張英姿,彭小東
(貴州省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院,貴州貴陽 550013)
白酒是中國傳統(tǒng)釀造酒中最為重要的一種酒,是以糧谷為主要原料,以大曲、小曲或麩曲以及酒母等為糖化發(fā)酵劑,經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾而制成的蒸餾酒,其發(fā)酵過程會(huì)形成多種風(fēng)味[1]。白酒的主要成分為水和乙醇,占98 %~99 %。其他微量成分為醛類、酯類、酸類、羧酸、多元醇、高級(jí)醇等有機(jī)物質(zhì),與白酒的質(zhì)量和風(fēng)味緊密相關(guān)[2]。白酒中高級(jí)醇是指含3 個(gè)碳以上的一元醇類物質(zhì),包括正丙醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇等。高級(jí)醇主要是通過氨基酸降解和糖代謝合成[2-3]。適量的高級(jí)醇可使白酒醇甜,呈香、呈味[2]。高級(jí)醇同時(shí)又是形成酸酯的前體物質(zhì),存儲(chǔ)之后會(huì)使酒香更加濃郁[2,4]。但如果高級(jí)醇含量過高,或存儲(chǔ)時(shí)間過長(zhǎng),則會(huì)產(chǎn)生不良作用,使酒體變得味苦辛辣,甚至引起人們頭痛[5]。因此,白酒企業(yè)在生產(chǎn)和勾兌過程中及時(shí)檢測(cè)高級(jí)醇的含量并控制在一定范圍,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)的把控很有必要。
作為高級(jí)醇重要組成成分之一的正丙醇通常味苦,呈青草香味,含量過高時(shí)會(huì)導(dǎo)致白酒風(fēng)味欠佳,嚴(yán)重影響品酒體驗(yàn)[4,6]。此外,正丙醇還容易導(dǎo)致醉酒和身體不適,有時(shí)會(huì)影響身體健康。因此,白酒中正丙醇的含量已成為我國白酒檢測(cè)的重要指標(biāo)[7-9],也是白酒檢測(cè)領(lǐng)域的重要課題之一。
根據(jù)GB/T 10345—2022[10],可以使用氣相色譜法測(cè)定白酒樣品中正丙醇的含量,結(jié)果通常具有準(zhǔn)確性和可靠性[2,11]。然而,由于某些白酒樣品含有一些特殊物質(zhì),出峰時(shí)間與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)叔戊醇非常接近,導(dǎo)致內(nèi)標(biāo)峰受到干擾,不容易分離,進(jìn)而影響正丙醇的準(zhǔn)確定量。鑒于此,本研究將通過優(yōu)化程序升溫、載氣流速等色譜條件,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)峰、干擾峰及內(nèi)標(biāo)峰的分離,采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析,以準(zhǔn)確檢測(cè)白酒中正丙醇的含量,以期提高白酒質(zhì)量和風(fēng)味。
試樣:某酒類公司生產(chǎn)的白酒樣品。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及試劑:正丙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司,CAS:71-23-8);叔戊醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司,CAS:75-85-4);色譜乙醇。
儀器設(shè)備:Aglient 7890B 氣相色譜儀(美國安捷倫公司);萬分之一天平(METTLER TOLEDO);移液器(德國普蘭德公司)。
1.2.1 氣相色譜條件
色譜柱:Agilent,ZKAT-LZP 930.2a,30 m×0.32 mm;柱溫:初溫40 ℃,保持7 min,以5.0 ℃/min升到90 ℃,以15 ℃/min 升到200 ℃,保持3 min;檢測(cè)器溫度:250 ℃;進(jìn)樣口溫度:230 ℃;載氣流速:1.0 mL/min;氫氣流量:30 mL/min;空氣流量:400 mL/min;進(jìn)樣量:1.0 μL;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流比30∶1。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制
(1)正丙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液(10000 mg/L):準(zhǔn)確稱取1.0 g(精確至1 mg)正丙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于100 mL容量瓶中,50%的乙醇溶液溶解并定容,充分混勻。
(2)叔戊醇內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液(2005.4 mg/L):準(zhǔn)確稱取內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)叔戊醇2.0054 g(精確至1 mg)于100 mL容量瓶中,用50%乙醇溶液定容至100 mL,充分混勻。
