CN111830219B - 一种关联性判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于酿造技术领域，公开了一种关联性判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质的方法。该方法通过对实验动物(小鼠或大鼠)灌胃后30min‑2h内某个任意相同时间点动物自由运动1min的行为学参数及行为表现，酒体高级醇类物质定性定量分析数据以及醇类物质主成分、特征值、贡献率(方差百分比)、累积贡献率、因子负荷矩阵和权重的关联性分析，对每款酒体引起上头的主要高级醇类物质和饮后上头不适感明显的酒体进行判定。该方法可以对发酵酒、蒸馏酒及配置酒等不同酒类产品的品质及是否引起上头进行评价判定，从而为高级醇的调节抑制提供新的途径或手段，指导酒类产品设计改进。
Description
技术领域
本发明属于酿造技术领域，特别涉及一种关联性判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质的方法及应用。
背景技术
随着消费者生活水平的提升，饮后舒适，不易醉的酒更受青睐。所谓饮后舒适，即饮后不适感弱。饮酒上头通常指人在饮酒后，呈现出醉酒状，主要表现为异常兴奋和异常麻木，头晕和头痛。造成饮后不适感的原因相当复杂，包括饮酒人的身体状况、饮用量、饮酒习惯、思维情绪及环境因素等。目前研究结果表明，造成饮后上头原因，一是由于乙醇自身的麻醉作用和其所代谢产生的乙醛引起的脑缺氧，二是由于酒体自身的复杂成分在人体内的作用以及代谢，这些物质包括高级醇，生物胺等物质。其中高级醇是三个碳以上一元醇类物质的总称，在白酒中常见的有异戊醇、正丙醇、异丁醇、正己醇等。高级醇是浓香型白酒中的重要成分和呈味物质。适量的高级醇能够使酒体醇甜，还能与酸酯化生成酯类物质，使酒体丰满。但由于高级醇化学结构较乙醇更为复杂，代谢也更加缓慢，过量累积会导致肝损伤，同时其对人体神经系统所产生的毒害和麻醉作用比乙醇更强，其能使神经系统充血，对脑神经细胞的损害作用，使人产生头疼、头晕的感觉，引起大醉现象。
高级醇是评价酒体质量的重要指标之一。现有的技术方法多采用化学分析法和仪器分析法来检测白酒中的高级醇，或从酿酒工艺上对酒体中的高级醇进行调控。鲜有方法对酒体中引起上头的高级醇类物质进行确定。因此，发明一种准确判定酒中引起上头的主要高级醇类物质的方法，将为高级醇的调节抑制提供新的途径或手段，具有重要的理论和应用价值，是非常迎合酿造技术领域需求的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种关联性判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质的方法，本发明的另一个目的在于提供所述方法在酒类酿造技术领域中的应用。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的，包括如下步骤：
1、酒体灌胃及旷场运动行为学参数采集与分析：
（1）对实验动物（清洁Ⅱ级小鼠（体重20±5g）或大鼠（体重150±50g））随机分组，每组5-10只动物，分别对实验组的每组动物灌胃相同酒精（乙醇）克数的不同酒体类型的酒体，同时对照组动物灌胃相同酒精（乙醇）克数的食用酒精和生理盐水。
（2）通过旷场实验动物行为学跟踪系统对灌胃上述实验组和对照组的动物自主运动行为进行实时跟踪分析，采集灌胃后30 min-2h内某个任意相同时间点动物自由运动1-5min的行为学参数，对其中的活动总路程、平均速度、停滞时间、停滞次数进行统计学分析。
（3）分别对灌胃每个酒体的实验组动物与灌胃食用酒精的对照组动物行为进行显著性差异分析，同时结合对酒体和行为学参数进行对应性分析，找到分别引起动物行为呈现相对正常、兴奋、异常兴奋、麻木和异常麻木的酒体。认为可以引起动物行为表现异常兴奋和异常麻木的酒体是具有典型上头特征的酒。
2、酒体高级醇类物质定性定量测定及主成分分析：
