一种同时检测啤酒中萜烯、萜烯醇异构体和萜烯酯类物质的方法

摘要

本发明提出一种同时检测啤酒中萜烯、萜烯醇异构体和萜烯酯类物质的方法，属于啤酒技术领域，能够同时有效检测啤酒中萜烯、萜烯醇、萜烯酯等多种物质。该技术方案包括利用顶空固相微萃取联用气相色谱质谱技术同时检测啤酒中的萜烯、萜烯醇和萜烯酯类物质。本发明能够应用于啤酒中萜烯、萜烯醇异构体和萜烯酯类物质的检测。

说明书

技术领域

本发明属于啤酒技术领域，尤其涉及一种同时检测啤酒中萜烯、萜烯醇 异构体和萜烯酯类物质的方法。

背景技术

酒花是啤酒重要的原料之一，赋予啤酒有别于其它酒种或饮料的独特苦 感和香气。随着检测技术的提高，品评的细化，发现酒花制品中同时含有R 型和S型里那醇，S型在啤酒中的感官阈值高达180μg/L，而R型仅为2.2 μg/L，二者相差约81倍。R型里那醇异构化为S型里那醇是导致啤酒酒花 香气下降的原因之一。这就需要我们的检测技术进一步提高，具有鉴别啤酒 中萜烯醇异构体的能力，从而结合品评可对现有酒花香气物质进行阈值研究。

现有文献中有关于里那醇、酒花萜烯醇及其异构体的相关报道，例如《固 相微萃取(SPME)结合稳定同位素稀释试验(SIDA)定量啤酒中的(R)和(S)里那 醇》(J.Agric.FoodChem.2003,51,7100-7105)中利用同位素稀释试验 对(R)和(S)里那醇进行了分离，从图1中可以看出，利用同位素可改变两峰 的分离度，使其完全分离。但使用同位素不管是从经济还是环保安全角度都 无法进行大范围的推广意义，且该方法只能检测很少的物质。《酒花萜烯醇及 其立体异构体在啤酒酿造中的检测及其变化研究》(分析与检测，2014年第 40卷第7期)中对酒花萜烯醇及其异构体进行了分离，但从图2中可以看出， 不仅里那醇没有被有效分离，香茅醇更是没有被分离，基本属于一个峰形。 但这已经是同类中外文章中分离效果最好的示例。此外，在该篇文献中未涉 及萜烯氧化物如里那醇氧化物、法尼醇等的相关检测，而该成分也是酒花香 气的重要组成部分。因此，目前尚未提出一种能够同时检测啤酒中萜烯、萜 烯醇、萜烯酯等多种物质的有效检测方法。

发明内容

本发明提出一种同时检测啤酒中萜烯、萜烯醇异构体和萜烯酯类物质的 方法，能够同时有效检测啤酒中萜烯、萜烯醇、萜烯酯等多种物质。

为了达到上述目的，本发明提供了一种同时检测啤酒中萜烯、萜烯醇异 构体和萜烯酯类物质的方法，利用顶空固相微萃取联用气相色谱质谱技术同 时检测啤酒中的萜烯、萜烯醇和萜烯酯类物质。

作为优选，所述顶空固相微萃取具体包括：

将啤酒液排气，取5mL加入20mL顶空瓶中；

向顶空瓶中加入2g NaCl；

将DVB/CAR/PDMS纤维萃取头插入装有衍生液的顶空瓶中进行萃取。

作为优选，萃取条件为：将衍生液在50-65℃下预保温10-20min，然后 在震动速度500-600rpm、萃取温度50-65℃的条件下萃取60-80min。

作为优选，所述气相条件为：

进样口温度为250℃，进样口采用不分流模式，色谱柱为采用RTSTEK和 RT-bDEXsm两根色谱柱串联使用，载气条件为氦气，气速为1mL/min，色谱升 温程序为：在80℃保持400min，然后以2℃/min升温至100℃保持100min， 再以2℃/min升温至170℃保持60min，最后以15℃/min升温至220℃保持 30min,共638min。

作为优选，所述质谱条件为：

离子源EI为70eV,进样口温度为2300℃，离子源温度为230℃，四级杆 温度为180℃。

作为优选，所述萜烯、萜烯醇和萜烯酯类物质包括香叶烯、里那醇氧化 物(+)、里那醇氧化物(-)、R-(-)-里那醇、S-(+)-里那醇、(-)萜品醇、(+) 萜品醇、S-(+)-香茅醇、R-(-)-香茅醇、香叶醇、橙花醇、葎草烯、乙酸香 叶酯、橙花叔醇、葎草烯氧化物Ⅱ、法尼醇和反式法尼醇。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明所提供的方法能够同时检测包括萜烯、萜烯醇、萜烯酯在内的三 大类共17种物质，且检测物质分离度好，检测误差小。该方法前处理简单， 不需要手动萃取，自动化程度高，且不需要使用同位素等有放射性物质，安 全可靠，适用范围更广。

