◎ 馮 亮,楊 瑤
(1.四川省遂寧市食品藥品檢驗所,四川 遂寧 629000;2.四川省遂寧市產品質量監督檢驗所,四川 遂寧 629000)
酒,是人們耳熟能詳、家家戶戶都常備的一種飲品。白酒作為從唐朝就已流傳下來的一種蒸餾酒,不僅擁有悠久的歷史,還在時代變遷中不斷豐富與進化,形成了現在的茅臺酒、五糧液、洋河大曲以及瀘州老窖等知名品牌。然而其在釀制的過程中會產生雜醇油,這種物質超過一定量對人體的健康會產生不良影響,因此測定白酒中的雜醇油具有重大的意義。而我國目前對于雜醇油的研究少且深度淺,有待進一步努力與探索。所以,對雜醇油的深入研究刻不容緩。目前對雜醇油的測定大致采用化學分析法、光譜分析法、色譜分析法等方法,本實驗對現有氣相色譜法進行了優化與改進,對市場上的10種常見白酒進行了測定與分析,在檢驗酒安全性的同時開發出一種測定新方法。
雜醇油是異丁醇、異戊醇等高級醇的總稱。當這些高級醇與白酒中酸、醋的含量達到一定的量比關系時,會呈現復合香,增加酒的醇香感,使酒體有后勁,香氣誘人,但相對的,雜醇油含量過高時會毒害人體,使人體神經系統充血,引發頭痛,而且酒味不正,產生苦味。因此,控制白酒生產過程中雜醇油的含量,對于酒品質的提升以及人們的健康至關重要。
但由于目前釀造工藝的固定性及技術局限性,白酒在釀造過程中不可避免地會產生雜醇油。如何準確且快速地測定出白酒中雜醇油含量是否符合國家規定是學者長期的研究課題。目前國內對于雜醇油的測定方法大致分為化學分析法、光譜分析法、色譜分析法。
化學分析法是實驗中采用取比色的方法對雜醇油含量進行測定,白酒中的異丁醇與異戊醇在硫酸作用下分別生成戊烯和丁烯,二者與對二甲胺基苯甲醛作用顯橙黃色,因此在試樣加入顯色劑后可根據顏色深淺與標準系列比較確定含量。該法操作簡單,但同時靈敏度低,檢測效果局限,誤差大,有待進一步摸索改進。
光譜分析法是將近紅外光譜技術與區間偏最小二乘法結合,篩選最優近紅外波長區間,建立了雜醇油含量的預測模型,預測結果良好。該方法創新點就是能快速預測,且預測性高,有望得到廣泛應用。
氣相色譜法是利用氣體作流動相的色層分離分析方法。汽化的試樣被載氣(流動相)帶入色譜柱中,柱中的固定相與試樣中各組分分子作用力不同,各組分從色譜柱中流出時間不同進行測定。現多采用內標法,用玻璃填充柱或毛細管柱測定白酒中雜醇油含量,測定結果準確,符合國家標準。該法應用廣泛,準確度高,使用樣品量少,但同時分析時間較長,儀器價格昂貴,重復性不好[1]。
因此,本課題在現有的氣相色譜法的檢測方法上,通過加入干燥劑的前處理方法處理樣品后,使用改進后的測定條件,采用不同極性的毛細管柱進行樣品測定比較,同時使用GC-MS方法進行未知物的定性,確定出目前市場上常見不同香型,不同酒精度的白酒中雜醇油的含量,對酒的安全性及品質進行評價。
實驗所用試劑見表1。

表1 試驗試劑表
樣品材料見表2。

表2 樣品材料表
稱量瓶,10 mL移液管;5 mL移液管;1.5~2 mL液相棕色進樣瓶(配安捷倫);10 mL離心管;15 mL離心管;1 μL微量進樣器;島津GC-14B PTF氣相色譜儀(柱子型號:①FFAP毛細管柱30 m×0.25 mm×0.50 μm。②2tx-1;Agilent 7890A/5975C氣相色譜質譜聯用儀(柱子型號:HP-INNOWAX 30 m×0.25 mm× 0.25 μm)。
采用干燥劑與樣品酒直接接觸脫去一部分水的前處理方法,步驟如下:①看樣品酒標簽信息,得到酒中水分含量,做好記錄。②做充足組數樣品(3組),每次取樣10 mL,根據比例確定樣品中水分含量。③篩選并確定所需干燥劑質量與種類,先確定干燥劑質量與吸水量關系,再稱量理論值不同倍數質量以便進行對照操作。④將干燥劑(事先稱好重m0)放入密封瓶中(事先稱重m1),加入10 mL的樣品酒(質量為m2),定好間隔時間(1 h)后,倒去樣品酒稱量吸收后總質量m3,求出干燥劑吸液量△m=m0+m1-m3,直到△m不再增加即為吸收完全,記錄數據,并注意稱量時不超過分析天平最大稱重量,用(△m/m2)×100%初步計算吸液效率,得出干燥劑吸液的程度[2]。
根據大部分白酒中醇類物質含量比配制出標準樣品10 mL,其組成之比為:甲醇∶乙醇∶正丙醇∶異丁醇∶正丁醇∶異戊醇=6∶70∶7∶4∶3∶10,移入容量瓶中貼上標簽備用。
色譜條件:柱溫初始溫度為45 ℃,恒溫2 min后,以8 ℃/min程序升溫至150 ℃,繼續恒溫3 min;汽化室溫度:200 ℃;檢測器溫度:220 ℃,進樣量1.0 μL。
載氣:高純氮;柱頭壓:20 psi;柱流量:1.0 mL/min;尾吹氣:39 mL/min;空氣:400 mL/min;分流比:40∶1;氫氣:30 mL/min。
GC-MS條件:電離方式EI,電子沖擊能量70eV,離子源溫度230 ℃,四級桿溫度150 ℃,質量掃描范圍m/z為25~200。
該實驗以程序升溫速度、恒溫時間、進樣量等作為實驗優化的因素進行L9(34)的正交實驗,確定出優化之后的氣相條件,正交實驗的條件表見表3。

