吉生军，韩鸿萍

（青海师范大学化学化工学院，青海 西宁 810008）

青稞酒是青藏高原地区特产的一种白酒，属于清香型白酒[1-5]。青稞酒以富含支链淀粉的青稞作为主要的大曲原料[6-7]。白酒中已鉴定的香气成分不少于300种，但其含量仅占约2%，这些微量成分虽然含量极少，但对白酒质量却有极大影响，决定白酒的香气和口味，构成白酒的不同香型和风格[8-12]。目前对青稞酒香气成分研究极少，有些研究仅列出部分成分，其特征风味成分尚不明确，以至于青稞酒的生产仅凭经验而缺乏风味方面的理论指导[13-14]，难以确保酒质的稳定性。因此，建立青稞酒的特征香气成分检测方法十分必要。

据文献报道，颜振敏等[15]利用气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法检测出四五老窖白酒样品中的45种成分，其含量占香气总量的99.98%。尚柯等[16]采用顶空固态微萃取法（head-space soild-phase microcxtractions，HS-SPME）结合GC-MS对酱香型白酒第三轮次堆积不同时间点、不同位置点酒醅挥发性风味物质进行检测分析，共计检测出挥发性风味物质32种。霍丽娜等[17]对老白干型原酒的微量成分和风格特点进行了分析。张卫卫等[18]对杜康不同级别基酒的11种风味物质进行分析与差异性研究。然而，这些检测方法多数是分析单一类别的化合物，多个类别的香气同时测定尚不多见。本文借助液-液萃取结合GC-MS法建立测定青稞酒中性质差异较大的6大类118种香气成分的高通量分析方法。方法简便快速，适用于青稞酒中香气成分的快速筛查。进一步阐明青稞清香型白酒区别于以高粱为主的清香型白酒的差异化与独特性，为定性确证青稞酒的微量风味成分研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

4种青稞酒样品1、样品2、样品3、样品4（酒精度42%vol～46%vol）：市售；0.22 μm 有机系微孔滤膜：安捷伦科技有限公司；甲醇、乙腈（色谱纯）：德国默克化学制药厂；氯化钠（分析纯）：天津市伟信医疗器械有限责任公司；载气净化装置：美国Thermo triple filter公司。

1.2 仪器与设备

ISQTM LT气相色谱-质谱联用仪：赛默飞世尔科技（中国）有限公司；MILLIPORE ULPHW-I超纯水制备系统：密理博中国有限公司；WB2000旋转浓缩仪：郑州长城科工贸有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

量取20 mL（精确到0.01mL）青稞酒样品于250 mL分液漏斗，加20 mL水、30 mL乙腈、6.0 g氯化钠，充分振荡，静置15 min，取上清液；用20 mL乙腈重复提取下层溶液1次。合并两次提取液于旋蒸瓶，45℃减压浓缩近干，用甲醇溶液定容至5 mL，过0.22 μm有机系微孔滤膜。待仪器分析。

1.3.2 GC-MS分析条件

气相色谱分析条件：载气（高纯氮气，＞99.999%）；载气流速为1.0 mL/min；进样口温度为200℃；进样量为1.0 μL，不分流进样；色谱柱升温设置为初温50℃，保持2 min，以10℃/min升至200℃，保持10 min。

串联质谱分析条件：离子源温度为200℃；连接杆温度为250℃；电离方式为电喷雾电离；电子能量为70 eV；电子倍增器电压为1 086 V；质量分析器为单级四极杆；质量扫描范围为50 amu～400 amu。

2 结果与分析

用气相色谱-质谱联用仪对4种酒样进行检测，结果见图1～图4。

目前,对谷物类作物平衡水分的研究比较多,也得出了大部分谷物类作物的平衡水分的数学方程,但研究与谷物类作物化学成分有甚大差别的植物和中药材平衡水分的很少。因此，此实验对金银花的干燥、贮藏、加工有着重要的实际意义和理论价值。

