母 雨,黄 钧,周荣清,2*,张宿义,秦 辉
(1.四川大学轻工科学与工程学院,四川成都 610044;2.国家固态酿造工程技术研究中心,四川泸州 646015;3.泸州老窖股份有限公司,四川泸州 646099)
浓香型白酒是我国三大基酒香型之一,因窖香浓郁、纯净和谐、香气协调和回味悠长等特点在白酒行业中独占鳌头,其市场占有率约为70%[1]。酯类物质对白酒的风味特征具有重大贡献,“四大酯”——己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯是浓香型白酒的特征风味成分,它们的浓度和比例决定了产品的质量和等级[2]。酸类物质也是影响白酒风味的关键因素,“三大酸”——己酸、乙酸和丁酸不仅是相应乙酯的重要前体,还具有独特的风味和滋味属性,能起到丰富和平衡酒体的作用[3]。传统上“四大酯”和“三大酸”被认为是浓香型白酒的风味骨架成分,如何准确、快速的测定这些组分对于产品质量的评价和控制意义重大。
现代仪器分析技术在白酒领域的应用已经取得了较大进展[4]。GB/T 10345—2007 将气相色谱技术用作白酒中“四大酯”含量测定的标准方法[5]。王群等[6]利用高效液相色谱(HPLC)技术建立了同时测定芝麻香白酒中“四大酯”的方法,具有效果好、速度快、重现性好等特点;买书魁等[7]结合近红外光谱技术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,具有较高稳定性和准确性;对于“三大酸”,王芳等[8]利用HPLC 技术实现了白酒样品的准确定量分析;李家民[9]则通过GC-FID 分析了浓香型白酒贮藏期间的含量变化;韩旭等[10]建立了同时检测白酒中己酸乙酯和己酸的气相色谱方法。然而,同时检测白酒中“四大酯”和“三大酸”的方法尚未见报道。本研究通过不断优化实验条件和仪器参数,获得了能在短时间内同时测定这7 种骨架成分的气相色谱分析方法,适用于基酒的快速质量检验。
样品:四川省泸州市泸州老窖集团有限公司,浓香型白酒。
试剂及耗材:己酸乙酯(阿拉丁,纯度99%,GC级)、乳酸乙酯(阿拉丁,纯度99%,GC 级)、乙酸乙酯(Dr.Ehrenstorfer,纯度99.7 %,GC 级)、丁酸乙酯(阿拉丁,纯度99.5%,GC 级)、己酸(阿拉丁,纯度99.5 %,GC 级)、乙酸(麦克林,纯度99.8 %,GC级)、丁酸(阿拉丁,纯度99.5%,GC 级)、乙酸戊酯(阿拉丁,纯度99.5 %,GC 级)、2-乙基丁酸(阿拉丁,纯度99.5 %,GC 级)、无水乙醇(诺尔施,纯度99.9%,HPLC级)。
仪器设备:Trace 1300 气相色谱仪,配备FID 检测器和自动进样器,美国赛默飞公司;电子天平;涡旋仪。
1.2.1 标准溶液配制
(1)70 %乙醇溶液:量取350 mL 无水乙醇至500 mL 容量瓶中,加超纯水至刻度线,摇匀,现用现配。
(2)混合标准工作液:称取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%乙醇溶液稀释至刻度,摇匀,置于4 ℃冰箱密封保存。
(3)混合内标标准工作液:称取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 %乙醇溶液稀释至刻度,涡旋混匀,置于4 ℃冰箱中密封保存。
1.2.2 标准曲线配制
分别吸取混合标准工作液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 %乙醇溶液稀释至刻度,加入混合内标标准工作液100 μL,涡旋混匀后用于标准曲线的绘制。
1.2.3 色谱条件
色谱柱:安捷伦DB-WAX毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μ m);升温程序:初温40 ℃维持4 min,20 ℃/min升至100 ℃保持1 min,40 ℃/min升至200 ℃保持3 min;进样口温度:250 ℃;进样量:1 μL;分流比:20∶1;检测器温度:250 ℃;氮气流速:1 mL/min;氢气流速:40 mL/min;空气流速:450 mL/min;尾吹气:35 mL/min。
从标品色谱图(图1)和样品色谱图(图2)中可以看出,在优化的色谱条件下,“四大酯”“三大酸”与内标乙酸戊酯和2-乙基丁酸能在13 min 内实现较好的分离,所有色谱峰响应良好、峰形完整、灵敏度高。
图2 白酒样品色谱图
图3 所示为7 种目标组分的标准曲线,以浓度为横坐标,以目标物与内标物的峰面积比值为纵坐标进行线性回归所得。考虑到同类物质在相同条件下的响应相似,以乙酸戊酯作为“四大酯”的内标物,以2-乙基丁酸作为“三大酸”的内标物。结果可知,所有标准曲线的R2均大于0.99,线性关系良好,满足分析要求。
利用上述方法对同一浓香型白酒基酒样品进行连续7 次进样,计算所有目标物的相对标准偏差(RSD),以评估方法的精密度。如表1 所示,所有组分的RSD 在0.59%~1.89%之间,表明该方法精密度高。
表1 各组分精密度实验结果(n=6)
取浓香型白酒基酒样品4 份,以其中1 份作为空白,另外3 份加入已知量的标准溶液进行3 次平行测定。如表2 所示,在四大酯中,己酸乙酯的加标回收率为98.26 %~101.68 %;乙酸乙酯的为96.45 %~98.87 %;乳酸乙酯的为93.68 %~97.06%;丁酸乙酯的为91.55%~99.42%。在三大酸中,己酸的加标回收率为98.70%~101.84%;乙酸的为91.04 %~100.37 %;丁酸的为95.66 %~97.70 %。同时,各组分的RSD 在0.05 %~2.78 %之间,说明该方法回收率高、稳定性好,能满足分析要求。
表2 各组分加标回收率
本研究利用基于内标法的氢火焰离子-气相色谱法实现了浓香型白酒中“四大酯”和“三大酸”的同时定量,该法的标准曲线、精密度和加标回收率等各项指标均达到检测要求,具有操作简单、耗时短、数据可靠等特点,可用于浓香型白酒的快速品质鉴定。