白酒檢測中色譜法替代常規(guī)理化法檢測總酸總酯的研究

熊秋萍，謝小蘭，彭思妮，何　信，羅　莉（四特酒有限責(zé)任公司，江西樟樹331200）

白酒檢測中色譜法替代常規(guī)理化法檢測總酸總酯的研究

熊秋萍，謝小蘭，彭思妮，何信，羅莉
（四特酒有限責(zé)任公司，江西樟樹331200）

摘要：通過研究色譜分析數(shù)據(jù)與常規(guī)理化檢測數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在關(guān)系，介紹了一種以色譜分析數(shù)據(jù)直接計算白酒中總酸總酯含量的方法，使白酒中總酸總酯含量的檢測技術(shù)更加快速準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞：色譜分析； 白酒； 總酸總酯

目前，白酒行業(yè)總酸總酯檢測方法均采用GB/T 10345—2007規(guī)定方法檢測，即總酸原理：白酒中的有機(jī)酸，以酚酞為指示劑（或利用pH計指示滴定終點），采用氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和滴定，以消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的量計算總酸的含量；總酯原理：總酸滴定后，再準(zhǔn)確加入一定量的堿液，加熱回流使酯類皂化。通過消耗堿的量計算出總酯的含量。該方法涉及的藥品種類多，滴定使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液要求高，加熱回流裝置操作復(fù)雜并且一套裝置每次只能處理一個樣品，整個過程下來耗時長，操作難度較大，可作為仲裁法使用，但用于日常質(zhì)量監(jiān)控還是存在一定缺陷，不能快速指導(dǎo)生產(chǎn)。鑒于大部分白酒企業(yè)都購置有氣相/液相等色譜儀器，如何科學(xué)高效利用色譜儀器，采用色譜法計算總酸總酯含量，替代常規(guī)理化檢測總酸總酯含量，進(jìn)行了以下實驗。

1　材料和方法

1.1材料

白酒標(biāo)樣：中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院提供。

酚酞指示劑（10 g/L）：按GB/T 603—2002配制；氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液［c（NaOH）=0.1 mol/L］：按GB/T 601—2002配制與標(biāo)定；硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液［c（H2SO4）= 0.1 mol/L］：按GB/T 601—2002配制與標(biāo)定。

乙醇（無酯）溶液［40%vol］：量取95%vol乙醇600 mL 于1000 mL回流瓶中，加氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液5 mL，加熱回流皂化1 h。然后移入蒸餾器中重蒸，再配成40%vol乙醇溶液。

2%三內(nèi)標(biāo)（叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸），中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院提供；乳酸、乙酸標(biāo)準(zhǔn)品，西格瑪公司。

氣相色譜，安捷倫7890，F(xiàn)ID檢測器；液相色譜，安捷倫1200，VWD檢測器。

1.2實驗方法

1.2.1總酸總酯測定方法

參照GB/T 10345—2007執(zhí)行。

1.2.2白酒微量組分測定方法

使用GC三內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測定。

1.2.2.1氣相色譜儀參考條件

載氣（高純氮）：流速0.6 mL/min，尾吹30.4 mL/min；氫氣：流速為30 mL/min；空氣：流速為400 mL/min；檢測器溫度：280℃；進(jìn)樣器溫度：230℃。

柱箱二階升溫程序：40℃（保持2 min）以4℃/min升至80℃，后再以8℃/min升至100℃，最后以15℃/min升至200℃（保持20 min）。

1.2.2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

精確吸取10.0 mL白酒標(biāo)樣于10 mL具塞比色管中，加入2%三內(nèi)標(biāo)0.1 mL，混勻后，裝入進(jìn)樣瓶中，待色譜儀穩(wěn)定后，啟動自動進(jìn)樣程序。程序完成后，在聯(lián)機(jī)工作站中調(diào)出該譜圖，在校正選項中選擇校正，級別1，在叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸、甲醇、乙酸乙酯、己酸乙酯等峰對應(yīng)的欄填寫化合物名稱以及含量。在叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸峰對應(yīng)欄選擇是內(nèi)標(biāo)。并將1.2.2.1中的條件編輯填入對應(yīng)的項，最后將之保存為方法。