（1）通过采用化学分析法和仪器分析法对上述实验酒体中的高级醇类物质进行定性和定量分析，每个酒体确定10-13种除乙醇外的其他醇类物质。
（2）通过PCA方法将所检测出高级醇作为指标进行主成分分析，得出每个高级醇类物质主成分各自的特征值、贡献率（方差百分比）、累积贡献率、因子负荷矩阵和权重。根据权重数据分析确定每个酒体在其所含醇类物质中起到主要作用的1-3种主成分醇类物质；
3、灌酒后动物上头行为表现与酒体中主要贡献的关键高级醇类物质关联性判定：
将上述步骤1和步骤2的结果综合分析，对每款酒体引起上头的主要高级醇类物质进行关联性判定。判定引起上头表现为酒后行为异常兴奋的酒体中醇类物质为主要贡献的高级醇类物质，将该酒体作为上头表现异常兴奋的参比酒体；判定引起上头表现为酒后行为异常麻木的酒体中醇类物质含量为主要贡献的高级醇类物质，将该酒体作为上头表现异常麻木的参比酒体。
附图说明
附图1：酒体-小鼠行为指标对应分析图。
附图2：醇类物质权重分析PCA投影图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式做进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此；在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同与在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下列公开具体实施例的限制。
实施例1
一种关联性判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质的方法，包括以下步骤：
1、酒体灌胃及旷场运动行为学参数采集与分析：
（1）对80只清洁Ⅱ级小鼠（体重20±5g）随机分组，每组10只动物，分别对实验组的每组动物灌胃相同酒精（乙醇）克数的不同酒体类型的酒体（实验组酒体A、B、C、D、E、F分别为市售的6款不同品牌浓香型白酒，均为52%vol），同时对照组动物灌胃相同酒精（乙醇）克数的食用酒精（52%vol）和生理盐水，所有组的动物灌胃剂量均为15ml/kg。
（2）通过旷场实验动物行为学跟踪系统对灌胃上述实验组和对照组的动物自主运动行为进行实时跟踪分析，采集灌胃后30 min时间点动物自由运动1 min的行为学参数，对其中的活动总路程、平均速度、停滞时间、停滞次数进行统计学分析。所述旷场实验动物行为学跟踪系统为ANY-Maze系统（美国Stoelting公司），该仪器主要由一个半径为20cm的白底箱壁透明半封闭有机玻璃圆筒组成，其顶部中央悬挂有摄像机，并与记录系统相连，以此来跟踪小鼠在旷场中的行为，其数据由ANY-Maze软件进行记录并分析。
（3）分别对灌胃每个酒体的实验组动物与灌胃食用酒精的对照组动物行为进行显著性差异分析，同时结合对酒体和行为学参数进行对应性分析，找到分别引起动物行为呈现相对正常、兴奋、异常兴奋、麻木和异常麻木的酒体。认为可以引起动物行为表现异常兴奋和异常麻木的酒体是具有典型上头特征的酒。
小鼠灌胃A、B、C、D、E、F酒体30min后在旷场中运动1min的行为学指标见表1。统计学分析采用 SPSS Statistics 24软件，使用单因素 ANOVA方法进行统计，并使用Tableau作图，数据使用均数±标准误表示。
表1各组小鼠灌胃30min后在旷场中运动1min的行为学指标( )
| 组别 | 活动总路程(m) | 平均速度(m/s) | 停滞时间(s) | 停滞次数 |
| A | 7.212±0.721 | 0.120±0.029 | 0.550±0.132 | 0.500±0.024 |
| B | 9.437±1.036 | 0.158±0.017 | 1.850±0.433 | 2.670±0.585 |
| C | 7.862±0.640 | 0.131±0.022 | 2.667±0.492 | 1.830±0.249 |
