氣相色譜法鑒定醬香白酒

我國的蒸餾白酒是世界上具有悠久歷史的蒸餾酒之一，對中國的傳統文化傳承以及日常生活都有著重要影響[1]。根據白酒各自的風味特點和差異，目前將其劃分為濃香型、醬香型、兼香型、芝麻香型、清香型、鳳香型、米香型、馥郁香型和其他香型[2]。醬香白酒因釀造環境特殊，工藝、勾調過程復雜，加上成功的營銷手段，深受消費者的青睞，尤其定位于高端市場的茅臺年份酒、生肖酒等醬香型白酒更是享有國酒的美稱。然而巨大的白酒市場份額和高額的利潤回報使假冒偽劣高品質醬香白酒的案件時常發生。國內某些電商網站也在售賣各種香型白酒勾兌劑，有人甚至申請了醬香白酒勾調劑的配方專利[3]。市場上非純糧釀造以及假冒偽劣白酒的銷售和飲用不僅有損各知名企業的利益和聲譽，也極大地危害著人們的生命以及財安全。因此、白酒的鑒別，特別是具有廣大消費受眾的醬香白酒的鑒別已然成為分析鑒定方向的技術難點。白酒辨別根據所采取的手段不同，其評價方法包括現代儀器分析法和品酒師品評法。其中品酒師對酒體的綜合評判來自于個人的工作經驗，從視覺、嗅覺、味覺3個方面分別進行描述性評價和定性。因此，品評法的結果與品酒師的經驗、個人精神狀態和身體狀況有著極大的關聯，在一定程度上往往具有較強的主觀色彩。同時感官上的差異也可以通過人為添加調味劑來掩蓋或者增加某些風味的比重，因此感官評判難以從本質上對酒的真假和來源進行實質性區分[4]。近年來，在精密儀器應用方面，不少研究人員利用熒光光譜[5]、氣相色譜以及氣相色譜質譜聯用[6-7]、電子鼻[8]、電子舌[9]等設備對酒體進行檢測分析，運用相關統計學方法和數學建模開展了大量關于白酒溯源和香型區分的研究。目前無論是人為品評還是現代儀器分析的應用均存在一定的不足。例如，電子舌與電子鼻同感官評價相比雖然有更好的穩定性與重現性，但相應的判定結果可以通過后期添加某種食品添加劑而改變。在運用色譜類儀器開展酒體鑒別的應用中，研究人員幾乎都選擇酒體中含量較高，有較高響應值的組成成分進行檢測分析，然后對響應結果進行各種復雜的聚類分析[10]、主成分分析、因子分析[11]等數學統計來對不同酒體進行溯源和品質分析。因此，在檢測和統計主要的化學物質時，通常選擇酸、醇、酯等酒中較為常見的物質，將其含量多少或者響應值的大小作為主要的區分依據。而這些較為常見的風味物質在各香型酒中幾乎都有檢出，不同香型酒間主要風味物質含量間的差異在同種香型不同批次或者不同品質酒樣上也均有呈現。因此，基于酒體主要風味成分含量差異的統計分類方法同樣存在不足。基于上述因素，本研究擬通過對不同香型白酒進行濃縮萃取、氣相色譜峰形對比，找出醬香白酒中含有的特有成分，為醬香白酒的鑒定提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 酒樣

市場上采購8種香型白酒（濃香型、醬香型、兼香型、芝麻香型、清香型、鳳香型、米香型和馥郁香型），實驗前酒樣常溫存放。

1.1.2 試劑

色譜純正己烷與三氯甲烷、分析純無水硫酸鈉均購于阿拉丁試劑（上海）有限公司；含有異構烷烴姥鮫烷和植烷的包含C8至C40的正構烷烴溶液，采購于美國Accustandard公司，每種烷烴的質量濃度為500 μg·mL-1。

1.1.3 樣品處理與試劑配制

（1）樣品前處理。移液管取酒樣10 mL于20 mL玻璃比色管中，準確加入2 mL正己烷（色譜純），蓋上塞子后劇烈上下振搖約30 s，待正己烷與酒樣靜止分層，上層正己烷相轉移至2 mL溶劑的氣相進樣瓶（瓶內有少量無水硫酸鈉），蓋上旋蓋后待機分析，2 μL進樣。