(3)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:用50 %的乙醇溶液對(duì)正丙醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行梯度稀釋,獲得40 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L、1000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,同時(shí)加入適量的叔戊醇內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液,使最終內(nèi)標(biāo)濃度為200.54 mg/L。
1.2.3 樣品前處理
移取適量的樣品置于10.0 mL 容量瓶中,加入0.1 mL 叔戊醇內(nèi)標(biāo)溶液,使用同一樣品定容,充分混勻,取1 mL用于氣相色譜測(cè)定。
1.2.4 計(jì)算公式
式(1)中:X 為樣品中正丙醇的含量,mg/L;C為從標(biāo)準(zhǔn)曲線得到待測(cè)液中正丙醇濃度與內(nèi)標(biāo)濃度對(duì)應(yīng)的比值;M為對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度,mg/L。
正丙醇標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。由圖1 可知,正丙醇在40~1000 mg/L 濃度范圍內(nèi)線性良好,回歸方程為Y=0.99988X,相關(guān)系數(shù)r=0.99988。
圖1 正丙醇標(biāo)準(zhǔn)曲線
對(duì)濃度為1000 mg/L的正丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)樣6 次,根據(jù)測(cè)定值計(jì)算精密度,結(jié)果見表1。由表1 數(shù)據(jù)可知,6 次正丙醇重復(fù)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16%,表明該方法重復(fù)性好,精密度高。
表1 方法的重復(fù)性和精密度
實(shí)驗(yàn)還考察了正丙醇和叔戊醇(內(nèi)標(biāo))的保留時(shí)間,結(jié)果見表2、圖2。通過6次重復(fù)測(cè)定,正丙醇的保留時(shí)間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02%,叔戊醇的保留時(shí)間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.03 %,兩者的保留時(shí)間穩(wěn)定,表明該方法的重現(xiàn)性良好,保留時(shí)間穩(wěn)定,能夠準(zhǔn)確對(duì)正丙醇進(jìn)行定性。
表2 正丙醇、叔戊醇保留時(shí)間的精密度
圖2 1000 mg/L正丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液疊加色譜圖(n=6)
檢出限:正丙醇濃度為40 mg/L 時(shí),其信噪比(S/N)為43.8,以3 倍的S/N 計(jì)算,本方法的正丙醇檢出限為2.7 mg/L。
對(duì)待測(cè)樣品中的正丙醇含量進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)其進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),加標(biāo)量分別為40 mg/L、400 mg/L、800 mg/L,每組3 個(gè)平行樣,計(jì)算加標(biāo)回收率(%)及其精密度(RSD),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3 可知,該方法的加標(biāo)回收率為100.1 %~104.9%,回收率良好。
表3 回收率及其精密度
通過對(duì)氣相色譜條件(程序升溫及分流比條件)的優(yōu)化,以期達(dá)到干擾物與正丙醇、叔戊醇(內(nèi)標(biāo))色譜峰的分離,結(jié)果見圖3 和圖4。改進(jìn)前(圖3,按照GB/T 10345—2022 方法)正丙醇和叔戊醇(內(nèi)標(biāo))出峰時(shí)間非常接近,并且中間有雜質(zhì)峰干擾;改進(jìn)后(圖4),正丙醇、叔戊醇和雜質(zhì)峰能夠明顯的分離。
圖3 方法改進(jìn)前白酒中正丙醇色譜圖
圖4 方法改進(jìn)后的白酒中正丙醇色譜圖
本實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)定白酒中正丙醇的含量。結(jié)果表明,該方法操作簡(jiǎn)單、快捷,并且能夠很好的把正丙醇、叔戊醇(內(nèi)標(biāo))和酒中相近的物質(zhì)進(jìn)行分離,有助于正丙醇的準(zhǔn)確定量,而且方法線性良好(r=0.99988),保留時(shí)間穩(wěn)定(RSD=0.02 %),重復(fù)性好(RSD=0.16 %),回收率高(100.1%~104.9%)。因此,該方法適用于白酒中正丙醇含量的檢測(cè)。