頂空氣相色譜法測定啤酒中乙醛含量

智 越，李 哲，姜志廣，康曉霞

（1.巴彥淖爾市產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)量檢測中心，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000；2.燕京啤酒內(nèi)蒙古金川有限公司，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000）

乙醛是啤酒中含量最高的醛類，其含量高低直接影響了啤酒的品質(zhì)。乙醛含量較高會(huì)給啤酒帶來青蘋果和辛辣的青草味，造成其口感的不協(xié)調(diào)。另外，飲用乙醛含量較高的啤酒易會(huì)引起“上頭”等不舒適的生理反應(yīng)[1]。

針對(duì)乙醛含量影響啤酒質(zhì)量的問題，研究者以氣相色譜法為主，對(duì)啤酒釀造過程及原料中風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了分析研究，結(jié)果表明，氣相色譜法中采取直接進(jìn)樣，方法簡便、制備損失小且無污染[2-4]。苗延林等[5]多次嘗試用直接進(jìn)樣法對(duì)啤酒中風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析。但由于啤酒黏度較大，其中的不揮發(fā)物質(zhì)會(huì)對(duì)色譜柱造成污染，在后來的發(fā)展中，較少采用直接進(jìn)樣法，一般要進(jìn)行預(yù)處理，并采用頂空分析法[6]。

本試驗(yàn)采用頂空氣相色譜法對(duì)啤酒中的乙醛進(jìn)行測定，該方法簡單易行，能有效降低樣品基質(zhì)的影響，減少材料消耗，同時(shí)可以及時(shí)、有效地控制啤酒生產(chǎn)工藝中乙醛的含量，提高啤酒質(zhì)量，為啤酒生產(chǎn)日常質(zhì)量監(jiān)測、工藝改進(jìn)及監(jiān)管部門相關(guān)檢測人員提供了可靠的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

氣相色譜儀：Aglient 7890B-7697A頂空氣相色譜儀；氫火焰離子化檢測器（Flame Ionization Detector，F(xiàn)ID）；色譜柱：安捷倫125-7332氣相色譜柱 DB-WAXETR（30 m×0.53 mm，1.0 μm）；電子天平：梅特勒-托利多，ML204T/02型；高純氮?dú)猓捍筮B大特公司，99.999%。

1.2 材料與試劑

啤酒：金川啤酒（批號(hào)：20210824，10P，燕京啤酒內(nèi)蒙古金川有限公司）；無水乙醇：天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，色譜純，≥99.7%；乙醛：上海麥克林生化科技有限公司，色譜純，≥99.5%；正丁醇：上海阿拉丁生化科技股份有限公司，色譜純，≥99.7%。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 溶液的配制

①乙醇-水溶液（40%體積分?jǐn)?shù)）：按2∶3（體積比）量取乙醇和純水混勻，該溶液需冷卻后使用；②乙醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1.0 g/L）：乙醛經(jīng)冷凍后，準(zhǔn)確稱取50 mg于50 mL容量瓶，用40%乙醇水溶液定容至刻度后搖勻。③正丁醇標(biāo)準(zhǔn)使用液（內(nèi)標(biāo)，2.0 g/L）：將正丁醇恢復(fù)至室溫，準(zhǔn)確移取正丁醇125 μL標(biāo)準(zhǔn)品于50 mL容量瓶，用40%乙醇水溶液定容至刻度后搖勻。標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、使用液的實(shí)際濃度需按照標(biāo)準(zhǔn)品的純度和密度進(jìn)行折算，于4 ℃條件下避光、冷藏保存期限2個(gè)月。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

分別吸取乙醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（1.0 g/L）10 μL、25 μL、50 μL、100 μL 和 150 μL 于裝有 5 mL 啤酒（基質(zhì)）樣液的頂空瓶中，配制成濃度為2 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L和30 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線；分別加入正丁醇標(biāo)準(zhǔn)使用液（內(nèi)標(biāo)，2.0 g/L）0.1 mL，內(nèi)標(biāo)濃度為40 mg/L，壓蓋密封。