| D | 11.157±1.292 | 0.186±0.022 | 2.100±0.421 | 2.670±0.430 |
| E | 9.168±1.031 | 0.166±0.026 | 0.367±0.079 | 0.670±0.094 |
| F | 8.759±0.943 | 0.153±0.023 | 1.850±0.390 | 3.000±0.915 |
| 食用酒精组 | 6.607±0.723 | 0.110±0.030 | 1.850±0.238 | 1.330±0.055 |
| 生理盐水组 | 7.479±0.085 | 0.125±0.001 | 1.600±0.245 | 1.600±0.045 |
在各实验组与食用酒精组的比较中发现，酒体B、D、E、F组灌胃30min后的小鼠，在旷场运动1min内，活动总路程和平均速度均显著增加（P<0.05）；灌胃A、E两组酒体的小鼠停滞时间和停滞次数均显著低于食用酒精组（P<0.05），而C组小鼠的停滞时间则显著高于食用酒精组（P<0.01)，B、D、F组的停滞次数相较于食用酒精组明显增加（P<0.05）。将A、B、C、D、E、F各行为学指标进行对应分析（附图1）。
2、酒体高级醇类物质定性定量测定及PCA分析：
（1）通过采用化学分析法和仪器分析法对上述实验酒体中的高级醇类物质进行定性和定量分析，每个酒体确定13种除乙醇外的其他醇类物质，其中包含12种高级醇，分别为仲丁醇、正丙醇、异丁醇、2-戊醇、正丁醇、活性戊醇、异戊醇、正戊醇、正己醇，1, 2-丙二醇、糠醇以及2-苯乙醇，各酒体醇类物质含量测定结果见表2。所述化学分析法和仪器分析法为GC-FID，其色谱条件为：载气：N2；流速：1mL∕min；检测器：FID（280℃）；H2：45ml/min；空气：450ml/min；色谱柱：CP-Wax57CB。升温程序，起始温度：35 ℃，保持4.00min；以4.0 ℃∕min升温到60 ℃，再以10.0 ℃∕min升温到130 ℃，再以15.0 ℃∕min升温到205 ℃，保持15.00min。采用30︰1分流比进样。采用内标法，内标物选用常用的叔戊醇。
A、B、C、D、E、F六款白酒按照给定条件进行GC-FID检测，检测共计13种醇类物质，含量结果见表2。
表2六款酒体醇类物质含量（mg/L）
| 风味物质 | A | B | C | D | E | F |
| 甲醇 | 88.89 | 126.97 | 139.25 | 128.97 | 92.44 | 127.84 |
| 仲丁醇 | 78.63 | 39.36 | 49.33 | 38.08 | 29.77 | 54.04 |
| 正丙醇 | 852.1 | 160.45 | 206.69 | 307.07 | 98.84 | 197.98 |
| 异丁醇 | 82.6 | 132.63 | 90.2 | 238.4 | 48.25 | 91.05 |
| 2-戊醇 | 15.42 | 55.4 | 40 | 120.71 | 17.68 | 37.55 |
| 正丁醇 | 67.85 | 45.76 | 171.83 | 53.5 | 72.64 | 153.71 |
| 活性戊醇 | 55.46 | 54.93 | 54.62 | 42.92 | 23.17 | 46.84 |
| 异戊醇 | 188.11 | 308.66 | 236.07 | 414.87 | 78.46 | 205.48 |
| 正戊醇 | 3.66 | 4.15 | 8.16 | 3.99 | 2.7 | 6.55 |
| 正己醇 | 36.83 | 38.76 | 66.73 | 44.83 | 41.8 | 75.4 |
| 1,2-丙二醇 | 34.03 | 9.56 | 2.27 | 1.64 | 2.84 | 7.72 |
| 糠醇 | 4.39 | 4.75 | 3.62 | 4.72 | 3.45 | 2 |
| 2-苯乙醇 | 4.09 | 3.44 | 3.93 | 3.84 | 2.02 | 2.35 |