图1 样品1的酒样采集色谱图Fig.1 Chromatogram of wine sample collection of sample 1

图2 样品2的酒样采集色谱图Fig.2 Chromatogram of wine sample collection of sample 2

图3 样品3的酒样采集色谱图Fig.3 Chromatogram of wine sample collection of sample 3

图4 样品4的酒样采集色谱图Fig.4 Chromatogram of wine sample collection of sample 4

青稞酒的香气成分主要来源于青稞、青稞酒发酵过程中微生物所产生的代谢物质以及在贮存过程中转化生成的物质[19-22]。通过气相色谱-质谱仪分析，测出青稞酒样品中的主要成分有酯类、醇类、酸类、醛类、杂环类、芳香类。4种青稞酒的化学成分分类统计结果见图5。

图5 4种青稞酒的化学成分分类统计结果Fig.5 Classification and statistical results of chemical components of four kinds of highland barley wine

由图5可知，从各物质的种类数量分析，酯类成分最多。其中酯类52种、醇类25种、酸类13种、醛类3种、杂环类16种、芳香类9种。

2.1 酯类物质

酯类成分是青稞酒中最重要的香气成分。青稞酒的酯类成分主要来源于3种途径：在青稞和酒曲中自然存在、产酯酵母和发酵过程中细菌的生长和代谢产生、贮存中通过酯化反应形成酯类成分。通过比较统计4种青稞酒的酯类物质，发现在青稞酒中典型的酯类物质为正己酸乙酯、磷酸三乙酯、丁二酸二乙酯、乙酸苯乙酯、4-乙氧基苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、十六酸乙酯、十六酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、十八碳酸甲酯，各典型物质质谱图见图6～图15。其中，样品1中含有酯类物质最多为33种，样品3中含有酯类物质为30种，样品2和样品4中含有酯类物质均为26种。

图6 正己酸乙酯的质谱图Fig.6 Mass spectrum of ethyl hexanoate

图7 磷酸三乙酯的质谱图Fig.7 Mass spectrum of triethyl phosphate

图8 丁二酸二乙酯的质谱图Fig.8 Mass spectrum of diethyl succinate

图9 乙酸苯乙酯的质谱图Fig.9 Mass spectrum of phenylethyl acetate

图10 4-乙氧基苯甲酸乙酯的质谱图Fig.10 Mass spectrum of ethyl 4-ethoxybenzoate

图11 邻苯二甲酸二异丁酯的质谱图Fig.11 Mass spectrum of diisobutyl phthalate

图12 十六酸乙酯的质谱图Fig.12 Mass spectrum of ethyl hexadecanoate

图13 十六酸甲酯的质谱图Fig.13 Mass spectrum of methyl hexadecate

图15 十八碳酸甲酯的质谱图Fig.15 Mass spectrum of octadecyl methyl carbonate

图6中的正己酸乙酯具有强烈酒香风味，广泛应用于制酒业。而图7～图15中的其他酯类均具有酯类所特有的香气，使得酒样的香气更复杂，也更吸引人，但是酯类化合物过量可能会引起酒样香气的改变，影响感官，所以酯类化合物的含量还需适量。

2.2 醇类物质

醇类化合物是酒精发酵以及氨基酸转化和降解的产物。高级醇是青稞酒中重要的芳香成分之一，也是一种呈香物质。在4种青稞酒样品中，主要含3个碳以上的高级醇，以1-戊醇和苯乙醇为主。质谱图见图16～图17。其中，样品3中含有醇类物质最多为12种，样品2和样品4中含有醇类物质9种，样品1中含有醇类物质为8种。

图16 1-戊醇的质谱图Fig.16 Mass spectrum of 1-pentanol

图17 苯乙醇的质谱图Fig.17 Mass spectrum of phenylethano

苯乙醇可以作为一种食用香料添加在食物里，其具有柔和愉快而持久的玫瑰香气。高级醇有助于酒体香气成分的形成，但含量过多会导致青稞酒产生涩味。因此，醇类应该适量才能使青稞酒的风味更好。

