董酒是中國老八大名酒,屬于藥香型(董香型)白酒。其生產工藝獨特:采用大曲和小曲兩種工藝;制曲時添加中藥材;特殊的窖泥材料;以及特殊的串香工藝。制取大曲用40味中藥材,制取小曲用95味中藥材,每種中藥材的添加量是1-10g/kg。董酒的生產采用特殊的串香工藝,在制曲時添加少量的中藥材,勢必會對董酒的品質與風味產生重要的影響。
萜類化合物廣泛存在于植物中,分子式以異戊二烯為結構單位的倍數的烴類及其含氧衍生物,包括單萜烯類、倍半萜烯類以及二萜烯類化合物等。中藥材中含有大量的萜烯類化合物。
酒類中的萜烯類化合物具有呈香或呈味作用。研究人員對葡萄酒、蘋果酒等發酵水果酒研究較多,如2004年Pineiro等人應用固相萃取技術檢測葡萄酒中萜烯類化合物。2007年Xu和Fan等人應用液液微萃取(LLE)與頂空固相微萃取(HS-SPME)研究蘋果酒的特征香氣成分時檢測到萜烯類化合物。同年,姜文廣和范文來等人應用溶劑輔助蒸餾(SAFE)-氣相色譜-串聯質譜法檢測到釀酒葡萄中30種游離態萜烯類化合物。這些化合物主要來源于葡萄原料。白酒中萜烯類化合物的研究報道甚少。1997年、1998年有研究人員在董酒中檢測到3個萜烯類化合物,杜松烯、雪松烯與茴香醚(腦)。本實驗研究目標是采用液液萃取與正相色譜技術結合GC-MS檢測藥香型董酒中的萜烯類物質,旨在更加全面地分析藥香型董酒,為進一步研究藥材在白酒風味中的作用奠定基礎。
1 實驗部分
1.1 樣品和試劑
藥香型董酒(54%vol,董酒股份有限公司提供)。
戊烷(德國CNW公司,色譜純),無水乙醚、NaCl、無水Na2SO4(上海國藥集團,分析純),乙醇、鑒定中標明有RI的化合物(Sigma-Aldrich公司,色譜純);C5-C30烷烴標樣(天津光復精細化工研究所,色譜純)。
1.2 主要儀器
氣相色譜—質譜聯用儀 Agilent GC6890-5975mass selective detector(MSD)、氣相色譜-氫火焰離子化檢測器 Agilent GC 6890-FID 美國安捷倫公司;DC-12 氮氣吹掃儀 上海安譜科學儀器有限公司。
1.3 實驗方法
1.3.1 液液萃取(LLE)
液液萃取實驗參照Fan等人的實驗方法。將50mL酒樣用超純水稀釋至10%vol,加NaCl至飽和,再用90mL重蒸后的戊烷:乙醚(體積比為1:1)分3次進行萃取。在分液漏斗中合并3次萃取的有機相共90mL。加入50mL的超純水,用10%的NaHCO3溶液調pH為10。靜置,有機相用10mL的超純水水洗。水洗后剩下的有機相即為中性/堿性成分,氮吹濃縮到2mL。
1.3.2 正相色譜分離
由于中性/堿性組分復雜,采用硅膠柱進一步分離。參照Fan等人的方法,稱取20g硅膠,用甲醇溶液浸泡過夜,濕法裝柱后,依次用50mL甲醇、50mL重蒸乙醚和50mL重蒸戊烷進行洗柱。將氮吹濃縮后至2mL的中性/堿性組分加入柱中,依次用50mL的重蒸戊烷(F1),100mL重蒸的戊烷:乙醚(體積比為95:5,F2),50mL重蒸的戊烷:乙醚(體積比分別為90:10,F3;80:20,F4;70:30,F5;50:50,F6)和50mL甲醇(F7)洗脫得到7個組分(控制洗脫流速在1-1.5 mL/min左右)。收集各組分,無水Na2SO4干燥過夜,氮吹濃縮至200μL,待GC-MS分析。
1.3.3 GC-MS條件
實驗采用極性與非極性雙柱定性。FFAP柱(60m×0.25mm×0.25μm)分離的色譜條件:氣相色譜進樣口和檢測器溫度為250℃,載氣為氦氣,流速 2mL/min;進樣量1μL,不分流進樣;色譜柱升溫程序:初溫50℃,保持2min,以3℃/min升至170℃,170℃保持2min再以6℃/min升至230℃,保持15min。HP-5柱30m×0.25mm×0.25μm)分離的色譜條件:初溫50℃,保持2min,再以6℃/min升至230℃,保持15min。其它條件同FFAP柱。