（2）通过PCA方法将所检测出高级醇作为指标进行主成分分析，共计得到3个主成分，得出每个高级醇类物质主成分各自的特征值、贡献率（方差百分比）、累积贡献率（表3）、因子负荷矩阵（表4）和权重。根据权重数据分析确定每个酒体在其所含醇类物质中起到主要作用的3种主成分；从表4中可知，前3个主成分特征根大于1，且累计贡献率达到92%，故选择前3个因子。从表5中可以得知，异戊醇、异丁醇和2-戊醇在主成分1（FAC 1）上有较大载荷；正戊醇，正己醇及正丁醇在主成分2（FAC 2）上有较大载荷；仲丁醇、正丙醇则在主成分3（FAC3）中拥有较大载荷。权重分析见附图2（PCA投影图）。
表3主成分提取总方差解释
表4因子负荷矩阵分析
3、灌酒后动物上头行为表现与酒体中主要贡献的关键高级醇类物质关联性判定：
将上述步骤1和步骤2的结果综合分析，对每款酒体引起上头的主要高级醇类物质进行关联性判定。判定引起上头表现为酒后行为异常兴奋的酒体中异戊醇含量为主要贡献的高级醇类物质，将该酒体作为上头表现异常兴奋的参比酒体；判定引起上头表现为酒后行为异常麻木的酒体中正丙醇含量为主要贡献的高级醇类物质，将该酒体作为上头表现异常麻木的参比酒体；六组酒体引起小鼠行为表现、酒体上头程度、主成分醇类和主要贡献高级醇判定结论见表5。
表5每组酒体灌胃小鼠后的行为表现和酒体上头程度判定结论
Claims (3)
1.一种关联性判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质的方法，包括如下步骤：
步骤1，酒体灌胃及旷场运动行为学参数采集与分析：
① 对实验动物清洁Ⅱ级小鼠，体重20±5g，或大鼠，体重150±50g随机分组，每组5-10只动物，分别对实验组的每组动物灌胃相同酒精（乙醇）克数的不同酒体类型的酒体，同时对照组动物灌胃相同酒精（乙醇）克数的食用酒精和生理盐水；
② 通过旷场实验动物行为学跟踪系统对灌胃上述实验组和对照组的动物自主运动行为进行实时跟踪分析，采集灌胃后30 min-2h内某个任意相同时间点动物自由运动1-5 min的行为学参数，对其中的活动总路程、平均速度、停滞时间、停滞次数进行统计学分析；分别对灌胃每个酒体的实验组动物与灌胃食用酒精的对照组动物行为进行显著性差异分析，同时结合酒体和行为学参数进行对应性分析，找到分别引起动物行为呈现相对正常、兴奋、异常兴奋、麻木和异常麻木的酒体，认为可以引起动物行为表现异常兴奋和异常麻木的酒体是具有典型上头特征的酒；
步骤2，酒体高级醇类物质定性定量测定及主成分分析：
① 通过采用化学分析法和仪器分析法对上述实验酒体中的高级醇类物质进行定性和定量分析，每个酒体确定10-13种除乙醇外的其他醇类物质；
② 通过PCA方法将所检测出高级醇作为指标进行主成分分析，得出每个高级醇类物质主成分各自的特征值、贡献率、累积贡献率、因子负荷矩阵和权重，根据权重数据分析确定每个酒体在其所含醇类物质中起到主要作用的1-3种主成分醇类物质；
步骤3，灌酒后动物上头行为表现与酒体中主要贡献的关键高级醇类物质关联性判定：
将上述步骤1和步骤2的结果综合分析，对每款酒体引起上头的主要高级醇类物质进行关联性判定，判定引起上头表现为酒后行为异常兴奋的酒体醇类物质为主要贡献的高级醇类物质，将该酒体作为上头表现异常兴奋的参比酒体；判定引起上头表现为酒后行为异常麻木的酒体醇类物质为主要贡献的高级醇类物质，将该酒体作为上头表现异常麻木的参比酒体。
2.如权利要求1所述的方法在判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质中的应用。
3.如权利要求1所述一种关联性判定酒体中引起上头的主要高级醇类物质的方法，其特征在于：所述酒体包括中国白酒各大香型及国外其他蒸馏酒酒种产品，啤酒、黄酒、葡萄酒及其他发酵酒酒种产品，果露酒、保健酒及其他配置酒种产品。
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