白酒检测中色谱法替代常规理化法检测总酸总酯的研究

熊秋萍，谢小兰，彭思妮，何　信，罗　莉（四特酒有限责任公司，江西樟树331200）

白酒检测中色谱法替代常规理化法检测总酸总酯的研究

熊秋萍，谢小兰，彭思妮，何信，罗莉
（四特酒有限责任公司，江西樟树331200）

摘要：通过研究色谱分析数据与常规理化检测数据之间的内在关系，介绍了一种以色谱分析数据直接计算白酒中总酸总酯含量的方法，使白酒中总酸总酯含量的检测技术更加快速准确。

关键词：色谱分析； 白酒； 总酸总酯

目前，白酒行业总酸总酯检测方法均采用GB/T 10345—2007规定方法检测，即总酸原理：白酒中的有机酸，以酚酞为指示剂（或利用pH计指示滴定终点），采用氢氧化钠溶液进行中和滴定，以消耗氢氧化钠标准滴定溶液的量计算总酸的含量；总酯原理：总酸滴定后，再准确加入一定量的碱液，加热回流使酯类皂化。通过消耗碱的量计算出总酯的含量。该方法涉及的药品种类多，滴定使用的标准溶液要求高，加热回流装置操作复杂并且一套装置每次只能处理一个样品，整个过程下来耗时长，操作难度较大，可作为仲裁法使用，但用于日常质量监控还是存在一定缺陷，不能快速指导生产。鉴于大部分白酒企业都购置有气相/液相等色谱仪器，如何科学高效利用色谱仪器，采用色谱法计算总酸总酯含量，替代常规理化检测总酸总酯含量，进行了以下实验。

1　材料和方法

1.1材料

白酒标样：中国食品发酵工业研究院提供。

酚酞指示剂（10 g/L）：按GB/T 603—2002配制；氢氧化钠标准滴定溶液［c（NaOH）=0.1 mol/L］：按GB/T 601—2002配制与标定；硫酸标准滴定溶液［c（H2SO4）= 0.1 mol/L］：按GB/T 601—2002配制与标定。

乙醇（无酯）溶液［40%vol］：量取95%vol乙醇600 mL 于1000 mL回流瓶中，加氢氧化钠标准溶液5 mL，加热回流皂化1 h。然后移入蒸馏器中重蒸，再配成40%vol乙醇溶液。

2%三内标（叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸），中国食品发酵工业研究院提供；乳酸、乙酸标准品，西格玛公司。

气相色谱，安捷伦7890，FID检测器；液相色谱，安捷伦1200，VWD检测器。

1.2实验方法

1.2.1总酸总酯测定方法

参照GB/T 10345—2007执行。

1.2.2白酒微量组分测定方法

使用GC三内标法进行测定。

1.2.2.1气相色谱仪参考条件

载气（高纯氮）：流速0.6 mL/min，尾吹30.4 mL/min；氢气：流速为30 mL/min；空气：流速为400 mL/min；检测器温度：280℃；进样器温度：230℃。

柱箱二阶升温程序：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标准曲线绘制

精确吸取10.0 mL白酒标样于10 mL具塞比色管中，加入2%三内标0.1 mL，混匀后，装入进样瓶中，待色谱仪稳定后，启动自动进样程序。程序完成后，在联机工作站中调出该谱图，在校正选项中选择校正，级别1，在叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸、甲醇、乙酸乙酯、己酸乙酯等峰对应的栏填写化合物名称以及含量。在叔戊醇、醋酸正戊酯、2-乙基正丁酸峰对应栏选择是内标。并将1.2.2.1中的条件编辑填入对应的项，最后将之保存为方法。

1.2.2.3样品测定

吸取样品10.0 mL于10 mL具塞比色管中，加入2%三内标0.1 mL，混匀后，装入进样瓶中，待色谱仪稳定后，启动自动进样程序。

1.2.2.4含量计算

依照工作站计算法进行计算。

1.2.3乳酸及乙酸测定方法

采用LC外标法。

1.2.3.1色谱仪参考条件

流动相：甲醇∶磷酸二氢钾（2.72 g/L，pH2.1）=15∶85；流速：0.80 mL/min；柱箱温度：40℃；进样量：2 μL。

1.2.3.2标准曲线绘制

仪器开机稳定后，将不同浓度的乳酸、乙酸混合标准溶液（浓度范围覆盖0.1～2.0 g/L）分别进样，在工作站中，调用各个浓度级别谱图，将乳酸、乙酸峰对应栏填入化合物名称以及相对应的质量浓度，并将1.2.3.1中的条件编辑填入对应的项，最后将之保存为方法。

