氣相色譜同時測定白酒中22種風味物質的方法研究

劉 莎，周 玉，余 義，唐艷榮，孫 琳，劉 艷，時宏偉

（黃鶴樓酒業有限公司，湖北武漢430050）

白酒香味成分種類有醇類、酯類、酸類、醛酮類、縮醛類、芳香族化合物、含氮化合物和呋喃化合物等。醇類除乙醇外，最主要的是異戊醇、異丁醇和正丙醇，在濃香型和醬香型白酒中還含有一定量的正丁醇，屬于醇甜和助香劑的主要物質來源，對形成酒的風味和促使酒體豐滿、濃厚起著重要的作用；醇類也是酯類的前驅物質。酯類是具有芳香的化合物，在各種香型白酒中起著重要作用，是形成酒體香氣濃郁的主要因素，己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯是白酒的重要香味成分。酸類主要是乳酸、乙酸、丁酸和己酸等有機酸類，影響白酒的口感和后味，是影響口味的主要因素。醛酮類化合物包括乙醛、2,3-丁二酮和3-羥基丁酮等。縮醛類物質中乙縮醛含量最高。4-乙基愈創木酚、苯甲醛、香草醛和酪醇等芳香族化合物是醬香型白酒的重要香味成分，β-苯乙醇在豉香型白酒中含量最高，而在米香型白酒中次之。含氮化合物主要是四甲基吡嗪、三甲基吡嗪和2,6-二甲基吡嗪。呋喃化合物中以呋喃甲醛較為突出，是醬香型白酒的特征成分之一[1-6]。

風味物質的含量是判定不同類型白酒酒質優劣的重要指標之一，并且直接影響到白酒的風味，許多學者針對不同香型白酒的風味物質做了大量研究，但僅僅限于單成分分析。筆者通過對儀器條件的優化與選擇，確定了色譜柱類型、升溫程序、柱流速等優化條件，實現了不同風味物質的同時分離與測定，使白酒樣品的測定更加簡便、易行，用于成分復雜的樣品測定獲得了滿意結果。用于我國白酒風味物質定量的技術主要有直接進樣的氣相色譜-氫火焰離子檢測器[9]、液液微萃取[11]、固相微萃取[13]、攪拌子吸附萃取結合氣相色譜-質譜(GCMS)技術[7-18]等。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

樣品：市售白酒。

儀器設備：安捷倫7890A-GC（FID）(安捷倫科技有限公司）；Agilent 19091N-213安捷倫色譜柱（260 ℃，30 m ×320 μm ×0.5 μm，安捷倫科技有限公司）；有機濾膜(孔徑0.45 μm，天津津騰)。

乙醇（色譜純，科密歐；純度≥99.8%）；蒸餾水（廣州屈臣氏食品飲料有限公司，規格600 mL）。

內標：叔戊醇（MACKLIN；純度≥99.5%）。

標準物質：甲醇、乙醛、仲丁醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、正己醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、糠醛、乙酸、丁酸、戊酸、己酸，天津光復精細化工研究所，純度≥99%。

1.2 標準溶液的配制

乙醇溶液(40%vol)：量取40 mL乙醇,用水定容至100 mL,混勻。

內標溶液(2%)配制：在50 mL容量瓶（天平上清零后）中加入一定量的40%vol乙醇溶液，放在天平上稱重(精確至0.001 g)，記為m1，加入1 mL叔戊醇并稱重(精確至0.001 g)，記為m2，用40%vol乙醇溶液定容至刻度并稱重(精確至0.001 g)，記為m3，混勻，0～4℃低溫冰箱密封保存。

表1 22種風味物質的配制濃度、保留時間和檢出限

計算：內標的質量濃度C1=(m2-m1)/m3。

標準使用液配制：準確稱取各標準品(精確至0.001 g)至100 mL容量瓶中,用40%vol乙醇溶液定容至刻度,混勻,0～4℃低溫冰箱密封保存。本方法各混標具體值見表1。

1.3 樣品前處理

吸取10 mL樣品于潔凈的容量瓶中，放在天平上清零，加入200 μL內標溶液（1.2），并稱重m，計算：樣品中內標的質量濃度（g/L）C2=m×C1×1000/10。用一次性注射器吸取均質樣品，經0.45 μm的有機濾膜過濾，濾液供氣相色譜儀測定。

1.4 色譜條件

載氣（高純氮）：流速1.0 mL/min，分流比：20∶1，尾吹20 mL/min。

氫氣：流速為30 mL/min。

空氣：流速為400 mL/min。

進樣口溫度：250℃。

檢測器溫度：280℃。

柱溫：升溫程序：初始溫度40℃，保持15 min；階段一，以5℃/min的速率升到140℃，保持時間0 min；階段二，以20℃/min的速率升到210℃，保持時間18 min。

2 結果與討論

2.1 線性范圍及檢出限

線性范圍及檢出限參照董文靜等[9]的方法，白酒中22種風味物質在本實驗條件下分離效果見圖1。22種風味物質標準工作液，按1.4進行氣相色譜分析，各組分得到有效分離，分離度大于1.2，以3倍信噪比（S/N）計算出檢出限（limit of detection，LOD），結果見表1。

結果表明，22種風味物質的相關系數（R2）范圍在0.99926～1.00000之間，檢出限在0.1～1.5 mg/L之間，滿足白酒中風味物質分析方法要求。

2.2 加標樣品的回收率和精密度

圖1 22種風味物質標準品色譜圖

回收率和精密度參照廖永紅等[12]的方法，選擇不同白酒樣品對其風味物質進行測定，連續測定4次，準確稱取一定量標準物質甲醇、乙醛、仲丁醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、正己醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、糠醛、乙酸、丁酸、戊酸、己酸于100 mL容量瓶中，用40%vol乙醇定容。分別吸取1 mL、2 mL于100 mL容量瓶中，用相同的白酒定容。進行加標回收實驗，實驗結果見表2。

由表2可知，22種風味物質的平均回收率為94.0%～108.1%，精密度在1.0%～3.1%之間。說明該方法準確可靠。

表2 樣品中2個水平加標下22種風味物質的回收率和精密度

3 結論

本研究利用氣相色譜儀分析了白酒中22種風味物質，利用FID檢測的氣相色譜儀技術，建立了一個快速、穩定、靈敏的可有效分離22種風味物質并準確測定的方法。該方法分離度達到1.2，具有良好的線性關系，相關系數為0.99926～1.00000，加標回收率在94.0%～108.1%之間，精密度在1.0%～3.1%之間，最低檢出限為0.1～1.5 mg/L。本方法適用于白酒中22種風味物質的同時分離與測定，使白酒樣品的測定更加簡便，易行，用于成分復雜的樣品測定獲得了滿意結果。