采用响应面法优化HS-SPME条件及开发快速GC/MS方法定量甜葡萄酒中的乙酸乙酯

《Journal of Food Composition and Analysis》：Optimisation of HS-SPME conditions with a response surface methodology and development of a fast GC/MS method to quantify ethyl acetate in sweet wines

　　

贵腐甜白葡萄酒通常呈现浓郁、复杂的香气特征，以果香（柑橘、杏干、蜜饯橙皮）、辛香和花香为特点。然而，在橡木桶或瓶内陈酿期间，部分葡萄酒会产生令人不快的溶剂或洗甲水气味，这正是高浓度乙酸乙酯的特征。本研究提出了一种快速、无溶剂的固相微萃取-气相色谱-质谱联用（SPME-GC/MS）方法，用于定量乙酸乙酯；该方法足够快速、灵敏、准确且可靠，能够研究其随时间的变化。研究人员采用中心复合设计和响应面法确定了最佳萃取条件（离子强度、温度、平衡时间和萃取时间）。与基于蒸馏后气相色谱-火焰离子化检测（GC/FID）分析的官方国际葡萄与葡萄酒组织（OIV）方法相比，该方法表现出更好的重复性（相对标准偏差，RSD<2.9%）、再现性（RSD<4.8%）、准确性和灵敏性（定量限，LOQ<0.16 mg/L）。该方法被用于测定来自不同年份和产地的贵腐甜酒和风干甜酒中的乙酸乙酯。初步结果表明：（1）老年份葡萄酒中乙酸乙酯浓度似乎更高；（2）产地或生产工艺似乎不是影响乙酸乙酯浓度的主要因素。

甜白葡萄酒通常具有复杂浓郁的香气，但部分酒在橡木桶或瓶陈过程中会出现类似洗甲水的异味，这与乙酸乙酯浓度过高有关。乙酸乙酯广泛存在于葡萄酒中，其来源涉及酵母发酵、氧化酵母和醋酸菌代谢等。在甜酒中，高糖环境和陈酿过程可能促进其积累。目前官方推荐的OIV蒸馏-GC/FID法操作繁琐、耗时长，直接进样法则易污染进样口，而常见的多挥发物分析方法精密度不足、分析周期长。因此，建立一种快速、灵敏、准确且无溶剂的乙酸乙酯定量方法，对于研究其在陈酿过程中的演变具有重要意义。该研究发表于《Journal of Food Composition and Analysis》。

研究人员采用中心复合设计（CCD）和响应面法（RSM）优化顶空固相微萃取（HS-SPME）条件，并结合气相色谱-质谱联用（GC/MS）建立了甜葡萄酒中乙酸乙酯的快速定量方法。与官方OIV方法相比，新方法在重复性、再现性、灵敏度和准确度方面均更优，且样品量仅需1 mL、无需溶剂。将该方法应用于28款不同产地、类型和年份的贵腐甜酒及风干甜酒，初步揭示酒龄与乙酸乙酯浓度之间确实存在关联。该研究为甜酒陈酿过程中乙酸乙酯的溯源与感官影响研究提供了高效检测工具。

关键技术方法：采用DVB/CAR/PDMS（二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷）三相纤维的HS-SPME；通过中心复合设计结合响应面法考察离子强度（0~6 g/L NaCl）、萃取温度（30~60 °C）、平衡时间（1~44.5 min）和萃取时间（10~80 min）的影响；以氘代乙酸乙酯（乙酸乙酯-d₈）为内标，GC/MS在选择离子监测（SIM）模式下定量，监测离子为m/z 88、70、61、43（乙酸乙酯）和m/z 96、76、66、46（乙酸乙酯-d₈）。样品用水稀释10倍，最佳萃取条件为不添加NaCl，平衡1 min，50 °C萃取20 min。与蒸馏-GC/FID（OIV官方法）进行方法学比较。应用样本为28款甜酒，包括22款波尔多贵腐酒、3款其他产区贵腐酒（阿尔萨斯、卢瓦尔、托卡伊）和3款风干葡萄（passerillage）甜酒（汝拉、朱朗松、南非）。

3.1 固相微萃取（SPME）方法优化

3.1.1 乙酸乙酯稳定性与样品稀释

通过比较稀释因子2、4和10，研究人员发现稀释因子10能在峰面积和重复性之间取得最佳平衡，变异系数（CV）为1%~3%。同时，乙酸