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气相色谱法测定白酒中10种物质的含量

2015-03-19陈幸莺

安徽农业科学 2015年33期
关键词:旋光戊醇微量

何 浩,陈幸莺

(湘潭市食品药品检验所,湖南湘潭411100)

中华民族有着悠久的酿酒传统和酒文化,白酒是世界八大蒸馏酒之一。由于酿酒原料和酿造方法的差异,白酒中的有害成分和呈香呈味成分千差万别。分析白酒中的成分有着十分重要的现实意义。

白酒中微量成分的分析已有比较成熟的方法[1-2]。笔者通过比较各种不同色谱柱对白酒的微量成分分析的影响,发现DB-624色谱柱对白酒中多种成分能有效分离,特别是低沸点醛、醇、酸,谱图峰形尖锐,分离度好,干扰少。同时,也有效分离了异戊醇和旋光戊醇。

1 材料与方法

1.1 材料 主要仪器:岛津气相色谱仪,型号GC2010-Plus,配有AOC-20i+s自动进样器、FID检测器。主要试剂:甲醇、正丙醇、乙酸乙酯、仲丁醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、丁酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯,乙酸正丁酯、乙醇,均为色谱纯;白酒色谱成分分析标准物质[GBW(E)100012],贵州省计量测试院。

1.2 色谱方法 进样量0.2μl,气化室温度250℃,分流比40∶1,色谱柱流量0.52ml/min,FID 检测器温度260 ℃,尾吹气流量30.0ml/min,色谱柱DB-624毛细管柱(30m×0.32mm×1.8μm),进样方式为样品不进行前处理直接进样。

程序升温方法:35℃(保持5.0min),以8℃/min升温至125℃(保持10.0min),然后以40℃/min升温至230℃(保持 8.12min),总时间为 38min。

2 结果与分析

该研究采用5个浓度点绘制标准曲线,强制经过原点,外标法定量,结果见表1。标样和样品色谱图见图1和图2。

表1 10种标准物质保留时间、分离度、线性方程、相关系数和定量限

从以上结果可知,该方法分离度均在2.0以上,相关系数均大于0.999,以10倍性噪比计算出的定量限较低,适应于白酒中常量组分和微量组分的分析。

3 讨论

3.1 色谱柱的选择 白酒中微量成分繁多,选择合适的色谱柱是分析的关键。GB/T5009.48-2003[2]中采用 GDX-102填料(60 ~80 目),GB/T10345-2007[1]中采用 LPZ-930 白酒专用柱和FFAP毛细管柱。吴卫宇等采用Wax柱用来分析白酒中的微量成分[3](108-109)。该研究对以上方法进行试验,结果表明,以上方法均存在某几种物质分离度不好的现象,特别是低沸点的醇、酸和酯分离度不好。采用DB-Wax柱分析时,甲醇峰和乙醛峰容易重叠,修改升温程序也不能完全分开。而甲醇是白酒中最主要的危害物质,出峰时间也在乙醇溶剂峰之前,对甲醇峰附近峰的分离,是白酒成分分析的重点,也是难点。该研究采用DB-624毛细管柱,固定液为6%氰丙基苯基和94%二甲基聚硅氧烷,膜厚为1.8μm,为强极性柱,对低沸点的醛、酸、醇和酯类分离效果好,峰形尖锐。

3.2 程序升温和进样量及分流比的选择 该研究程序升温的初始柱温选择为35℃,并在此低柱温下保持5 min,甲醇、乙醛、乙酸乙酯等低沸点物质能得到有效分离。在程序升温后半段,迅速将柱温升到230℃,加快己酸乙酯出峰,吹扫掉色谱柱里的杂质[3](108-109)。

该研究进样体积选择为0.2μl,分流比为40∶1,低进样量和高分流比有助于微量组分的有效分离。在此条件下微量组分的定量限优于国家标准。

3.3 异戊醇和旋光戊醇的分离和定量 异戊醇,即3-甲基丁醇,CAS号为123-51-3;旋光戊醇,即2-甲基丁醇,CAS号为105-30-6,两者为同分异构体,化学性质十分相近。

采用DB-624色谱柱分析异戊醇单标时,发现有色谱峰与异戊醇重叠,改变色谱条件也无法将两者完全分开。对多种异戊醇标准物质进样后发现同样的情况。在查阅相关文献资料后初步推断,该色谱图前一个峰为异戊醇,后一个峰为旋光戊醇。在查阅资料后发现,白酒中异戊醇和旋光戊醇的存在和转化在白酒分析中罕见报道,是该研究的一大发现[4]。对于异戊醇单标物质谱图里有旋光戊醇的原因,初步推断为异戊醇在进样口和色谱柱高温环境中发生异构现象,相关工作需要试验来进一步佐证。在用该研究方法进行白酒分析过程中,建议将异戊醇和旋光戊醇2个峰合并积分,以免单独积分造成测量含量失真。

4 结论

该研究建立了白酒中10种物质的检测方法,选用DB-624毛细管色谱柱,在国家标准和相关文献的基础上优化检测方法,10种目标物质的分离度均大于2.0,定量限低,能实现白酒中这10种物质准确地定性和定量。特别是对白酒中低沸点难分离组分乙醛、甲醇和乙酸乙酯实现有效分离。同时,该研究还发现异戊醇单标在色谱图中出现相邻的峰,且2个峰难分离,查阅文献后初步断定相邻峰为异戊醇的同分异构体旋光戊醇,相关佐证工作有待进一步开展。

[1]中国食品发酵工业研究院.白酒分析方法:GB/T10345-2007[S].北京:中国标准出版社,2007.

[2]北京市卫生防疫站.蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法:GB/T5009.48-2003[S].北京:中国标准出版社,2004.

[3]吴卫宇.毛细管气相色谱法测定白酒中多种微量成分[J].酿酒科技,2011(5):108-109.

[4]郭和刚.旋性戊醇与异戊醇分离技术的研究及过程模拟[D].成都:四川大学,2005.

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