基于SPE-GC-MS技术同时测定酱香型白酒中13种萜烯类化合物

黄家岭,张吉敏*,杨金川,张 倩,孙 棣,李春宇,廖妍俨,周 心,阮 晓

(贵州省产品质量检验检测院,贵州 贵阳 550001)

摘 要:该研究建立了采用固相萃取(SPE)结合气相色谱-质谱(GC-MS)同时检测酱香型白酒中13种萜烯类化合物含量的方法。样品经C18固相萃取小柱及Florisil固相萃取小柱串联上样、分别洗脱的方式净化浓缩,DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分离,选择离子监测(SIM)模式结合内标法定量,并采用该方法检测贵州不同工艺酱香型白酒中各萜烯类化合物含量的差异。 结果表明,13种萜烯类化合物在各自质量浓度范围内线性关系良好,相关系数(R2)≥0.994,检出限(LOD)为0.05~7.14 μg/L,定量限(LOQ)为0.16~23.81 μg/L,平均加标回收率为81.0%~104.8%,精密度试验结果的相对标准偏差(RSD)为4.28%~9.26%。 不同工艺酒样中萜烯类化合物的总含量存在差异,但芳樟醇、香叶基丙酮含量较高,含量分别为1.52~3.10 mg/L和0.71~3.50 mg/L。 该方法前处理操作简单、灵敏度高,准确性和精密度良好,可同时测定酱香型白酒中13种萜烯类化合物。

关键词:萜烯类化合物;固相萃取;气相色谱-质谱;酱香型白酒

萜烯是指分子式为异戊二烯的整数倍、符合(C5H8n通式的链状或环状烯烃类物化合物,具有抗真菌[1]、抗肿瘤[2-3]、抗氧化[4]、消炎镇痛[5]以及促进人体对药物的吸收[6-7]等生理活性,广泛存在于人参、黄芪、甘草、桔梗等中药材,作为呈香呈味物质[8-14]和重要的健康因子[15]存在于芝麻香型[16]、浓香型[17]、清香型[18]、老白干香型[19]等白酒中,张慧敏等[20-21]研究表明,萜烯是葡萄酒香气的重要成分,其含量与葡萄酒的生产工艺有着密切联系。范文来等[22]研究表明,董酒中存在萜烯类物质,且其种类、含量和生产中所用的曲药及生产工艺有关[23-24]。 毕荣宇等[25-26]的研究表明,白酒中萜烯类物质来源于酿酒原料及白酒酿造过程中微生物发酵[27]。然而,酱香型白酒中呈香呈味萜烯类化合物含量研究鲜有报道。

萜烯类物质检测的前处理方法包括顶空固相微萃取(headspace-solid phase microextraction,HS-SPME)、同时蒸馏萃取(simultaneous distillation-extraction,SDE)和液液萃取(liquid-liquid extraction,LLE)[28]。由于白酒样品中含大量的酸、酯、醇、醛等物质,顶空微萃取法(HS-SPME)的萃取头富集能力有限,导致含量相对较低的萜烯类化合物被萃取到的机会相对较少,从而导致该方法灵敏度较低,稳定性不足;蒸馏萃取法操作复杂、耗时长,在蒸馏过程中萜烯类化合物损伤较大,回收率低;液液萃取法(LLE)在灵敏度和回收率方面表现优于顶空微萃取法(HS-SPME)和同时蒸馏萃取法(SDE),但是净化效果不佳,基质效应明显,严重影响定量分析的准确性。萜烯类物质检测主要有全二维气相色谱-四级杆飞行时间质谱(comprehensive two-dimensionalgaschromatography-quadrupoletime-of-flightmassspectrometry,GC×GC-QTOF MS)[16-18]、气质联用仪(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)等技术[29]。 GC×GCQTOF MS分辨率和灵敏性高,但操作复杂,设备昂贵,普及率低;气质联用仪(GC-MS)检测法具有最健全的数据库,该技术结合了气相色谱的分离能力和质谱的鉴定能力,广泛应用于复杂混合物的分析,具有较好的灵敏性和稳定性。前处理操作相对复杂,但不能有效避免酱香型白酒复杂基质对检测结果的影响。

