滕明德

（茅台学院 实习实训教学中心，贵州仁怀 564500）

我国的蒸馏白酒是世界上具有悠久历史的蒸馏酒之一，对中国传统文化的传承以及日常生活都有着重要影响[1]。根据白酒各自的风味特点和差异，目前将其划分为浓香型、酱香型、兼香型、芝麻香型、清香型、凤香型、米香型、馥郁香型和其他香型8种不同香型[2]。酱香白酒是我国最受欢迎的白酒之一，其独特的酿造环境和酿造工艺赋予了酱香白酒特有的酱香风味[3]。白酒的风味主要由醇类、酸类、酯类、氨基酸类、羟基化合物、缩醛、含氮化合物、含硫化合物、呋喃类化合物、酚类化合物以及醚类等物质决定[4]。有机酸是白酒中重要的呈味物质，在白酒勾兑过程中对其他的呈香和呈味物质起到协调作用，影响着白酒的风味与口感，适量的有机酸也能使白酒风味醇厚，延长酒体余味，使得酒体丰满而不沉闷[5-6]。因此，在勾兑白酒时应适当控制酸的浓度，使有机酸的比例协调[7]。

有机酸不仅影响白酒的口感和风味，还影响反刍动物瘤胃的代谢和生产性能（如异丁酸、异戊酸、2-甲基丁酸和戊酸等异位酸）[8]，同时有机酸也是形成酒中酯类物质的前体物质，因此有关酒体有机酸的研究也一直是行业的热点。对酒体各类风味物质的研究离不开准确的定性与定量分析方法，而有关白酒中有机酸的分析主要有离子色谱法、液相色谱法和气相色谱法[9-11]。离子色谱法用离子交换柱进行分离，因此只适合背景杂质较少的样品，而酒类含有各种醇酯等物质，往往需要进行复杂前处理。常规的液相色谱需要被检测物质有特殊的吸光基团，如芳环等，因此有机酸在液相色谱上的响应普遍较低。气相色谱是分析挥发性有机物的常用设备，有多种检测器和色谱分离柱可供选择，因此在分析检测领域得到广泛使用。但相对于其他香型的白酒，酱香白酒含有更多的风味物质[12]，这些物质有着较为接近色谱保留行为，在色谱分析时常常以共流出的形式出峰，给定性和定量分析带来一定干扰。基于上述原因，本文拟采用气质联用结合选择性扫描等技术手段建立和优化酱香白酒中有机酸的定量分析方法，为酱香白酒有机酸的相关研究提供技术参考和 借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酱香白酒酒样取自于贵州省遵义仁怀市茅台镇某酒厂，酒样装于500 mL白色陶瓷酒瓶，分析前于实验室常温存放。

色谱纯乙醇，标准品乙酸、丙酸、丁酸、戊酸以及己酸均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；高纯氮气、高纯氢气、高纯氦气（纯度均大于99.999%）购自贵州申建气体有限公司；干燥空气来自空气压缩机。

1.2 仪器与设备

美国安捷伦7890B气相色谱仪，配有5977质谱检测器与氢火焰离子化检测器（FID）；色谱柱DB-WAX（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；色谱柱VFWAXms（60 m×0.25 mm，0.25 μm）。

1.3 仪器条件

气相色谱（FID）：进样口温度260 ℃，分流进样，分流比为5∶1；进样量2 μL，载气（高纯氮）流速，1 mL·min-1；柱温升温程序：45 ℃保持1 min，以 8 ℃·min-1升 至240 ℃，保 持10 min；检 测 器 温度280 ℃，空 气 流 量400 mL·min-1，氢 气 流 量 30 mL·min-1，使用DB-WAX色谱柱。

气质联用：进样口温度260 ℃，分流进样，分流比为5∶1，进样量2 μL；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；接口温度：250 ℃；检测方式：SCAN；扫描范围：40～400 amu；电离能量： 70 eV；溶剂延迟10 min，使用VF-WAXms色谱柱。

1.4 样品处理与溶液配制

样品处理：鉴于酱香白酒含有较高的酸含量，因此在处理酒样时直接用无水乙醇稀释10倍，无水硫酸镁除水后上机分析。

酸标准溶液：无水乙醇配制含乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸的混标溶液，浓度分别为0.5 μg·mL-1、 1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1、5.0 μg·mL-1、10.0 μg·mL-1、15.0 μg·mL-1、30.0 μg·mL-1和60.0 μg·mL-1的 混 标 溶液。

