气相色谱法检测酱香白酒中58种香味成分

赵文武 陈梦元

摘 要：本文利用气相色谱仪检测分析酱香白酒中的58种香味成分，前处理方法简单，实验步骤简便，对分离条件进行了优化，采用程序升温和柱流量变化程序，能对各组分进行有效分离;采用分流直接进样，DB-WAX毛细管色谱分离，保留时间定性，内标法定量，检测时间大约为60 min，通过对方法精密度、准确度的考察和验证，证明该方法准确度高、稳定性好，适用于酱香白酒中香味成分的檢测分析。

关键词：酱香白酒;气相色谱;香味成分;优化

Abstract：This article uses gas chromatography to detect and analyze more than 58 flavor components in Maotai flavor liquor. The pretreatment method is simple， the experimental steps are simple， the separation conditions are optimized， and the program temperature rise and column flow change programs can be used to effectively analyze each component. Separation; direct injection by splitting， DB-WAX capillary chromatography separation， qualitative retention time， quantification by internal standard methods， and detection time of about 60 min. The accuracy and precision of the method were verified and verified， and the method was highly accurate. Good stability， suitable for detection and analysis of flavor components in Maotai flavor liquor.

Key words：Maotai flavor liquor; Gas chromatography; Flavor components; Optimization

酱香型白酒是中国12大香型酒之一，其工艺独特，历史悠久，享誉中外。酱香型白酒是以高粱、小麦、水等为原料，以中国酒曲即大曲为粮化发酵剂，采用固态发酵，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、陈酿、贮存和勾调而制成的蒸馏酒，酱香型白酒的最大特点是酱香突出、丰满、空杯留香，其香味成分丰富，但主体香成分至今没有定论，本文通过建立气相色谱分析方法测定酱香白酒中的58种香味成分，此方法简便易操作，有助于勾酒师在酱香白酒勾调过程中利用分析数据平衡酒体，使酱香型白酒中酸、酯、醇等呈味呈香物质更加协调和平衡，达到提高酒质的作用[1-4]。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

Agilent 7890A气相色谱仪，配置氢火焰离子化检测器（安捷伦公司）;BSA-224S型电子分析天平：感量为0.1 mg（赛多利斯天平仪器公司）;Mnltireax振荡混匀器（Heielolph公司）;移液器：0.1～1.0 mL;移液器：5.0～10.0 mL。

1.2 药品与试剂

58种香味成分标准物质（纯度大于99.5%）;3种内标标准物质：叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸（纯度大于99.5%）;乙醇：色谱纯，购自Merck公司;乙醇溶液（60%，体积分数）：量取60 mL乙醇（色谱纯），用水定容至100mL，混匀;样品：酱香白酒。

1.3 标准工作溶液的配制

①58种混合储备液。分别称取适量的各醇类、酯类、酸类、醛类等组分至100 mL容量瓶中，用乙醇溶液定容至100 mL，混匀。0～4 ℃低温冰箱密封保存，注：可用购买的香味成分色谱混合标样验证使用，本次试验采用的混合标准品购于中国食品发酵工业研究院。②3内标混合储备液（1%，体积分数）。分别吸取1.0 mL的叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸至100 mL容量瓶中，用乙醇溶液定容至100 mL，混匀。0～4 ℃低温冰箱密封保存。③挥发性组分系列混合标准工作液：分别取适量的醇类、酯类、酸类、醛类等混合标准储备液于10 mL容量瓶中，用乙醇溶液定容混匀，稀释成适合的浓度。

1.4 样品前处理方法

取5.0 mL样品，置于10 mL比色管中，加入0.1 mL三内标溶液，混匀，密封待测。

1.5 色谱条件

色谱柱：DB-WAX聚乙二醇毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）或等效色谱柱;色谱柱温度：初温25 ℃，保持6 min，以5.0 ℃·min-1升到75 ℃，保持2 min，然后以7 ℃·min-1升到160 ℃，保持6 min，再以25 ℃·min-1升到230 ℃，保持12 min[5];进样口温度：240 ℃;测器温度：250 ℃;载气流量：初速0.35 mL·min-1，保持20 min，以0.05 mL·min-1升到0.43 mL·min-1，保持30 min;进样量：1.0 μL;分流比：30∶1。

1.6 校准曲线建立

取制备好的58种混合标准溶液，加入0.10 mL三内标溶液，上机测定，按照参考色谱条件测定待测液中各挥发性组分与对应的内标峰面积之比，建立校准曲线。

1.7 样品测定

取制备好的样品上机测定，按照参考色谱条件测定待测液中各挥发性组分与对应的内标峰面积之比，由标准工作曲线得到待测液中各挥发性组分的浓度。

2 结果与分析

2.1 标准曲线及检出限

对58种白酒香味成分色谱混合工作标准溶液进样测定，绘制校准曲线，各组分的出峰时间见图1。并根据信噪比S/N=3推算标准工作曲线最低浓度点的响应值，并对58种香味成分混合标准工作溶液进行逐级稀释，稀释倍数为2倍，直到每种组分的信噪比等于3时，确定该组分的检测浓度，对于信噪比大于3的组分，继续稀释至信噪比約为3时方满足要求，本试验对混标准溶液进行了10次2倍稀释，最终确定了58种香味成分的检出浓度，结果如表1所示。

