王 珍,周 洋,李春麗,徐志勇,許引虎,曲樹蓬
(1.威龍葡萄酒股份有限公司,山東煙臺265701; 2.安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443000;3.煙臺聯(lián)創(chuàng)海悅檢測有限公司,山東煙臺265701)
淺談白酒中雜醇油的分析方法
王 珍1,周 洋1,李春麗1,徐志勇1,許引虎2,曲樹蓬3
(1.威龍葡萄酒股份有限公司,山東煙臺265701; 2.安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌443000;3.煙臺聯(lián)創(chuàng)海悅檢測有限公司,山東煙臺265701)
在白酒的釀造過程中,不可避免地會產(chǎn)生雜醇油。雜醇油包括正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇、仲戊醇等等。雜醇油具有一定的毒性,含量過高時會使人頭痛、頭暈等。要控制白酒中雜醇油的含量,目前國標中規(guī)定的測定雜醇油的方法主要是氣相色譜法和分光光度法。為提高分析的準確性,對分光光度法的實驗條件進行了優(yōu)化。另外,對氣相色譜法也作了進一步的優(yōu)化,比如采用內(nèi)標物、程序升溫法、毛細管柱法、頂空固相微萃取與氣相色譜法聯(lián)用等。
白酒; 雜醇油; 氣相色譜法; 分光光度法
在白酒釀造過程中不可避免地會產(chǎn)生雜醇油。雜醇油的存在,既能與有機酸結(jié)合,生成具有獨特香味的酯類,同時,又有一定的毒性,在人體內(nèi)含量過高時,會引起頭暈、頭疼。因此測定酒中雜醇油的含量至關(guān)重要。目前關(guān)于雜醇油的測定方法主要有分光光度計法、氣相色譜法。
比色法:雜醇油成分復雜,其中有正戊醇、異戊醇、正丁醇、異丁醇、丙醇等。比色法測定標準以異戊醇和異丁醇表示,兩者在硫酸作用下生成戊烯與丁烯,再與對二甲胺苯丙醛作用顯黃橙色,與標準系列比較定量[1]。比色法在實驗儀器要求方面比較簡單,以化學法為基礎(chǔ),在一些經(jīng)濟不發(fā)達的邊遠地區(qū),比色法的應用還是比較廣泛的,目前比色法也是國標法之一。比色法在操作過程中,因?qū)Χ被郊兹┡c雜醇油的顯色反應隨時間的延長而變淺,因此在配制雜醇油標準溶液時操作一定要快,顯色后應立即比色。并且,在配制雜醇油標準溶液時,由于異戊醇和異丁醇都易揮發(fā),所以,動作也要迅速。總之,比色法操作簡單,不需要昂貴儀器,在一般實驗中應用廣泛,但是它也存在一些缺陷,例如靈敏度低,測定誤差大,重復性差,線性關(guān)系不理想,顯色不穩(wěn)定,干擾因素多。
針對這些缺點,實驗技術(shù)人員進行了一定的改良。例如,通過大量的條件實驗[2],優(yōu)化實驗條件。將顯色劑濃度定為10 g/L,顯色反應更加完全;稀釋劑酸度則改進為(1+1),提高了顯色反應的靈敏度與穩(wěn)定性;針對加熱時間,則選擇了30 min;選擇的顯色反應體系,反應產(chǎn)物的最大吸收峰改為495 nm。經(jīng)過改進,提高了分光光度法測定雜醇油的靈敏度,穩(wěn)定性也有一定程度的提高。另外,比色法在計算雜醇油時是用異丁醇和異戊醇含量的和表示,但實際生產(chǎn)中異丁醇和異戊醇的和不能準確代表白酒中整體雜醇油水平。而且由于雜醇油成分比較復雜,其類型與配比關(guān)系不確定,用固定類型的雜醇油配比(1+4),不能代表所有的試驗樣品。實際工作中經(jīng)常會碰到配比關(guān)系為2+1,1+1, 1+2形式的樣品,如果出現(xiàn)這種情況,那么就無法保證測定結(jié)果的準確性[3]。因此比色法測定有一定的系統(tǒng)誤差,針對不同酒類,可以通過大量實驗摸索,同時,對比相對而言準確性比較高的氣相色譜法,找出修正系數(shù),從而使比色法測定雜醇油的準確性得到進一步的提高。
氣相色譜法:原理為利用不同醇類在氫火焰中的化學電離進行檢測,根據(jù)峰高與標準定量。國標GB/T 5009.48—2003將氣相色譜法更改為第一法。氣相色譜法在樣品進樣過程中未進行任何化學處理,雜醇油峰分離效果非常好,且平行測定相對誤差都比較小,結(jié)果反映了酒中雜醇油含量的真實值,而且氣相色譜法能夠準確測定白酒中各組分的含量。
為了進一步提高準確度,減少誤差,經(jīng)過大量實驗反復摸索,實驗人員提出了以下幾種解決方案,進一步提高氣相色譜法測雜醇油的準確性。比如,采用環(huán)己烷作內(nèi)標物[4],在標準使用溶液中加入10.0 mL環(huán)己烷,使環(huán)己烷的濃度為0.060 g/100 mL,同時再向待測酒樣中加入環(huán)己烷,使其濃度也為0.060 g/100 mL,從而形成對照,消除誤差。使用環(huán)己烷作內(nèi)標物有以下優(yōu)點,環(huán)己烷不存在于蒸餾酒中,并且能在完全分離的前提下,與待測組分的保留時間相對一致。采用環(huán)己烷作內(nèi)標物,使氣相色譜法消除了進樣誤差對結(jié)果的影響,提高了準確性。另外,采用程序升溫的方式來代替恒溫分析,雜醇油的成分相對比較復雜,使其沸點也相應的更寬一些,采用程序升溫法,可以使沸點低的組分,在溫度低時流出,沸點高的組分在溫度高時流出,從而使分離更加徹底,避免了恒溫分析出峰密集的缺點,提高了分離度,從而使準確性進一步提高。另外,目前國標法采用的是GDX-102柱,但是GDX-102柱也存在明顯的缺點,例如GDX-102柱保存難,易吸水而失活,需要經(jīng)常進行活化處理,并且GDX-102柱柱效低,峰形經(jīng)常拖尾,能分離的組分有限,當檢測樣品成分復雜時,明顯感覺分離能力不夠。針對這些缺點可采用毛細管色譜柱,毛細管色譜柱柱效高,分析速度快,分離能力強,準確度也有一定程度的提高,并且峰形尖銳,可分析多種組分,具有明顯的優(yōu)勢。因此,毛細管色譜柱研究在國內(nèi)比較活躍。再比如,氣相色譜法的樣品在檢測前雖然未經(jīng)過化學處理,但是也進行了蒸餾(除蒸餾酒外),蒸餾的過程中很可能使易揮發(fā)的組分損失,使測量結(jié)果偏低,因此減少這部分誤差也可以提高測量準確性。采用頂空固相微萃取[5]與氣相色譜法聯(lián)用,對萃取條件及色譜條件都進行了優(yōu)化處理,大大減小了易揮發(fā)成分的損失,提高了萃取度。將樣品的萃取、富集以及進樣聯(lián)合起來使用,既縮短了分析時間,又提高了準確性。
