液相色譜分析法在白酒檢測(cè)中的運(yùn)用分析

摘 要：對(duì)白酒進(jìn)行檢測(cè)是保證白酒正常生產(chǎn)，維持白酒質(zhì)量，穩(wěn)定白酒市場(chǎng)秩序的必要手段。本文綜述了液相色譜分析法在白酒檢測(cè)中的應(yīng)用，并對(duì)白酒質(zhì)量控制發(fā)展進(jìn)行展望，為白酒生產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)控提供參考。

關(guān)鍵詞：液相色譜法;白酒;檢測(cè)方法

Application Analysis of Liquid Chromatography in Baijiu Detection

LI Yongxia

（Jinhui Liquor Co.， Ltd.， Longnan 742300， China）

Abstract： Liquor testing is a necessary means to ensure the normal production of liquor， maintain the quality of liquor and stabilize the order of liquor market. This paper summarized the research results of liquid chromatography in Baijiu detection， and prospects the development of Baijiu quality control， so as to provide reference for Baijiu production and quality monitoring.

Keywords： liquid chromatography; Baijiu; detection method

白酒是以糧谷為原材料，把大曲、小曲、麩曲或者酒母當(dāng)作糖化發(fā)酵劑，再經(jīng)過蒸煮、糖化、發(fā)酵和蒸餾等工序制作而成的蒸餾酒。白酒主要是由酒精和水組成的，除此之外，白酒中還含有各種有機(jī)物，包括醛類、醇類、酸類、酯類、高級(jí)醇和多元醇等。由于地域、釀造工藝、發(fā)酵時(shí)間、存儲(chǔ)時(shí)間以及原料取材等因素的影響，白酒的微量有機(jī)物含量都不盡相同，各類有機(jī)物比例的不同，也就形成了不同風(fēng)味的白酒。

1 白酒中的微量有機(jī)物

1.1 有機(jī)酸

有機(jī)酸能有效消除白酒中的異味，讓白酒擁有濃香型風(fēng)味[1]。有機(jī)酸主要有乳酸、乙酸、丁酸和己酸，占有機(jī)酸含量的89%左右，也被稱作白酒的四大酸。白酒的香味和口感主要由四大酸的含量和配比決定。其中，乳酸主要是抑制白酒有害生物的繁殖，減少白酒的苦澀感和辛辣感，但是含量過高，也會(huì)降低白酒口感;乙酸的主要作用是散發(fā)和緩和白酒本身的香味，如果含量過高，也會(huì)抑制白酒自身的香味;丁酸擁有水果的香味，可以提高白酒的窖香，不過過多的丁酸會(huì)使白酒出現(xiàn)其他異味;己酸能提升白酒的香味，過量的己酸會(huì)讓白酒變渾濁。

1.2 氨基甲酸乙酯

氨基甲酸乙酯又被稱作尿烷，在白酒中是一種常見的代謝副產(chǎn)物。有研究表示，氨基甲酸乙酯屬于2A類的致癌物質(zhì)，而乙醇有促進(jìn)氨基甲酸乙酯的致癌性的作用。氨基甲酸乙酯主要在白酒的發(fā)酵和存貯過程中形成，乙醇和尿素也會(huì)加速氨基甲酸乙酯形成[2]。

1.3 甜味劑

在很多小型加工企業(yè)，為了提升白酒甘醇的口感，會(huì)在白酒加工期間違規(guī)添加某些甜味劑。純白酒中禁止使用甜味劑，非純白酒對(duì)甜味劑的使用也有限制[3]。例如，《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）中就明確規(guī)定了甜蜜素、紐甜和阿斯巴甜等甜味劑的限量和適用范圍。

1.4 酯類化合物

白酒在發(fā)酵后期會(huì)產(chǎn)生酯類化合物，在芳香性物質(zhì)中含量最高，其中主要包括乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯等。濃香型和濃醬兼香型白酒的主體香味為己酸乙酯，其含量也直接影響著白酒的質(zhì)量[4]。

2 液相色譜分析法概述

高效液相色譜分析法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）是將液體作為流動(dòng)相，使用高壓輸液系統(tǒng)，將緩沖液、不同比例混合的溶劑或者具有不相同極性的單一溶劑等流動(dòng)相泵入裝有固定相的色譜柱，待色譜柱內(nèi)成分均被分離之后，在檢測(cè)器內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的分析[5]。高效液相色譜法主要用于檢測(cè)難揮發(fā)性物質(zhì)。