本研究建立了采用固相萃取(solid-phase extraction,SPE)结合气相色谱质谱(GC-MS)技术同时检测酱香型白酒中13种萜烯类化合物含量的方法。采用C18固相萃取小柱、Florisil固相萃取小柱串联上样、分别洗脱的方式净化浓缩,DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分离,选择离子监测(selected ion monitoring,SIM)模式结合内标法定量,并采用该方法检测贵州不同工艺酱香型白酒中各萜烯类化合物含量的差异,为贵州酱香型白酒质量提升、产品溯源以及健康因子分析提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

20批次酱香型白酒样品(编号为JJ01~JJ20,其中JJ01、JJ12、JJ15、JJ16、JJ19、JJ20为翻沙大曲工艺;JJ13、JJ18为坤沙小曲工艺;JJ02、JJ03、JJ04、JJ07、JJ09、JJ10、JJ14、JJ17为坤沙大曲工艺;JJ06、JJ08、JJ11为碎沙大曲工艺;JJ05为碎沙麸曲工艺):市售。

月桂烯、罗勒烯、芳樟醇、薄荷醇、萜烯-4-醇、香叶醇、茴香烯、乙酸香叶酯、反式石竹烯、香叶基丙酮、橙花椒醇、反-反-金合欢醇、柠檬醛、伞花烃、乙酸薄荷酯:阿拉丁化学试剂;C18固相萃取小柱(500 mg,6 mL):珀金埃尔默公司;Florisil固相萃取小柱(1 000 mg,6 mL):赛默飞世尔科技有限公司;HLB固相萃取柱(200 mg,6 mL):华谱生物科技(重庆)有限公司;Welchrom BRP 固相萃取柱(500 mg,6 mL)、NH2固相萃取小柱(500 mg,6 mL):月旭科技股份有限公司;甲醇、乙醇、环己烷、乙酸乙酯、氯仿、乙醚、丙酮、无水硫酸钠(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

QP2020NX气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪:岛津仪器公司;HP-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)、DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm):美国Agilent公司;ME1002/02分析天平:梅特勒-托利多国际贸易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

采用固相萃取(SPE)前处理对萜烯类化合物进行前处理[30]。分别用8 mL乙酸乙酯-甲醇(9∶1,V/V)和12 mL环己烷-乙酸乙酯(8∶2,V/V)淋洗C18固相萃取小柱和Florisil固相萃取小柱活化后,将C18固相萃取小柱和Florisil固相萃取小柱依次串联,取10 mL白酒样品转移至固相萃取柱,加入0.2 mL内标物质伞花烃(1.0 mg/L),样品液自然通过填料层后,将串联固相萃取小柱分开,采用6 mL乙酸乙酯-甲醇(9∶1,V/V)对C18固相萃取小柱进行淋洗除杂;采用10 mL环己烷-乙酸乙酯(8∶2,V/V)对Florisil固相萃取小柱进行淋洗除杂;采用10 mL环己烷-乙酸乙酯(8∶2)对C18固相萃取小柱进行洗脱,采用15 mL乙酸乙酯-甲醇(9:1)对Florisil固相萃取小柱进行洗脱;收集、合并洗脱液,40 ℃氮吹浓缩近干,1 mL乙酸乙酯定容,涡旋混匀后过0.22 μm有机滤膜,供GC-MS测定。

1.3.2 标准溶液的配制

储备液配制:精确称取适量萜烯化合物标准品,分别置于10 mL容量瓶中,无水乙醇定容,配制成2 000 mg/L的标准储备溶液。

中间标准液配制:准确吸取各萜烯类化合物储备液0.5 mL置于10 mL容量瓶中,无水乙醇定容,获得萜烯类化合物混合标准中间液(100 mg/L);准确吸取内标物储备液0.5 mL置于10 mL容量瓶中,无水乙醇定容,获得内标中间液(100 mg/L)。

使用标准液配制:以空白模拟酒样提取基质溶液逐级稀释标准中间液,获得到混合标准溶液系列工作液,13种萜烯类化合物的质量浓度依次为10 μg/L、20 μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200 μg/L、500 μg/L、1 000 μg/L、2 000 μg/L标准工作溶液;以白酒样品提取基质溶液逐级稀释内标中间液,得内标物质量浓度为1 mg/L,准确吸取0.2 mL内标物加入各浓度梯度标准工作液及样品中,使得内标化合物质量浓度统一为200 μg/L。

