白酒檢測中色譜法替代常規理化法檢測總酸總酯的研究

熊秋萍，謝小蘭，彭思妮，何　信，羅　莉（四特酒有限責任公司，江西樟樹331200）

白酒檢測中色譜法替代常規理化法檢測總酸總酯的研究

熊秋萍，謝小蘭，彭思妮，何信，羅莉
（四特酒有限責任公司，江西樟樹331200）

摘要：通過研究色譜分析數據與常規理化檢測數據之間的內在關系，介紹了一種以色譜分析數據直接計算白酒中總酸總酯含量的方法，使白酒中總酸總酯含量的檢測技術更加快速準確。

關鍵詞：色譜分析； 白酒； 總酸總酯

目前，白酒行業總酸總酯檢測方法均采用GB/T 10345—2007規定方法檢測，即總酸原理：白酒中的有機酸，以酚酞為指示劑（或利用pH計指示滴定終點），采用氫氧化鈉溶液進行中和滴定，以消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的量計算總酸的含量；總酯原理：總酸滴定后，再準確加入一定量的堿液，加熱回流使酯類皂化。通過消耗堿的量計算出總酯的含量。該方法涉及的藥品種類多，滴定使用的標準溶液要求高，加熱回流裝置操作復雜并且一套裝置每次只能處理一個樣品，整個過程下來耗時長，操作難度較大，可作為仲裁法使用，但用于日常質量監控還是存在一定缺陷，不能快速指導生產。鑒于大部分白酒企業都購置有氣相/液相等色譜儀器，如何科學高效利用色譜儀器，采用色譜法計算總酸總酯含量，替代常規理化檢測總酸總酯含量，進行了以下實驗。

1　材料和方法

1.1材料

白酒標樣：中國食品發酵工業研究院提供。

酚酞指示劑（10 g/L）：按GB/T 603—2002配制；氫氧化鈉標準滴定溶液［c（NaOH）=0.1 mol/L］：按GB/T 601—2002配制與標定；硫酸標準滴定溶液［c（H2SO4）= 0.1 mol/L］：按GB/T 601—2002配制與標定。

乙醇（無酯）溶液［40%vol］：量取95%vol乙醇600 mL 于1000 mL回流瓶中，加氫氧化鈉標準溶液5 mL，加熱回流皂化1 h。然后移入蒸餾器中重蒸，再配成40%vol乙醇溶液。

2%三內標（叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸），中國食品發酵工業研究院提供；乳酸、乙酸標準品，西格瑪公司。

氣相色譜，安捷倫7890，FID檢測器；液相色譜，安捷倫1200，VWD檢測器。

1.2實驗方法

1.2.1總酸總酯測定方法

參照GB/T 10345—2007執行。

1.2.2白酒微量組分測定方法

使用GC三內標法進行測定。

1.2.2.1氣相色譜儀參考條件

載氣（高純氮）：流速0.6 mL/min，尾吹30.4 mL/min；氫氣：流速為30 mL/min；空氣：流速為400 mL/min；檢測器溫度：280℃；進樣器溫度：230℃。

柱箱二階升溫程序：40℃（保持2 min）以4℃/min升至80℃，后再以8℃/min升至100℃，最后以15℃/min升至200℃（保持20 min）。

1.2.2.2標準曲線繪制

精確吸取10.0 mL白酒標樣于10 mL具塞比色管中，加入2%三內標0.1 mL，混勻后，裝入進樣瓶中，待色譜儀穩定后，啟動自動進樣程序。程序完成后，在聯機工作站中調出該譜圖，在校正選項中選擇校正，級別1，在叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸、甲醇、乙酸乙酯、己酸乙酯等峰對應的欄填寫化合物名稱以及含量。在叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸峰對應欄選擇是內標。并將1.2.2.1中的條件編輯填入對應的項，最后將之保存為方法。

1.2.2.3樣品測定

吸取樣品10.0 mL于10 mL具塞比色管中，加入2%三內標0.1 mL，混勻后，裝入進樣瓶中，待色譜儀穩定后，啟動自動進樣程序。

1.2.2.4含量計算

依照工作站計算法進行計算。

1.2.3乳酸及乙酸測定方法

采用LC外標法。

1.2.3.1色譜儀參考條件

流動相：甲醇∶磷酸二氫鉀（2.72 g/L，pH2.1）=15∶85；流速：0.80 mL/min；柱箱溫度：40℃；進樣量：2 μL。

1.2.3.2標準曲線繪制

儀器開機穩定后，將不同濃度的乳酸、乙酸混合標準溶液（濃度范圍覆蓋0.1～2.0 g/L）分別進樣，在工作站中，調用各個濃度級別譜圖，將乳酸、乙酸峰對應欄填入化合物名稱以及相對應的質量濃度，并將1.2.3.1中的條件編輯填入對應的項，最后將之保存為方法。

1.2.3.3樣品測定

用20 mL注射器吸取樣品10 mL，用0.45 μm過濾芯過濾，置于取樣管中，待色譜儀穩定后，用微量進樣針準確進樣2 μL。

1.2.3.4含量計算

按照工作站計算法進行計算。

1.3色譜檢測及理化檢驗

配制酸酯標準混合溶液分別進行色譜檢測及理化檢驗，將兩者結果進行對比。

分別精確吸取8種標準品（乙酸、丁酸、乳酸、己酸、乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯）各2 mL，移入100 mL容量瓶中，用60%vol乙醇稀釋定容至100 mL，再分別吸取上述儲備溶液各2 mL至100 mL容量瓶中，用40%vol乙醇定容搖勻為混合液。用色譜和常規理化方法對混合液分別進行測定。