高效液相色譜儀由5個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。①高壓輸液系統(tǒng)，包括梯度洗脫裝置、過濾器、高壓輸液泵和儲(chǔ)液罐等。②進(jìn)樣系統(tǒng)，是指把標(biāo)準(zhǔn)品以及處理好的樣品注入高效液相色譜儀的部分，例如使用六通閥。其操作簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，還具有良好的重現(xiàn)性，因此被廣泛應(yīng)用。③分離系統(tǒng)，主要作用為將性質(zhì)類似的混合物分開，是液相色譜儀不可缺少的部分，分離系統(tǒng)中物質(zhì)不同，流動(dòng)相和固定相的分配系數(shù)不相同，從而能使混合物分離開。使用梯度洗脫可以縮短檢測(cè)時(shí)間，使分離達(dá)到更好的效果。④檢測(cè)系統(tǒng)是將經(jīng)過高效液相色譜儀分離后的組分轉(zhuǎn)化為一種能計(jì)算電信號(hào)的裝備。檢測(cè)器種類繁多，選擇檢測(cè)器應(yīng)該參照待測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)。⑤數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，在進(jìn)樣參數(shù)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置以及數(shù)據(jù)處理分析的場(chǎng)景下使用。

3 白酒微量組分定量檢測(cè)及相關(guān)性分析

3.1 酸類物質(zhì)

白酒的香味主要受酸類物質(zhì)影響，不同種類和數(shù)量的有機(jī)酸會(huì)給白酒帶來不同的口感和風(fēng)味。一定量的酸不僅具有緩沖效果，還會(huì)提升白酒的甜度。好的白酒的含酸量普遍高于普通白酒，因此含酸量對(duì)白酒品質(zhì)有重要作用。張瑞景等[6]通過高效液相色譜法同時(shí)對(duì)己酸、乳酸、乙酸和丁酸4種有機(jī)酸進(jìn)行測(cè)定，再通過調(diào)整白酒中乙醇的體積分?jǐn)?shù)（1%～70%），研究白酒中乙醇含量的差異對(duì)4種酸的影響，并基于此結(jié)果提出改良策略。結(jié)果表明，在8～430 mg/L有機(jī)酸擁有良好的線性關(guān)系，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1.6%，加標(biāo)回收率在97.24%～104.40%。乙醇的比例與丁酸和己酸的保留時(shí)間沒有直接關(guān)系，但是對(duì)乳酸和乙酸有部分影響，表現(xiàn)在乙醇的體積分?jǐn)?shù)低于3%時(shí)，其保留時(shí)間與標(biāo)樣的保留時(shí)間有0.1 min的差值。此研究針對(duì)3種不同香型的白酒，結(jié)論也能充分證明不同白酒之間的四大酸含量存在差異，測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與白酒的香味有關(guān)，結(jié)論與實(shí)際相符，因此該方法可用于白酒實(shí)際生產(chǎn)過程中對(duì)乳酸、乙酸、丁酸和己酸的測(cè)定。

劉露等[7]采用液相色譜法對(duì)白酒中的琥珀酸進(jìn)行了分析檢測(cè)，流動(dòng)相為0.02 mol/L KH2PO4，pH 2.3，色譜柱是Acquity UPLC BEH C18（50 mm×2.1 mm，1.7 μm），過濾使用0.22 μm濾膜，柱溫箱控制在30 ℃，檢測(cè)的波長(zhǎng)為210 nm，流動(dòng)相流速是0.2 mL/min，進(jìn)樣量10 μL。結(jié)果表明，保留時(shí)間是2.1 min，精密度值為1.17%，線性相關(guān)系數(shù)為0.999，加標(biāo)回收率在89.0%～101.8%，滿足分析琥珀酸的方法要求。使用該方法測(cè)定琥珀酸，前處理簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，可以準(zhǔn)確對(duì)琥珀酸進(jìn)行分析，滿足實(shí)驗(yàn)要求。證明高效液相色譜法可以精確分析白酒中酸類的有效成分和含量，為白酒的品質(zhì)控制提供了實(shí)驗(yàn)科學(xué)支撐。

