清香型白酒中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯的檢測

張 琴，銀 瑩，2*，楊宛宜，楊星華，黃陳程，李加濤，2，余 宏，2

（1.成都產品質量檢驗研究院有限責任公司，四川 成都 610100；2.成都市產品質量監督檢驗研究院，四川 成都 610100）

白酒是中國的國酒，在中國傳統文化中占有獨特的地位。白酒是一種以糧谷為主要原料，以酒曲為發酵劑，經蒸煮、糖化、發酵、蒸餾制成的傳統蒸餾酒[1-4]。白酒現已形成12種香型，分別為清香、濃香、醬香、米香、鳳香、芝麻香、藥香、特香、豉香、兼香、老白干香和馥郁香型白酒[5-7]，其中清香型白酒被視為中國白酒的起源，其清香純正、醇厚綿甜、協調爽凈、回味悠長的特點深受消費者的喜愛[8-11]。

乙酸乙酯與乳酸乙酯是清香型白酒的兩種主體酯類物質，它們的含量和比例與清香型白酒的風味品質密切相關[12-13]?，F行國家標準GB/T 10781.2—2022《白酒質量要求第2部分：清香型白酒》理化要求部分，對乙酸乙酯和乳酸乙酯的含量做出了明確的規定，檢驗的方法標準為GB/T 10345—2022《白酒分析方法》。甲醇是白酒中重要的衛生指標[14]，飲用甲醇超標的白酒，會對人體造成極大傷害，表現為頭痛、眩暈、疲勞、嘔吐、視力模糊、失明，甚至死亡[15-17]，國家市場監管總局發布的《2020版國家食品安全監督抽檢實施細則》規定了甲醇含量為白酒中必檢項目[18]，檢測方法為GB 5009.266—2016《食品安全國家標準食品中甲醇的測定》。白酒中乙酸乙酯、乳酸乙酯與甲醇對應不同的檢測方法，這樣降低了工作效率和儀器的利用率。因此對標準中的方法進行優化，建立一種操作簡單、準確度高、精密度好，適用于清香型白酒中甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯快速檢測的方法具有重要意義。

現有對白酒中風味物質分析檢測的方法有氣相色譜（gas chromatography，GC）法、氣相色譜-質譜聯用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法、氣相色譜-嗅聞（gas chromatography-olfactometry，GC-O）法、電子鼻和氣相色譜-離子遷移譜（gas chromatography-ion migration spectrometry，GC-IMS）技術等[19-25]，因氣相色譜法對碳氫化合物有較好的響應及穩定的信號，且操作簡便、成本較低、分離效果好、樣品用量少等優點廣泛用于白酒中各類風味物質的分析[26-28]。孟慶順等[29]用氣相色譜法同時測定了白酒中8種醇類和酯類風味物質，韓旭等[30]建立了白酒中同時檢測己酸乙酯和己酸的毛細管氣相色譜分析方法，吳麗華等[31]利用白酒毛細管色譜柱氣相色譜法，分析了白酒中酯類、醇類、有機酸類、醛類等29種微量成分。

本研究選取清香型白酒中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯這三種物質為檢測目標，建立氣相色譜（GC）內標法同時測定清香型白酒中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯含量的方法，并進行方法學考察，以期建立同時檢測清香型白酒中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯的方法，提高檢測效率，在滿足清香型白酒三大重要指標同時達到快速、準確檢驗的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

10個不同酒精度酒樣[1#（42%vol）、2#（45%vol）、3#（50%vol）、4#（52%vol）；5#（55%vol）、6#（57%vol）、7#（58%vol）、8#（60%vol）、9#（61%vol）、10#（65%vol）]：某白酒企業提供。

甲醇、乙酸乙酯、乙醇（均為色譜純）：成都市科隆化學品有限公司；乳酸乙酯（色譜純）：上海麥克林生化科技有限公司；叔戊醇（純度99%）：阿達瑪斯試劑有限公司；乙酸正戊酯（色譜純）：山東西亞化學工業有限公司。

