1、毕业论文文献综述食品质量与安全葡萄酒中木塞污染物研究现状摘要葡萄酒以其独特的风味和营养价值著称，近年来我国葡萄酒产业高速发展并显示出良好的前景。葡萄酒品质是葡萄酒产业发展的关键。木塞污染物的存在严重影响到了葡萄酒的品质，对葡萄酒产业的发展具有重要影响。本文对国内外现有的木塞污染物检测技术从氯酚的衍生以及样品的制备，木塞污染物的预富集方法，气相色谱ECD检测与气质联用检测等方面进行了分析与概述。关键词葡萄酒；污染物；衍生；富集；色谱技术0引言葡萄酒是以葡萄为生产原料，经过酵母发酵、陈酿而成的低浓度饮料酒。由于生产所用原料及工艺的不同，从而使得葡萄酒品种繁多、琳琅满目；又由于其独特的工艺，使得葡萄
2、酒之中的大部分营养素相互融合、调和，从而构成了葡萄酒独特的风味及较高的营养价值。葡萄酒中富含糖分，酒石酸，苹果酸，花色素，单宁，矿物质，酯类，不仅具有人体生长发育所需要的原料物质、产能物质，而且还含有调节人体生理机能的功能性物质1。葡萄酒的保健功效以及独特的风味使得葡萄酒越来越受到大众的青睐。近年来，葡萄酒产业发展态势良好，我国葡萄酒年产量平均以每年L5左右的速度递增，葡萄酒消费也呈快速增长趋势。据统计，2009年全国葡萄酒产量为96万吨，同比增长2763。我国葡萄酒产业进入高速发展的快车道并显示出良好的发展前景2。然而葡萄酒的品质对葡萄酒产业的发展具有重要影响，而木塞污染是影响葡萄酒品质的主
3、要原因之一。研究木塞污染物的检测方法对于我国葡萄酒木塞污染物的检测能力的提高以及对进出口葡萄酒产业提供技术保障具有重要意义，在葡萄酒产业高速发展的时代具有很好市场应用前景以及现实意义。1木塞污染木塞污染的出现主要与2,4,6三氯酚（TCP），2,3,4,6四氯酚（TECP），五氯酚（PCP）以及2,4,6三氯苯甲醚TCA，2,3,4,6四氯苯甲醚（TECA），五氯苯甲醚（PCA）等物质有关，这些物质的存在以及相互之间的转化会使葡萄酒带有一股霉味，泥土味，从而影响到葡萄酒的风味和品质3。木塞污染物的来源一方面来源于葡萄酒酒窖，如木托盘，纸箱和包装材料等使用聚氯酚类杀菌剂，蒽醌类化合物等。另一方面
4、来源于生产过程中，如软木塞的精加工过程中，用次氯酸溶液清洁橡木桶等。以2,4,6三氯苯甲醚TCA为例，TCA的产生具有复杂的化学机理。其中最重要的机理是普通的微生真菌，例如曲霉菌，在潮湿环境下将氯酚转化为氯苯甲醚，而氯酚通常被用作杀虫剂和木头的防腐剂，并且对环境具有污染性。研究表明，在每升干白葡萄酒和气泡酒中最低可检测到2NGL的TCA，而在红葡萄酒中的含量一般认为10NGL的TCA即会影响到风味和品质4。而且。TCA是非常稳定的化合物，灌瓶后渗透到葡萄酒中的TCA比葡萄酒本身更稳定5。而TCA污染也占据了木塞污染的80以上。2国内外研究现状国内外关于木塞污染研究还比较少，尤其是对于木塞中氯酚
5、的检测研究。国内目前只有对于葡萄酒中TCA检测的相关报道，而对于TECA，PCA的相关检测方法尚未有报道，针对氯酚的研究也仅在饮用水,土壤以及纺织品检测中有所涉及610。国外有针对氯酚和氯苯甲醚的研究，但大部分针对的只是其中的两三种，比如RIU等11的研究就只针对氯代茴香醚的。因此研究一种能够六种木塞污染物同时检测的方法具有重要意义。目前国内外研究，用于木塞污染物的检测技术主要是气相色谱法和气相色谱串联质谱法，而所用的预富集的方法相对而言比较多，包括液液萃取、固相萃取（SPE）、顶空固相微萃取（SPME）、搅拌棒萃取（SBSE）等。3氯酚的衍生与样品的制备氯酚的衍生方法很多，衍生试剂的选择关键
6、，目前用于氯酚的衍生试剂主要包括五氟苄基溴12，乙酸酐，乙酸酐和吡啶（11），重氮甲烷，碘代甲烷等。王学东等13的衍生方案是向样品提取液中加入8ML010MOLL碳酸钠，振摇3MIN，静止分层后将水相放入一分液漏斗中，再向有机相中加人8ML010MOLL碳酸钠，振摇3MIN，静止分层后将水层放人同一分液漏斗中，合并两次提取的水层，将5ML水层溶液放人10ML的离心管中，加入乙酸酐、4ML石油醚，在振荡水浴上35加热混匀20MIN后，离心分离3000RMIN2MIN，静止放置20MIN后，吸取上层溶液供检测。这种方法相对而言比较复杂，而INSA等14提出了在提取液中加入2ML的5的K2CO3溶液