1.3.3 萜烯类化合物检测

采用GC-MS检测萜烯类化合物。

样品预处理:准确量取10 mL白酒样品,加入质量浓度为1 mg/L的伞花烃溶液(内标)0.2 mL,按照1.3.1进行过柱净化、氮吹浓缩后,乙酸乙酯定容至1 mL(内标物质量浓度为200 μg/L)过膜上机检测。

GC条件:DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为高纯氦气(He)(纯度≥99.999%),流速1.00 mL/min;升温程序为初始温度50℃保持1min,以3℃/min升温至90℃,保持2 min,再以5 ℃/min升温至120 ℃,保持5 min,最后以12 ℃/min升温至220 ℃,保持6 min;不分流进样;进样量1 μL;进样口温度250 ℃。

MS条件:电子电离(electronic ionization,EI)源,离子源温度250 ℃;电子能量70 eV,溶剂延迟5 min;传输线温度250 ℃;全扫描模式,选择离子监测(SIM)模式,质量扫描范围为30~450 m/z。 各萜烯化合物的保留时间、定性及定量离子等信息见表1。

表1 萜烯类化合物的保留时间、定量离子及定性离子
Table 1 Retention time, quantitative ions and qualitative ions of terpenes

序号化合物保留时间/min定量离子(m/z)定性离子1(m/z)定性离子2(m/z)1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17月桂烯伞花烃罗勒烯芳樟醇薄荷醇萜烯-4-醇香叶醇柠檬醛茴香烯乙酸薄荷酯乙酸香叶酯反式石竹烯香叶基丙酮-1香叶基丙酮-2橙花叔醇-1橙花叔醇2反-反-金合欢醇10.965 12.308 12.905 15.725 19.330 19.525 22.620 23.215 23.840 24.250 28.620 29.850 30.180 30.630 32.255 32.745 34.840 93 119 93 71 71 69 71 69 148 95 69 93 43 43 69 69 69 41 91 91 93 81 93 41 41 147 81 41 133 69 69 93 93 41 69 134 92 55 95 111 68 84 117 43 43 91 41 41 41 41 81

定性定量分析:将待测组分的质谱图与美国国家标准技术研究所(national institute of standards and technology,NIST)进行相似度匹配(匹配度≥80%),进行定性分析;采用内标法进行定量分析。

1.3.4 分离度

分离度(resolution,RS)为相邻两峰保留时间差的2倍与两峰峰宽之和的比值,其计算公式为:

式中:tR1tR2分别为相邻两个色谱峰的保留时间(后一个峰的保留时间tR2tR1),min;W1W2分别为两个色谱峰的基线峰宽。

RS<1.0:两峰部分重叠,分离效果差;RS=1.0:可满足普通定量分析需求;RS=1.5:两峰完全分离;RS>1.5:分离度进一步提升,但会延长分析时间。

1.3.5 前处理条件优化

(1)活化淋洗、洗脱试剂

采用C18固相萃取小柱对前处理条件中活化淋洗、洗脱试剂进行优化,选择甲醇、乙醇、乙醚-甲醇(9∶1,V/V)、氯仿-甲醇(8∶2,V/V)、乙酸乙酯-甲醇(9∶1,V/V)作为非极性或弱极性萜烯类目标物的活化和淋洗试剂,选择环己烷、正己烷、氯仿-丙酮(9∶1)、氯仿-乙醚(9∶1,V/V)、环己烷-乙酸乙酯(8∶2,V/V)作为非极性或弱极性萜烯类目标物洗脱试剂,考察不同的活化淋洗试剂和洗脱试剂对目标物回收率的影响。

采用Florisil固相萃取小柱对前处理条件中活化淋洗、洗脱试剂进行优化,选择环己烷、正己烷、氯仿-丙酮(9∶1)、氯仿-乙醚(9∶1,V/V)、环己烷-乙酸乙酯(8∶2,V/V)作为极性萜烯类目标物的活化淋洗试剂,选择甲醇、乙醇、乙醚-甲醇(9∶1,V/V)、氯仿-甲醇(8∶2,V/V)、乙酸乙酯-甲醇(9∶1,V/V)作为极性萜烯类目标物的洗脱试剂。考察不同的活化淋洗试剂和洗脱试剂对目标物回收率的影响。

