论文部分内容阅读
摘 要：本文以两种不同酿造工艺的陈醋为研究对象，采用固相微萃取法对样品进行预处理，结合气相色谱-质谱联用技术对其挥发性成分进行定性定量分析。结果表明，两种陈醋中共分析出37种挥发性成分，其中李锦记陈醋25种，长康陈醋27种，且两者有15种相同挥发性成分。对挥发性成分进一步整理分析后发现，采取液态发酵工艺酿造的长康陈醋的挥发性成分相对集中，固态发酵工艺酿造的李锦记陈醋则呈现多风味特征。
关键词：陈醋 固相微萃取 气相色谱-质谱联用 挥发性成分
陈醋是我国北方著名的食醋之一，其以优质高梁为主要原料，经蒸煮、糖化、酒化等工艺过程，再以高温快速醋化，温火焙烤醋醅和伏晒抽水陈酿而成。国标《酿造食醋》[1]中按发酵工艺的不同将发酵醋分为两类，即固态发酵食醋与液态发酵食醋。对食醋中风味物质的检测方法有感官品評法[2]、理化检验法[3]、气相色谱-质谱法[4-7]、液相色谱法[8-9]等，但以上方法均只是对某一种食醋进行单独测定，鲜有对不同食醋的比较检测，也未对不同食醋之间的风味指标进行分析整理。因此，找出不同发酵工艺之间酿造醋的不同风味指标具有较大现实意义。
本文针对两种不同发酵工艺的陈醋，采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对其挥发性成分进行分析，并对数据进行整理分析，将检测到的挥发性成分分成醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类7大类指标进行比较，初步找出不同发酵工艺陈醋之间的区别。
1 材料与仪器设备
1.1 材料
两种陈醋购于超市，其中固态发酵醋为李锦记陈醋，液态发酵醋为长康陈醋。
1.2 仪器设备
手动固相微萃取装置（Supelco）；65μm PDMS/ DVB固相微萃取头（Supelco）；气相色谱串联质谱-质谱联用仪（安捷伦7890B-7000C）。
2 实验与方法
2.1 挥发性物质的提取
将65μm PDMS/DVB固相微萃取头在气相端进样口于250℃老化至无杂峰，分别取6mL醋样置于20mL样品瓶中，加入2.0g固体氯化钠并压紧瓶盖，放入60℃恒温水浴中平衡30min。然后，将SPME萃取头插入到样品瓶中顶空吸附40min，随后取出萃取头，插入气相端进样口，于250℃解吸2min。
2.2 色谱条件的建立
色谱条件：HP-5MS色谱柱（30m×0.25mm×0.25μm），载气He（纯度5个9），流量1mL/min，MMI进样口，直接进样，进样口温度250℃。柱温：起始温度40℃，保持2min，后以5℃/min的速度升温至250℃，保持5min。
2.3 质谱参数的确认
质谱条件：接口温度250℃，离子源温度230℃，电离方式EI+，电子能量70eV，扫描质量范围40～400amu，扫描时间300ms。
2.4 化合物分析
将采集好的信号用MassHunter定性软件打开，然后通过自动积分、按化合物谱图解卷积、NIST14.L谱库检索对化合物进行分析，并采用面积归一化法计算各成分的相对百分含量。
3 实验结果
3.1 TIC对比结果
以上述色谱和质谱条件对两种陈醋进行分析，各TIC图见图1。由图1可知，以固态发酵工艺酿造的李锦记陈醋的挥发性成分相对含量分布比液态发酵工艺酿造的长康陈醋更为均匀，这可能与陈醋的酿造工艺不同有关。
3.2 NIST14.L分析结果
通过MassHunter定性软件结合NIST14.L谱图库检索分析得到各种挥发性物质的相对百分含量，见表1。由表1可以看出，食醋的挥发性物质主要由醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类共7类物质构成，这也是构成食醋独特风味的物质。李锦记陈醋和长康陈醋中分析出的化合物数目分别为25种与27种，两者共同的挥发性物质为15种；李锦记陈醋中醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类的含量分别为11.60%、30.86%、31.90%、3.18%、14.12%、6.97%；长康陈醋中醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类的含量分别为是21.57%、57.88%、8.93%、3.06%、2.02%、2.26%。
进一步对两种陈醋的主要挥发性成分进行整理分析后发现，采取液态发酵工艺酿造的长康陈醋的挥发性成分相对集中，只有醇类物质和酯类物质相对百分含量超过10%，构成其风味的主要物质中醇类为21.57%、酯类为57.88%，二者相对百分含量之和超过75%；固态发酵工艺酿造的李锦记陈醋呈现多风味的复合味道，共有4类物质相对百分含量之和超过10%，分别是醇类11.60%、酯类30.86%、醛类31.90%、酚类14.12%。
3 结论
采用固相微萃取法和气质联用技术测定不同发酵方式酿造的两种陈醋，共分析出37种挥发性成分，其中李锦记陈醋分析出25种（占比67.57%）、长康陈醋分析出27种（占比72.97%），两者共同挥发性成分15种，主要集中在酯类。对两种陈醋挥发性成分进一步整理分析可以看出，固态发酵工艺酿造醋的李锦记陈醋相对百分含量之和的挥发性物质超过10%的有4种，分别是醇类11.60%、酯类30.86%、醛类31.90%、酚类14.12%，而液态发酵工艺酿造的长康陈醋的主成分相对单一，仅为两种，分别是醇类21.57%、酯类57.88%，其余均未达到10%，这也说明固态发酵的陈醋味道要更为醇厚。另外，李锦记陈醋挥发性成分中醛类物质与酯类物质相对百分含量之和的比值约为1，而长康陈醋中醛类物质与酯类物质相对百分含量之和的比值却为0.15，两者相差甚远，可以进一步研究其稳定性和重现性，将陈醋中某两种类别挥发性物质相对百分含量之和的比值作为鉴别真伪或质量控制的特征指标。
参考文献：
[1] 国家质量技术监督局.GB/T 18187-2000酿造食醋[S].北京：中国标准出版社，2000.