7、以及200L的乙酸酐振摇1MIN。然后，加入1ML正己烷混合后振摇1MIN。有机相将乙酰化的氯酚分离出来，水相用另1ML正己烷萃取。两次的有机相部分混合之后，用无水硫酸钠干燥之后再氮吹之后定容1ML供检测。但考虑到木塞污染物属于半挥发性物质，氮吹容易导致损失，实际检测过程中可以直接以2ML定容取部分进样。样品主要用的葡萄酒或者木塞浸出液。INSA等14采用的是木塞浸出液和葡萄酒样品。木塞浸出液由10个木塞浸在300ML水醇溶液（12（VV）24小时获得。而葡萄酒样品则是直接取刚打开的白葡萄酒取适量。4样品的预富集技术41固相萃取（SPE）固相萃取SOLIDPHASEEXTRACTION，SPE
8、技术基于液相色谱原理，可近似看作一个简单的色谱过程，是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的1516。在固相萃取的过程中，选取固相萃取小柱相当关键，高效、高选择性的固定相可以显著地提取率，减少溶液用量，节省时间和费用。MARTNEZURUUELA等3关于木塞污染物的固相萃取研究中，用沃特斯的OASISHLB小柱60和200MG。小柱用甲醇和PH35的超纯水进行活化。3ML和5ML的溶剂分别用于60和200MG小柱，样品不需要酸化，葡萄酒样品PH本就在酚类物质的PKA之下。葡萄酒样品恒流通过固相萃取小
9、组恒流40MLMIN1。吸附剂氮吹30分钟吹干。甲醇和正己烷作为洗脱剂。60MG的小柱只需用3ML的甲醇洗脱，而200MG小柱需要进一步使用2ML正己烷洗脱。鉴于HLB固相萃取小柱的高效性，所以在研究过程中选择这种柱子对于木塞污染物的分离纯化明显比C18的效果要好。42固相微萃取（SPME）固相微萃取（SOLIDPHASEMICROEXTRACTION，SPME）是从SPE的基础上发展起来的一种新的样品前处理技术，集采样萃取、浓缩、进样为一体，对样品有很强的富集作用，可以大大提高分析灵敏度17。SPME有三种基本的萃取模式直接萃取（DIRECTECTRACTIONSPME）、顶空萃取HEADS
10、PACESPME和膜保护萃取（MEMBRANEPROTECTEDSPME）。而萃取头是SPME装置的核心，其涂层的性质已经成为SPME方法成功与否的关键。与其他萃取方法一样，SPME萃取头涂层同样是遵循相似相溶的原则18。目前商品化的的涂层有聚二甲基硅氧烷PDMS、聚丙烯酸酯PA、聚二甲基硅氧烷二乙烯基苯PDMS/DVB、聚二甲基硅氧烷羧乙基PDMS/CAR；二乙烯基苯羧乙基DVB/CAR；聚乙二醇二乙烯基苯CW/DVB等19。张岱等20在赤霞珠干化葡萄和干化葡萄酒香气成分的分析中进行了如下处理葡萄冷冻低温18去籽，带皮打浆，然后称取10G，加入3G盐，摇匀。将10ML葡萄酒样品倒人于20ML
11、样品瓶中，加盐3G，摇匀。用DVB/CAR/PDMS萃取头，萃取温度为37，萃取35MIN。卫晓红等21对葡萄酒及软木塞中2,4,6三氯苯甲醚分析固相微萃取的过程是取葡萄酒50ML，用氨水调制中性，定容至100ML。量取5ML于15ML萃取瓶中，加入2GNAC1，封口。置磁力搅拌器上，35加热搅拌，PDMS萃取头萃取30MIN，进样，按色谱条件进行分析。罗煊等22对葡萄酒中马味物质的分析过程中，分别比较PA、PDMS、DVB/CAR/PDMS3种萃取头，得出结果DVBCARPDMS的效果最好。URUUELA等23做的关于木塞污染物的分析采用的固相微萃取萃取头有聚二甲基硅氧烷PDMS,100M，