(2)固相萃取柱

基于目标分析物的性质及固相萃取技术原理,结合各萃取小柱生产厂家提供的产品特征及适用范围,考察NH2固相萃取小柱、Welchrom BRP固相萃取柱、C18固相萃取小柱、Florisil固相萃取小柱、HLB固相萃取柱对目标物回收率的影响。

1.3.6 检测条件优化

(1)气相色谱柱选择

根据气相色谱柱对化合物的分离原理及其适用范围,结合13种萜烯类目标物性质的不同,选用非极性通用型HP-5毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25 μm)和弱极性通用型DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),考察不同气相色谱柱对目标物的分离效果及响应值。

(2)内标物的选择

以伞花烃和乙酸薄荷酯作为内标物,采用空白模拟酒样制备的基质溶液将内标物伞花烃、乙酸薄荷酯及13种萜烯化合物的混合标准溶液分别定容至质量浓度为10 mg/L、200 μg/L的使用液,在最优方法条件下检测,考察目标物分离度及出峰情况。

1.3.7 基质效应

基质效应(matrix effect,ME)是指在质谱法检验检测分析时,目标分析物在离子化过程中受到其他基质成分的竞争从而对目标分析物的信号产生增强或抑制作用的现象。本研究采用“相对响应值法”对样品JJ09基质效应进行评价[31]。 基质效应(ME)的计算公式如下:

式中:A为基质溶液中定量离子的峰面积;B为纯溶剂中定量离子的峰面积。

ME为负值时,表示有基质抑制效应,ME为正值时,表示有基质增强效应,ME值<20%表示基质效应不明显,当ME值>20%时,则基质效应明显[31]

1.3.8 方法学考察

(1)检出限、定量限

将13种萜烯类化合物的基质标准工作溶液,按照最优方法进行测定。 以13种萜烯类化合物的峰面积(Y)作为纵坐标,质量浓度(X)作为横坐标,绘制强制过原点的标准工作曲线。以3倍和10倍信噪比(signal-to-noise ratio,S/N)分别确定方法的检出限(limit of detection,LOD)和定量限(limit of quantitation,LOQ)。

(2)加标回收率和精密度试验

在空白模拟酒样中分别添加低、中、高3个水平(0.02mg/L、0.1 mg/L和1.0 mg/L)的13种萜烯类化合物混标溶液,按照最优方法进行测定,重复6次,计算方法加标回收率和精密度试验结果的相对偏差(relative standard deviation,RSD)。

1.3.9 数据处理

基于气相色谱质谱联用仪上机检测结果,采用Excel 2019对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 前处理条件优化

2.1.1 活化淋洗、洗脱试剂的选择

选择C18固相萃取小柱对非极性或弱极性萜烯类目标物(以柠檬醛为代表化合物)进行提取净化,其回收率结果见图1。

图1 活化淋洗(a)及洗脱(b)试剂对柠檬醛回收率的影响
Fig. 1 Effects of activation, leaching(a) and elution (b) reagents on the recovery rates of citral

由图1可知,采用乙酸乙酯-甲醇(9:1,V/V)作为活化淋洗试剂,采用环己烷-乙酸乙酯(8:2,V/V)作为洗脱试剂,柠檬醛回收率最高,为97.6%;而采用甲醇、乙醇、乙醚-甲醇(9:1,V/V)、氯仿-甲醇(8:2,V/V)进行活化淋洗,采用环己烷、正己烷、氯仿-丙酮(9:1,V/V)和氯仿-乙醚(9:1,V/V)进行洗脱,所得回收率为43.6%~79.7%。 因此,非极性或弱极性萜烯类目标物分别采用乙酸乙酯-甲醇(9:1,V/V)和环己烷-乙酸乙酯(8:2,V/V)作为活化淋洗和洗脱试剂。

选择Florisil固相萃取小柱对极性萜烯类目标物(以芳樟醇为代表化合物)进行提取净化,其回收率结果见图2。

图2 活化淋洗(a)及洗脱(b)试剂对芳樟醇回收率的影响
Fig.2 Effects of activation,leaching(a)and elution(b)reagents on the recovery rates of linalool