1.3.3 試驗(yàn)步驟

（1）樣品處理。將待測樣品直接倒入比色管中取樣，比色管用待測酒樣潤洗2～3次。

（2）移除泡沫。取樣5 mL，取樣需用吸管把頂端泡沫移除干凈，再繼續(xù)吸取多余酒樣，使酒液凹液面位置與比色管刻度線平齊。

（3）轉(zhuǎn)移樣品。將比色管中樣品倒入頂空瓶中，停留8～10 s，以確保取樣量的精確性。

（4）加入內(nèi)標(biāo)。用移液器準(zhǔn)確移取0.1 mL正丁醇標(biāo)準(zhǔn)使用液至頂空瓶中。移液器槍頭尖端可能會(huì)殘留部分內(nèi)標(biāo)溶液，使其全部轉(zhuǎn)移到頂空瓶中。

（5）壓蓋密封。壓蓋密封后檢查瓶蓋是否可以轉(zhuǎn)動(dòng)，若可以轉(zhuǎn)動(dòng)，需重新壓蓋。輕輕振蕩頂空瓶使內(nèi)標(biāo)溶液與酒液混勻，待測。注意振蕩時(shí)避免酒液接觸密封墊片。

1.3.4 儀器條件

（1）頂空進(jìn)樣條件。樣品瓶平衡溫度50 ℃；定量環(huán)溫度100 ℃；傳輸線溫度120 ℃；樣品瓶體積20 mL，樣品平衡時(shí)間25.0 min；樣品瓶填充時(shí)間0.14 min；定量環(huán)體積1.0 mL，定量環(huán)平衡時(shí)間0.05 min；進(jìn)樣持續(xù)時(shí)間0.50 min；樣品瓶填充壓力139.28 kPa。

（2）色譜條件。載氣流速為5 mL/min，恒定壓力模式，氫氣流速30 mL/min，空氣流速400 mL/min；進(jìn)樣口溫度為150 ℃；檢測器溫度為200 ℃；程序升溫條件為起始溫度35 ℃，以10 ℃/min速率升至135 ℃，再以5 ℃/min速率升至150 ℃，最后以10 ℃/min速率升至180 ℃，保持5 min；采用分流進(jìn)樣，分流比2∶1。

2 結(jié)果與分析

2.1 專屬性試驗(yàn)

按1.3.3試驗(yàn)步驟進(jìn)樣，記錄目標(biāo)物乙醛和內(nèi)標(biāo)物正丁醇色譜圖，如圖1。結(jié)果表明，乙醛和正丁醇出峰均峰形良好，分離度很好，保留時(shí)間分別為2.083 min和6.930 min，峰周圍均無干擾峰，專屬性良好。

圖1 樣品色譜圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

按1.3.2中方法進(jìn)樣，記錄色譜圖，各濃度已扣除啤酒（基質(zhì)）樣液中乙醛含量本底，以乙醛各系列標(biāo)準(zhǔn)溶液與內(nèi)標(biāo)溶液色譜峰面積的比值為縱坐標(biāo)，以乙醛各系列標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與內(nèi)標(biāo)濃度的比值為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，見圖2。得到線性方程為y=1.224 55x+0.001 53，相關(guān)系數(shù)為0.999 8，乙醛在2～30 mg/L線性關(guān)系良好。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2.3 重復(fù)性及檢出限

平行測定6份啤酒樣品中乙醛的含量，結(jié)果顯示重復(fù)性試驗(yàn)RSD為1.6%，并通過3倍信噪比計(jì)算得出檢出限為0.1 mg/L，結(jié)果如表1。

表1 重復(fù)性（n=6）及檢出限結(jié)果表

2.4 回收率

對(duì)啤酒樣品進(jìn)行加標(biāo)，加入3個(gè)濃度水平（5 mg/L、15 mg/L、25 mg/L）各2份，共6份。結(jié)果顯示回收率范圍在83.8%～95.5%，方法準(zhǔn)確度較高，結(jié)果見表2。

表2 回收率結(jié)果

3 結(jié)論

經(jīng)過分析研究和實(shí)踐測定表明，用頂空氣相色譜法測定啤酒中乙醛的含量，內(nèi)標(biāo)法定量，方法操作簡單、靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確度高，適用于啤酒中乙醛含量的測定，為啤酒生產(chǎn)日常質(zhì)量檢測、工藝改進(jìn)及監(jiān)管部門相關(guān)檢測人員提供了可靠的參考依據(jù)。