2 结果与分析

2.1 气相色谱（FID）色谱分析

在使用气质进行分析之前，为了确定合适的温控参数、气体控制参数、溶剂延迟参数等，本文先用气相色谱（FID）对30 μg·mL-1的酸标准溶液进行了进样分析，色谱结果见图1。从图1可以看出，5种酸在DB-WAX色谱柱上的分离效果并不理想，各酸之间的峰虽然能够达到完全分离，但每个峰都存在严重的拖尾现象。表明普通的WAX色谱柱不利于极性较强的有机酸类物质的分析，且酒体由复杂的风味物质组成，其他成分可能会干扰目标酸峰的 分析。

图1 WAX色谱柱分析酸混标

在同样条件下对实际酒样进行进样分析，结果见图2。酱香酒样中的酸在该条件下的响应较弱，酸峰仅以较小的三角峰出现，且受到多个其他峰的干扰，增加了定性和定量的不确定性。因此，WAX型色谱柱的固定相虽然为聚乙二醇，广泛应用于极性化合物的色谱分析，但并不适用于样品组成较为复杂的酒体成分分析，特别是有机酸的分析。

图2 WAX色谱柱分析酒样

2.2 气质联用色谱分析

以VAXms色谱柱为分离柱，采用气质联用仪对30 μg·mL-1的酸标准溶液进行进样分析，结果见图3。相对于WAX色谱柱，改性后WAXms色谱柱对有机酸的分离效果得到极大的改善，色谱峰峰宽明显变窄、峰高增加，分离效果好，相应酸峰的响应值也显著增强。

图3 WAXms色谱柱分析酸混标

在同样色谱条件下，对酒样进行进样分析，结果见图4。与气相色谱（FID）分析的酒样色谱相比，采用气质联用仪得到的整体峰形更为对称，峰与峰之间的干扰明显减小，但因质谱检测器对气化的有机物均有响应，酱香白酒复杂的物质组成对目标酸峰仍有一定的干扰，如乙酸色谱峰前的糠醛色谱峰，因酱香酒中有较高的糠醛含量[13]，其在极性色谱柱上的保留指数与乙酸较为接近，两者之间并不能实现完全分离。为提高峰与峰之间的分离效果，本实验通过对乙酸、丙酸、丁酸、戊酸以及己酸的峰以及相关干扰峰进行质谱离子碎片对比，选择酸中特有离子进行了色谱提取，其中乙酸选择m/z 43，丙酸m/z 74，丁酸、戊酸和己酸的m/z 均 为60。

通过选择性提取酸特有离子后，每种酸的谱峰均能与其他物质实现基线分离，如乙酸经过选择性提取m/z 43后，完全消除了糠醛的干扰（见图5）。因此选择性离子提取消除了保留指数较为接近的干扰物对色谱峰面积积分的影响，从而提高了定量的准确性。

图4 WAXms色谱柱分析酸混标

图5 乙酸峰选择性离子提取前后图

2.3 标准曲线、检出限及回收率

用气质联用结合选择性离子提取，对浓度为0.5～60.0 μg·mL-1的乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸的混标溶液进行进样分析，以混标溶液的各组分质量浓度为横坐标，各组分特征离子的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。

根据《食品卫生检验方法（理化部分）总则》[14]，按3倍信噪比（S/N）计算相应酸的检出限。加标回收采取在酱香基酒中添加标准溶液，使基酒样品含酸量分别增加1.0 μg·mL-1与30.0μg·mL-1，按《实验室质量控制规范 食品理化检测》[15]计算回收率。具体结果见表1。

5种酸在0.5～60.0 μg·mL-1有较好的线性关系，相关系数均大于0.999，平均回收率均在99%以上，检出限为0.02～0.06 μg·mL-1，满足酱香白酒有机酸的分析要求。

表1 有机酸曲线方程、相关系数、检出限及回收率

2.4 实际样品分析

对采集到的酱香酒样进行处理和气质联用分析，测得乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸的含量分别为 2 531μg·mL-1、35.7μg·mL-1、31.2μg·mL-1、 13.8 μg·mL-1和8.1 μg·mL-1。

3 结论

低流失的WAXms色谱柱与普通的WAX色谱柱有相同的固定相，但有机酸在WAXms色谱柱上的分离效果更好，酸峰之间能实现基线完全分离，具有不拖尾和更加对称的峰形。对酱香酒样进行分析时，通过对酸的色谱峰进行特征离子提取，能够有效消除酒体中其他物质对酸峰的干扰，从而提高酸定量分析的准确性。