基于GC-MS的黃酒檢測應(yīng)用概況

陳喜東，朱寶生，韋麗婷

（1.梅州市糧食質(zhì)量檢驗檢測站，廣東梅州 514000；2.廣西輕工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，廣西南寧 530031）

黃酒是我國的傳統(tǒng)釀造酒，從誕生到現(xiàn)在已有 4 000多年的歷史[1]，因其富含有機(jī)酸、糖類、微量營養(yǎng)成分而備受國人喜愛。黃酒的釀造工藝較為傳統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中選用優(yōu)質(zhì)大米或糯米為原料，以酒藥、麥曲、米曲或紅曲作為發(fā)酵劑釀造而成的發(fā)酵原酒。經(jīng)過復(fù)雜的發(fā)酵、陳釀等工藝，多層次的理化變化才使得黃酒具有柔和圓潤的口感[2]。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Gas Chromatography -Mass Spectromete，GC-MS）有著氣相色譜對測定成分的高效分離和質(zhì)譜對未知化合物的定性鑒定而被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的分析檢測。利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀可以精確地分析黃酒中微量物質(zhì)的含量，為其特征風(fēng)味物質(zhì)成分分析、指紋圖譜建立及質(zhì)量控制的形成提供依據(jù)。

1 黃酒風(fēng)味感官及物質(zhì)檢測方法研究進(jìn)展

隨著人們生活水平的提高及科技的發(fā)展，喜愛黃酒的人不再只關(guān)注口感、品牌、包裝，而越來越關(guān)注產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，研究人員不再局限于風(fēng)味感官品評，而是借助高級儀器等輔助手段開展儀器感官及成分檢測分析，深層次挖掘黃酒的營養(yǎng)價值，逐漸從感性階段發(fā)展到定性、定量的全面分析階段[3-5]。目前，國內(nèi)外研究者研究出不同的檢測分析黃酒的方法，按照風(fēng)味感官可分為傳統(tǒng)感官分析以及以電子舌、電子鼻模擬感官的儀器分析。前者的特點是經(jīng)過一定的培訓(xùn)，人體的舌頭、鼻子可對具有一定閾值的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行感官分析，并能專業(yè)描述；后者是由交互敏感傳感器陣列、信號調(diào)理電路以及模式識別算法構(gòu)成的模擬人的舌頭和嗅覺進(jìn)行感官分析，按照風(fēng)味物質(zhì)檢測，主要分為化學(xué)法和儀器法[3-5]?；瘜W(xué)法主要包括分光光度法、皂化法、滴定法和碘量法，特點是儀器簡單、易操作、成本低，但其靈敏度低，操作較煩瑣，且不能同時測定各種化合物；儀器法主要分為氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、攪拌棒吸附萃取氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和高效液相色譜技術(shù)。采用萃取技術(shù)進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)萃取，以液相或氣相色譜作為分離系統(tǒng)，可對強(qiáng)極性、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定性的化合物進(jìn)行有效分離，與能夠提供相對分子質(zhì)量與結(jié)構(gòu)信息的質(zhì)譜結(jié)合進(jìn)行定性 分析。

近年來，科學(xué)家們?yōu)镚C和MS的改進(jìn)和替代作了不少嘗試。但似乎沒有一種能夠替代傳統(tǒng)的以GC-MS為基礎(chǔ)的分析酒類風(fēng)味并證明比它更優(yōu)越的方法。近40年來，GC-MS在風(fēng)味分析領(lǐng)域占據(jù)著最重要的統(tǒng)治地位，并將繼續(xù)成為主流。

2 GC‐MS在分析黃酒中特征風(fēng)味物質(zhì)成分中的研究進(jìn)展進(jìn)展

GC-MS最早誕生于1957年，由Roland Gohlke和Fred McLafferty首先開發(fā)，因體積龐大、易損壞無法商用，至1964年才出現(xiàn)第一臺商業(yè)四極質(zhì)譜儀，1968年實現(xiàn)與電腦聯(lián)用，經(jīng)過數(shù)十年的技術(shù)升級迭代，形成了現(xiàn)在相對成熟和完善的檢測儀器，逐漸由簡單的食品氣味檢測分析發(fā)展到環(huán)境、生物、醫(yī)藥和石油等許多領(lǐng)域成分檢測的定性定量 分析。

LIU等[6]采用頂空固相微萃取法對黃酒中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行萃取，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，通過氣味活度值分析氣味特征和強(qiáng)度，從酒樣中共鑒定出64種揮發(fā)性化合物，包括酯類14種、醇類7種、醛類5種、酮類5種、苯衍生物12種、烴類12種、萜烯類2種、酚類3種、酸類2種和雜環(huán)類 2種。

3 GC‐MS在黃酒安全控制中的研究進(jìn)展

3.1 GC‐MS在黃酒釀造中危害性物質(zhì)的分析

黃酒從原料篩選到發(fā)酵陳釀成熟的整個過程中，因氨基酸的轉(zhuǎn)化或分解，脂肪類物質(zhì)的脫氫及醇酸發(fā)生復(fù)雜的酯化反應(yīng)，常伴有氨基甲酸乙酯（Ethyl Carbamate，EC）、生物胺等產(chǎn)生。

3.1.1 氨基甲酸乙酯

WU等[7]利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對從工廠采集的黃酒原料、半成品和成品進(jìn)行檢測分析，發(fā)現(xiàn)原料中沒有EC的存在，而是產(chǎn)生于發(fā)酵、蒸煮和儲藏過程中。董文靜等[8]利用GC-MS法建立了一種客家娘酒中EC的測定檢測方法，其回收率能達(dá)到95.01%～99.88%，相關(guān)系數(shù)r2為0.999 9，檢出限為 1.1 μg/kg，定量限為3.7 μg/kg。

