HPLC-DAD結合二階校正方法用于葡萄酒中L-蘋果酸的測定分析

歐陽立群，戴　明，胡朝陽，王　征，林　欽，周　鵬，趙　峰(福建省產品質量檢驗研究院,國家加工食品質量監督檢驗中心，福建福州350002)

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HPLC-DAD結合二階校正方法用于葡萄酒中L-蘋果酸的測定分析

歐陽立群，戴明，胡朝陽，王征，林欽，周鵬，趙峰
(福建省產品質量檢驗研究院,國家加工食品質量監督檢驗中心，福建福州350002)

摘要：利用基于交替三線性分解(ATLD)的二階校正方法與HPLC-DAD結合，定量分析葡萄酒中的L-蘋果酸。雖然L-蘋果酸與樣品中未知干擾物存在色譜峰重疊，但利用化學計量學方法中具有“二階優勢”的二階校正方法分析HPLC-DAD檢測數據，獲得了葡萄酒中L-蘋果酸滿意的定性定量結果。

關鍵詞：二階校正；交替三線性分解（ATLD）；HPLC-DAD；葡萄酒；L-蘋果酸

隨著現代分析儀器的發展，樣本多維檢測數據的獲得變得越來越容易，這些多維數據包含了樣本較多的信息量，可以借助合適的化學計量學方法從中提取有用信息用于樣本的分析。化學計量學中的二階校正法處理的是三維數據陣，如今能提供三維分析數據的儀器越來越多，二階校正方法[1-3]因此得到了廣泛的應用，為復雜體系中目標組分的定性定量分析提供了一種有效的數據分析手段。目前能提供三維數據的儀器有液相色譜帶二極管陣列檢測器、二維氣相色譜、二維液相色譜、液相色譜-質譜聯用儀、氣相色譜-質譜聯用儀、液氣相色譜-紅外聯用儀、毛細管電泳-質譜聯用儀、二維核磁共振儀以及激發發射熒光儀等，其中二階校正結合激發發射熒光儀和HPLC-DAD方法目前應用較為廣泛[4-6]。

葡萄酒的成分基本來自于葡萄，現已知有600余種成分[7]，其中含有包括蘋果酸在內的多種有機酸。在葡萄酒的加工工藝中，利用乳酸菌將蘋果酸變成乳酸，并釋放出CO2，從而起到降低酸度、改善口感和香氣、提高細菌穩定性的作用[8]。現有文獻報道檢測葡萄酒中蘋果酸的檢測方法主要為高效液相色譜法[9-10]，國家標準檢測方法(GB/T 5009.157—2003食品中有機酸的測定)同樣為高效液相色譜法。實際中，要準確預測存在大量未知干擾的復雜體系中的感興趣組分的濃度有時是十分困難的，而二階校正方法具有在存在未知干擾物情況下，依然能夠對多個感興趣組分進行定性定量分析的優勢即所謂的“二階優勢”。本研究利用二階校正方法解析葡萄酒樣本的HPLC-DAD檢測數據，在有干擾存在下對目標組分的色譜和光譜進行準確分辨，從而實現對目標組分的定性定量分析。

1　材料與方法

1.1材料、試劑及儀器

樣品及處理：取某廠生產葡萄酒，稱取5 g樣品于10 mL具塞比色管內，用0.05 %磷酸溶液定容至刻度，渦旋混勻1 min，過0.45μm水相濾膜，儀器進樣分析。

儀器及試劑：Waters 2695高效液相色譜(Waters, USA)；渦旋混合器（江蘇健康醫藥公司）；磷酸(色譜純，科密歐試劑)；L-蘋果酸標準品(北京振翔公司)；所用水均為Milli-Q超純水系統制備的超純水。ATLD方法[11]。MATLAB軟件。L-蘋果酸標準品：用0.05 %磷酸溶液配制成1.0 mg/mL儲備液，置于冰箱4℃保存，使用時用0.05 %磷酸溶液稀釋。

1.2色譜條件

色譜柱：XB-C18（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫：35℃；流速：1.0 mL/min；流動相：0.05 %磷酸溶液；檢測器：二極管陣列（DAD）；檢測波長掃描范圍：200.0～400.0 nm；進樣量：10.0 μL。

2　結果與討論

2.1數據分析

圖1　L-蘋果酸標準品(A1)和葡萄酒樣品(A2) 205 nm波長色譜圖

圖1中A1和A2分別表示L-蘋果酸標準品和葡萄酒樣品在205 nm波長處的色譜圖。由圖1可以看出，樣品中目標物色譜峰處存在其他雜質色譜峰的干擾。在本實驗中，研究利用化學計量學中二階校正方法在有干擾存在下準確分辨目標物的色譜和光譜峰，進行定量分析。首先應選擇有用的數據進行分析，本實驗的目標分析物是L-蘋果酸，只需提取與其相關的數據進行分析即可。圖2為L-蘋果酸標準品的光譜圖。根據色譜和光譜圖，在本實驗中，每個樣品選擇波長范圍為200～300 nm，保留時間范圍為2.60～3.20 min之間的色譜檢測數據作為研究對象，每個樣品由此可得到1個維數為361×83（保留時間數據點數×波長數據點數）的量測矩陣。

