固相微萃取技術是在固相萃取的基礎上，結合頂空分析建立起來的一種新樣品預處理方法。目前，SPME結合GC—MS已被廣泛運用于酒類風味物質的分析中。

　　此次研究對象是產自黑龍江的一種新型的發酵酒，其主要以高粱、小米、玉米、糯米等為原料，采用完全發酵工藝釀造。該酒基除了易揮發的醇、醛、酸、酯類物質之外，還含有大量的糖、蛋白質等大分子物質。

    　研究采用頂空固相微萃取結合氣相色譜—質譜聯用方法對其中的風味物質進行測定，以消除基質的干擾。利用建立的HS—SPME 結合GC—MS 方法對四種樣品進行分析測定，共定性出33 種香氣組分，并定量出其中26種。

1 材料與方法

    　1.1 材料

    　由黑龍江省某公司提供的新型發酵酒共4種成品酒。HP—5890 氣相色譜儀；QP2010 型氣相色譜—質譜聯用儀；固相微萃取裝置。定量用26 種香味組分標準品；內標化合物叔戊醇、乙酸正戊酯、2—乙基正丁酸；所用試劑均為分析純，水為蒸餾水。

    　1.2 實驗方法

    　1.2.1 頂空—固相微萃取方法。取1mL樣品于15mL頂空瓶中，用蒸餾水稀釋10倍，用3g無機鹽飽和，旋緊瓶蓋渦旋3分鐘，于50℃水浴下保溫45分鐘，進樣氣相色譜，解析7分鐘。

    　1.2.2 儀器方法

    　氣相色譜條件：毛細管色譜柱為CP—Wax 57CB（50m×0.25mm×0.2μm），起始柱溫40℃，保持1分鐘，以4℃/分鐘 的速率升溫至70℃，保持1分鐘，然后以8℃/分鐘 的速率升至100℃后再以15℃/分鐘 升至200℃，保持25分鐘。進樣口溫度230℃，檢測器溫度240℃。

　　質譜條件：EI 電離源，離子源溫度230℃，全掃描模式，質量掃描范圍：50amu—500amu，對采集到的質譜結果利用NIST 譜庫進行檢索定性。

    　1.2.3 定量分析方法

    　利用內標法對樣品中26 種香味物質進行定量。考慮到萃取頭對不同類物質的吸附效率有所不同，實驗選擇了三種內標（叔戊醇、乙酸正戊酯和2—乙基正丁酸）對不同類的化合物分別進行定量，以提高測定結果的準確性。

2 結果與討論

    　2.1 SPME 萃取效果的單因素實驗

    　固相微萃取吸附效率的影響因素主要包括萃取頭涂層、萃取時間、萃取溫度、加鹽量和解析時間等。選擇樣品酒中具有代表性的香氣成分異丁醇、正戊醇、正己醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸、丁酸和己酸共9種芳香物質，通過優化SPME 萃取條件，確定最佳的提取方法，對其主要香氣成分進行吸附萃取實驗。

    　2.2 萃取頭的選擇

    　整個固相微萃取裝置中，最關鍵的是萃取頭的選擇。首先，應對所萃取的物質有較強的吸附，即“親和系數”最大；其次，萃取頭的熱穩定性要好，因為吸附的待測物質是通過色譜儀的氣化室高溫解析出來的。

    　目前，酒類分析中使用較多的涂層是非極性的聚二甲基硅氧烷和極性的聚丙烯酸酯。研究選用85μmPA和100μmPDMS 兩種萃取頭作比較實驗。

    　2.3 萃取時間的選擇

    　選用85μm PA 萃取頭，在0.30g/mL 加鹽量，吸附溫度50℃的條件下，選取15分鐘、30分鐘、45分鐘 和60分鐘 四個時間點對萃取時間進行優化。

    　隨著萃取時間的延長，各組分含量不斷上升，但是當萃取時間超過45分鐘后，異丁醇、正戊醇、正己醇的萃取量呈下降趨勢。這是因為隨著時間的延長，吸附在萃取頭上的易揮發物質得到解析的緣故。同樣，乙酸和丁酸在30分鐘 吸附量達到最高值后呈下降趨勢。當揮發性成分接近亞平衡狀態時，如果樣品在相同的條件下進行萃取，也可以對被分析物進行較準確地測定。

