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(duì)中國的傳統(tǒng)文化傳承以及日常生活都有著重要影響[1]。根據(jù)白酒各自的風(fēng)味特點(diǎn)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(huán)境特殊，工藝、勾調(diào)過程復(fù)雜，加上成功的營銷手段，深受消費(fèi)者的青睞，尤其定位于高端市場(chǎng)的茅臺(tái)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(chǎng)份額和高額的利潤回報(bào)使假冒偽劣高品質(zhì)醬香白酒的案件時(shí)常發(fā)生。國內(nèi)某些電商網(wǎng)站也在售賣各種香型白酒勾兌劑，有人甚至申請(qǐng)了醬香白酒勾調(diào)劑的配方專利[3]。市場(chǎng)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(yè)的利益和聲譽(yù)，也極大地危害著人們的生命以及財(cái)安全。因此、白酒的鑒別，特別是具有廣大消費(fèi)受眾的醬香白酒的鑒別已然成為分析鑒定方向的技術(shù)難點(diǎn)。白酒辨別根據(jù)所采取的手段不同，其評(píng)價(jià)方法包括現(xiàn)代儀器分析法和品酒師品評(píng)法。其中品酒師對(duì)酒體的綜合評(píng)判來自于個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn)，從視覺、嗅覺、味覺3個(gè)方面分別進(jìn)行描述性評(píng)價(jià)和定性。因此，品評(píng)法的結(jié)果與品酒師的經(jīng)驗(yàn)、個(gè)人精神狀態(tài)和身體狀況有著極大的關(guān)聯(lián)，在一定程度上往往具有較強(qiáng)的主觀色彩。同時(shí)感官上的差異也可以通過人為添加調(diào)味劑來掩蓋或者增加某些風(fēng)味的比重，因此感官評(píng)判難以從本質(zhì)上對(duì)酒的真假和來源進(jìn)行實(shí)質(zhì)性區(qū)分[4]。近年來，在精密儀器應(yīng)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(zhì)譜聯(lián)用[6-7]、電子鼻[8]、電子舌[9]等設(shè)備對(duì)酒體進(jìn)行檢測(cè)分析，運(yùn)用相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和數(shù)學(xué)建模開展了大量關(guān)于白酒溯源和香型區(qū)分的研究。目前無論是人為品評(píng)還是現(xiàn)代儀器分析的應(yīng)用均存在一定的不足。例如，電子舌與電子鼻同感官評(píng)價(jià)相比雖然有更好的穩(wěn)定性與重現(xiàn)性，但相應(yīng)的判定結(jié)果可以通過后期添加某種食品添加劑而改變。在運(yùn)用色譜類儀器開展酒體鑒別的應(yīng)用中，研究人員幾乎都選擇酒體中含量較高，有較高響應(yīng)值的組成成分進(jìn)行檢測(cè)分析，然后對(duì)響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行各種復(fù)雜的聚類分析[10]、主成分分析、因子分析[11]等數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)來對(duì)不同酒體進(jìn)行溯源和品質(zhì)分析。因此，在檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)主要的化學(xué)物質(zhì)時(shí)，通常選擇酸、醇、酯等酒中較為常見的物質(zhì)，將其含量多少或者響應(yīng)值的大小作為主要的區(qū)分依據(jù)。而這些較為常見的風(fēng)味物質(zhì)在各香型酒中幾乎都有檢出，不同香型酒間主要風(fēng)味物質(zhì)含量間的差異在同種香型不同批次或者不同品質(zhì)酒樣上也均有呈現(xiàn)。因此，基于酒體主要風(fēng)味成分含量差異的統(tǒng)計(jì)分類方法同樣存在不足?；谏鲜鲆蛩兀狙芯繑M通過對(duì)不同香型白酒進(jìn)行濃縮萃取、氣相色譜峰形對(duì)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(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 酒樣

市場(chǎng)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(shí)驗(yàn)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(gòu)烷烴姥鮫烷和植烷的包含C8至C40的正構(gòu)烷烴溶液，采購于美國Accustandard公司，每種烷烴的質(zhì)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(zhǔn)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(zhuǎn)移至2 mL溶劑的氣相進(jìn)樣瓶（瓶內(nèi)有少量無水硫酸鈉），蓋上旋蓋后待機(jī)分析，2 μL進(jìn)樣。