2　結果與分析

2.1總酸總酯含量計算

常規理化檢測中的總酸總酯含量分別是以乙酸和乙酸乙酯含量計，我們通過查找相關資料，分析得出各酸酯都有一個固定的分子量，其與乙酸或乙酸乙酯分子量的比值是不變的，即他們之間存在一個固定的換算系數。通過色譜分析得到白酒中酸類組分乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸；酯類組分乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯等含量，根據其分子量，分別計算出每種組分換算成乙酸（或乙酸乙酯）的換算系數（常值），再將換算后的所有酸（酯）的加和，得出總酸（總酯）含量。所得到的總酸總酯組分含量加和結果與常規理化檢測法得出的結果進行分析對比，研究色譜法總酸總酯替代常規理化檢測總酸總酯的可行性。

換算公式：某酸/酯換算為乙酸/乙酸乙酯量=×某酸/酯含量。

2.2色譜數據進行分析統計

通過采用穩健統計分析法，對實驗室近2年數據庫中共計1000多個樣品色譜數據進行分析統計，建立了GC計算總酸總酯含量的相關系數，并與常規理化檢測數據進行對比，計算誤差。并采用CNAS通用的評定準則En比率法，計算En值。En值是CNAS（中國合格評定國家認可委員會）對實驗室能力驗證結果的一個評定準則，其計算方法為：

其中：XLAB——參加實驗室結果，此處為氣相檢測值；

XREF——參考實驗室結果，此處為理化檢測值；

ULAB——參加實驗室報告的不確定度；

UREF——參考實驗室報告的不確定度；

ULAB和UREF的置信水平為95%。

可接受的En值應在-1～+1之間，即||En≤1（越接近0越好）。

2.3酸酯標準混合溶液色譜檢測及理化檢測數據分析（見表1—表5）

將分析的20個低端酒En數據作圖分析，整體情況見圖1。

將分析的20個中高端酒En數據作圖分析，整體情況見圖2。

表1　計算值

表2　儲備液中各酸酯理化測定值與換算后理論計算值比較

表3　混合液色譜測定結果

表4　低端白酒和中高端白酒色譜換算總酸總酯與普通理化總酸總酯數據結果分析

表5　混合液理化測定值與換算后理論計算值比較

圖1　 低端酒En數據圖

圖2　中高端酒En數據圖

3　結論

3.1從配制的8種酸酯結果看，由于沒有其他物質的干擾，無論是理論計算值、色譜檢測換算值還是理化滴定測定值結果都非常接近，可見用色譜測定結果換算成理化測定值是可行的。從實驗結果可以看出，色譜測定各項指標回收率與理化測定回收率基本接近，均在80%～120%一般允許范圍內，且最終結果偏差在允許范圍內，說明色譜測定結果與理化測定結果均是可信的。

3.2從低端酒和中高端酒分析數據來看，由于中高端樣品組分十分豐富，酸酯含量較低端白酒高，En值普遍比低端白酒大，特別是總酯。分析原因由于部分微量組分用氣/液聯用儀未能檢出，且理化測定中，顯色反應受醇、醛類物質的干擾，造成滴定終點判定存在一定誤差，因此會造成色譜測定數據與理化測定值之間存在一定偏差，但En值均在0.4以內，在可接受范圍內。

3.3本研究成果應用于實際檢測效果顯著，對提高檢測效率，降低檢測成本具有非常重要的意義。常規要檢測總酸總酯，至少要1個工作日才能出具檢測結果，色譜法替代只要2 h就可以，對指導企業生產，提高儲酒罐周轉率起到了重要作用。隨著科技的進步，各種檢測技術與儀器的不斷更新，國內各種傳統的檢測技術不斷更新換代。研究中使用的氣相/液相色譜儀如能更換為更加精細的質譜聯用儀等，可以分析出該研究中未分析出的白酒組分，使得色譜換算法的值更加接近真實值。

參考文獻：

［1］全國食品工業標準化技術委員會釀酒分技術委員會.白酒分析方法：GB/T 10345—2007［S］.北京：中國標準出版社，2007.

優先數字出版時間：2016-06-16；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.ts.20160616.1423.002.html。

中圖分類號：TS261.7；TS262.3；TS261.4

文獻標識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）07-0124-04

DOI：10.13746/j.njkj.2016097

收稿日期：2016-03-18

作者簡介：熊秋萍（1986-），女，江西宜豐人，主要從事白酒檢測及質量控制。

Detection of Total Acids&Total Esters in Baijiu by Chromatographic Method Instead of Conventional Physiochemical Method

XIONG Qiuping，XIE Xiaolan，PENG Sini，HE Xin and LUO Li
（Site Liquor Co.Ltd.，Zhangshu，Jiangxi 331200，China）

Abstract:Through the research on the intrinsic relations between chromatographic analysis data and conventional physiochemical analysis data，a method to directly calculate total acids&total esters in Baijiu based on chromatographic data was introduced，which made the detection of total acids&total esters in Baijiu more rapid and more accurate.

Key words:chromatographic analysis；Baijiu；total acids and total esters