　　綜合三類組分的萃取效率變化情況，認為該樣品吸附時間為45分鐘 能夠達到最佳的萃取效果。

    　2.4 萃取溫度的選擇

    　升高溫度有利于香氣物質在酒中的擴散并縮短平衡時間，但同時也會使萃取頭對香氣成分的吸附量減少，影響SPME 的靈敏度。選用85μmPA 萃取頭，在0.30g/mL 加鹽量，吸附時間45分鐘的條件下，選擇五個梯度的水浴溫度對樣品的萃取溫度進行優化。升高溫度可以增強香氣成分的萃取效果，但是當溫度超過50℃時對正己醇、己酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯5 種香氣物質的萃取效率呈下降趨勢；丁酸是在40℃條件下達到最大萃取效果后再呈下降趨勢；異丁醇和正戊醇的萃取效率一直隨著溫度的提高呈上升趨勢，60℃時吸附效果最好。溫度太高可能會使酒中香氣物質發生化學變化，將50℃作為萃取的最佳溫度。

    　2.5 無機鹽濃度的選擇

    　減少被分析物在水溶液的可溶性，能使更多的揮發性物質揮發至溶液的頂空，吸附到纖維頭，從而降低該方法的檢測限，提高香氣物質的響應值。在溶液中加入強電解質無機鹽NaCl，溶液的粒子強度增加，使有機分析物的非極性相對增強并使其在水溶液中的溶解度下降，萃取量得到增加。但同時NaCl的加入會影響基質粘度，降低分析物的擴散速度，產生鹽的負效應，所以需要對NaCl 加入量進行優化。在85μmPA 萃取頭，吸附溫度50℃，吸附時間45分鐘的條件下，向每10mL 樣品溶液中分別加入0g、1g、2g、3g、4g的固體NaCl，充分攪拌后按以上條件進行吸附處理并進樣。不加入NaCl 時丁酸達到吸附最大效果，加入1g（0.10g/mL）時丁酸乙酯的吸附量達到最大，加入量是3g（0.30g/mL）時乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸、己酸和異丁醇5 種香氣成分達到最高值，加入量為4g （0.40g/mL）時只有正己醇的吸附效率最高，其它香氣物質呈下降趨勢。實驗結果說明不同物質的揮發性對NaCl 的用量存在著差異，所以最后確定的NaCl 加入量為3g（0.30g/mL）。

    　2.6 解析時間的選擇

    　在50℃水浴、萃取時間為45分鐘、加鹽量為3g的條件下研究解析效率與解析時間的關系，選取的時間點為3分鐘、5分鐘、7分鐘和9分鐘。

　　可見，改變解析時間對乙酸乙酯、異丁醇和正戊醇的萃取效率影響不大；丁酸乙酯、己酸乙酯、正己醇、以及丁酸在7分鐘 時解析相對完全；延長時間至9分鐘，乙酸和己酸的萃取效率略有增加。考慮到解析時間過長會影響萃取頭的壽命，故選擇7分鐘 為最佳解析時間。本實驗定性出的33 種香氣成分中，酯類物質14 種，占香氣種類總數的42.4%；酸類物質9 種，占香氣種類總數的27.3%；醇類物質7種，占香氣種類總數的21.2%；醛類物質1種，占香氣種類總數的3.0%；其他2種。

3 結論
　　

　　主要研究結果如下：

　　3.1 通過條件優化，確定了HS—SPME 的最適條件為：在15mL 裝有磁力攪拌器的頂空瓶中加入1.0mL 樣品以及9.0mL 蒸餾水，萃取頭類型選擇85μmPA，添加無機鹽3g，于50℃水浴下保溫45分鐘，進樣氣相色譜，解析7分鐘。

    　3.2 利用建立的HS—SPME 結合GC—MS 方法對四種樣品進行研究測定，共定性出33 種香氣組分，包括酯類物質14種、酸類物質9 種、醇類物質7 種、醛類物質1 種、其他物質2種，并定量出其中的26 種組分。