表3 L9(34)正交試驗因素設計表
本次實驗先使用2tx-1型號的色譜柱對已有的7種經過前處理的樣品酒進行了檢測,得知2tx-1型號的柱子對于甲醇和異戊醇的測定結果大部分為未檢出。在更換FFAP極性毛細管柱后對新增加的共計10個樣品酒進行了再次的測定,得出的檢測結果如表4。

表4 FFAP毛細管柱檢測結果表
由表4可以看出,更換極性色譜柱后,異丁醇和正丁醇基本檢測不出來,甲醇與異戊醇能夠被檢測出來。此外,由于10種樣品的品牌、度數及香型各不相同,根據測定的結果不難發現雜醇油的含量和3種因素之間有一定的規律,具體為:①酒的價格越高,品質越好,雜醇油含量一般越低。②同一種酒或同一香型的酒,度數越高,雜醇油含量一般越低。③一般來說,相似品質相近度數不同香型的酒雜醇油含量高低之比一般為烈酒<醬香型酒<濃香型酒<清香型酒。
在使用氣相色譜法對待測的幾種物質進行定量測定后,為確定酒中的未知物質,使用GC-MS法對選擇的5種樣品酒進行定性測定,結果如表5所示。

表5 GC-MS對5種樣品酒的測定結果表
檢測茅臺酒、綿竹酒、56°二鍋頭、江小白、白蘭地的其他揮發性成分具體如下:①茅臺酒的揮發性成分主要有戊烷、乙醛、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丁酸乙酯、異丁醇、乙酸異戊酯、戊酸乙酯、正丁醇、異戊醇、甲酰胺、己酸乙酯、乙偶姻、庚酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯、惡唑烷、乙酸、[(氨基羰基)氨基]氧羰基乙酸、2-甲酰組胺、甲基硅烷等。②綿竹酒的其他揮發性成分有2-吡咯烷硫酮、順烏頭酸酐、戊烷、1-(乙烯基硫基)-庚烷、乙酸乙酯甲醇、乙醇、紅-DL-鄰乙基蘇氨酸、12-冠醚-4、2-乙氧基丁烷、丁酸乙酯、1-仲丁基二氮雜環丁烷、硫酸二甲酯、異戊酸乙酯、順烏頭酸酐、異戊醇、2-甲基-1,3-二氧戊環、正己酸乙酯、15-冠醚-5異戊酸乙酯、順烏頭酸酐、異戊醇、2-甲基-1,3-二氧戊環、正己酸乙酯、15-冠醚-5等。③56°二鍋頭的其他揮發性物質有異戊酸乙酯、順烏頭酸酐、異戊醇、2-甲基-1,3-二氧戊環、正己酸乙酯、15-冠醚-5等。④江小白和白蘭地的其他揮發性成分相對較少,江小白的有乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異戊醇、二乙二醇單甲醚、乙酸等,白蘭地含有乙酸乙酯、甲醇、乙醇、異戊醇、乳酸乙酯、乙酸等。
由表5可知,在檢測的5種樣品酒中,根據已知的GC-MS數據庫,正丙醇在5種樣品中都沒有被檢出,甲醇,乙醇以及異戊醇均能被檢測到,異丁醇以及正丁醇在茅臺酒和二鍋頭酒中能夠被檢出,在江小白,綿竹酒以及白蘭地酒中未檢出,前3種酒均檢測出超20種易揮發化合物,根據國家標準GB 2757-1981《蒸餾酒及配制酒衛生標準》之前對于雜醇油含量要小于0.2 g/100 mL的標準,使用2tx-1和FFAP毛細管柱檢測的結果均符合該要求,樣品酒的雜醇油含量均滿足安全性要求。
雜醇油是現如今白酒生產制造過程中還不能規避的雜質,測定雜醇油的含量意義深遠,本文應用毛細管注氣相色譜測定法測定了白酒中雜醇油,用國家標準物質對比法進行了評價,進一步驗證得到可行性結果。該實驗結果良好,觀察與分析也相對簡易,同時在實驗中發現不同的酒雜醇油的含量與品牌,度數及香型有一定的關系,且確定出樣品酒中真實含有的高級醇類。但該實驗仍存在人為誤差以及系統誤差等不足之處,可能由于儀器的不完備或者實驗做的不到位,后期將進一步解決優化。