[2] 魏永义，李超敏，韩豪敏.食醋香气的感官剖面检验研究[J].中国调味品，2017（11）：115-116.
[3] 邱庆国.劣质食醋的鉴别检验[J].食品研究与开发2001（1）：43-44.
[4] 曹雪丹，方修贵，赵凯.椪柑果醋液态发酵工艺及香气成分的GC-MS分析[J].中国食品学报，2015（5）：105-112.
[5] 吴光忠，何炯灵，黄炳文，等.果香型米醋的研制及风味分析[J].中国调味品，2018（9）：121-125.
[6] 李大为，朱运平，李秀婷，等.怀山药醋的风味成分分析[J].中国食品学报，2019（2）：301-310.
[7] 王栋，钱存卫，陈选荣，等.恒顺香醋中的挥发性风味物质研究[J].广东化工，2019（2）：45，49-50.
[8] 王韦岗，曹伟，朱新生.食醋中有机酸含量的测定及差异性分析[J].食品与发酵科技，2013，49（2）：81-84，97.
[9] 王修宁，韩丽，张浩，等.食醋氨基酸指纹图谱的建立及特征分析[J].理化检验-化学分册，2016，52（9）：1095-1099.
关键词：陈醋 固相微萃取 气相色谱-质谱联用 挥发性成分
陈醋是我国北方著名的食醋之一，其以优质高梁为主要原料，经蒸煮、糖化、酒化等工艺过程，再以高温快速醋化，温火焙烤醋醅和伏晒抽水陈酿而成。国标《酿造食醋》[1]中按发酵工艺的不同将发酵醋分为两类，即固态发酵食醋与液态发酵食醋。对食醋中风味物质的检测方法有感官品評法[2]、理化检验法[3]、气相色谱-质谱法[4-7]、液相色谱法[8-9]等，但以上方法均只是对某一种食醋进行单独测定，鲜有对不同食醋的比较检测，也未对不同食醋之间的风味指标进行分析整理。因此，找出不同发酵工艺之间酿造醋的不同风味指标具有较大现实意义。
本文针对两种不同发酵工艺的陈醋，采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对其挥发性成分进行分析，并对数据进行整理分析，将检测到的挥发性成分分成醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类7大类指标进行比较，初步找出不同发酵工艺陈醋之间的区别。
1 材料与仪器设备
1.1 材料
两种陈醋购于超市，其中固态发酵醋为李锦记陈醋，液态发酵醋为长康陈醋。
1.2 仪器设备
手动固相微萃取装置（Supelco）；65μm PDMS/ DVB固相微萃取头（Supelco）；气相色谱串联质谱-质谱联用仪（安捷伦7890B-7000C）。
2 实验与方法
2.1 挥发性物质的提取
将65μm PDMS/DVB固相微萃取头在气相端进样口于250℃老化至无杂峰，分别取6mL醋样置于20mL样品瓶中，加入2.0g固体氯化钠并压紧瓶盖，放入60℃恒温水浴中平衡30min。然后，将SPME萃取头插入到样品瓶中顶空吸附40min，随后取出萃取头，插入气相端进样口，于250℃解吸2min。
2.2 色谱条件的建立
色谱条件：HP-5MS色谱柱（30m×0.25mm×0.25μm），载气He（纯度5个9），流量1mL/min，MMI进样口，直接进样，进样口温度250℃。柱温：起始温度40℃，保持2min，后以5℃/min的速度升温至250℃，保持5min。
2.3 质谱参数的确认
质谱条件：接口温度250℃，离子源温度230℃，电离方式EI+，电子能量70eV，扫描质量范围40～400amu，扫描时间300ms。
2.4 化合物分析
将采集好的信号用MassHunter定性软件打开，然后通过自动积分、按化合物谱图解卷积、NIST14.L谱库检索对化合物进行分析，并采用面积归一化法计算各成分的相对百分含量。
3 实验结果
3.1 TIC对比结果