由图2可知,采用环己烷-乙酸乙酯(8:2,V/V)作为活化、淋洗试剂,采用乙酸乙酯-甲醇(9:1,V/V)为洗脱试剂,芳樟醇回收率最高,为92.4%;而采用环己烷、正己烷、氯仿-丙酮(9:1,V/V)和氯仿-乙醚(9:1,V/V)进行活化淋洗,采用甲醇、乙醇、乙醚-甲醇(9:1,V/V)、氯仿-甲醇(8:2,V/V)进行洗脱,所得回收率为37.9%~74.8%。因此,极性萜烯类目标物分别采用环己烷-乙酸乙酯(8:2,V/V)和乙酸乙酯-甲醇(9:1,V/V)作为活化淋洗和洗脱试剂。

2.1.2 固相萃取柱的选择

不同固相萃取小柱对13种萜烯类化合物回收率的影响见图3。

图3 不同固相萃取小柱对13种萜烯类化合物回收率的影响
Fig. 3 Effect of different solid-extraction cartridges on the recovery rates of 13 terpenes

由图3可知,C18固相萃取小柱、Florisil固相萃取小柱、HLB固相萃取小柱、Welchrom BRP固相萃取柱、NH2固相萃取小柱对月桂烯、罗勒烯、茴香烯、柠檬醛、香叶基丙酮、反式石竹烯、乙酸香叶酯等7种非极性或弱极性化合物回收率分别为91.3%~100.4%、37.3%~46.5%、33.7%~43.5%、36.8%~45.1%、31.3%~40.5%;对薄荷醇、芳樟醇、橙花叔醇、反-反-金合欢醇、萜烯-4-醇和香叶醇等6种极性化合物回收率分别为52.2%~67.7%、89.2%~103.5%、80.7%~108.5%、80.5%~109.2%、80.3%~109.5%。因此,C18固相萃取小柱对非极性或弱极性萜烯化合物的提取净化效果较优,而Florisil固相萃取小柱对极性萜烯化合物的提取净化效果较优。

2.2 检测条件优化

2.2.1 气相色谱柱的选择

与HP-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)相比,DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)对对月桂烯、罗勒烯、柠檬醛、乙酸香叶酯、香叶基丙酮、香叶醇、反-反-金合欢醇等7种化合物的响应值分别增加26.7%、24.5%、33.1%、28.2%、30.2%、20.8%、22.2%,而对芳樟醇、薄荷醇、萜烯-4-醇、反式石竹烯、橙花叔醇、茴香烯等6种萜烯类化合物响应值分别增加11.7%、8.2%、13.1%、7.6%、12.4%、6.8%。 此外,HP-5色谱柱对薄荷醇和萜烯-4-醇的分离度均为0.85,两峰存在部分重叠,不能满足色谱检测定量分析要求,而DB-5色谱柱针对薄荷醇和萜烯-4醇化合物的分离度均为1.72,能够满足定量分析的要求。

2.2.2 内标物质的选择

伞花烃和乙酸薄荷酯出峰与13种萜烯类化合物目标物出峰分离度(RS)值均>1.5,完全分离;基质效应(ME)考察发现“伞花烃”受基质效应影响不明显,基质效应(ME)值为15.43%;而“乙酸薄荷酯”则不同,其表现为较强的抑制效应,ME值为-55.99%。因此,选择伞花烃作为内标物。

2.3 基质效应考察

13种萜烯类化合物的基质效应考察结果表明,月桂烯、罗勒烯、茴香烯、反式石竹烯、香叶基丙酮等5种萜烯类化合物的ME值分别为15.98%、13.14%、11.97%、9.25%和15.88%,基质效应不明显。芳樟醇、薄荷醇、萜烯-4-醇、柠檬醛、乙酸香叶酯、橙花叔醇等6种萜烯类化合物的ME值分别为20.30%、24.93%、20.42%、20.07%、24.58%和22.40%,表现为明显的增强效应;香叶醇和反-反-金合欢醇等2种萜烯类化合物的ME值分别为-39.78%和-26.10%,表现为明显的抑制效应。

2.4 方法学考察

2.4.1 标准曲线、检出限与定量限

在最佳检测条件的基础上,以13种萜烯类化合物标准工作溶液的峰面积(Y)作为纵坐标,质量浓度(X)作为横坐标,绘制强制过原点的标准工作曲线。13种萜烯的线性范围、线性方程、相关系数、信噪比、检出限及定量限见表2。由表2可知,13种萜烯类化合物在10~2 000 μg/L范围内线性关系良好,其相关系数R2均>0.99。 检出限(LOD)为0.05~7.14 μg/L,定量限(LOQ)为0.16~23.81 μg/L,能满足检测要求。

