氣相色譜法測(cè)定白酒中正丙醇含量的研究

張英姿，彭小東

(貴州省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院，貴州貴陽(yáng) 550013)

白酒是中國(guó)傳統(tǒng)釀造酒中最為重要的一種酒，是以糧谷為主要原料，以大曲、小曲或麩曲以及酒母等為糖化發(fā)酵劑，經(jīng)蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾而制成的蒸餾酒，其發(fā)酵過(guò)程會(huì)形成多種風(fēng)味[1]。白酒的主要成分為水和乙醇，占98 %～99 %。其他微量成分為醛類(lèi)、酯類(lèi)、酸類(lèi)、羧酸、多元醇、高級(jí)醇等有機(jī)物質(zhì)，與白酒的質(zhì)量和風(fēng)味緊密相關(guān)[2]。白酒中高級(jí)醇是指含3 個(gè)碳以上的一元醇類(lèi)物質(zhì)，包括正丙醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇等。高級(jí)醇主要是通過(guò)氨基酸降解和糖代謝合成[2-3]。適量的高級(jí)醇可使白酒醇甜，呈香、呈味[2]。高級(jí)醇同時(shí)又是形成酸酯的前體物質(zhì)，存儲(chǔ)之后會(huì)使酒香更加濃郁[2，4]。但如果高級(jí)醇含量過(guò)高，或存儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)產(chǎn)生不良作用，使酒體變得味苦辛辣，甚至引起人們頭痛[5]。因此，白酒企業(yè)在生產(chǎn)和勾兌過(guò)程中及時(shí)檢測(cè)高級(jí)醇的含量并控制在一定范圍，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)的把控很有必要。

作為高級(jí)醇重要組成成分之一的正丙醇通常味苦，呈青草香味，含量過(guò)高時(shí)會(huì)導(dǎo)致白酒風(fēng)味欠佳，嚴(yán)重影響品酒體驗(yàn)[4，6]。此外，正丙醇還容易導(dǎo)致醉酒和身體不適，有時(shí)會(huì)影響身體健康。因此，白酒中正丙醇的含量已成為我國(guó)白酒檢測(cè)的重要指標(biāo)[7-9]，也是白酒檢測(cè)領(lǐng)域的重要課題之一。

根據(jù)GB/T 10345—2022[10]，可以使用氣相色譜法測(cè)定白酒樣品中正丙醇的含量，結(jié)果通常具有準(zhǔn)確性和可靠性[2，11]。然而，由于某些白酒樣品含有一些特殊物質(zhì)，出峰時(shí)間與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)叔戊醇非常接近，導(dǎo)致內(nèi)標(biāo)峰受到干擾，不容易分離，進(jìn)而影響正丙醇的準(zhǔn)確定量。鑒于此，本研究將通過(guò)優(yōu)化程序升溫、載氣流速等色譜條件，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)峰、干擾峰及內(nèi)標(biāo)峰的分離，采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析，以準(zhǔn)確檢測(cè)白酒中正丙醇的含量，以期提高白酒質(zhì)量和風(fēng)味。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

試樣：某酒類(lèi)公司生產(chǎn)的白酒樣品。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及試劑：正丙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司,CAS：71-23-8）；叔戊醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司,CAS：75-85-4）；色譜乙醇。

儀器設(shè)備：Aglient 7890B 氣相色譜儀（美國(guó)安捷倫公司）；萬(wàn)分之一天平（METTLER TOLEDO）；移液器（德國(guó)普蘭德公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 氣相色譜條件

色譜柱：Agilent，ZKAT-LZP 930.2a，30 m×0.32 mm；柱溫：初溫40 ℃，保持7 min，以5.0 ℃/min升到90 ℃，以15 ℃/min 升到200 ℃，保持3 min；檢測(cè)器溫度：250 ℃；進(jìn)樣口溫度：230 ℃；載氣流速：1.0 mL/min；氫氣流量：30 mL/min；空氣流量：400 mL/min；進(jìn)樣量：1.0 μL；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比30∶1。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的配制

（1）正丙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲(chǔ)備液（10000 mg/L）：準(zhǔn)確稱(chēng)取1.0 g（精確至1 mg）正丙醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于100 mL容量瓶中，50%的乙醇溶液溶解并定容，充分混勻。