12、聚二甲基硅氧烷二乙烯基苯PDMS/DVB,65M,聚丙烯酸酯PA，85M，聚二甲基硅氧烷羧乙基PDMS/CAR，75M,二乙烯基苯羧乙基聚二甲基硅氧烷DVB/CAR/PDMS，50/30M，比较之后100M的PDMS是最适合用于木塞污染物的固相微萃取的。在对于木塞污染物固相微萃取的研究中，PDMS对于氯酚的富集具有高效性，而PDMS/CAR能高效富集氯苯甲醚。43固相萃取搅拌棒SBSE固相萃取搅拌棒SBSE是在SPME基础上发展的一种新技术。萃取时吸附搅拌棒自身完成搅拌，可避免SPME中搅拌子对PAHS的竞争吸附；同时，由于SBSE中的PDMS萃取固定相体积一般为50250L。比SPME所用固
13、定相量大50500倍，表面积也提高100倍，因此提高萃取量50倍以上，更适合痕量有机物的萃取富集24。杨丽丽等25在SBSE与气质联用测定葡萄酒香气成分的研究中采用的搅拌棒长10MM，萃取涂层PDMS厚度05MM，含量为5L，使用前于热脱附装置中老化60MIN。取王朝半干白葡萄酒样10ML，置于20ML样品瓶中，放人搅拌棒萃取。吸附结束后，取出搅拌棒，用去离子水冲洗后再用滤纸吸干水分，将搅拌棒转移到热脱附装置中解吸附，进入GCMS。ZALACAIN等26在木塞污染物研究中采用的也是固相萃取搅拌棒萃取法，所用的萃取涂层是聚甲基矽氧烷。相对固相萃取和固相微萃取，搅拌棒萃取更高效，检测灵敏度相对更低
14、，但对于实验条件要求较高。5色谱检测技术氯酚和氯苯甲醚的检测过程中所用的检测技术主要是气相色谱法和气相色谱串联质谱法。气相色谱法，具有高效、灵敏、快速和应用范围广泛等特点，现已广泛用于酿酒工业、农产品检测、环境监测等方面。鉴于木塞污染物中均含有氯基团，气相色谱法采用的电子捕获检测器ECD。木塞污染物的感官阈值很低，所以我们需要的检测限也很低，痕量检测采用不分流进样。从各项对于木塞污染物的色谱程序中分析得出程序升温的初始时间过高或从初始温度直接升温，会造成色谱峰的严重拖尾。卫晓红等21分析初始温度采用50，完全避免了这个问题，使目标峰得到很好的分离，并保持尖锐和对称的峰型。进样方式采用不分流进样
15、。升温程序在出峰结果之后进行调试，根据氯酚和氯苯甲醚的保留时间进一步确定升温时间与温度的控制。气质联用法广泛应用于复杂组分的分离与鉴定中，其分辨率和灵敏度高。所以相对于GCECD，气质联用法具有更低的检测限。在邓晓军等4关于葡萄酒中TCA分析中，使用的色谱条件柱温60保持1MIN，以10MIN升至120，然后以5MIN升至150，再以30MIN升至240，保持5MIN。载气为HE气，流速10MLMIN，气化室温度260，不分流进样。质谱条件EI电离源，电子能量70EV，离子阱温度150，传输线温度250，溶剂延迟时间95MIN。TCA母离子为MZ210，子离子为MZ195，二次电离电压为044
16、V。电子倍增器电压EMV调谐值加200V。在气质联用的条件以及前处理条件优化下，检测限远低于TCA的感官阈值，达到了检测分析要求。6总结展望葡萄酒中木塞污染物的分析方法的研究对于葡萄酒品质的控制与监督具有重要意义，而且对于三种氯酚以及四氯苯甲醚，五氯苯甲醚在葡萄酒中的检测方法的研究能够填补我国在这方面的空白,为我国葡萄酒的进出口提供技术保障。木塞污染物分析方法的建立也可以为制定相关行业标准和国家标准以及有效控制贮存条件提供可靠的支持，对于我国科研和检测能力的提高具有重要意义。参考文献1鲍建民葡萄酒的营养成分及保健功能J酿酒,2006,33349502张燕,冯韶辉,白忠勤等对葡萄酒质量安全的探讨
17、J酿酒科技,2010,7193991023URUUELAAM,RODRGUEZI,CELARETA1DEVELOPMENTOFASOLIDPHASEEXTRACTIONMETHODFORTHESIMULTANEOUSDETERMINATIONOFCHLOROANISOLESANDCHLOROPHENOLSINREDWINEUSINGGASCHROMATOGRAPHYTANDEMMASSSPECTROMETRYJANALYTICACHIMICAACTA,2005,5491171234邓晓军,郭德华,李波等葡萄酒中痕量木塞污染物的顶空固相微萃取气相色谱串联质谱法检测J分析测试学报,2008,271