表2 13种萜烯的线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限
Table 2 Linear ranges, linear equation, correlation coefficients, and limits of detection and limits of quantitation of 13 terpenes

序号化合物线性范围/(μg·L-1)线性方程相关系数R2检出限/(μg·L-1)定量限/(μg·L-1)1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0月桂烯罗勒烯芳樟醇薄荷醇萜烯-4-醇香叶醇柠檬醛茴香烯乙酸香叶酯反式石竹烯10~2 000 10~2 000 10~2 000 10~2 000 10~2 000 10~2 000 10~2 000 10~2 000 10~2 000 10~2 000 Y=0.094X Y=0.059X Y=0.056X Y=0.041X Y=0.101X Y=0.053X Y=0.069X Y=0.096X Y=0.105X Y=0.045X 0.999 11 0.999 08 0.998 42 0.996 85 0.999 58 0.999 29 0.997 98 0.998 85 0.997 90 0.998 97 0.13 0.07 2.78 7.14 0.07 4.17 0.20 0.05 0.05 0.10 0.45 0.23 9.26 23.81 0.23 13.89 0.65 0.17 0.16 0.32

续表

注:线性方程强制过原点。

序号化合物线性范围/(μg·L-1)线性方程相关系数R2检出限/(μg·L-1)定量限/(μg·L-1)11 12 13香叶基丙酮-1香叶基丙酮-2橙花叔醇-1橙花叔醇2反-反-金合欢醇10~2 000 10~2 000 10~2 000 Y=0.072X Y=0.043X Y=0.107X 0.997 77 0.997 61 0.994 55 0.42 0.20 2.08 1.37 2.05 1.41 0.67 6.94 4.57 6.85

2.4.2 方法精密度和回收率试验结果

13种萜烯化合物的加标回收率及精密度试验结果见表3。由表3可知,在不同的添加水平下,13种萜烯类化合物的平均回收率为81.0%~104.8%,精密度试验结果相对标准偏差为4.28%~9.26%。表明所建方法具有良好的准确度、精密度和重复性。

表3 13种萜烯在白酒中3个水平下的加标回收率及精密度实验结果
Table 3 Results of spiked recovery rates and precision tests of 13 terpenes in Baijiu

序号化合物1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13月桂烯罗勒烯芳樟醇薄荷醇萜烯-4-醇香叶醇柠檬醛茴香烯乙酸香叶酯反式石竹烯香叶基丙酮橙花叔醇反-反-金合欢醇0.02 mg/L回收率/%0.1 mg/L回收率/%82.8 84.4 81.0 82.6 81.1 82.2 89.3 81.2 91.4 86.8 83.4 87.8 81.2相对标准偏差RSD/%相对标准偏差RSD/%8.30 8.62 7.10 9.22 9.26 8.91 8.77 8.25 8.20 8.89 7.91 8.76 9.17 96.2 94.0 85.4 93.6 88.9 91.0 103.2 89.4 98.4 89.2 91.0 91.4 88.2 5.69 4.81 6.87 5.74 7.87 6.52 5.17 6.14 6.67 7.01 6.31 7.42 7.80 1.0 mg/L回收率/%相对标准偏差RSD/%101.8 104.8 94.6 102.6 92.4 104.2 97.9 103.8 103.4 104.0 102.6 96.2 98.0 6.56 6.72 4.34 6.51 6.74 4.28 7.71 6.06 5.54 6.37 6.55 7.11 8.24

2.5 酱香型白酒样品中萜烯类化合物的检测

不同工艺酱香型白酒样品中13种萜烯类化合物的检测结果见表4。由表4可知,13种萜烯类化合物中,月桂烯、薄荷醇、萜烯-4-醇等3种化合物未检出,其他10种萜烯类化合物在20批次考察样品中总含量为4.767~7.066 mg/L,芳樟醇、香叶基丙酮、乙酸香叶酯、柠檬醛、反-反-金合欢醇和香叶醇在20批次样品中均有检出,其中芳樟醇、香叶基丙酮含量整体较高,含量分别为1.515~3.102 mg/L和0.709~3.496 mg/L;乙酸香叶酯、柠檬醛、反-反-金合欢醇和香叶醇含量分别为0.09~0.735 mg/L、0.057~0.574 mg/L、0.248~0.496 mg/L、0.105~0.379 mg/L。 而橙花叔醇检测结果波动较大,在4批次样品中未检出,检出的样品中含量为0.083~0.596 mg/L。

