，1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷在七個輪次酒樣中的量存在較大差異，對每個酒樣中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷進行積分，峰面積結果見表1。從峰面積看，七個輪次酒中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的峰面積呈現(xiàn)105、104、103，3個不同的數(shù)量級別，其中一輪次峰面積最高，是二、三輪次的10倍之多，是四輪次至七輪次的60倍和160倍。從數(shù)量級別上看，酒的輪次越高、其1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的峰面積越低、但在同一數(shù)量級的二、三輪次酒樣中，三輪次的1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷峰面積卻略高于二輪次。

表1 不同輪次酒樣1-(1-乙氧基乙氧基)丙烷峰面積Table 1 Peak area of 1-(1-ethoxyethoxy) propane in different rounds liquor samples

縮醛的形成過程涉及到醇分子與醛分子在堿性或者酸性環(huán)境下生成不穩(wěn)定的半縮醛、半縮醛再與另一分子的醇形成穩(wěn)定的縮醛[22]，縮醛形成過程見圖5。有研究顯示，酒中的縮醛類可能主要形成于蒸餾過程[23]與陳釀貯存期間的化學平衡反應[24]，從1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的分子結構來看，其前體物質主要為乙醛、乙醇和正丙醇，因此醬香輪次酒中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的含量高低與其前體物質的多少存一定關系。王俊等[25]對仁懷大曲醬香輪次基酒質量狀況研究結果顯示、輪次酒中的乙醇含量在52%～57%之間，最高濃度是最低濃度的將近1.1倍；乙醛含量處于0.32～1.70 g/L之間，最高濃度是最低濃度的5.3倍，且一輪次基酒中的乙醛含量最低，而一輪次基酒中的1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的峰面積與其他輪次相比最高達164倍，表明醬香酒中乙醇和乙醛不是影響1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷含量的主要影響因素。1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的多少可能與正丙醇含量有關，然而前體物質只是影響縮醛形成的主要因素之一、酒體中的酸堿度、無機陰陽離子的種類和濃度、溫度等在一定程度上均會影響縮醛的形成、因此關于酒中縮醛的形成機理及影響因素還有待深入研究。

圖5 縮醛形成過程Fig.5 Formation of acetals

3 結論

該研究建立并優(yōu)化了醬香白酒中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷氣相色譜質譜分析方法、并對一個生產(chǎn)周期內七個輪次醬香基酒中的1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷進行了比對分析。基酒經(jīng)稀釋后，1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷由于其氣相保留指數(shù)與含量較高的乳酸乙酯的保留指數(shù)相近且有一樣的主離子峰，沒有達到完全分離，但通過選擇質荷比為73的離子碎片進行色譜提取可實現(xiàn)了1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷與乳酸乙酯的完全分離。

七個輪次酒中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷的峰面積呈現(xiàn)3個不同的數(shù)量級別，其中一輪次峰面積最高，是二、三輪次的10倍之多，是四輪次至七輪次的60倍至160倍。醬香輪次酒中1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷含量可能受前體物質乙醇、乙醛的影響較小、正丙醇含量的高低可能是影響1-（1-乙氧基乙氧基）丙烷含量的主要因素之一，而有關白酒中縮醛形成機理及影響因素還有待進一步深入研究。