圖2　L-蘋果酸標準品光譜圖

2.2樣品分析

對于復雜的分析樣品體系，其真實的組分數是未知的。圖3中A1、A2、A3分別表示組分數(n)為2、3、4時樣品的ATLD算法分辨色譜圖，由圖3可以看出，當n≥3時，算法分辨的譜圖基本趨于一致，而且組分數設定過多，將會影響算法的運行速度，因此，將組分數設定為3。算法分辨樣品的光譜圖見圖3中A4，圖3中實線表示目標分析物L-蘋果酸，點線和虛線表示是其他的背景和雜質干擾。

圖3　組分數(n)的選擇(A1～A3)和算法分辨的光譜圖(A4)

利用ATLD對樣本檢測數據進行解析處理。表1列出了加標樣品S1～S6中L-蘋果酸的ATLD算法解析結果，S1～S3是空白黃酒樣品加標，S4～S6是實際葡萄酒樣品加標，每份樣品平行6次測定。結果表明，空白加標樣品回收率為95.5 %～107.0 %，實際樣品加標回收率為95.3 %～96.7 %，結果令人滿意。

2.3方法的線性范圍及定量限

對本實驗方法的線性范圍、線性相關系數及定量限(S/N=10)進行分析計算，結果見表2。

3　結論

本研究利用HPLC-DAD與基于ATLD算法的二階校正方法，定量分析葡萄酒樣品中的L-蘋果酸。該方法借助ATLD算法對HPLC-DAD測定的葡萄酒樣品所組成的三維數據陣進行三線性分解，盡管目標分析物L-蘋果酸與體系中干擾物的色譜峰存在重疊，但本方法結合二階校正方法仍能給出準確的分辨色譜、光譜以及預測濃度，結果表明具有“二階優勢”的二階校正方法在復雜色譜體系定量分析中能發揮其獨特分離優勢。

表1　加標樣品S1～S6的ATLD解析結果

表2　方法的線性范圍、線性相關系數及定量限

參考文獻：

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沉痛悼念白酒專家劉洪晃先生

本刊訊：驚悉全國著名白酒專家、國家評委、遼寧省白酒工業協會顧問劉洪晃先生因病于2016年2月20日19時05分在海南三亞逝世，享年79歲。我們對劉洪晃先生逝世表示沉痛哀悼。

劉洪晃先生作為新中國知識分子從南方來到北方遼寧，曾經參加輕工部舉辦的凌川試點、著名全國的茅臺試點，是中國白酒全書分析部分撰寫人之一，國家老三屆白酒評委，第四、五屆白酒評比濃香型白酒評酒組組長。1990—1991年，劉洪晃先生兼任輕工業部濃香型白酒和清香型白酒優質產品評選技術專家組成員，2000屆國家級白酒評委考核專家技術組成員，中食協白酒專業協會理事，原遼寧省食品工業研究所副總工、高級工程師，曾任遼寧省食品質量監督檢驗站，全國食品質量檢測站副站長。退休后被聘任為遼寧省食品工業專家組成員，兼任遼寧省白酒工業協會顧問等職。

1980年以來，劉洪晃先生先后參與了遼寧省白酒標準“遼Q637-654-80”“遼Q2376-2384-86”，輕工業部部頒標準“QB 850—83, QB941—84”以及濃香型白酒國家標準“GB 10781.1—89、GB/T 15109—94”，《白酒工業術語國家標準》(GB/T 15109—1994)等的起草和制定工作。

劉洪晃先生主編或參加編寫了《中國名優白酒鑒別標準手冊》《食品標準大全》《白酒品評技術基本知識（講義）》《白酒生產技術全書》等書籍，并先后發表了《幾種酒曲中游離氨基酸的測定》《試論五大香型白酒的相互關系》《初試閾值測定》《淺談白酒蒸餾測定》《淺談建立行業大曲質量標準的看法》等論文，數次獲得國家和輕工部以及遼寧省的科技進步獎。

劉洪晃先生一生為遼寧白酒乃至中國白酒事業做出卓越貢獻，他畢生孜孜不倦研究白酒技術，治學嚴謹，技術精湛，平易近人，尤其在分析方面帶領遼寧發酵研究所白酒分析進入全國領先行列，他成為全國行業知名專家，得到了行業的尊重，是我們的良師益友。

愿謙遜、敬業、慈祥的劉老一路走好！在天堂，仍有美酒相伴！（螢子、曉文）

Second-order Calibration Coupled with HPLC-DAD for Quantitative Analysis of L-malic Acid in Grape Wine

OUYANG Liqun, DAI Ming, HU Chaoyang, WANG Zheng, LIN Qin, ZHOU Peng and ZHAO Feng
(Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality, National Supervision and Inspection Center for Processed Food Quality,Fuzhou, Fujian 350002, China)

Abstract:HPLC-DAD coupled with second-order calibration (based on ATLD) was developed for quantitative analysis of L-malic acid in grape wine. Although there were chromatographic peak overlaps between L-malic acid and unknown interferences, such method had the advantage of second-order which could analyze the three-way HPLC-DAD data from both standard and prediction samples, and satisfactory quantitative and qualitative results could be finally obtained.

Key words:second-order calibration; alternating trilinear decomposition (ATLD); HPLC-DAD; grape wine; L-malic acid

作者簡介：歐陽立群(1975-)，男，湖南綏寧人，高級工程師，博士，主要從事食品安全檢測，E-mail：oylq1888@126.com。

收稿日期：2015-11-05

基金項目：福建省自然科學基金資助項目(2013J01033)。

DOI：10.13746/j.njkj.2015423

中圖分類號：TS262.6；TS261.7

文獻標識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）03-0119-03

優先數字出版時間：2015-12-28；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151228.1438.004.html。