1.2 儀器與設備

GC-2030氣相色譜儀：日本島津公司；CP225D電子天平：北京賽多利斯儀器系統有限公司；UPR-Ⅱ-10TNP超純水機：四川優普超純科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 混合標準工作溶液的配制

混合標準儲備液：分別準確稱取0.5 g甲醇，2.5 g乙酸乙酯、2.5 g乳酸乙酯，至100 mL容量瓶中，用體積分數40%乙醇定容至刻度，充分混勻，其中，甲醇質量濃度為5000 mg/L，乙酸乙酯、乳酸乙酯的質量濃度為25 000 mg/L，0～4 ℃密封保存。

混合內標溶液：分別準確稱取2.0 g叔戊醇、2.0 g乙酸正戊酯至100 mL容量瓶中，用體積分數40%乙醇定容至刻度，充分混勻，內標溶液的質量濃度為20 000 mg/L，0～4 ℃密封保存。

混合標準工作溶液的配制：分別準確移取甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯混合標準儲備液0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.0 mL于5個10 mL的容量瓶中，然后加入0.1 mL叔戊醇、乙酸正戊酯混合內標溶液，以體積分數40%乙醇溶液定容至刻度，依次配制成甲醇質量濃度為50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、500 mg/L、乙酸乙酯和乳酸乙酯質量濃度為250 mg/L、500 mg/L、1 000 mg/L、2 000 mg/L、2 500 mg/L的系列混合標準工作溶液，充分混勻，現配現用。

1.3.2 樣品前處理

移取9.9 mL樣品置于10 mL容量瓶中，加入0.1 mL混合內標（20 000 mg/L），充分混勻，現配現用。

1.3.3 分析檢測

甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯的檢測采用氣相色譜法。

色譜條件：CP-WAX57CB色譜柱（50.0 m×0.25 mm×0.20 μm）；進樣量1.0 μL；進樣口溫度250 ℃；分流比50∶1；氫火焰離子化檢測器（hydrogen flame ionization detector，FID）250 ℃；柱箱梯度升溫程序為初溫40 ℃，以3.5 ℃/min升到80 ℃，以35 ℃/min升到180 ℃，保持2.5 min。

定性、定量分析：根據甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯的單標準品色譜峰的保留時間進行定性，內標法定量。采用標準工作曲線得到樣品中各待測組分的質量濃度與對應內標的質量濃度的比值Ii，再根據待測組分對應內標的濃度ρi，計算樣品中各待測組分的含量Xi進行定量。標準曲線的建立：將配制好的混合標準工作溶液參考色譜條件測定各組分的峰面積。以甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯系列標準工作液的質量濃度（X）為橫坐標，以甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯峰面積與對應內標峰面積的比值（Y）為縱坐標，繪制其標準工作曲線，獲得其回歸方程。其中，甲醇以叔戊醇為內標，乙酸乙酯、乳酸乙酯以乙酸正戊酯為內標。樣品中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯的含量計算公式如下：

式中：Xi為樣品中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯的含量，g/L；Ii為從標準曲線得到待測液中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯質量濃度與對應的內標質量濃度的比值；ρi為甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯對應內標的質量濃度，mg/L；1 000為單位換算系數。

1.3.4 方法學考察

（1）線性方程、檢出限及定量限

按照1.3.1中配制好混合標準工作溶液后，用1.3.3的色譜工作條件進行測定，以標準工作液中各組分的質量濃度（X）為橫坐標，各組分峰面積與其對應的內標峰面積的比值（Y）為縱坐標繪制標準曲線。并且分別按照信噪比S/N=3和S/N=10計算得到方法的檢出限（limit of detection，LOD）和定量限（limit of quantitation，LOQ），采用逐級稀釋法確定甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯的最低檢出濃度。

（2）樣品的精密度及加標回收率試驗

精密度試驗：在清香型酒樣中加入一定質量濃度的甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯標準溶液，按照1.3.2的方法進行樣品前處理，用1.3.3的色譜條件連續進樣6次測定后，計算各組分的精密度試驗結果相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）。

加標回收率試驗：在已測定本底值的清香型酒樣中分別準確加入一定質量濃度的甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯標準溶液，按照1.3.2的方法進行樣品前處理，用1.3.3的色譜條件進行測定后計算其加標回收率。