表4 13种萜烯类化合物在酱香型白酒样品中测定结果
Table 4 Determination results of 13 terpenes in sauce-flavor Baijiu samples

含量/(mg·L-1)月桂烯 罗勒烯 芳樟醇 薄荷醇 萜烯-4-醇 香叶醇 柠檬醛 茴香烯 乙酸香叶酯 反式石竹烯 香叶基丙酮 橙花叔醇 反-反-金合欢醇 总计ND ND 0.038 0.043 1.736 1.688 ND ND ND ND 0.379 0.155 0.192 0.230 ND 0.015 0.111 0.573 ND 0.007 2.301 2.147 ND 0.277 0.267 0.272 5.025 5.405

续表

注:“ND”表示未检出。

样品编号JJ03 JJ04 JJ05 JJ06 JJ07 JJ08 JJ09 JJ10 JJ11 JJ12 JJ13 JJ14 JJ15 JJ16 JJ17 JJ18 JJ19 JJ20含量/(mg·L-1)月桂烯 罗勒烯 芳樟醇 薄荷醇 萜烯-4-醇 香叶醇 柠檬醛 茴香烯 乙酸香叶酯 反式石竹烯 香叶基丙酮 橙花叔醇 反-反-金合欢醇 总计ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND 0.058 0.047 0.091 0.223 0.043 0.105 0.031 0.054 0.142 0.232 0.144 0.148 0.074 0.088 0.217 0.055 0.103 0.053 1.515 1.627 2.034 1.618 1.618 2.252 1.732 2.078 1.771 1.841 2.109 2.056 2.403 2.107 2.332 2.526 2.158 3.102 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND 0.131 0.146 0.139 0.255 0.147 0.175 0.147 0.122 0.141 0.160 0.222 0.207 0.208 0.181 0.256 0.105 0.121 0.137 0.215 0.234 0.096 0.180 0.364 0.158 0.320 0.057 0.105 0.195 0.574 0.230 0.524 0.237 0.206 0.156 0.259 0.225 0.007 ND 0.004 0.003 0.028 0.004 0.009 ND ND 0.006 0.008 0.005 ND 0.021 0.007 0.001 ND ND 0.332 0.324 0.412 0.563 0.434 0.318 0.343 0.090 0.606 0.461 0.468 0.735 0.158 0.461 0.399 0.250 0.377 0.275 0.047 0.009 0.007 0.014 0.001 0.005 ND 0.006 0.004 0.005 0.002 ND 0.003 0.011 ND 0.002 0.038 0.001 2.916 3.015 3.153 3.298 2.962 3.496 2.874 2.941 3.249 1.118 1.171 1.318 1.174 1.059 1.299 1.131 1.036 0.709 0.141 0.083 0.200 0.226 0.117 0.250 ND 0.123 0.183 0.477 ND 0.498 ND 0.290 0.596 0.422 0.537 ND 0.251 0.248 0.274 0.357 0.257 0.304 0.270 0.292 0.290 0.286 0.397 0.397 0.436 0.411 0.496 0.423 0.352 0.264 5.613 5.733 6.410 6.736 5.970 7.066 5.725 5.762 6.492 4.781 5.095 5.594 4.979 4.866 5.807 5.072 4.981 4.767

翻沙大曲工艺白酒样品(编号为JJ01、JJ12、JJ15、JJ16、JJ19、JJ20) 的萜烯类化合物含量为4.767~5.025 mg/L;坤沙小曲工艺白酒样品(JJ13、JJ18)的萜烯类化合物含量分别为5.095 mg/L和5.072 mg/L,坤沙大曲工艺白酒样品(编号为JJ02、JJ03、JJ04、JJ07、JJ09、JJ10、JJ14、JJ17)的萜烯类化合物含量在5.405~5.97 mg/L之间;碎沙大曲工艺白酒样品(编号为JJ06、JJ08、JJ11)的萜烯类化合物含量为6.492~7.066 mg/L;碎沙麸曲工艺白酒样品(编号为JJ05)的萜烯类化合物含量为6.41 mg/L。