1.2.3.3样品测定

用20 mL注射器吸取样品10 mL，用0.45 μm过滤芯过滤，置于取样管中，待色谱仪稳定后，用微量进样针准确进样2 μL。

1.2.3.4含量计算

按照工作站计算法进行计算。

1.3色谱检测及理化检验

配制酸酯标准混合溶液分别进行色谱检测及理化检验，将两者结果进行对比。

分别精确吸取8种标准品（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乙醇稀释定容至100 mL，再分别吸取上述储备溶液各2 mL至100 mL容量瓶中，用40%vol乙醇定容摇匀为混合液。用色谱和常规理化方法对混合液分别进行测定。

2　结果与分析

2.1总酸总酯含量计算

常规理化检测中的总酸总酯含量分别是以乙酸和乙酸乙酯含量计，我们通过查找相关资料，分析得出各酸酯都有一个固定的分子量，其与乙酸或乙酸乙酯分子量的比值是不变的，即他们之间存在一个固定的换算系数。通过色谱分析得到白酒中酸类组分乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸；酯类组分乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯等含量，根据其分子量，分别计算出每种组分换算成乙酸（或乙酸乙酯）的换算系数（常值），再将换算后的所有酸（酯）的加和，得出总酸（总酯）含量。所得到的总酸总酯组分含量加和结果与常规理化检测法得出的结果进行分析对比，研究色谱法总酸总酯替代常规理化检测总酸总酯的可行性。

换算公式：某酸/酯换算为乙酸/乙酸乙酯量=×某酸/酯含量。

2.2色谱数据进行分析统计

通过采用稳健统计分析法，对实验室近2年数据库中共计1000多个样品色谱数据进行分析统计，建立了GC计算总酸总酯含量的相关系数，并与常规理化检测数据进行对比，计算误差。并采用CNAS通用的评定准则En比率法，计算En值。En值是CNAS（中国合格评定国家认可委员会）对实验室能力验证结果的一个评定准则，其计算方法为：

其中：XLAB——参加实验室结果，此处为气相检测值；

XREF——参考实验室结果，此处为理化检测值；

ULAB——参加实验室报告的不确定度；

UREF——参考实验室报告的不确定度；

ULAB和UREF的置信水平为95%。

可接受的En值应在-1～+1之间，即||En≤1（越接近0越好）。

2.3酸酯标准混合溶液色谱检测及理化检测数据分析（见表1—表5）

将分析的20个低端酒En数据作图分析，整体情况见图1。

将分析的20个中高端酒En数据作图分析，整体情况见图2。

表1　计算值

表2　储备液中各酸酯理化测定值与换算后理论计算值比较

表3　混合液色谱测定结果

表4　低端白酒和中高端白酒色谱换算总酸总酯与普通理化总酸总酯数据结果分析

表5　混合液理化测定值与换算后理论计算值比较

图1　 低端酒En数据图

图2　中高端酒En数据图

3　结论

3.1从配制的8种酸酯结果看，由于没有其他物质的干扰，无论是理论计算值、色谱检测换算值还是理化滴定测定值结果都非常接近，可见用色谱测定结果换算成理化测定值是可行的。从实验结果可以看出，色谱测定各项指标回收率与理化测定回收率基本接近，均在80%～120%一般允许范围内，且最终结果偏差在允许范围内，说明色谱测定结果与理化测定结果均是可信的。

3.2从低端酒和中高端酒分析数据来看，由于中高端样品组分十分丰富，酸酯含量较低端白酒高，En值普遍比低端白酒大，特别是总酯。分析原因由于部分微量组分用气/液联用仪未能检出，且理化测定中，显色反应受醇、醛类物质的干扰，造成滴定终点判定存在一定误差，因此会造成色谱测定数据与理化测定值之间存在一定偏差，但En值均在0.4以内，在可接受范围内。

3.3本研究成果应用于实际检测效果显著，对提高检测效率，降低检测成本具有非常重要的意义。常规要检测总酸总酯，至少要1个工作日才能出具检测结果，色谱法替代只要2 h就可以，对指导企业生产，提高储酒罐周转率起到了重要作用。随着科技的进步，各种检测技术与仪器的不断更新，国内各种传统的检测技术不断更新换代。研究中使用的气相/液相色谱仪如能更换为更加精细的质谱联用仪等，可以分析出该研究中未分析出的白酒组分，使得色谱换算法的值更加接近真实值。

参考文献：

［1］全国食品工业标准化技术委员会酿酒分技术委员会.白酒分析方法：GB/T 10345—2007［S］.北京：中国标准出版社，2007.

优先数字出版时间：2016-06-16；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.ts.20160616.1423.002.html。

中图分类号：TS261.7；TS262.3；TS261.4

文献标识码：A

文章编号：1001-9286（2016）07-0124-04

DOI：10.13746/j.njkj.2016097

收稿日期：2016-03-18

作者简介：熊秋萍（1986-），女，江西宜丰人，主要从事白酒检测及质量控制。

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