2.3 酸类物质

酸类成分同样也是白酒的重要风味物质。酸的含量较少时，会使酒味寡淡；但酸的含量过大会导致酒味粗糙。在酒类呈香物质中，酸类成分的呈香性能不如酯类成分和醇类成分优越，在酒体呈香中贡献较小，通常要求挥发性酸的含量较低。其中，样品3中的酸类物质最多为8种，样品1和样品4中的酸类物质次之，均为5种，样品2中的酸类物质最少，为3种。酸类成分通常在发酵前期生成，在酿酒过程后期时，酸类成分也会和醇类成分相结合生成相关的酯，也会增加青稞酒的香气。在4种青稞酒样品中，较为典型的是精氨基琥珀酸，质谱图见图18。

图18 精氨基琥珀酸的质谱图Fig.18 Mass spectrum of sperminosuccinic acid

精氨基琥珀酸是一种氨基酸，属于鸟氨酸循环的中间产物，由于它会直接提供酸性的口感，所以要求含量尽可能的少。

2.4 醛类物质

醛类物质有增强香气、协调味觉、促进爽口的作用。在4种青稞酒样品中检测到醛类物质有2，4-二甲基苯甲醛、2，5-二甲基苯甲醛、1-O，3-O，4-O，5-O，6-O-五乙酰基-D-果糖二乙基二硫代缩醛。质谱图见图19～图21。

图19 2，4-二甲基苯甲醛的质谱图Fig.19 Mass spectrum of 2，4-dimethylbenzaldehyde

图20 2，5-二甲基苯甲醛的质谱图Fig.20 Mass spectrum of 2，5-dimethylbenzaldehyde

图21 1-O，3-O，4-O，5-O，6-O-五乙酰基-D-果糖二乙基二硫代缩醛的质谱图Fig.21 Mass spectrum of 1-O，3-O，4-O，5-O，6-opentaacetyl-d-fructose diethyldithiocal

醛类物质的香气特征主要是水果香。醛类物质可与醇相互作用，协调青稞酒的香味，使之更为细腻。

图19的2，4-二甲基苯甲醛带有一种温和的、甜的苦杏仁的味道，它会给酒样带来更丰富的口感。图20和图21的醛类物质也会给酒样提供温和的果香，使得酒的香气更醇厚。

2.5 杂环类物质

4种青稞酒样品中总共测得16种杂环类化合物。杂环类物质也是构成青稞酒香气成分之一，能掩盖酒体中令人不悦的味道，缓解一些低碳链的酯类成分、醇类成分、酸类成分等引起的强烈刺激的感官体验，使青稞酒的口感更加醇厚。在所检测的16种杂环化合物中较为典型的是β-D-乳糖，质谱图见图22。

图22 β-D-乳糖的质谱图Fig.22 β-Mass spectrum of D-lactose

图22的β-D-乳糖可以作为细胞培养基的成分，它可以为微生物体的生长发育提供能量，可能来自于青稞等原料发酵过程中的代谢产物。

2.6 芳香类物质

芳香类化合物具有抗氧化作用。芳香类物质主要来源于单宁、木质素、香兰素等原料，由酵母和细菌发酵产生。它们是形成优雅醇厚风味的重要物质。在4种青稞酒中总共发现9种芳香类化合物，其中较为典型的是2，6-二异丙基萘，在4种青稞酒样品中均可以检测出，质谱图见图23。

图23 2，6-二异丙基萘的质谱图Fig.23 Mass spectrum of 2，6-diisopropylnaphthalene

图23的2，6-二异丙基萘可用于环保型的杀虫剂、植物生长调节剂和储藏蔬菜的保鲜剂，是一种环保型的有机化工合成材料，可能来源于原料生长发育中的调节剂或者储存过程中的保鲜剂。

3 结论

本文通过采用液-液萃取结合气相色谱-质谱联用仪对提取的化学成分进行分析检测。从4种不同品种的青稞酒中检测出酯类成分52种、醇类成分25种、酸类成分13种、醛类成分3种、杂环类成分16种、芳香类成分9种。这些化学成分的鉴定将有助于确认青稞酒的特色香味物质。为进一步深入探索青稞酒特征风味物质的形成途径和机理，强化青稞酒的主体风味物质，奠定理论基础。