Rapid qualitative and quantitative analysis of strong aroma base liquor based on SPME-MS combined with chemometrics

To objectively classify and evaluate the strong aroma base liquors(SABLs)of different grades,solid-phase microextraction-mass spectrometry(SPME-MS)combined with chemometrics were used.Results showed that SPME-MS combined with a back-propagation artificial neural network(BPANN)method yielded almost the same recognition performance compared to linear discriminant analysis(LDA)in distinguishing different grades of SABL,with 84%recognition rate for the test set.Partial least squares(PLS),successive projection algorithm partial least squares(SPA-PLS)model,and competitive adaptive reweighed samplingpartial least squares(CARS-PLS)were established for the prediction of the four esters in the SABL.CARS-PLS model showed a greater advantage in the quantitative analysis of ethyl acetate,ethyl butyrate,ethyl caproate,and ethyl lactate.These results corroborated the hypothesis that SPME-MS combined with chemometrics can effectively achieve an accurate determination of different grades of SABL and prediction performance of esters.

乌衣红曲黄酒年份特征挥发性物质指纹图谱分析

目的:建立乌衣红曲黄酒基酒挥发性成分指纹图谱,用于年份基酒酒龄的判别。方法:通过顶空固相微萃取-气相色谱联用质谱法(HS-SPME-GC-MS)分析不同陈酿时间的乌衣红曲黄酒中的挥发性成分,结合正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)和Spearman相关性分析确定与年份相关的关键成分,用于构建年份基酒特征指纹图谱。结果:从不同年份的乌衣红曲黄酒中,共检出并定性挥发性成分122种,与陈酿时间显著相关的有20种(|r|>0.5),其中N-苯甲酰甘氨酸乙酯、6-庚烯酸乙酯、乙酸-2-乙基苯酯等8种与陈酿时间呈正相关关系,2-呋喃甲醇、辛酸、庚酸乙酯等12种与陈酿时间呈负相关关系。基于筛选的20种年份特征挥发性物质,构建了乌衣红曲黄酒基酒年份基酒指纹图谱。依据香气成分的OPLS-DA分析和指纹图谱数据信息将2~15年陈乌衣红曲基酒样品区分为青陈酒(2~4年)、中陈酒(5~9年)、老陈酒(10~15年)3个类别,并通过二次取样分析,验证所建图谱的可靠性。结论:GC-MS技术构建的挥发性成分指纹图谱可为乌衣红曲黄酒基酒品质评价及酒龄的识别提供基础数据。

锆基非晶合金电解质等离子体抛光工艺及废液处理

电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳极挂具材料等电解质等离子体抛光工艺参数对锆基非晶合金表面粗糙度、晶化情况的影响,并利用正交试验进行参数组合优化,对比不同参数对于表面粗糙度的影响显著程度。最后针对抛光后废液污染的问题,探究并配套合适的废液处理方案。结果表明:影响抛光后材料表面质量因素的显著程度为抛光时间>工作电压>初始温度>硫酸铵浓度,最优抛光工艺参数组合为抛光时间8 min,工作电压220 V,初始温度88℃,硫酸铵浓度为5%,此时表面粗糙度为0.103μm。经化学混凝沉淀法和离子交换树脂法组合工艺处理后,出水废液中的重金属和氟离子浓度均能达国家电镀污染物排放标准。研究成果可为电解质等离子体抛光在锆基非晶合金的实际生产提供工艺指导,有助于推广锆基非晶合金结构件的产业化应用,促进锆基非晶合金的大规模工业生产。

不同季节大曲混合酿造对特香型基酒风味成分的影响

研究选取了夏、春混合曲以及夏、秋混合曲进行车间酿造实验,结果表明:两种季节混合曲实验中各基酒的风味物质与单一季节曲的对照基酒风味成分存在显著差异(P<0.05),其中两个比例不同季节混合曲的基酒中的总酸、总酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸、丁酸、己酸和乳酸、正丁醇、正己醇及2-甲基-1-丁醇含量具有显著性影响(P<0.05)。各类基酒的感官分析可知,夏、春混合曲比例为3∶1时,夏、秋混合曲比例为3∶2时,在面糟、粮糟和丢糟酒中皆可得到品质更优的基酒,而在单一季节曲的各层级基酒均未得到。