（2）叔戊醇內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液（2005.4 mg/L）：準(zhǔn)確稱(chēng)取內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)叔戊醇2.0054 g（精確至1 mg）于100 mL容量瓶中，用50%乙醇溶液定容至100 mL，充分混勻。

（3）標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：用50 %的乙醇溶液對(duì)正丙醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行梯度稀釋?zhuān)@得40 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L、1000 mg/L標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，同時(shí)加入適量的叔戊醇內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液，使最終內(nèi)標(biāo)濃度為200.54 mg/L。

1.2.3 樣品前處理

移取適量的樣品置于10.0 mL 容量瓶中，加入0.1 mL 叔戊醇內(nèi)標(biāo)溶液，使用同一樣品定容，充分混勻，取1 mL用于氣相色譜測(cè)定。

1.2.4 計(jì)算公式

式（1）中：X 為樣品中正丙醇的含量，mg/L；C為從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)得到待測(cè)液中正丙醇濃度與內(nèi)標(biāo)濃度對(duì)應(yīng)的比值；M為對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度，mg/L。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性方程

正丙醇標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。由圖1 可知，正丙醇在40～1000 mg/L 濃度范圍內(nèi)線(xiàn)性良好，回歸方程為Y=0.99988X，相關(guān)系數(shù)r=0.99988。

圖1 正丙醇標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

2.2 方法的重復(fù)性、精密度及檢出限

對(duì)濃度為1000 mg/L的正丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)樣6 次，根據(jù)測(cè)定值計(jì)算精密度，結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 數(shù)據(jù)可知，6 次正丙醇重復(fù)測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.16%，表明該方法重復(fù)性好，精密度高。

表1 方法的重復(fù)性和精密度

實(shí)驗(yàn)還考察了正丙醇和叔戊醇（內(nèi)標(biāo)）的保留時(shí)間，結(jié)果見(jiàn)表2、圖2。通過(guò)6次重復(fù)測(cè)定，正丙醇的保留時(shí)間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.02%，叔戊醇的保留時(shí)間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.03 %，兩者的保留時(shí)間穩(wěn)定，表明該方法的重現(xiàn)性良好，保留時(shí)間穩(wěn)定，能夠準(zhǔn)確對(duì)正丙醇進(jìn)行定性。

表2 正丙醇、叔戊醇保留時(shí)間的精密度

圖2 1000 mg/L正丙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液疊加色譜圖（n=6）

檢出限：正丙醇濃度為40 mg/L 時(shí)，其信噪比（S/N）為43.8，以3 倍的S/N 計(jì)算，本方法的正丙醇檢出限為2.7 mg/L。

2.3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

對(duì)待測(cè)樣品中的正丙醇含量進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)其進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，加標(biāo)量分別為40 mg/L、400 mg/L、800 mg/L，每組3 個(gè)平行樣，計(jì)算加標(biāo)回收率（%）及其精密度（RSD），實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3 可知，該方法的加標(biāo)回收率為100.1 %～104.9%，回收率良好。

表3 回收率及其精密度

2.4 方法改進(jìn)前后對(duì)比

通過(guò)對(duì)氣相色譜條件（程序升溫及分流比條件）的優(yōu)化，以期達(dá)到干擾物與正丙醇、叔戊醇（內(nèi)標(biāo)）色譜峰的分離，結(jié)果見(jiàn)圖3 和圖4。改進(jìn)前（圖3，按照GB/T 10345—2022 方法)正丙醇和叔戊醇（內(nèi)標(biāo)）出峰時(shí)間非常接近，并且中間有雜質(zhì)峰干擾；改進(jìn)后（圖4），正丙醇、叔戊醇和雜質(zhì)峰能夠明顯的分離。

圖3 方法改進(jìn)前白酒中正丙醇色譜圖

圖4 方法改進(jìn)后的白酒中正丙醇色譜圖

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)定白酒中正丙醇的含量。結(jié)果表明，該方法操作簡(jiǎn)單、快捷，并且能夠很好的把正丙醇、叔戊醇（內(nèi)標(biāo)）和酒中相近的物質(zhì)進(jìn)行分離，有助于正丙醇的準(zhǔn)確定量，而且方法線(xiàn)性良好（r=0.99988），保留時(shí)間穩(wěn)定（RSD=0.02 %），重復(fù)性好（RSD=0.16 %），回收率高（100.1%～104.9%）。因此，該方法適用于白酒中正丙醇含量的檢測(cè)。