专利名称：检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法
技术领域：
本发明属于啤酒分析检测方法，具体涉及一种检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法。
背景技术：
国外科研人员通过多年研究，发现啤酒大麦中的氨基酸和糖类经过制麦、糖化及 发酵等一系列工序，发生美拉德反应，产生了吡嗪类、呋喃类、吡喃类等化合物，构成麦芽香 气的基本骨架，它们能赋予啤酒特殊的麦香风味。吡嗪类化合物是含氮六元杂环组分，虽 然其在啤酒中含量不高，但特殊的风味特征与较低的阈值使其成为啤酒麦芽香气的关键物 质。在吡嗪类化合物中，2-甲基吡嗪、2，5-二甲基吡嗪、2，6-二甲基吡嗪、2-乙基吡嗪、2， 3-二甲基吡嗪、2，3_ 二乙基吡嗪、3-乙基-2甲基吡嗪比较突出，是代表麦芽香气的典型物 质。建立啤酒中吡嗪类化合物分析方法对于了解、调控成品啤酒中麦芽香气成分具有重要
眉、ο早在上个世纪七十年代，国外研究人员就开始利用液液萃取法对啤酒中吡嗪类化 合物进行检测，但由于检测周期长，每个样品大约要耗时3-4小时，检测效率低下。结果受 人为因素影响较大，且在操作过程中使用大量有机试剂，对检验人员的健康造成较大的伤 害，对周边环境也产生极大的污染，并可能在浓缩过程中丢失香气物质。因此，一直以来未 成为日常检验的项目，也未成为啤酒风味控制的重要手段。分析啤酒中的吡嗪类化合物尚 未见有好的方法公开。选择一种较好的浓缩技术，成为第一道难题。为了方便快捷的检测啤酒中 的吡嗪类化合物，我们试验了各种前处理技术，最后选择了固相微萃取(Solid Phase Microextraction，简称SPME)技术应用到啤酒检测中来。这个技术是1990年，加拿大 Waterloo大学Pawliszyn教授在固相萃取基础上发展起来的崭新的萃取方法，它克服了传 统预处理方法的缺点，无需有机溶剂、分析样品量少、操作简单、快速。之前从未有相关人员 将该技术应用到检测啤酒中的吡嗪类化合物中来。

发明内容
发明目的为了克服公知技术领域存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种检测啤酒中 吡嗪类化合物的分析方法，可以快速准确地测定啤酒中的吡嗪类化合物。技术方案本发明提供的检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，采用顶空固相微萃取与气相 色谱/质谱分析联用的方法，包括以下步骤第一步，准备将待测酒液排气，加入顶空瓶内；第二步，顶空固相微萃取(HS-SPME)选用聚二甲基硅氧烷萃取纤维头，编辑程 序，使固相微萃取萃取头插入顶空瓶内上方，在恒温下进行萃取；萃取纤维头在气相色谱仪进样口活化；IOmL排气啤酒加入到20mL顶空瓶中并加入4g氯化钠；吸附时间40min ；吸附 温度50°C。第三步，气相色谱/质谱(GC-MQ分析将萃取头从顶空瓶内取出插入气相色谱仪 进样口进行解析；组分从进样口进入毛细管柱进行分离；分析的条件为(1)分流方式不 分流；(2)色谱柱极性色谱柱60m ； (3)程序升温40°C保持2min，以3°C /min的升温速 度升至240°C，保持Imin ； (4)载气氦气，流速1. 8ml/min ； (5)进样口温度250°C ； (6)质 量检测器温度180°C； (7)接口温度:260°C;(8)质谱条件电子轰击源，电子能量为:70eV, 电子倍增器电压为2000V，扫描范围为50-550amu，离子源温度为230°C。并依据电脑软件系 统与图谱数据库完成定性和定量分析。第四步，待测组分进入检测器进行检测，并传递电信号到电脑；计算公式如下
样—A
Λ 标式中C样——待测啤酒中吡嗪类化合物的含量，μ g/L ；Cfe——标样中吡嗪类化合物的含量，μ g/L ；A#—待测啤酒中吡嗪类化合物的峰面积；A s——标样中吡嗪类化合物的峰面积。检测后的验证程序考察了上述条件下的测定方法分析啤酒中吡嗪类化合物的可 行性。包括测定该方法的线性范围和回收率。线性范围是以啤酒中常见的吡嗪类物质，配成 稍宽于啤酒中常见浓度范围内的五个梯度，测定它们啤酒样品中的线性情况。回收率的测 定是在成品啤酒中加入这几种物质，对加入和不加入吡嗪标准物质的啤酒样品进行测定， 按照加标回收率的方法进行计算。结果可以看出，该分析方法在啤酒中主要吡嗪类物质常 见浓度范围内有较好的线性关系，回归系数从99 %到99. 6 %，回收率从81. 2 %到108. 9 %， 是一种较快速、准确的分析方法。本发明提供的检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，针对啤酒中吡嗪类化合物的 检测，利用顶空固相微萃取法(HS-SPME)快速、简单地抽提浓缩啤酒中挥发性成分，确立优 化的HS-SPME萃取参数，验证了 HS-SPME在啤酒中吡嗪类化合物抽提浓缩的可行性，建立了 HS-SPME与GC-MS联用快速测定啤酒中的吡嗪类化合物的分析方法。本方法采用的固相微萃取技术与气相色谱质谱技术相结合，能够检测啤酒中吡嗪 类化合物，在常见浓度范围内有较好的线性关系，较高的灵敏度和回收率。由于SPME装置 的关键部件是涂有一层具有选择性固相聚合薄膜的石英纤维，萃取样品时，首先用纤维从 待测样品基质中或从分析样品的顶空部分萃取被测组分，然后将固相微萃取针管插入气相 色谱仪的进样口内进行热解吸后分析检测。所以选择好涂层成为关键，经过我们一系列的 试验最终选择了非极性的聚二甲基硅氧烷作为吸附剂。有益效果本发明提供的检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，其有益效果在于，(1)建立了 测定啤酒中挥发性吡嗪类成分的分析方法，即顶空固相微萃取法与气相质谱联用法，该方 法具有快速、简单、样品需要量少，精确、灵敏、高效等特点；(2)该方法选择的萃取头能较好地选择性萃取啤酒中的7种吡嗪类化合物，干扰性杂峰较少，能更好地达到定性定量检 测的效果。(3)在啤酒中的7种吡嗪类物质的常见浓度范围内，该分析方法呈线性关系，回 归系数从99%到99. 6%，回收率从81. 2%到108. 9%。