3 结论

本研究采用固相萃取技术结合气相色谱质谱(GC-MS)检测技术建立了一种能同时测定酱香白酒中13种萜烯类化合物的方法。样品经C18固相萃取小柱及Florisil固相萃取小柱串联上样、分别洗脱的方式净化浓缩,DB-5色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分离,选择离子监测(SIM)模式结合内标法定量,并采用该方法检测贵州不同工艺酱香型白酒中各萜烯类化合物含量的差异。 结果表明,13种萜烯类化合物在10~2 000 μg/L的质量浓度范围内呈现良好的线性关系,相关系数R2均>0.994,方法的检出限(LOD)为0.05~7.14 μg/L,定量限(LOQ)为0.16~23.81 μg/L。 平均加标回收率为81.0%~104.8%,精密度试验结果相对标准偏差为4.28%~9.26%。 市售20批次白酒样品检测结果表明,萜烯类化合物总含量为4.767~7.066 mg/L,芳樟醇、香叶基丙酮、乙酸香叶酯、柠檬醛、反-反-金合欢醇和香叶醇在20批次样品中均有检出,其中芳樟醇、香叶基丙酮含量整体较高,含量分别为1.515~3.102 mg/L和0.709~3.496 mg/L;而乙酸香叶酯、柠檬醛、反-反-金合欢醇和香叶醇,含量分别为0.09~0.735mg/L、0.057~0.574mg/L、0.248~0.496 mg/L、0.105~0.379 mg/L。而橙花叔醇检测结果波动较大,在4批次样品中未检出,检出的样品中含量为0.083~0.596 mg/L。翻沙大曲工艺、坤沙小曲工艺、坤沙大曲工艺、碎沙大曲工艺、碎沙麸曲工艺白酒萜烯类化合物的含量存在明显差异。该方法前处理操作简单、检测灵敏度高,同时具有良好的准确性和精密度,可为酱香型白酒中13种萜烯类化合物的快速定性定量检测提供技术参考。

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Simultaneous determination of 13 terpenes in sauce-flavor Baijiu based on SPE-GC-MS technology

HUANG Jialing,ZHANG Jimin*,YANG Jinchuan,ZHANG Qian,SUN Di,LI Chunyu,LIAO Yanyan,ZHOU Xin,RUAN Xiao
(Guizhou Institute of Products Quality Inspection&Testing,Guiyang 550001,China)

Abstract:A method for the simultaneous determination of the contents of 13 terpenes in sauce-flavor(Jiangxiangxing)Baijiu was established by solidphase extraction (SPE) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The samples were purified and concentrated by C18 and Florisil solid-phase extraction cartridges in tandem,separated by DB-5 capillary chromatography column(30 m×0.25 mm×0.25 μm),and quantified by selected ion monitoring (SIM)mode combined with the internal standard method.The results showed that all 13 terpenes exhibited a good linear relationship within their respective mass concentration ranges,with the correlation coefficient(R2)≥0.994.The limits of detection(LOD)were 0.05-7.14 μg/L,and the limits of quantification(LOQ)were 0.16-23.81 μg/L,the average spiked recovery rates were 81.0%-104.8%,and the relative standard deviations(RSD)of the precision test results were 4.28%-9.26%.The total content of terpene compounds in Baijiu samples with different processes was different,but the contents of linalool and geraniol were relatively high,which were 1.52-3.10 mg/L and 0.71-3.50 mg/L,respectively.This method featured simple pretreatment operations,high sensitivity,good accuracy and precision,and could be used for the simultaneous determination of 13 terpenes in sauce-flavor Baijiu.

Key words:terpenes;solid-phase extraction;gas chromatography-mass spectrometry;sauce-flavor Baijiu

中图分类号:TS261.2;O657.7

文章编号:0254-5071(2026)02-0293-08

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2026.02.041

引文格式:黄家岭,张吉敏,杨金川,等. 基于SPE-GC-MS技术同时测定酱香型白酒中13种萜烯类化合物[J] . 中国酿造,2026,45(2):293-300.

收稿日期:2025-09-04

修回日期:2025-12-20

基金项目:贵州省产品质量检验检测院科研项目[院科(2022)006号]

作者简介:黄家岭(1982-),男,高级工程师,硕士,研究方向为食品分析。

*通讯作者:张吉敏(1987-),女,工程师,本科,研究方向为食品分析。