雖然氣相色譜法具有諸多優(yōu)點,但是設(shè)備價格相對昂貴,維護費用和運行費用也比較高,而且操作也比較復雜。就目前來說,我國氣相色譜的普及應用在規(guī)模較小的酒企仍有一定難度。
筆者通過對不同方式測雜醇油含量的研究發(fā)現(xiàn),當前對此的研究還是比較活躍,其中毛細管柱氣相色譜法,是當前比較全面的方法,由于毛細管氣相色譜法比當前國標規(guī)定的GDX-102柱氣相色譜法滲透性更好,分析速度更快,進樣量也更少,總柱效更好,未來很可能將此法納入國標,但毛細管柱的價格也遠遠高于填充柱,填充柱的使用也暫時不會退出歷史舞臺。雖然儀器分析更加準確,但是以化學分析為基礎(chǔ)的分光光度計法,也有其設(shè)備價格低廉的優(yōu)點,目前,仍然有較多的使用,唯有不斷探索,進一步優(yōu)化實驗條件,使其實驗結(jié)果更加準確。作為工作在一線的化驗工作人員,唯有加強技術(shù)培訓,遵守職業(yè)道德,做好本職工作,為白酒的質(zhì)量把好關(guān)站好崗。
[1] 中華人民共和國衛(wèi)生部.蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標準的分析方法:GB/T 5009.48—2003[S].北京:中國標準出版社,2004.
[2] 范衍瓊.分光光度法測定蒸餾酒及配制酒中雜醇油[J].光譜實驗室,2005(3):304-306.
[3] 陳建文,曹愛華,匡云峰,等.白酒中雜醇油測定方法探討[J].預防醫(yī)學論壇,2001,7(3):284-285.
[4] 王斌,馮錫凱,馬立明.氣相色譜內(nèi)標(環(huán)己烷)法測定蒸餾酒中甲醇、雜醇油含量[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2006 (7):802-803.
[5] 劉紅河,黎源倩,孫成均.頂空固相微萃取-氣相色譜法測定酒中的甲醇和雜醇油[J].色譜,2002(1):90-93.
Analytic Methods of Fusel Oil in Baijiu
WANG Zhen1,ZHOU Yang1,LI Chunli1,XU Zhiyong1,XU Yinhu2and QU Shupeng3
(1.Weilong Winery Co.Ltd.,Yantai,Shandong 265701;2.Angel Yeast Co.Ltd.,Yichang,Hubei 443000; 3.Yantai Lianchuang Haiyue Detection Co.Ltd.,Yantai,Shandong 265701,China)
In the process of Baijiu-making,fusel oil will be produced inevitably.Fusel oil includes n-propanol,isopropanol,n-butanol, isobutanol,isoamyl alcohol,sec-amyl alcohol,etc.Fusel oil is poisonous and excessive fusel oil would induce headache and dizziness for people.Accordingly,fusel oil content in Baijiu should be under proper control.At present,the detection methods of fusel oil in Baijiu in national standards mainly include gas chromatography and spectrophotometric method.In order to improve the accuracy of the detection,the experimental conditions had been optimized for spectrophotometric method.In addition,GC got improved by internal standard,programming temperature rising,capillary column gas chromatography,headspace solid-phase microextraction,gas chromatography,etc.
fusel oil;gas chromatography;spectrophotometric method
TS262.3;TS261.4;TS261.7
A
1001-9286(2017)06-0077-03
10.13746/j.njkj.2017057
2017-03-14
王珍(1988-),女,山東煙臺人,工程師,本科,多年從事釀酒生產(chǎn)和技術(shù)質(zhì)量工作,E-mail:844137403@qq.com。
優(yōu)先數(shù)字出版時間:2017-03-30;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170330.1550.006.html。