酒香辨年份 ---GC-IMS技術(shù)在黃酒年份識別中的應用

年份酒就是指窖藏的時間長的酒，以茅臺為例，有15年30年50年80年的年份酒，年份時間越長價格越高！年份酒深受一些愛酒人士的喜愛，因為年份越長酒就越醇香。一般認為，所謂年份酒就是指窖藏的時間，年份時間越長，香味越濃，口感越醇，價格也越高。本實驗通過檢測黃酒中揮發(fā)性有機物的差異用于辨別黃酒的年份。

樣品信息：不同年份的古越龍山黃酒，分別為3年、5年、8年、10年和20年；

實驗目的：通過黃酒揮發(fā)性有機物信息，識別同一品牌黃酒的不同年限，為年份酒的快速判別提供可行性分析依據(jù)；

注：每種年份酒分別做三個平行樣，編號分別為：A、B、C

檢測方法：取1ml黃酒樣品于20ml頂空進樣瓶中，在室溫條件下經(jīng)頂空進樣用氣相離子遷移譜儀FlavourSpec®進行測試，經(jīng)G.A.S.開發(fā)的強大功能軟件分析可給出樣品中揮發(fā)性有機物的差異譜圖；PCA插件可將樣品進行分類；軟件內(nèi)置的2014NIST數(shù)據(jù)庫和IMS數(shù)據(jù)庫可將物質(zhì)進行定性分析，繪制標準曲線后可進行定量分析。

數(shù)據(jù)分析：

1.不同存儲年限的古越龍山黃酒樣品的Reporter分析

GAS公司開發(fā)的LAV軟件可以給出黃酒樣品中揮發(fā)性有機物的Reporter圖，用戶可直觀觀察樣品中揮發(fā)性有機物的差異，如下圖所示。

圖1.古越龍山不同年限黃酒（3年至20年）的氣相離子遷移譜圖

氣相離子遷移譜圖說明：

1. 縱坐標為氣相保留時間，橫坐標為離子遷移時間；

2. 整個色譜圖背景為藍色，紅色豎線為RIP峰（反應離子峰）；

3. RIP峰右側(cè)的每一個點代表一種揮發(fā)性有機物如區(qū)域A，白色表示該揮發(fā)性有機物濃度較少，紅色表示該揮發(fā)性有機物濃度較大，顏色越深表示濃度越大（如區(qū)域B中標出的幾種揮發(fā)性有機物）。

圖2 古越龍山不同年限黃酒（3年到至20年）的氣相離子遷移譜差異圖

如圖2所示：

1.以gu3A為參比，對比gu5A至gu20A與之的差異，濃度相同的物質(zhì)顏色抵消為白色，如gu5A至gu20A的背景顏色，參比樣品的背景顏色仍為藍色。

2.被參比樣品中的紅色區(qū)域表示該組份的濃度高于參比樣品。紅色越深，表示該物質(zhì)濃度越高如區(qū)域A；被參比樣品中的藍色區(qū)域表示樣品中該組份的濃度比參比樣品中的低。顏色越深，表示濃度越低如區(qū)域B所示。

經(jīng)FlavourSpec®的快速分析可知：古越龍山黃酒在不同儲存年限在揮發(fā)性有機物種類（信號峰的數(shù)目及位置）及濃度（信號峰的強度）上相似性很大；但并非隨存儲時間越長揮發(fā)性有機物的濃度越高，從Reporter插件分析可知8年的古越龍山黃酒樣品揮發(fā)性有機物的濃度最高。

2 不同存儲年限古越龍山黃酒樣品的指紋圖譜分析

選取黃酒樣品中的所有揮發(fā)性有機物，形成指紋圖譜，如下圖所示：

圖3 古越龍山不同年限黃酒樣品的指紋圖譜

注： 1.橫坐標為每個樣品中選取的信號峰，每個樣品均做了三個平行樣

2.縱坐標為同一保留時間及漂移時間下的有機物的信號峰

3.樣品編號在圖片右側(cè)，相同顏色表示同一個樣品所做的三個平行樣

從圖3中可清楚看出：

1.不同存儲年限的古越龍山黃酒樣品中均含有某些揮發(fā)性有機物如區(qū)域A，但隨著存儲時間的增長，這些揮發(fā)性有機物的濃度逐漸降低。

2.不同存儲年限的古越龍山黃酒樣品中均含有某些揮發(fā)性有機物如區(qū)域B，但隨著存儲時間的增長，這些揮發(fā)性有機物的濃度逐漸增高；但8年的古越龍山黃酒中這類揮發(fā)性有機物的濃度最高。

從樣品揮發(fā)性有機物指紋圖譜可知：不同存儲年限的古越龍山黃酒在揮發(fā)性有機物種類上差異較小；但在濃度上差異較大。總體趨勢是隨著存儲年限的延長，大多數(shù)的揮發(fā)性有機物濃度增大，但在8年的古越龍山酒這類揮發(fā)性有機物的濃度最高。

3 不同存儲年限古越龍山酒的PCA分析

軟件根據(jù)所選擇揮發(fā)性有機物信號峰對其進行主成分分析，據(jù)此對樣品進行統(tǒng)計學上的分類，比較區(qū)別與差異，如下圖所示。

圖4 不同存儲年限古越龍山酒的PCA分析

圖4中每種顏色代表一種樣品，樣品顏色在圖中上方標出。隨著存儲年限的增長，古越龍山酒從左至右在PCA圖中分布，但8年的古越龍山酒在最右側(cè)（揮發(fā)性有機物的濃度最強），PCA分析進一步驗證了上述分析1和2的結(jié)論內(nèi)容。

結(jié)論

使用氣相離子遷移譜（GC-IMS）技術(shù)，黃酒樣品在不需要前處理和預濃縮的前提下可直接頂空進行分析，根據(jù)揮發(fā)性有機物的信息可對不同存儲年限的黃酒進行快速識別，指紋圖譜直觀可視，一眼便可看出不同年份黃酒揮發(fā)性有機物的差異，建立不同年份黃酒的分類模型后，我們可對市場上同種品牌不同年份的黃酒進行快速識別，該為快速識別年份酒提供了可行性的分析依據(jù)。