酱香型白酒不同轮次基酒风味特征分析

酱香型白酒由不同轮次基酒分别长期贮存、精心勾调而成,其酒体品质的好坏与基酒质量相关。该研究通过对酱香1~7轮次基酒理化指标、感官特征及风味成分进行分析,以探索不同轮次基酒的风味特征。结果表明,酒精度、总酸、总酯含量随轮次增加而逐渐降低;1、2轮次基酒粮香、酸香及酸涩味突出,3、4、5轮次基酒曲香、酱香、花香、水果香、醇甜感及柔和感突出,6、7轮次基酒焦糊香、苦味及后味突出;共检出风味成分142种,正交偏最小二乘法判别分析结合t检验筛选出重要差异变化成分20种;香气活性值分析筛选出风味贡献成分49种,其中具有统计学意义的特征风味成分13种,以酯类和醇类为主;偏最小二乘回归分析显示粮香、酸香及酸涩味与乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丙醇、乙酸及异丁酸乙酯等呈正相关;酱香、曲香、花香、水果香等与乳酸乙酯、辛酸乙酯、2-十一酮及异戊酸乙酯等呈正相关;焦糊味、苦味及后味与异戊醛、乙醛、乙缩醛、苯乙醛、糠醛等呈正相关。该研究系统解析了酱香轮次基酒的风味特征,对酱香型白酒酒体设计、品质提升及风味创新具有重要意义。

双堆堆积影响酱香型白酒发酵的机理研究

通过在酱香型白酒第六轮次高温堆积过程中,将两组堆子分别进行大堆和双堆堆积发酵,考察比表面积增大在酿造过程中对酱香型白酒的影响。结果表明,与单独大堆堆积相比,双堆堆积的方式提升了酱香型白酒基酒的质量。根据酒醅分析结果,双堆堆积方式由于具有更大的比表面积,更能富集环境中的微生物,从而改变了酒醅微生物多样性,提升了芽孢杆菌属(Bacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)、枝芽孢杆菌属(Virgibacillus)等对于酱酒生产具有积极影响的菌属的相对丰度。基酒分析表明,具有更大比表面积的双堆堆积能够全方位提高基酒中的酯类、醇类、酸类、醛类、酮类、四甲基吡嗪等物质的含量,其四甲基吡嗪含量达到1.82μg/mL,而大堆对照组中未检出。最终使得双堆组基酒酱香、焦香风味突出,酒体醇厚。

面向不平衡数据集的浓香型白酒基酒等级分类研究

为解决基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪采集的浓香型白酒基酒等级分类中样本不均衡导致分类模型性能下降的问题,提出了一种面向不平衡数据集的浓香型白酒基酒分类研究。该方法首先采用合成少数类过采样技术(SMOTE)对浓香型基酒样品中少数类样本进行扩充,改善样本的不均衡性;然后结合稀疏主成分分析(SPCA)对GC-MS图谱数据进行降维;最后使用深度森林(DF)分类器建立浓香型白酒基酒分类识别模型。结果表明,使用SMOTE算法对基酒数据集进行平衡之后能够有效提高模型分类准确率,所建立的浓香型基酒分类模型正确率达到96.61%,该分类模型的建立对基酒等级分类能起到一定的指导和借鉴作用。

基于气相色谱数据的浓香型基础酒组合研究

为提高浓香型基础酒组合质量及效率,构建了获取基础酒组合最佳方案的新方法。根据标样的酒体风格选择包含所有感官要素的基础酒,基于基础酒和标准酒样的色谱数据,筛选18种风味物质作为指标,建立了以7种基础酒百分比为自变量,以组合样与标样之间欧氏距离平方的值为因变量的非线性多元函数模型,以因变量取值最小为优化目标,计算得到7种基础酒的百分比,经验证可大大提高组合样品与标样的相似度,新样品的相似度和感官评分均能满足生产需求。该方法可直接应用于浓香型白酒组合方案设计及相似度评价,对其他香型白酒的组合也有借鉴意义。

基于多元统计对比分析低度清香型酒基的处理方法

从降度用水、除浊过滤技术、特殊调味酒、新食品原料等方面共筛选出16种方法并应用在清香型酒基中。采用聚类分析和相关性分析对16个样品的气相值色谱-质谱指标变化率进行对比分析,确定有些方法对低度清香型酒基的风味影响基本相同;采用主成分分析对16个样品的感官评价、总酸变化率、总酯变化率3个因素建立综合评价模型,确定最好的方法是分别添加1%的竹叶酒、低聚果糖和酱酒。

汾酒基酒浸泡竹叶青酒12种单体药材的风味解析

竹叶青酒是以汾酒为基酒,以丁香、砂仁、菊花等12种名贵中草药的浸提液为基础配制而成的露酒。对以汾酒为基酒浸泡的12种单体药材风味的解析研究,有利于明晰浸提过程中12种药材在基酒中呈香的重要性强度。本文利用顶空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)结合气相色谱-嗅闻-质谱联用技术(Gas chromatography-olfactometry-mass,GC-O-MS)对以汾酒为基酒浸泡的12种单体药材的风味成分进行解析共发现47种呈香成分,其中萜类成分和芳香族成分呈现的药香、木香、甜香、蜂蜜香和花香是这12种药材中最重要的香气特点。该研究结果为进一步深入研究竹叶青酒药材的香气特点及竹叶青酒的风味特征提供了科学的理论基础。