1.2.2.3樣品測定

吸取樣品10.0 mL于10 mL具塞比色管中，加入2%三內(nèi)標(biāo)0.1 mL，混勻后，裝入進(jìn)樣瓶中，待色譜儀穩(wěn)定后，啟動自動進(jìn)樣程序。

1.2.2.4含量計算

依照工作站計算法進(jìn)行計算。

1.2.3乳酸及乙酸測定方法

采用LC外標(biāo)法。

1.2.3.1色譜儀參考條件

流動相：甲醇∶磷酸二氫鉀（2.72 g/L，pH2.1）=15∶85；流速：0.80 mL/min；柱箱溫度：40℃；進(jìn)樣量：2 μL。

1.2.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

儀器開機(jī)穩(wěn)定后，將不同濃度的乳酸、乙酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度范圍覆蓋0.1～2.0 g/L）分別進(jìn)樣，在工作站中，調(diào)用各個濃度級別譜圖，將乳酸、乙酸峰對應(yīng)欄填入化合物名稱以及相對應(yīng)的質(zhì)量濃度，并將1.2.3.1中的條件編輯填入對應(yīng)的項，最后將之保存為方法。

1.2.3.3樣品測定

用20 mL注射器吸取樣品10 mL，用0.45 μm過濾芯過濾，置于取樣管中，待色譜儀穩(wěn)定后，用微量進(jìn)樣針準(zhǔn)確進(jìn)樣2 μL。

1.2.3.4含量計算

按照工作站計算法進(jìn)行計算。

1.3色譜檢測及理化檢驗

配制酸酯標(biāo)準(zhǔn)混合溶液分別進(jìn)行色譜檢測及理化檢驗，將兩者結(jié)果進(jìn)行對比。

分別精確吸取8種標(biāo)準(zhǔn)品（乙酸、丁酸、乳酸、己酸、乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯）各2 mL，移入100 mL容量瓶中，用60%vol乙醇稀釋定容至100 mL，再分別吸取上述儲備溶液各2 mL至100 mL容量瓶中，用40%vol乙醇定容搖勻為混合液。用色譜和常規(guī)理化方法對混合液分別進(jìn)行測定。

2　結(jié)果與分析

2.1總酸總酯含量計算

常規(guī)理化檢測中的總酸總酯含量分別是以乙酸和乙酸乙酯含量計，我們通過查找相關(guān)資料，分析得出各酸酯都有一個固定的分子量，其與乙酸或乙酸乙酯分子量的比值是不變的，即他們之間存在一個固定的換算系數(shù)。通過色譜分析得到白酒中酸類組分乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸；酯類組分乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯等含量，根據(jù)其分子量，分別計算出每種組分換算成乙酸（或乙酸乙酯）的換算系數(shù)（常值），再將換算后的所有酸（酯）的加和，得出總酸（總酯）含量。所得到的總酸總酯組分含量加和結(jié)果與常規(guī)理化檢測法得出的結(jié)果進(jìn)行分析對比，研究色譜法總酸總酯替代常規(guī)理化檢測總酸總酯的可行性。

換算公式：某酸/酯換算為乙酸/乙酸乙酯量=×某酸/酯含量。

2.2色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計

通過采用穩(wěn)健統(tǒng)計分析法，對實驗室近2年數(shù)據(jù)庫中共計1000多個樣品色譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計，建立了GC計算總酸總酯含量的相關(guān)系數(shù)，并與常規(guī)理化檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，計算誤差。并采用CNAS通用的評定準(zhǔn)則En比率法，計算En值。En值是CNAS（中國合格評定國家認(rèn)可委員會）對實驗室能力驗證結(jié)果的一個評定準(zhǔn)則，其計算方法為：