3.2 氨基甲酸乙酯

熊曉通等[8]利用了氨基甲酸乙酯在高分辨質(zhì)譜儀一級(jí)全掃模式下會(huì)發(fā)生源內(nèi)裂解的現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完整的實(shí)驗(yàn)需要10 min，且只需要使用烘箱將酒樣內(nèi)部的乙醇揮發(fā)，再進(jìn)行定容。高端白酒的餾酒溫度高，部分產(chǎn)品中氨基甲酸乙酯含量比較低，因此檢測(cè)時(shí)很難滿足氨基甲酸乙酯的定量測(cè)定，該實(shí)驗(yàn)方法的檢出限為0.95 μg/L，定量限為3.17 μg/L，可以對(duì)氨基甲酸乙酯含量較低的白酒進(jìn)行測(cè)定。該實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高、速度快、響應(yīng)值高，可以實(shí)現(xiàn)大量高端白酒的快速檢測(cè)，滿足對(duì)白酒氨基甲酸乙酯檢測(cè)的需要。

尤小龍等[9]對(duì)比了高效液相色譜法和氣相色譜法對(duì)白酒中氨基甲酸乙酯的檢測(cè)效果。結(jié)果表明，采用高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，回收率在84.9%～105.1%，檢出限為4.0 μg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于6.84%，其重復(fù)性和準(zhǔn)確性均符合白酒檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)要求，且該法具有前處理迅速方便、使用試劑毒性低等優(yōu)點(diǎn)。因此，使用液相色譜法進(jìn)行氨基甲酸乙酯的測(cè)定是高效且可行的。

3.3 甜味劑

馬雪豐等[10]使用高效液相色譜法同時(shí)對(duì)白酒中安賽蜜、紐甜、阿斯巴甜、甜蜜素、糖精鈉和三氯蔗糖6種甜味劑進(jìn)行測(cè)定。根據(jù)研究選定色譜柱為ZORBAXSB-C18（4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為乙腈-乙酸銨（20 mmol/L），進(jìn)行梯度洗脫，并在定量分析時(shí)采用外標(biāo)法。結(jié)果表明，25 min即可將這6種甜味劑進(jìn)行有效分離，質(zhì)量濃度在5～100 μg/L劑進(jìn)與峰面積具有良好的線性關(guān)系（相關(guān)系數(shù)>0.999 9）。在3個(gè)加標(biāo)水平下，樣品平均回收率為87.0%～103.1%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%。該研究操作簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)速度快、結(jié)果準(zhǔn)確，可以同時(shí)對(duì)6種不同的甜味劑同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，為未來使用液相色譜法進(jìn)行甜味劑的測(cè)定奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提供有效的技術(shù)支持。過度攝入甜蜜素會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生不良的影響，因此國(guó)家將甜蜜素作為國(guó)家管控的食品添加劑。然而，一些無良商家為了提高自身的經(jīng)濟(jì)利益，將過量的甜蜜素添加到白酒之中，因此必須加大對(duì)其的檢測(cè)力度。檢測(cè)甜蜜素時(shí)使用高效液相色譜法不會(huì)出現(xiàn)存在其他相似有機(jī)物而使得測(cè)得結(jié)論不準(zhǔn)確的假陽(yáng)性情況，同時(shí)在檢測(cè)過程中，該方法的靈敏度、線性范圍寬度、精度等指標(biāo)都可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是一種有效測(cè)定甜蜜素的方法，值得推廣使用。

3.4 酯類化合物

王群等 [11]使用Shim-packVp-ODS C18柱高效液相色譜法同時(shí)對(duì)乳酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯和己酸乙酯進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，乙酸乙酯的回收率在97.01%～99.64%，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.41%。測(cè)量過程符合白酒的質(zhì)量檢測(cè)要求，同時(shí)通過高效液相色譜法可以縮短測(cè)定時(shí)間，保證較高的準(zhǔn)確率，為乙酸乙酯在白酒中的含量測(cè)定提供了參考。