&nbs文章來源華夏酒報p; 質譜條件:EI電離源;電子能量:70eV;離子源溫度:230 ℃;掃描范圍:35 amu-350 amu。
1.3.4 定性與半定量
萜烯類化合物的定性通過與NIST 05質譜庫(Agilent Technologies Inc.)中標準譜圖比對,以及標準品的保留指數(RI)定性;沒有標準品的,采用文獻報道的RIL定性;否則為臨時性鑒定。
采用歸一化法計算峰面積百分比。
2 結果與討論
2.1 藥香型董酒中萜烯的鑒定
通過正相色譜各物質得到充分分離,結果較理想。如表1所示,從董酒中共分離鑒定了52種萜烯類化合物,包括14種單萜烯類化合物、38種倍半萜烯類化合物。其中F1組分分離得到了34種萜烯烴類(見圖1),F3和F4組分分離得到了6種萜烯醛和酮類化合物,F5組分分離得到12種萜烯醇類物質。本實驗采用正相色譜法分離與鑒定出董酒中的萜烯類物質較文獻報道多檢測到49種。
圖1 董酒經分離后F1組分在GC-MS上的總離子流圖
1.(+)-檸檬油精;2.中藥烴A;3. p-傘花烴;4. α-長葉蒎烯;5. β-綠葉烯;6. (-)-丁子香烯;7.長葉松環烯;8. α-古蕓烯;10.香附烯;11.α-雪松烯;12.長葉松烯;13.β-石竹烯;15.β-欖香烯;16.α-香柑油烯;17.白菖油萜;19.(+)-桉樹烯;21.β-愈創木烯;22.γ-綠葉烯;24.(-)-別香樹烯;25.γ-古蕓烯;26.γ-蛇床烯;27. γ-衣蘭油烯;30.α-蛇床烯;31.α-衣蘭油烯;32.β-沒藥烯;33.β-花柏烯;34.δ-杜松烯;35.γ-杜松烯;36. (+)-Epi-二環倍半水芹烯;37. α-姜黃烯;38.α-杜松烯;39. (+)-花側柏烯;41.卡拉烯;44. α-白菖考烯
2.2藥香型董酒中重要的萜烯類化合物
通過峰面積百分比計算可得:p-茴香醛濃度最高(27.21%),其次是白菖油萜(11.31%),δ-杜松烯(7.38%),卡拉烯(5.11 %),樟腦(4.13 %),(-)-龍腦(3.65%),α-雪松烯(3.29 %)。從種類和總峰面積百分比看,倍半萜烯類化合物(54.7%)是董酒中的主要萜烯類化合物,含量較高的有白菖油萜、δ-杜松烯、卡拉烯、α-雪松烯。單萜烯類化合物峰面積百分比合計為45.27%,濃度較大的有p-茴香醛、樟腦和(-)-龍腦。從萜烯是否含氧分類分析,萜烯烴類有34種,氧化萜烯類有18種。萜烯烴類占總峰面積的52.73%,氧化萜烯類占總峰面積的47.24%。在氧化萜烯類中,只檢測到6種萜烯醛和酮,但它們卻占了總峰面積的34.21%,尤其是p-茴香醛,說明萜烯醛和酮對董酒的質量影響較大;共檢測到12種萜烯醇,含量占總峰面積的13.03%。
表1 藥香型董酒中萜烯類化合物的濃度
3 結論
應用正相色譜技術分離藥香型董酒中萜烯類化合物,各物質得到了較好分離,結合GC-MS檢測,極性與非極性柱定性,保證了實驗的準確性。通過質譜譜庫檢索、標準品保留指數(RI)比對及參考文獻的保留指數(RIL)比對分析,共鑒定出52種萜烯類化合物。
通過峰面積百分比分析,發現p-茴香醛所占萜烯總峰面積最大(27.21%),其次是白菖油萜(11.31%),δ-杜松烯(7.38%),卡拉烯(5.11 %),樟腦(4.13 %),(-)-龍腦(3.65%),α-雪松烯(3.29 %)等。含量較高的是倍半萜烯類以及萜烯醛和酮,說明倍半萜烯烴、萜烯醛和酮對董酒的品質影響較大。當然,對這些重要萜烯類化合物的風味分析將有利于更加清晰地認識藥香型白酒。