其中：XLAB——參加實驗室結(jié)果，此處為氣相檢測值；

XREF——參考實驗室結(jié)果，此處為理化檢測值；

ULAB——參加實驗室報告的不確定度；

UREF——參考實驗室報告的不確定度；

ULAB和UREF的置信水平為95%。

可接受的En值應(yīng)在-1～+1之間，即||En≤1（越接近0越好）。

2.3酸酯標(biāo)準(zhǔn)混合溶液色譜檢測及理化檢測數(shù)據(jù)分析（見表1—表5）

將分析的20個低端酒En數(shù)據(jù)作圖分析，整體情況見圖1。

將分析的20個中高端酒En數(shù)據(jù)作圖分析，整體情況見圖2。

表1　計算值

表2　儲備液中各酸酯理化測定值與換算后理論計算值比較

表3　混合液色譜測定結(jié)果

表4　低端白酒和中高端白酒色譜換算總酸總酯與普通理化總酸總酯數(shù)據(jù)結(jié)果分析

表5　混合液理化測定值與換算后理論計算值比較

圖1　 低端酒En數(shù)據(jù)圖

圖2　中高端酒En數(shù)據(jù)圖

3　結(jié)論

3.1從配制的8種酸酯結(jié)果看，由于沒有其他物質(zhì)的干擾，無論是理論計算值、色譜檢測換算值還是理化滴定測定值結(jié)果都非常接近，可見用色譜測定結(jié)果換算成理化測定值是可行的。從實驗結(jié)果可以看出，色譜測定各項指標(biāo)回收率與理化測定回收率基本接近，均在80%～120%一般允許范圍內(nèi)，且最終結(jié)果偏差在允許范圍內(nèi)，說明色譜測定結(jié)果與理化測定結(jié)果均是可信的。

3.2從低端酒和中高端酒分析數(shù)據(jù)來看，由于中高端樣品組分十分豐富，酸酯含量較低端白酒高，En值普遍比低端白酒大，特別是總酯。分析原因由于部分微量組分用氣/液聯(lián)用儀未能檢出，且理化測定中，顯色反應(yīng)受醇、醛類物質(zhì)的干擾，造成滴定終點判定存在一定誤差，因此會造成色譜測定數(shù)據(jù)與理化測定值之間存在一定偏差，但En值均在0.4以內(nèi)，在可接受范圍內(nèi)。

3.3本研究成果應(yīng)用于實際檢測效果顯著，對提高檢測效率，降低檢測成本具有非常重要的意義。常規(guī)要檢測總酸總酯，至少要1個工作日才能出具檢測結(jié)果，色譜法替代只要2 h就可以，對指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)，提高儲酒罐周轉(zhuǎn)率起到了重要作用。隨著科技的進(jìn)步，各種檢測技術(shù)與儀器的不斷更新，國內(nèi)各種傳統(tǒng)的檢測技術(shù)不斷更新?lián)Q代。研究中使用的氣相/液相色譜儀如能更換為更加精細(xì)的質(zhì)譜聯(lián)用儀等，可以分析出該研究中未分析出的白酒組分，使得色譜換算法的值更加接近真實值。

參考文獻(xiàn)：

［1］全國食品工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會釀酒分技術(shù)委員會.白酒分析方法：GB/T 10345—2007［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2016-06-16；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.ts.20160616.1423.002.html。

中圖分類號：TS261.7；TS262.3；TS261.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）07-0124-04

DOI：10.13746/j.njkj.2016097

收稿日期：2016-03-18

作者簡介：熊秋萍（1986-），女，江西宜豐人，主要從事白酒檢測及質(zhì)量控制。

Detection of Total Acids&Total Esters in Baijiu by Chromatographic Method Instead of Conventional Physiochemical Method

XIONG Qiuping，XIE Xiaolan，PENG Sini，HE Xin and LUO Li
（Site Liquor Co.Ltd.，Zhangshu，Jiangxi 331200，China）

Abstract:Through the research on the intrinsic relations between chromatographic analysis data and conventional physiochemical analysis data，a method to directly calculate total acids&total esters in Baijiu based on chromatographic data was introduced，which made the detection of total acids&total esters in Baijiu more rapid and more accurate.

Key words:chromatographic analysis；Baijiu；total acids and total esters