3.1.2 生物胺

XIAN等[9]建立了冰浴輔助氫氧化鈉凈化和GC-MS/MS同時分析啤酒和黃酒中亞硝基胺的新方法，樣品加入內(nèi)標(biāo)后用乙腈-乙酸乙酯萃取并采用固體氫氧化鈉冰浴凈化萃取液體系。目標(biāo)物富集后，在HP-INNOWAX石英毛細(xì)管柱上分離，采用動態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測模式（MS/MS）測定，亞硝基胺在2～ 200 μg/L呈良好的線性關(guān)系，回歸系數(shù)均大于0.999。檢出限為0.5～1.5 μg/kg，3種加標(biāo)水平的平均回收率在81.5%～121.0%。

3.2 GC‐MS在黃酒外源危害物質(zhì)中的分析

谷物原料受到農(nóng)藥污染可能會引起黃酒中的藥物殘留。此外，部分商家為改善黃酒風(fēng)味，在生產(chǎn)過程中，向低檔黃酒中添加各類人工合成甜味劑或非法添加一些有害物質(zhì)，對健康產(chǎn)生不利影響，所以對外源性危害物質(zhì)的檢測控制顯得異常重要。

李進(jìn)義等[10]利用氣相色譜-質(zhì)譜建立了黃酒中敵敵畏的測定檢測方法，其在0.05～10.0 mg/L線性良好，r2為0.999 8。液液萃取法平均回收率為89.4%～94.5%，固相萃取法平均回收率為102%～114%。姜文良等[11]采用GC-MS法測定黃酒中甜蜜素，方法快速準(zhǔn)確、靈敏度高，線性范圍是2～80 mg/L，最低檢出限為1 mg/L，回收率為85%～100%。

4 GC‐MS在不同年份黃酒指紋圖譜的建立中的研究進(jìn)展

酒類指紋圖譜是借用中藥指紋圖譜的發(fā)展和應(yīng)用而來，最先發(fā)展起來的是酒類化學(xué)成分色譜指紋圖譜，特別是高效液相色譜和氣相色譜。因指紋圖譜能整體反映酒類產(chǎn)品的質(zhì)量，故近年來對酒類指紋圖譜技術(shù)研究越來越廣泛。

朱潘煒等[12]使用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用鑒別不同年份成品黃酒并分別建立了3年、5年、10年陳釀的成品酒的GC-MS指紋圖譜，同時采用頂空固相微萃取-氣相色譜聯(lián)用質(zhì)譜法分析黃酒的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分，建立1～10年陳基酒的GC-MS指紋圖譜，并發(fā)現(xiàn)不同生產(chǎn)批次的黃酒基酒具有較好的相似性，其相似度值均大于 0.990 0。戴鑫[13]應(yīng)用氣相色譜-聞香技術(shù)時間-強(qiáng)度法和GC-MS結(jié)合香氣活力值法確定黃酒的特征致香成分，基于黃酒香氣成分通過統(tǒng)計分析對黃酒樣品進(jìn)行了酒齡、產(chǎn)地的鑒別分類。

5 展望

黃酒種類繁多，主要產(chǎn)區(qū)集中于東部地區(qū)，尤其是江浙一帶。因其悠久的人文歷史，精湛獨特的釀造工藝，得天獨厚的釀造條件和卓越的內(nèi)在品質(zhì)，深受人們的喜愛。隨著生活水平的提高和保健意識的增強(qiáng)，人們轉(zhuǎn)向崇尚健康、營養(yǎng)、保健的新飲酒價值觀念，因此對酒的保健功能的研究也越來越受到重視。黃酒發(fā)展存在的不足主要有幾點：①不同的酒種之間市場化競爭較為激烈，相較白酒和啤酒等，黃酒市場份額較小；②相關(guān)酒企整體實力不強(qiáng)，真正有規(guī)模、有品牌實力的企業(yè)數(shù)量不多，大部分是中小型企業(yè)，部分企業(yè)依然存在設(shè)備簡陋、資金薄弱，無力加大科技和市場投入，低端產(chǎn)品較多，品牌效應(yīng)不明顯的特點；③部分黃酒企業(yè)存在生產(chǎn)粗放、產(chǎn)品科技含量較低、科研力量不強(qiáng)、研究設(shè)施不全及科技信息來源有限，往往很難單獨完成某一項科研成果等問題；④多年來主要對江浙一帶的黃酒研究較多，而對山東即墨酒和廣東客家娘酒等其他類型的黃酒研究甚少；⑤目前對這些類型的黃酒研究僅停留在基礎(chǔ)營養(yǎng)價值的層次上，在其原料選擇、工藝優(yōu)化、品質(zhì)檢測以及功能性成分等方面還沒有開展深入的研究。在凝聚黃酒的品牌效應(yīng)、科技含量，加大科技創(chuàng)新與成果的轉(zhuǎn)化，保證傳統(tǒng)良好風(fēng)味及品質(zhì)的基礎(chǔ)上改善其工藝條件、提高氨基態(tài)氮的含量、降低殘?zhí)橇?，將對整個黃酒行業(yè)甚至中國酒業(yè)的發(fā)展都具有很好的市場前景及深遠(yuǎn)的社會意義。此外，黃酒的釀造工藝如何標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和現(xiàn)代化，實現(xiàn)品質(zhì)的提升也是當(dāng)下需要解決的研究課題。