新型接地材料在汕头土壤浸出液中的腐蚀电化学行为

[目的]研究导电高分子基复合接地材料在汕头地区变电站土壤浸出液中的腐蚀电化学行为,为导电高分子基复合接地材料的服役寿命和工程设计提供理论参考与数据支撑。[方法]通过开路电位、动电位极化曲线、电化学阻抗谱等电化学测试,对比研究了不同接地材料在汕头土壤浸出液中的腐蚀电化学行为。[结果]与20钢和镀锌钢相比,导电高分子基复合接地材料的腐蚀电位最正,腐蚀电流密度最低,低频阻抗模值最大。不同接地材料在汕头土壤浸出液中的耐腐蚀性能大小排序为:导电高分子基复合接地材料>镀锌钢> 20钢。[结论]导电高分子基复合接地材料在汕头土壤浸出液中的耐蚀性明显高于20钢与镀锌钢。

氢氧化锂结晶母液中铊金属的高效脱除研究

以8%铁基纳米悬浮剂作吸附剂,能够高效、便捷并具有选择性地去除氢氧化锂结晶母液中的铊(Tl)元素。实验结果表明:向500 mL氢氧化锂结晶母液(Li含量为10~17 g/L)中加入30 mL 8%铁基纳米悬浮剂,搅拌1 h,能够完全去除氢氧化锂结晶母液中的Tl元素。此外,氢氧化锂结晶母液经吸附和过滤后,滤液静置24 h后会产生红褐色的絮状物,再次过滤并检测结果显示其主要成分为Fe(OH)_(3)。

新疆产区白玉霓白兰地基酒一次蒸馏过程中挥发性化合物变化

该研究采用顶空固相微萃取(HS-SPME)以及气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对新疆产区白玉霓白兰地基酒一次蒸馏中挥发性成分进行分析。结果表明,蒸馏过程中共检测出58种挥发性化合物,包括醇类14种、酯类23种、酸类6种、醛酮类15种。其中高级醇和酯类物质含量在酒精度低于47%vol时出现大幅下降,酸类物质总含量在蒸馏中段含量较高,蒸馏的前段和后段含量较低,醛酮类物质呈现“U”形状变化。因此采取适当的比例去除酒头和酒尾对白玉霓白兰地品质保证具有重要意义,为新疆产区的白玉霓白兰地蒸馏工艺提供理论参考。

不同窖泥对特香型基础酒风味成分影响的分析研究

本文研究了不同窖泥对特香型基础酒总酸、总酯、风味物质骨架成分含量及感官特征等的影响。结果表明,不同窖泥处理的基酒样品之间的总酸、总酯及酸、酯、醇、醛等微量物质成分含量差异显著(P<0.05),且营养窖泥组普遍高于其他处理组;不同窖泥样品的感官评价得分差异不显著(P>0.05);通过主成分综合评价分析,三组样品得分排名为:营养窖泥组>简易窖泥组>CK组。

琅琊台浓香型白酒大茬与双轮底基酒挥发性成分分析

为研究琅琊台浓香型白酒的大茬和双轮底2种基酒样品中的挥发性物质差异,使用液液萃取结合二维气相色谱-质谱联用仪鉴定出344种化合物,其中69种化合物首次在白酒中检测到。经对比发现,发酵期延长后,样品中醛、酮、酸类物质种类明显减少,而酯类物质种类明显增多,酯类和酸类物质浓度的增长表现出显著性差异;对344种化合物进行偏最小二乘法和主成分分析,得到39种可有效区分2种样品的关键物质。使用热图聚类分析关键物质发现,样品主要差异在于:大茬基酒中含烯烃结构的长链脂肪酸酯浓度较高,双轮底基酒中短链脂肪酸酯浓度较高。发酵期延长后白酒的风味物质特征更符合浓香型白酒的典型特征,双轮底发酵可以明显提升白酒的浓香特性。

功能菌添加对芝麻香原酒中吡嗪类化合物含量的影响研究

目的 探究功能菌添加对芝麻香原酒中吡嗪类化合物含量的影响。方法 将功能菌株MW-BS1进行扩大培养后,制成功能菌液和功能麸曲,以相同的接种量(10%)加入到堆积糖化之前的芝麻香酒醅中。采用气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)测定酒醅、原酒中的吡嗪类化合物,并对酒醅进行常规理化检测、原酒感官评价,分析功能菌的不同添加方式对酒醅和原酒中吡嗪类化合物的影响。结果 功能菌液、功能麸曲两种方式,分别将芝麻香型原酒中吡嗪类化合物总含量提高3.01倍、5.06倍,四甲基吡嗪含量提高了4.23倍、7.67倍。结论 通过对吡嗪类化合物的定量检测及原酒的感官评价表明,功能麸曲的使用,芝麻香原酒焦香更加浓郁,酒体更为饱满协调。该研究为进一步改善芝麻香型原酒中吡嗪类化合物的含量提供了切实可行的途径。

