母 雨,黃 鈞,周榮清,2*,張宿義,秦 輝
(1.四川大學輕工科學與工程學院,四川成都 610044;2.國家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心,四川瀘州 646015;3.瀘州老窖股份有限公司,四川瀘州 646099)
濃香型白酒是我國三大基酒香型之一,因窖香濃郁、純凈和諧、香氣協(xié)調(diào)和回味悠長等特點在白酒行業(yè)中獨占鰲頭,其市場占有率約為70%[1]。酯類物質(zhì)對白酒的風味特征具有重大貢獻,“四大酯”——己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯是濃香型白酒的特征風味成分,它們的濃度和比例決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和等級[2]。酸類物質(zhì)也是影響白酒風味的關鍵因素,“三大酸”——己酸、乙酸和丁酸不僅是相應乙酯的重要前體,還具有獨特的風味和滋味屬性,能起到豐富和平衡酒體的作用[3]。傳統(tǒng)上“四大酯”和“三大酸”被認為是濃香型白酒的風味骨架成分,如何準確、快速的測定這些組分對于產(chǎn)品質(zhì)量的評價和控制意義重大。
現(xiàn)代儀器分析技術(shù)在白酒領域的應用已經(jīng)取得了較大進展[4]。GB/T 10345—2007 將氣相色譜技術(shù)用作白酒中“四大酯”含量測定的標準方法[5]。王群等[6]利用高效液相色譜(HPLC)技術(shù)建立了同時測定芝麻香白酒中“四大酯”的方法,具有效果好、速度快、重現(xiàn)性好等特點;買書魁等[7]結(jié)合近紅外光譜技術(shù)和偏最小二乘法建立了白酒中乙酸乙酯和乳酸乙酯的定量分析模型,具有較高穩(wěn)定性和準確性;對于“三大酸”,王芳等[8]利用HPLC 技術(shù)實現(xiàn)了白酒樣品的準確定量分析;李家民[9]則通過GC-FID 分析了濃香型白酒貯藏期間的含量變化;韓旭等[10]建立了同時檢測白酒中己酸乙酯和己酸的氣相色譜方法。然而,同時檢測白酒中“四大酯”和“三大酸”的方法尚未見報道。本研究通過不斷優(yōu)化實驗條件和儀器參數(shù),獲得了能在短時間內(nèi)同時測定這7 種骨架成分的氣相色譜分析方法,適用于基酒的快速質(zhì)量檢驗。
樣品:四川省瀘州市瀘州老窖集團有限公司,濃香型白酒。
試劑及耗材:己酸乙酯(阿拉丁,純度99%,GC級)、乳酸乙酯(阿拉丁,純度99%,GC 級)、乙酸乙酯(Dr.Ehrenstorfer,純度99.7 %,GC 級)、丁酸乙酯(阿拉丁,純度99.5%,GC 級)、己酸(阿拉丁,純度99.5 %,GC 級)、乙酸(麥克林,純度99.8 %,GC級)、丁酸(阿拉丁,純度99.5%,GC 級)、乙酸戊酯(阿拉丁,純度99.5 %,GC 級)、2-乙基丁酸(阿拉丁,純度99.5 %,GC 級)、無水乙醇(諾爾施,純度99.9%,HPLC級)。
儀器設備:Trace 1300 氣相色譜儀,配備FID 檢測器和自動進樣器,美國賽默飛公司;電子天平;渦旋儀。
1.2.1 標準溶液配制
(1)70 %乙醇溶液:量取350 mL 無水乙醇至500 mL 容量瓶中,加超純水至刻度線,搖勻,現(xiàn)用現(xiàn)配。
(2)混合標準工作液:稱取0.9007 g 己酸乙酯、0.6004 g 乙酸乙酯、0.4018 g 乳酸乙酯、0.0902 g 丁酸乙酯、0.1004 g 己酸、0.1000 g 乙酸和0.0603 g 丁酸于100 mL 容量瓶中,用70%乙醇溶液稀釋至刻度,搖勻,置于4 ℃冰箱密封保存。
(3)混合內(nèi)標標準工作液:稱取0.4043 g 乙酸戊酯和0.0910 g 2-乙基丁酸于10 mL 容量瓶中,用70 %乙醇溶液稀釋至刻度,渦旋混勻,置于4 ℃冰箱中密封保存。
1.2.2 標準曲線配制
分別吸取混合標準工作液0.312 mL、0.625 mL、1.25 mL、2.5 mL、5 mL、10 mL 于10 mL 容量瓶中,用70 %乙醇溶液稀釋至刻度,加入混合內(nèi)標標準工作液100 μL,渦旋混勻后用于標準曲線的繪制。
1.2.3 色譜條件
色譜柱:安捷倫DB-WAX毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μ m);升溫程序:初溫40 ℃維持4 min,20 ℃/min升至100 ℃保持1 min,40 ℃/min升至200 ℃保持3 min;進樣口溫度:250 ℃;進樣量:1 μL;分流比:20∶1;檢測器溫度:250 ℃;氮氣流速:1 mL/min;氫氣流速:40 mL/min;空氣流速:450 mL/min;尾吹氣:35 mL/min。
從標品色譜圖(圖1)和樣品色譜圖(圖2)中可以看出,在優(yōu)化的色譜條件下,“四大酯”“三大酸”與內(nèi)標乙酸戊酯和2-乙基丁酸能在13 min 內(nèi)實現(xiàn)較好的分離,所有色譜峰響應良好、峰形完整、靈敏度高。
圖2 白酒樣品色譜圖
圖3 所示為7 種目標組分的標準曲線,以濃度為橫坐標,以目標物與內(nèi)標物的峰面積比值為縱坐標進行線性回歸所得??紤]到同類物質(zhì)在相同條件下的響應相似,以乙酸戊酯作為“四大酯”的內(nèi)標物,以2-乙基丁酸作為“三大酸”的內(nèi)標物。結(jié)果可知,所有標準曲線的R2均大于0.99,線性關系良好,滿足分析要求。
利用上述方法對同一濃香型白酒基酒樣品進行連續(xù)7 次進樣,計算所有目標物的相對標準偏差(RSD),以評估方法的精密度。如表1 所示,所有組分的RSD 在0.59%~1.89%之間,表明該方法精密度高。
表1 各組分精密度實驗結(jié)果(n=6)
取濃香型白酒基酒樣品4 份,以其中1 份作為空白,另外3 份加入已知量的標準溶液進行3 次平行測定。如表2 所示,在四大酯中,己酸乙酯的加標回收率為98.26 %~101.68 %;乙酸乙酯的為96.45 %~98.87 %;乳酸乙酯的為93.68 %~97.06%;丁酸乙酯的為91.55%~99.42%。在三大酸中,己酸的加標回收率為98.70%~101.84%;乙酸的為91.04 %~100.37 %;丁酸的為95.66 %~97.70 %。同時,各組分的RSD 在0.05 %~2.78 %之間,說明該方法回收率高、穩(wěn)定性好,能滿足分析要求。
表2 各組分加標回收率
本研究利用基于內(nèi)標法的氫火焰離子-氣相色譜法實現(xiàn)了濃香型白酒中“四大酯”和“三大酸”的同時定量,該法的標準曲線、精密度和加標回收率等各項指標均達到檢測要求,具有操作簡單、耗時短、數(shù)據(jù)可靠等特點,可用于濃香型白酒的快速品質(zhì)鑒定。