氣相色譜法測定白酒中正丙醇含量的研究

張英姿，彭小東

(貴州省產品質量檢驗檢測院，貴州貴陽 550013)

白酒是中國傳統釀造酒中最為重要的一種酒，是以糧谷為主要原料，以大曲、小曲或麩曲以及酒母等為糖化發酵劑，經蒸煮、糖化、發酵、蒸餾而制成的蒸餾酒，其發酵過程會形成多種風味[1]。白酒的主要成分為水和乙醇，占98 %～99 %。其他微量成分為醛類、酯類、酸類、羧酸、多元醇、高級醇等有機物質，與白酒的質量和風味緊密相關[2]。白酒中高級醇是指含3 個碳以上的一元醇類物質，包括正丙醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇等。高級醇主要是通過氨基酸降解和糖代謝合成[2-3]。適量的高級醇可使白酒醇甜，呈香、呈味[2]。高級醇同時又是形成酸酯的前體物質，存儲之后會使酒香更加濃郁[2，4]。但如果高級醇含量過高，或存儲時間過長，則會產生不良作用，使酒體變得味苦辛辣，甚至引起人們頭痛[5]。因此，白酒企業在生產和勾兌過程中及時檢測高級醇的含量并控制在一定范圍，對產品質量品質的把控很有必要。

作為高級醇重要組成成分之一的正丙醇通常味苦，呈青草香味，含量過高時會導致白酒風味欠佳，嚴重影響品酒體驗[4，6]。此外，正丙醇還容易導致醉酒和身體不適，有時會影響身體健康。因此，白酒中正丙醇的含量已成為我國白酒檢測的重要指標[7-9]，也是白酒檢測領域的重要課題之一。

根據GB/T 10345—2022[10]，可以使用氣相色譜法測定白酒樣品中正丙醇的含量，結果通常具有準確性和可靠性[2，11]。然而，由于某些白酒樣品含有一些特殊物質，出峰時間與內標物質叔戊醇非常接近，導致內標峰受到干擾，不容易分離，進而影響正丙醇的準確定量。鑒于此，本研究將通過優化程序升溫、載氣流速等色譜條件，實現目標峰、干擾峰及內標峰的分離，采用內標法進行定量分析，以準確檢測白酒中正丙醇的含量，以期提高白酒質量和風味。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

試樣：某酒類公司生產的白酒樣品。

標準物質及試劑：正丙醇標準物質（德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司,CAS：71-23-8）；叔戊醇標準物質（德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司,CAS：75-85-4）；色譜乙醇。

儀器設備：Aglient 7890B 氣相色譜儀（美國安捷倫公司）；萬分之一天平（METTLER TOLEDO）；移液器（德國普蘭德公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 氣相色譜條件

色譜柱：Agilent，ZKAT-LZP 930.2a，30 m×0.32 mm；柱溫：初溫40 ℃，保持7 min，以5.0 ℃/min升到90 ℃，以15 ℃/min 升到200 ℃，保持3 min；檢測器溫度：250 ℃；進樣口溫度：230 ℃；載氣流速：1.0 mL/min；氫氣流量：30 mL/min；空氣流量：400 mL/min；進樣量：1.0 μL；進樣方式：分流進樣，分流比30∶1。

1.2.2 標準曲線的配制

（1）正丙醇標準物質儲備液（10000 mg/L）：準確稱取1.0 g（精確至1 mg）正丙醇標準物質于100 mL容量瓶中，50%的乙醇溶液溶解并定容，充分混勻。

（2）叔戊醇內標儲備液（2005.4 mg/L）：準確稱取內標準物質叔戊醇2.0054 g（精確至1 mg）于100 mL容量瓶中，用50%乙醇溶液定容至100 mL，充分混勻。

（3）標準工作溶液：用50 %的乙醇溶液對正丙醇標準儲備液進行梯度稀釋，獲得40 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L、1000 mg/L標準工作溶液，同時加入適量的叔戊醇內標儲備液，使最終內標濃度為200.54 mg/L。

1.2.3 樣品前處理

移取適量的樣品置于10.0 mL 容量瓶中，加入0.1 mL 叔戊醇內標溶液，使用同一樣品定容，充分混勻，取1 mL用于氣相色譜測定。

1.2.4 計算公式

式（1）中：X 為樣品中正丙醇的含量，mg/L；C為從標準曲線得到待測液中正丙醇濃度與內標濃度對應的比值；M為對應內標的質量濃度，mg/L。

2 結果與分析

2.1 標準曲線及線性方程

正丙醇標準曲線見圖1。由圖1 可知，正丙醇在40～1000 mg/L 濃度范圍內線性良好，回歸方程為Y=0.99988X，相關系數r=0.99988。

圖1 正丙醇標準曲線

2.2 方法的重復性、精密度及檢出限

對濃度為1000 mg/L的正丙醇標準溶液連續進樣6 次，根據測定值計算精密度，結果見表1。由表1 數據可知，6 次正丙醇重復測定結果的相對標準偏差為0.16%，表明該方法重復性好，精密度高。

表1 方法的重復性和精密度

實驗還考察了正丙醇和叔戊醇（內標）的保留時間，結果見表2、圖2。通過6次重復測定，正丙醇的保留時間相對標準偏差為0.02%，叔戊醇的保留時間相對標準偏差為0.03 %，兩者的保留時間穩定，表明該方法的重現性良好，保留時間穩定，能夠準確對正丙醇進行定性。

表2 正丙醇、叔戊醇保留時間的精密度

圖2 1000 mg/L正丙醇標準溶液疊加色譜圖（n=6）

檢出限：正丙醇濃度為40 mg/L 時，其信噪比（S/N）為43.8，以3 倍的S/N 計算，本方法的正丙醇檢出限為2.7 mg/L。

2.3 加標回收實驗

對待測樣品中的正丙醇含量進行測定，并對其進行加標回收試驗，加標量分別為40 mg/L、400 mg/L、800 mg/L，每組3 個平行樣，計算加標回收率（%）及其精密度（RSD），實驗結果見表3。由表3 可知，該方法的加標回收率為100.1 %～104.9%，回收率良好。

表3 回收率及其精密度

2.4 方法改進前后對比

通過對氣相色譜條件（程序升溫及分流比條件）的優化，以期達到干擾物與正丙醇、叔戊醇（內標）色譜峰的分離，結果見圖3 和圖4。改進前（圖3，按照GB/T 10345—2022 方法)正丙醇和叔戊醇（內標）出峰時間非常接近，并且中間有雜質峰干擾；改進后（圖4），正丙醇、叔戊醇和雜質峰能夠明顯的分離。

圖3 方法改進前白酒中正丙醇色譜圖

圖4 方法改進后的白酒中正丙醇色譜圖

3 結論

本實驗采用氣相色譜內標法測定白酒中正丙醇的含量。結果表明，該方法操作簡單、快捷，并且能夠很好的把正丙醇、叔戊醇（內標）和酒中相近的物質進行分離，有助于正丙醇的準確定量，而且方法線性良好（r=0.99988），保留時間穩定（RSD=0.02 %），重復性好（RSD=0.16 %），回收率高（100.1%～104.9%）。因此，該方法適用于白酒中正丙醇含量的檢測。