白酒是中国的国酒,具有悠久的历史,是世界上销量最高的烈酒。香气是影响消费者选择的重要因素,白酒的香气由上千种挥发性化合物共同决定。然而目前对白酒挥发性组分的认识还不全面,其风味功能尚不清晰。传统一维气相色谱由于分离度有限,无法满足白酒这类复杂样品挥发性组分的分析,全二维气相色谱(comprehensive twodimensional gas chromatography,GC×GC)相比一维气相色谱,其峰容量、灵敏度和分离度具有显著优势,是分析复杂样品的有效手段,然而目前GC×GC在白酒分析中的应用还较少。因此,本课题的研究方向是建立适合白酒中挥发性化合物定性定量分析的全二维气相色谱方法,在此基础上更加全面地认识白酒中挥发性组分及风味功能。主要研究内容及结论如下:(1)本研究建立了白酒中挥发性组分的全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC–time of fight mass spectrometry,GC×GC-TOFMS)数据分析方法,在质谱(mass spectrometry,MS)比对基础上,使用了保留指数(retention indice,RI)比对。经过标准品验证后说明鉴定结果基本准确。分析了三种前处理方法对GC×GC-TOFMS分析白酒挥发性组分的影响,三种方法存在显著差异,不同前处理方法的联合使用有助于全面解析复杂样品中的挥发性组分。通过HS-SPME和SPE前处理方法结合GC×GC-TOFMS分析了12种香型的白酒,基本涵盖了白酒中所有的挥发性组分。据此建立的全二维白酒风味数据库中录入了2716个组分的质谱信息,通过文献资料添加了对应的RI,香气特征,浓度阈值等信息。在以后的白酒分析中有助于快速了解酒样特征以及快速准确的鉴定挥发性组分。据此数据库,在白酒中首次发现了数十个潜在的香气化合物。(2)分析了HS-SPME方法参数对白酒中微量组分GC×GC-TOFMS分析的影响,分流模式进样会损失部分样品信息;当酒样稀释到酒精度为2%vol时,微量组分数量最多,峰面积最高,有利于白酒中微量组分全面分析。结合非参数检验、偏最小二乘判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)和变量投影重要性(variable importance in the projection,VIP)值分析等多元统计分析手段,揭示了差异样品间的特征化合物。本研究以四川和江淮两个区域的浓香型白酒各9个酒样为分析对象,结合上述分析手段,确定了62个特征化合物来阐明两类酒样间化学成分上的差异。川派浓香型白酒的呋喃类化合物和吡嗪类化合物含量明显高于江淮派酒样,是其特征化合物,这可能和较高的制曲温度有一定的关系。该方法可以探寻挥发性化合物和白酒品质、香气之间的关系,从而指导生产、控制白酒品质。(3)分析了模拟基质对白酒中微量香气组分HS-SPME-GC×GC-TOFMS全定量分析的影响,乙醇水溶液基质定量标准曲线线性差,添加白酒中主要挥发性组分配置成更真实的基质,定量标准曲线线性更好且定量浓度范围更大。建立了125种物质的HS-SPMEGC×GC-TOFMS定量方法,线性、浓度范围、检测限(limit of detection,LOD)、定量限(limit of quantification,LOQ)、重复性和回收率均符合定量要求,且LOQ低于已有文献报道1000倍左右。分析了浓香型、清香型和酱香型3种白酒中的微量香气物质,首次测定了十余个香气物质在白酒中的浓度,这些物质虽然含量较低,但是香气活力值(odor activity value,OAV)大于1,可能对白酒香气具有一定贡献。通过HS-SPMEGC×GC-TOFMS定量分析了在不同条件下酿造的青稞酒原酒,结合主成分分析(principal component analysis,PCA),发现季节因素相比原料和工艺因素对青稞酒风味物质含量变化具有更重要的影响。采用多元统计分析手段确定了59个化合物的含量具有显著差异。其中28个香气物质在各个季节酒样中的平均含量大于其香气阈值,本研究首次定量的香气物质也对不同季节酿造青稞酒间香气特征的差异具有重要贡献。