图1啤酒样品中的选择离子检测谱图附图符号简要说明2-methyIpyrazine--------------------------2_ 甲基[ 比嗪2,5-dimethyl pyrazine--------------------2，5_ 二甲基吡嗪2,6-dimethyl pyrazine--------------------2，6_ 二甲基吡嗪2-ethylpyrazine---------------------------2_ 乙基[ 比嗪2,2-dimethyl pyrazine--------------------2，3_ 二甲基吡嗪2,3-diethyl pyrazine-----------------2，3_ 二乙基吡嗪3-methyl, 2-methy 1 pyrazine-----------3_ 乙基 _2 甲基吡嗪
具体实施例方式下面结合附图，通过一个实施例，对本发明提供的检测啤酒中吡嗪类化合物的分 析方法，进行详细的说明。实施例本实施例提供的检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，采用顶空固相微萃取与气 相色谱/质谱分析联用的方法，包括下述步骤第一步，准备将待测酒液排气，取10毫升加入顶空瓶内；第二步，顶空固相微萃取(HS-SPME)编辑程序，使固相微萃取萃取头插入顶空瓶 内上方，在恒温下进行萃取；采用75 μ m Carboxen-PDMS萃取纤维头，萃取纤维头第一次使 用时在气相色谱仪进样口 270°C活化Ih ；IOmL排气啤酒加入到20mL顶空瓶中并加入4g氯 化钠；吸附时间40min ；吸附温度50°C。第三步，气相色谱/质谱(GC-MQ分析将萃取头从顶空瓶内取出插入气相色谱仪 进样口进行解析；组分从进样口进入毛细管柱进行分离；分析的条件为(1)分流方式不 分流；⑵色谱柱Jtabilwax-DA 60m ； (3)程序升温40°C保持2min，以3°C /min的升温 速度升至2400C，保持Imin ； (4)载气He，流速1. 8ml/min ； (5)进样口温度250°C ； (6)质量 检测器温度180°C; (7)接口温度260°C; (8)质谱条件电子轰击源，电子能量为70eV，电 子倍增器电压为2000V，扫描范围为50-550amu，离子源温度为230°C。并依据Chen^tation 软件系统与NIST library (version2. 0)完成定性和定量分析。第四步，待测组分进入检测器进行检测，并传递电信号到电脑；计算公式如下
权利要求
1.一种检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，其特征在于采用顶空固相微萃取与气 相色谱/质谱分析联用的方法，步骤如下第一步，准备将待测酒液排气，取10毫升加入顶空瓶内；第二步，顶空固相微萃取编辑程序，使固相微萃取萃取头插入顶空瓶内上方，在恒温 下进行萃取；第三步，气相色谱/质谱分析将萃取头从顶空瓶内取出插入气相色谱仪进样口进行 解析；组分从进样口进入毛细管柱进行分离；第四步，待测组分进入检测器进行检测，并传递电信号到电脑。
2.如权利要求1所述的检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，其特征在于第二步， 固相微萃取程序采用75 μ m聚二甲基硅氧烷萃取纤维头，萃取纤维头在气相色谱仪进样口 270°C老化Ih ；IOmL排气啤酒加入到20mL顶空瓶中并加入4g氯化钠；吸附时间40min ；吸 附温度50°C。
3.如权利要求1所述的检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，其特征在于第三步，气 相色谱/质谱分析的条件为(1)分流方式不分流；(2)色谱柱极性色谱柱，60m ； (3)程 序升温40°C保持2min，以3°C /min的升温速度升至240°C，保持Imin ； (4)载气He，流速 1. 8ml/min ； (5)进样 口温度250°C ； (6)质量检测器温度180°C ； (7)接 口温度260°C ； (8) 质谱条件电子轰击源，电离源，电子能量为70eV，电子倍增器电压为2000V，扫描范围为 50-550amu，离子源温度为230°C。
4.如权利要求1所述的检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，其特征在于第四步，计 算公式如下
全文摘要
本发明公开了一种检测啤酒中吡嗪类化合物的分析方法，采用顶空固相微萃取与气相色谱/质谱分析联用的方法，步骤包括准备、顶空固相微萃取、气相色谱/质谱分析、待测组分进入检测器进行检测，固相微萃取程序采用75μm聚二甲基硅氧烷萃取纤维头，萃取效果好。该方法建立了测定啤酒中挥发性吡嗪成分的分析方法，即顶空固相微萃取法与气相质谱联用法，该方法具有快速、简单、样品需要量少，精确、灵敏、高效等特点。
文档编号G01N30/72GK102095809SQ20091031143
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者娄晓红, 张宇昕, 李梅, 杨梅, 梁刚, 王书谦, 田玉红, 郝俊光, 闫鹏, 陈华磊 申请人:青岛啤酒股份有限公司