不同轮次酱香型白酒中吡嗪类化合物含量分析

本文建立了一种液液微萃取与气相色谱-氮磷检测器结合同时测定酱香型白酒中8种吡嗪类化合物(2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2,6-二乙基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪、2-乙酰基-3,5-二甲基吡嗪)的定量方法。方法学考察结果表明,8种吡嗪类化合物具有良好的线性关系,相关系数R^(2)范围在0.9975~0.9999之间,检出限为1.07~28.09μg/L,定量限为3.57~93.63μg/L;在3个不同质量浓度水平下的加标回收率在88.4%~108.4%之间,相对标准偏差(RSD)在2.13%~5.30%之间。该方法具有操作快速准确、重复稳定、准确度高的特点,适用于酱香型白酒中吡嗪类化合物的定量分析;研究发现不同轮次酒中吡嗪类化合物含量呈规律性变化,吡嗪类化合物含量在一、二轮次酒中较低,三轮次开始升高,在中间轮次(三、四、五、六轮次酒)中均维持较高含量。通过监控不同轮次酱香型白酒中吡嗪类化合物的含量,可实现工艺参数的监控与调控。

近红外光谱技术在北方浓香型白酒酿造糟醅理化指标快速检测中的应用

发酵糟醅质量在浓香型白酒酿造中起着关键作用,采用近红外光谱技术可实现对糟醅的及时、准确、高效检测。该研究利用近红外光谱法对北方浓香型白酒出入窖糟醅水分、酸度、淀粉三个理化指标进行了快速分析并建立了其预测模型。结果表明,入窖糟醅水分含量、酸度、淀粉含量模型的决定系数(R~2)分别为0.86、0.79、0.65,交互验证均方根误差(RMSECV)分别为0.77%、0.11 mmol/10 g、0.11%;出窖糟醅水分含量、酸度、淀粉含量模型的决定系数(R~2)分别为0.90、0.92、0.79,交互验证均方根误差分别为0.54%、0.16 mmol/10 g、0.49%,模型的质量较好。并且利用验证样品对模型进行外部验证,入窖糟醅水分、酸度、淀粉的模型预测的标准偏差分别为2.10%、0.22 mmol/10 g、1.32%,出窖糟醅水分、酸度、淀粉的模型预测的标准偏差分别为1.61%、0.56 mmol/10 g、1.13%,说明模型具有较好的预测能力,可用于生产分析检测。

基于气相色谱与支持向量机的浓香型白酒基酒等级判断模型研究

以浓香型白酒基酒为研究对象,采用气相色谱技术分析基酒中的挥发性风味物质成分,以特定时间间隔内色谱峰面积为数据点进行提取和计算,结合支持向量机(SVM)建立浓香型基酒质量等级判断模型。以SVM模型预测准确率为评价指标,通过单因素试验和响应面优化试验筛选出构建模型的最佳测试集比例和色谱数据,在最优条件下,依次对SVM类型和核函数进行优化,建立四个级别基酒质量等级判断模型,并设计分级多步预测试验分析不同级别基酒的识别情况。结果表明,当测试集比例为75%,色谱数据分析起始时间为5 min,分析结束时间为19 min,数据点间隔为1 min时,c-多类别支持向量分类的径向基(RBF)核函数所建四个级别基酒分级模型的准确率最高为94.0%。按照前述方法优化后,分级多步试验优化结果表明,三级酒分级准确率为100%,一级与二级基酒分级准确率为97.2%,特级与一级基酒分级准确率为95.1%。该研究同时发现己酸乙酯、乙醇、乳酸乙酯、乙酸乙酯对分级模型的累计方差贡献率可达79.1%,是基酒质量等级划分的重要风味物质。

近红外光谱结合气相色谱对浓香型白酒基酒定性鉴别分析

以52个来自四川不同产区浓香型基酒为研究对象,采用光栅型近红外光谱仪采集样品近红外光谱,结合气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)对酒样中挥发性组分进行检测。利用红外光谱分析软件-Bruker OPUS建立近红外光谱合格性测试模型,并对样品挥发性风味成分进行层次聚类分析(HCA)及主成分分析(PCA)。结果表明,样品中共检测出挥发性物质31种,包括醇类9种、醛类3种、酸类8种和酯类11种。HCA和PCA结果显示,对46个建模酒样分类结果一致,对验证样鉴别效果好且可与近红外合格性测试模型相互验证,说明该鉴别模型准确有效。酯类、酸类和醇类物质是造成样品近红外光谱差异性的重要原因,这一结论可为近红外光谱实现浓香型基酒快速分类鉴别提供科学依据。