附图说明

图1为现有技术中所提供的利用同位素稀释试验对R和S里那醇的分离 图,具体为：Effect of amount of salt dissolved in beer on the relative area counts oflinalool(m/z 137；MS/CI)obtained by dividing the area counts by the areacounts at saturation(3.3g of NaCl in 10ml of beer)；

图2现有技术中所提供的酒花萜烯醇及其立体异构体的分离图,具体为 -bBEXsa对12种酒花香气及异构体的全离子扫描图；

图3及图3(续)为本发明实施例1所提供的啤酒液中已分离鉴别的17 种化合物的气质全分析谱图。

具体实施方式

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的同时检测啤酒中萜烯、萜烯 醇异构体和萜烯酯类物质的方法，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动 前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1啤酒样品检测

将啤酒液排气，取5mL加入20mL顶空瓶中，向顶空瓶中加入2g NaCl， 混匀，将衍生液在50-65℃孵化箱中预保温10-20min，然后在震动速度 500-600rpm、萃取温度50-65℃的条件下，将DVB/CAR/PDMS纤维萃取头插入 装有衍生液的顶空瓶中2cm萃取60-80min。萃取后，将萃取液送入气质检测， 其中，气相条件具体为：

进样口温度为250℃，进样口采用不分流模式，色谱柱为采用RTSTEK和 RT-bDEXsm两根色谱柱串联使用，载气条件为氦气，气速为1mL/min，色谱升 温程序为：在80℃保持400min，然后以2℃/min升温至100℃保持100min， 再以2℃/min升温至170℃保持60min，最后以15℃/min升温至220℃保持 30min,共638min。

质谱条件具体为：离子源EI为70eV,进样口温度为2300℃，离子源温度 为230℃，四级杆温度为180℃。

待检测后，得到气质分析谱图，如图3及图3续所示。其中，分离鉴别 得到17种酒花香气物质，分别为：香叶烯、里那醇氧化物(+)、里那醇氧化 物(-)、R-(-)-里那醇、S-(+)-里那醇、(-)萜品醇、(+)萜品醇、S-(+)-香茅 醇、R-(-)-香茅醇、香叶醇、橙花醇、葎草烯、乙酸香叶酯、橙花叔醇、葎 草烯氧化物Ⅱ、法尼醇和反式法尼醇。

实施例2定性、定量离子的设定

痕量物质的检测中定性离子的设定：定性离子一般为质荷比大且响应值高 的离子。质荷比小的离子不具有代表性，很多物质都可以裂解出来。响应值高 是为了提高检测限，便于定量。总之，响应越高，越不易被干扰。定量离子一 般选响应值最大的离子，如有干扰，可以选次高的。通过定性离子比例的自动 判断，可以减少共馏出物的干扰。Q0是定量离子，Q1、Q2、Q3是定性离子。本 实施例中选用的定性、定量离子如表1所示。

表1各物质的定性、定量离子

实施例3标准曲线的建立

本实施例中所使用的各物质的标品浓度及厂家如表2所示，标准曲线建立 方法具体为：单独称取每一个物质的标品到10mL棕色容量瓶内，用无水乙醇进 行溶解，定容，计算每一个的最终配成溶液浓度，然后将每一个单标按照计算 后的体积，混合配制成表3中的浓度梯度4，然后逐级稀释成为其它浓度梯度。 详见表3及表3(续)。

表2各物质的标品浓度及厂家

表3标准曲线

表3(续)

实施例4加标回收率试验

将啤酒液排气，取5mL加入20mL顶空瓶中，向顶空瓶中加入2g NaCl，混 匀，取平行样品瓶五份。第一份不添加，其余四份分别加入标液浓度1、2、3、 4，分别上机检测。加入标液的啤酒检测结果扣除第一份空白啤酒的检测值，除 以各自的添加浓度，得到相应的加标回收率，相关数据如表4及表4续所示。

表4加标回收率试验数据

表4(续)

实施例5重现性

将啤酒液排气，取5mL加入20mL顶空瓶中，向顶空瓶中加入2g NaCl，旋 盖扭紧，混匀，做六个平行样。上机检测，每一个检测物质通过计算相对标准 偏差，得到最终的RSD，相关数据如表5所示。

表5重现性试验数据

实施例6应用实例

利用无糖苷结合物的酒花精油和二氢浸膏作为实验酒研究酒花香气，进行 30L发酵试验，初沸添加0.2g精致酒花油46-514(青岛特制)，煮终添加1g精 致酒花油46-514和3.2g凯斯克二氢46-508。麦汁10.5°P。酵母接种量2000 万/mL，9.5-10.5℃主酵还原，糖度4.8°P封罐，双乙酰降至20μg/L降零，冷 贮。各工艺条件下各物质含量详见表6及表6续。

表6各工艺条件下各物质含量

表6(续)各工艺条件下各物质含量

由上述实施例可知，本发明实施例所提供的方法能够同时检测包括萜烯、 萜烯醇、萜烯酯在内的三大类共17种物质，检测物质分离度好，检测误差小， 能够有效检测得到各工艺条件下各酒花香气物质的含量。