3.5 原料

白酒釀酒工藝的原料糧中可能存在農(nóng)藥殘留，農(nóng)藥的含量也關(guān)乎白酒行業(yè)的酒水安全。德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家對(duì)酒水原材料已經(jīng)進(jìn)行食品檢測(cè)并有相關(guān)研究報(bào)道，但我國(guó)對(duì)此研究較少。羅莉等 [12]采用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)白酒原料中的農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)，包括吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪等14種農(nóng)藥的殘留情況。實(shí)驗(yàn)中使用電噴霧離子源（Electron Spray Ionization，ESI），液相色譜柱，采用多反應(yīng)離子進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明檢測(cè)方法準(zhǔn)確度高，可行性強(qiáng)。高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法可以對(duì)白酒進(jìn)行原料檢測(cè)，滿足其測(cè)定的要求，也是一種有助于提升白酒行業(yè)食品安全的可行性強(qiáng)的檢測(cè)方法。

3.6 酚類物質(zhì)

吳子陽(yáng)等[13]利用高效液相色譜和固相萃取相結(jié)合的方法對(duì)五種酚類物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，包括阿魏酸、對(duì)香豆酸、丁香酸、沒食子酸和（+）-兒茶素水合物。結(jié)果表明，加標(biāo)回收率為84.1%～100.7%，檢出限為0.98～12.20 μg/L，5類酚類化合物中標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)在0.994 5～0.999 9，其線性關(guān)系良好，證明高效液相色譜法對(duì)酚類物質(zhì)的檢測(cè)是可行的。

4 結(jié)語(yǔ)

白酒中存在多種微量物質(zhì)，有些有機(jī)物可以提升白酒的口感和風(fēng)味，而有些物質(zhì)會(huì)對(duì)人體帶來傷害?，F(xiàn)如今，高效液相色譜法可以對(duì)多種類型有機(jī)物進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)，且具有高效便捷、準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)，在白酒行業(yè)的檢測(cè)中占有重要地位。

參考文獻(xiàn)

[1]孫曉璐.濃香型白酒微量組分定量檢測(cè)及相關(guān)性分析[J].廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，31（4）：19-23.

[2]白麗真，張帆，劉洪銀，等.兩種液相方法用于檢測(cè)白酒中的氨基甲酸乙酯[J].釀酒，2021，48（3）：38-41.

[3]仁紹坤，陸應(yīng)彩.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)云南小曲清香型白酒中九種甜味劑的方法[J].中國(guó)食品，2021（11）：70-74.

[4]馬曉斌，陳露，劉穎，等.白酒中己酸乙酯檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J].釀酒，2022，49（2）：54-55.

[5]劉鑫，王耀，庹先國(guó)，等.白酒檢測(cè)技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)釀造，2022，41（3）：6-12.

[6]張瑞景，王浩，蔡鳳嬌，等.高效液相色譜法檢測(cè)白酒中四種有機(jī)酸的方法研究[J].中國(guó)釀造，2022，41（3）：238-242.

[7]劉露，劉國(guó)英，馬雷，等.超高效液相色譜法測(cè)定白酒中的琥珀酸的含量[J].釀酒，2018，45（3）：99-101.

[8]熊曉通，胡峰，尤小龍，等.超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜測(cè)定白酒中氨基甲酸乙酯含量[J].食品科學(xué)，2021，42（8）：283-287.

[9]尤小龍，胡峰，鐘航，等.白酒中氨基甲酸乙酯檢測(cè)方法比較[J].釀酒科技，2020（3）：75-79.

[10]馬雪豐，向彩彬，張慶，等.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定白酒中6種甜味劑[J].應(yīng)用化工，2019（2）：497-500.

[11]王群，汪俊卿，郭維偉，等.HPLC法檢測(cè)芝麻香型白酒中四大酯類的含量[J].食品工業(yè)，2016，37（8）：273-276.

[12]羅莉，吳生文，林培，等.使用液質(zhì)聯(lián)用對(duì)特香型白酒釀造原料大米中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的研究[J].釀酒，2020，47（4）：84-89.

[13]吳子陽(yáng)，何菲，李賀賀，等.采用固相萃取結(jié)合高效液相色譜測(cè)定清香型白酒中酚類活性化合物[J].分析化學(xué)，2020，48（10）：1400-1408.

作者簡(jiǎn)介：李永霞（1989—），女，甘肅天水人，本科，助理工程師。研究方向：白酒檢測(cè)分析。