2.2 方法精密度

分别配制了58种挥发性组分在标准曲线范围内高、中、低三个浓度水平的标准溶液（模拟样品），分别进样6次，在3个浓度水平的精密度试验有55种成分变异系数为范围在10%以内，有4种成分的变异系数大于10%，4种成分分别是辛酸乙酯、异丁酸、丁酸、戊酸，4种成分的精密度在20%左右，大部分项目满足GB/T 27025-2019《检测和校准实验室能力的通用要求》、CNAS-CL10：2012《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》等规范性技术文件规定的精密度试验中变异系数小于10%的要求[6]。

2.3 方法回收率

分别在空白样品中添加了58种挥发性组分在高、中、低三个浓度水平进行回收率试验，每个浓度水平添加6个平行样，在3个浓度水平的回收率试验有56种成分回收率在80%～120%，有3种成分的回收率超过准确度范围，3种成分分别是异丁酸、丁酸、戊酸，3种成分的回收率只有60%左右，大部分项目满足GB/T 27025-2008《检测和校准实验室能力的通用要求》、CNAS-CL10：2012《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》等规范性技术文件规定的回收率为80%～120%的要求。

3 方法的实验间对比验证

3.1 验证单位

中国食品发酵工业研究院酿酒技术中心

3.2 验证单位色谱条件

仪器：Clarus 680 GC气相色谱仪，毛细管柱：CP-Wax 59CB毛细管色谱柱（50 m×0.25 mm×0.20 ?m）;柱箱温度：起始温度35 ℃，恒温1 min，以3.0 ℃·min-1程序升温至70 ℃，然后以3.5 ℃·min-1程序升温至180 ℃，再以15 ℃·min-1程序升温至210 ℃，继续恒温5 min;气化室温度：250 ℃，检测室温度：250 ℃，载气名称：高纯氮气，载气气流：1.0 mL·min-1;进样量：1.0 μL，分流比：20∶1。

3.3 验证测试结果与分析

为考察本研究中气相色谱检测白酒中挥发性成分检验方法的准确性，特购买了2016年和2017年的贵州茅台酒，送检至中国食品发酵研究院进行实验间比对试验，送检编号分别是201708031AB和201708031CD，中国食品发酵研究院和本研究中气相色谱的检验结果见表2和表3。

根据表1、表2可以看出，本次以实验间比对的方式进行方法准确度的验证，不同物质在含量不同的情况下，指导偏差的范围有所差别，按照GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》中附录F.5准确度的要求，当真值含量在0.010～10 mg·kg-1时，偏差范围是-20%～10%;当真值含量10～1 000 mg·kg-1时，偏差范围是<15%;真值含量在1 000～10 000 mg·kg-1时，偏差范围是<10%。在对白酒中25个挥发性成分进行比对分析后发现，有所比对指标的偏差范围均满足要求，气相色谱检验出的平均值均在测量值规定的范围内，通过比对实验间比对分析表明，利用气相色谱检测白酒中挥发性组分的试验方法是可靠的。

4 结论

本实验方法选择中国白酒中成分较为复杂的酱香白酒作为研究对象，建立了酱香白酒中香中成分气相色谱检测分析方法，前处理比较简单，减少了诸如萃取、浓缩等方法造成的损失，在方法验证过程中，异丁酸、丁酸、戊酸检测精密度和准确度不能满足要求，可能原因是酸类物质在DB-WAX色谱柱上峰形不好，拖尾较严重造成，除了部分酸类物质的可靠性不足外，其他香味成分检测方法经试验证实准确、可靠，通过以上方法试验对检出浓度、方法精密度、方法准确度的考查确认，各项参数均满足相关标准要求，本检验方法可应用酱香白酒中香味成分的检测。

解决的主要问题和不足：在实验过程中，色谱柱采用等速流量不能有效分离乙酸和糠醛;壬酸乙酯、苯甲醛、2，3-丁二醇（左旋）和丙酸也不能有效分离;通过优化方法色谱条件，采用初速0.35 mL·min-1，保持20 min，以0.05 mL·min-1升到0.43 mL·min-1，保持30 min可解决以上分离度问题。采用本文色谱条件，活性戊醇和异戊醇、乙酸和己酸异戊酯不能有效分离，可以采用气质联用仪进行检测分析;部分有机酸类物质因含量较低、拖尾严重不能准确定量，可以通过更换大口径毛细管柱进行检测分析予以解决[7]。

参考文献：

[1]张 文，张琪玮.毛细管气相色谱法分析白酒中的甲醇和酯类[J].现代农业科技，2016（20）：256，259.

[2]孟望霓，田志强.酱香型白酒贮藏期主要香味成分的测定[J].酿酒科技，2015（6）：80-87，91.

[3]李芳芳，袁 丽，吴卫宇.气相色谱法定量检测白酒中酯、醇、酸等微量组分[J].酿酒，2015，42（1）：104-107.

[4]胡坷平，程劲松，杨 屹，等.快速毛细管气相色谱分析白酒中的香味成分[J].分析科学学报，2008（3）：323-326.

[5]吕元捷.气相色谱分析白酒测定条件的选择[J].酿酒科技，2015（5）：77-78，82.

[6]中华人民共和国国家市场监督管理总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 27025-2019 检测和校准实验室能力的通用要求.北京：中国标准出版社，2019.

[7]刘炯光，袁 辉.采用大口径毛细管柱对白酒中有机酸的气相色谱分析[J].酿酒科技，2003（2）：74-76.