（2）正構(gòu)烷烴。正構(gòu)烷烴（C8-C40）溶液用三氯甲烷稀釋成50 mg·L-1作為儲(chǔ)備液，然后再取儲(chǔ)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(chǔ)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(shè)備

7890B氣相色譜儀配5977質(zhì)譜、HP-5ms毛細(xì)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(shù)

（1）氣相色譜參數(shù)?？煞至鬟M(jìn)樣口溫度：240 ℃，分流比設(shè)置為5∶1；自動(dòng)進(jìn)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(zhì)譜參數(shù)。離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；接口溫度：250 ℃；檢測(cè)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(shù)法，依據(jù)Vandendool提出的程序升溫保留指數(shù)計(jì)算方法進(jìn)行[12]。保留指數(shù)的計(jì)算公式為

式中：IxT為目標(biāo)未知化合物的氣相保留指數(shù)；n為未知目標(biāo)化合物前正構(gòu)烷烴所含碳原子數(shù)；TRx為未知化合物的色譜保留時(shí)間；TRn為未知目標(biāo)化合物前正構(gòu)烷的色譜保留時(shí)間；TRn+1為含n+1個(gè)碳原子正構(gòu)烷烴的色譜保留時(shí)間。

2 結(jié)果與分析

對(duì)處理后的8種香型白酒樣品進(jìn)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(xiàn)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(yīng)峰出現(xiàn)；而其他香型的白酒，如米香型白酒，后半段的峰響應(yīng)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(yīng)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(yīng)較為接近，但整體響應(yīng)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(qū)分醬香白酒與其他白酒的依據(jù)或者標(biāo)準(zhǔn)，需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從分析檢測(cè)的角度來看不具備廣泛的易用性，因此對(duì)醬香白酒的色譜峰與其他香型白酒進(jìn)行了細(xì)微的比對(duì)。

通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)醬香白酒的色譜在34.4～35.6 min有6個(gè)連續(xù)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(gè)連續(xù)的峰可作為鑒定醬香白酒的依據(jù)。為確保在不同氣相色譜分析條件下，醬香酒中特有的6個(gè)峰以特定的可量化的參數(shù)作為定性依據(jù)，本文采用氣相色譜保留指數(shù)法來定性是否有相應(yīng)的峰被檢出。

圖1 色譜圖

正構(gòu)烷烴的進(jìn)樣色譜結(jié)果顯示，醬香白酒中特有的6個(gè)峰的保留時(shí)間介于C20（保留時(shí)間29.621 min）與C21(保留時(shí)間31.653 min），見圖2。表明這6種物質(zhì)在中極性色譜柱上的氣相色譜保留指數(shù)在2 000～3 000。按Vandendool程序升溫保留指數(shù)計(jì)算公式對(duì)多次進(jìn)樣的6個(gè)特征峰進(jìn)行計(jì)算，其保留指數(shù)結(jié)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(shí)有上述6個(gè)保留指數(shù)的峰被檢出作為判斷醬香白酒的依據(jù)。按照該判斷方法對(duì)不同品牌不同香型白酒進(jìn)行樣品分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有醬香型白酒色譜在氣相保留指數(shù)2 000～3 000均有6個(gè)特有的峰，且保留指數(shù)與判斷標(biāo)準(zhǔn)一致，而其他香型白酒的色譜在氣相保留指數(shù)2 000～3 000均無6個(gè)特有的峰檢出。綜上，該方法具有簡單、易操作的特點(diǎn)，無需復(fù)雜定量與統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)醬香白酒鑒定具有廣泛的適用性。

圖2 正構(gòu)烷烴色譜圖

3 結(jié)論

該研究對(duì)不同香型白酒進(jìn)行液液萃取，利用氣相色譜在中極性色譜柱上進(jìn)行色譜分析，通過峰形對(duì)比，發(fā)現(xiàn)了僅在醬香白酒中存在的6個(gè)特有峰，其氣相保留指數(shù)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(shí)有上述6個(gè)保留指數(shù)的峰被檢出可以作為判斷醬香白酒的依據(jù)，方法具有簡單、易操作的特點(diǎn)，無需復(fù)雜定量與統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)醬香白酒鑒定具有廣泛的適用性。