（2）正構烷烴。正構烷烴（C8-C40）溶液用三氯甲烷稀釋成50 mg·L-1作為儲備液，然后再取儲備液用三氯甲烷稀釋成1 μg·mL-1的使用液。所有配制好的儲備液以及使用液在分析前均采用冰箱4 ℃低溫保存。

1.2 儀器與設備

7890B氣相色譜儀配5977質譜、HP-5ms毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 儀器參數

（1）氣相色譜參數?？煞至鬟M樣口溫度：240 ℃，分流比設置為5∶1；自動進樣2 μL，恒定載氣（He）流速：1 mL·min-1；柱溫箱控溫程序：40 ℃保持2 min，以6 ℃·min-1升至250 ℃，保持10 min。

（2）質譜參數。離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；接口溫度：250 ℃；檢測方式：全掃，掃描范圍：40～400 amu；電離能量：70 eV；溶劑延遲：3 min。

1.3.2 定性方法

樣品色譜峰的定性采用氣相色譜保留指數法，依據Vandendool提出的程序升溫保留指數計算方法進行[12]。保留指數的計算公式為

式中：IxT為目標未知化合物的氣相保留指數；n為未知目標化合物前正構烷烴所含碳原子數；TRx為未知化合物的色譜保留時間；TRn為未知目標化合物前正構烷的色譜保留時間；TRn+1為含n+1個碳原子正構烷烴的色譜保留時間。

2 結果與分析

對處理后的8種香型白酒樣品進行分析，醬香白酒與其他香型白酒的色譜峰峰形差異主要體現在醬香白酒無論是色譜的前半段還是色譜的后半段，都有較高的響應峰出現；而其他香型的白酒，如米香型白酒，后半段的峰響應明顯高于前半段，濃香、清香、鳳香、豉香型白酒的前半段的峰響應明顯高于后半段；兼香型白酒的峰形介于醬香與其他香型之間，前半段與后半段峰響應較為接近，但整體響應均低于醬香型白酒。從不同香型酒樣的整體峰形上看，雖然醬香型白酒與其他香型白酒有一定的差異，但要把峰形作為區分醬香白酒與其他白酒的依據或者標準，需要復雜的數學建模以及數據統計，從分析檢測的角度來看不具備廣泛的易用性，因此對醬香白酒的色譜峰與其他香型白酒進行了細微的比對。

通過對比發現醬香白酒的色譜在34.4～35.6 min有6個連續的峰（見圖1a），且這些峰在其他香型白酒中均未檢出（圖1b），因此酒中是否有這6個連續的峰可作為鑒定醬香白酒的依據。為確保在不同氣相色譜分析條件下，醬香酒中特有的6個峰以特定的可量化的參數作為定性依據，本文采用氣相色譜保留指數法來定性是否有相應的峰被檢出。

圖1 色譜圖

正構烷烴的進樣色譜結果顯示，醬香白酒中特有的6個峰的保留時間介于C20（保留時間29.621 min）與C21(保留時間31.653 min），見圖2。表明這6種物質在中極性色譜柱上的氣相色譜保留指數在2 000～3 000。按Vandendool程序升溫保留指數計算公式對多次進樣的6個特征峰進行計算，其保留指數結果分別為2 058±1、2 067±1、2 071±1、2 081±1、2 091±1和2 095±1。因此以在中極性色譜柱上是否同時有上述6個保留指數的峰被檢出作為判斷醬香白酒的依據。按照該判斷方法對不同品牌不同香型白酒進行樣品分析，結果發現所有醬香型白酒色譜在氣相保留指數2 000～3 000均有6個特有的峰，且保留指數與判斷標準一致，而其他香型白酒的色譜在氣相保留指數2 000～3 000均無6個特有的峰檢出。綜上，該方法具有簡單、易操作的特點，無需復雜定量與統計分析，對醬香白酒鑒定具有廣泛的適用性。

圖2 正構烷烴色譜圖

3 結論

該研究對不同香型白酒進行液液萃取，利用氣相色譜在中極性色譜柱上進行色譜分析，通過峰形對比，發現了僅在醬香白酒中存在的6個特有峰，其氣相保留指數分別為2 058±1、2 067±1、2 071±1、2 081±1、2 091±1和2 095±1。在中極性色譜柱上是否同時有上述6個保留指數的峰被檢出可以作為判斷醬香白酒的依據，方法具有簡單、易操作的特點，無需復雜定量與統計分析，對醬香白酒鑒定具有廣泛的適用性。