以上述色谱和质谱条件对两种陈醋进行分析，各TIC图见图1。由图1可知，以固态发酵工艺酿造的李锦记陈醋的挥发性成分相对含量分布比液态发酵工艺酿造的长康陈醋更为均匀，这可能与陈醋的酿造工艺不同有关。
3.2 NIST14.L分析结果
通过MassHunter定性软件结合NIST14.L谱图库检索分析得到各种挥发性物质的相对百分含量，见表1。由表1可以看出，食醋的挥发性物质主要由醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类共7类物质构成，这也是构成食醋独特风味的物质。李锦记陈醋和长康陈醋中分析出的化合物数目分别为25种与27种，两者共同的挥发性物质为15种；李锦记陈醋中醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类的含量分别为11.60%、30.86%、31.90%、3.18%、14.12%、6.97%；长康陈醋中醇类、酯类、醛类、酮类、酚类、酸类、其他类的含量分别为是21.57%、57.88%、8.93%、3.06%、2.02%、2.26%。
进一步对两种陈醋的主要挥发性成分进行整理分析后发现，采取液态发酵工艺酿造的长康陈醋的挥发性成分相对集中，只有醇类物质和酯类物质相对百分含量超过10%，构成其风味的主要物质中醇类为21.57%、酯类为57.88%，二者相对百分含量之和超过75%；固态发酵工艺酿造的李锦记陈醋呈现多风味的复合味道，共有4类物质相对百分含量之和超过10%，分别是醇类11.60%、酯类30.86%、醛类31.90%、酚类14.12%。
3 结论
采用固相微萃取法和气质联用技术测定不同发酵方式酿造的两种陈醋，共分析出37种挥发性成分，其中李锦记陈醋分析出25种（占比67.57%）、长康陈醋分析出27种（占比72.97%），两者共同挥发性成分15种，主要集中在酯类。对两种陈醋挥发性成分进一步整理分析可以看出，固态发酵工艺酿造醋的李锦记陈醋相对百分含量之和的挥发性物质超过10%的有4种，分别是醇类11.60%、酯类30.86%、醛类31.90%、酚类14.12%，而液态发酵工艺酿造的长康陈醋的主成分相对单一，仅为两种，分别是醇类21.57%、酯类57.88%，其余均未达到10%，这也说明固态发酵的陈醋味道要更为醇厚。另外，李锦记陈醋挥发性成分中醛类物质与酯类物质相对百分含量之和的比值约为1，而长康陈醋中醛类物质与酯类物质相对百分含量之和的比值却为0.15，两者相差甚远，可以进一步研究其稳定性和重现性，将陈醋中某两种类别挥发性物质相对百分含量之和的比值作为鉴别真伪或质量控制的特征指标。
参考文献：
[1] 国家质量技术监督局.GB/T 18187-2000酿造食醋[S].北京：中国标准出版社，2000.
[2] 魏永义，李超敏，韩豪敏.食醋香气的感官剖面检验研究[J].中国调味品，2017（11）：115-116.
[3] 邱庆国.劣质食醋的鉴别检验[J].食品研究与开发2001（1）：43-44.
[4] 曹雪丹，方修贵，赵凯.椪柑果醋液态发酵工艺及香气成分的GC-MS分析[J].中国食品学报，2015（5）：105-112.
[5] 吴光忠，何炯灵，黄炳文，等.果香型米醋的研制及风味分析[J].中国调味品，2018（9）：121-125.
[6] 李大为，朱运平，李秀婷，等.怀山药醋的风味成分分析[J].中国食品学报，2019（2）：301-310.
[7] 王栋，钱存卫，陈选荣，等.恒顺香醋中的挥发性风味物质研究[J].广东化工，2019（2）：45，49-50.
[8] 王韦岗，曹伟，朱新生.食醋中有机酸含量的测定及差异性分析[J].食品与发酵科技，2013，49（2）：81-84，97.
[9] 王修宁，韩丽，张浩，等.食醋氨基酸指纹图谱的建立及特征分析[J].理化检验-化学分册，2016，52（9）：1095-1099.