1.3.5 數據處理

利用LabSolution查看色譜圖、繪制標準曲線，利用Origin81軟件處理數據。

2 結果與分析

2.1 方法學考察

2.1.1 定性分析結果

按照1.3.3的色譜條件對甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯3種單標溶液進行測定，確定各物質的出峰順序和保留時間。按照1.3.1配制的混合標準溶液進行測定，根據保留時間定性。3種標準品和2種內標物質的混合溶液氣相色譜圖見圖1。從圖1可知，甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯和其對應的2種內標物質能夠完全分離，峰形尖銳，在17 min內完成檢測。

圖1 混合標準溶液氣相色譜圖Fig.1 Gas chromatogram of mixed standard solution

2.1.2 線性關系、檢出限及定量限

對混合標準工作溶液進行測定，以甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯系列標準工作液的質量濃度（X）為橫坐標，甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯峰面積與對應內標峰面積的比值（Y）為縱坐標繪制標準曲線，得出各組分回歸方程、相關系數及線性范圍，計算檢出限及定量限，結果見表1。由表1可知，各組分在各自質量濃度范圍內線性關系良好，相關系數（R2）均＞0.999。甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯檢出限分別為0.12mg/L、0.74 mg/L、0.66 mg/L，定量限分別為0.39 mg/L、2.44 mg/L、2.18 mg/L，說明該方法檢出限較低，靈敏度高。

表1 各組分的標準曲線回歸方程、相關系數、線性范圍、檢出限及定量限Table 1 Standard curve regression equation, correlation coefficient,linear range, detection limit and quantification limit of each component

2.1.3 精密度試驗

用同一酒樣，按照1.3.2的步驟配制樣品，再按照1.3.3色譜條件連續進樣6次，記錄峰面積計算各組分的含量，并計算相對標準偏差，結果見表2。由表2可知，甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯含量測定結果的RSD分別為2.29%、0.59%、1.03%，表明該方法精密度良好。

表2 各組分的精密度試驗結果（n=6）Table 2 Precision test results of each component (n=6)

2.1.4 加標回收率試驗

取同一酒樣，測定本底值后，分別準確加入低、中、高質量濃度的甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯標準溶液后，平行測定6次，計算各組分的加標回收率及RSD，結果見表3。由表3可知，甲醇的平均加標回收率為94.3%～100.4%，乙酸乙酯的平均加標回收率為93.4%～100.2%，乳酸乙酯的平均加標回收率為96.3%～99.8%，加標回收率測定結果的RSD分別為1.35%～2.89%、0.45%～2.82%、0.59%～2.33%，均＜3%，滿足分析要求。表示該方法準確度高。

表3 各組分的加標回收率試驗結果（n=6）Table 3 Experimental results of adding standard recovery rate of each component (n=6)

2.2 樣品的測定

對10個不同酒精度的清香型白酒樣品，按照方法1.3.2制備3組待測平行樣，分別按照1.3.3條件進行進樣，測定3種化合物的含量并計算平行樣品中甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯含量的RSD，結果見表4。由表4可知，各樣品中的甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯在3次平行測定中含量的RSD值均＜3%，說明該方法在實際樣品檢測中精密度能較好的滿足檢測要求。

表4 樣品測定結果Table 4 Determination results of samples

3 結論

本實驗建立了氣相色譜內標法同時測定清香型白酒中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯含量的方法。甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯能夠實現有效分離，在17 min內完成檢測；在各自的質量濃度范圍內具有良好的線性關系，相關系數R2均＞0.999，甲醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯檢出限（LOD）分別為0.12 mg/L、0.74 mg/L、0.66 mg/L；定量限（LOQ）分別為0.39 mg/L、2.44 mg/L、2.18 mg/L。其精密度試驗結果的相對標準偏差（RSD）分別為0.59%、1.03%、2.29%；加標回收率分別為94.3%～100.4%、93.4%～100.2%、96.3%～99.8%。檢測結果準確可靠，可用于清香型白酒中甲醇、乙酸乙酯和乳酸乙酯快速分析檢測。