18、2L37513785PRAKS,GUNATAZ,GUIRAUDJPETALFUNGALSTRAINSISOLATEDFROMCORKSTOPPERSANDTHEFORMATIONOF2,4,6TRICHLOROANISOLEINVOLVEDINTHECORKTAINTOFWINEJFOODMICROBIOLOGY,2007,242712806巢猛,刘建明,陈明SPEHPLC法侧定水中2,4,6三氯酚和五氯酚J供水技术,2008,23057587齐尚忠分光光度法测定水质中五氯酚的含量J山西化工,2007,27440418周延生,王晓,王兴民气相色谱法测定土壤中的五氯酚J环境监测管理与技术,200
19、9,21345479李连元,李淑敏,鄂学礼顶空固相微萃取气相色谱法测定饮水中五氯酚J中国卫生工程报,2005,4530630810阮勇纺织品中五氯酚残留量检测方法的研究J上海纺织科技,2009,372404211RIUM,MESTRESM,BUSTOOETALDETERMINATIONOFTOTALCHLOROANISOLESINDIFFERENTKINDSOFCORKSTOPPERSJ2006,56331031412傅得锋,徐豫青用五氟苄基溴对五氯酚进行衍生化的方法J刑事技术,2002,6151613王学东,熊珺等环境中五氯酚残留检测方法的优化研究J华中师范大学学报,2006,4045405
20、4314INSAS,SALVADV,ANTICEDEVELOPMENTOFSOLIDPHASEEXTRACTIONANDSOLIDPHASEMICROEXTRACTIONMETHODSFORTHEDETERMINATIONOFCHLOROPHENOLSINCORKMACERATEANDWINESAMPLESJJOURNALOFCHROMATOGRAPHYA,2004,1047152015刘红,曾建勇,温贤有等固相萃取技术及其影响因素J现代农业科技,2010,1135116高巍,武中平,徐春祥等固相萃取技术研究进展J江苏食品与发酵2006,1263172117刘春红固相微萃取技术及其在国内食品领
21、域中的应用J生命科学仪器,2009,82232718胡国栋固相微萃取技术的进展及其在食品分析中应用的现状J色谱,2009,2711819高会云,何娟,刘德仓固相微萃取萃取头的研究进展J分析仪器,2007,21620张岱,王方,王伟等顶空固相微萃取气相色谱质谱联用技术比较赤霞珠干化葡萄和干化葡萄酒香气成分J食品与发酵工业,2010,36216817121卫晓红,李燕,张燕等固相微萃取气相色谱法测定葡萄酒及软木塞中2,4,6三氯苯甲醚TCAJ酿酒科技,2010,1904929522罗煊,李德美,于静等顶空固相微萃取气相色谱质谱法分析葡萄酒中马味物质J食品与发酵工业,2009,35712813223
22、URUUELAAM,SIZJMG,PIZARROCOPTIMISATIONOFTHEDERIVATISATIONREACTIONANDSUBSEQUENTHEADSPACESOLIDPHASEMICROEXTRACTIONMETHODFORTHEDIRECTDETERMINATIONOFCHLOROPHENOLSINREDWINEJJOURNALOFCHROMATOGRAPHYA,2004,104814115124徐媛,刘文民,赵景红等固相萃取搅拌棒萃取气相色谱分析海水中的多环芳烃J分析化学,2005,33101401140425杨丽丽,王方,张岱等搅拌棒吸附萃取气质联机分析SBSEGC/MS在葡萄酒香气分析中的应用J食品与发酵工业,2009,35415315726ZALACAINA,ALONSOGL,LORENZOCETA1STIRBARSORPTIVEEXTRACTIONFORTHEANALYSISOFWINECORKTAINTJJOURNALOFCHROMATOGRAPHYA,2004,1033173178
