乙醇浓度对酒中甲醇及挥发性成分测定影响

◎ 饶青青，欧阳位麒，王 然，章发盛

（湘西土家族苗族自治州食品药品检验所，湖南 吉首 416000）

我国有着悠久的酿酒历史，酒在我国不同地区有着不同的酿造工艺，也产生了不同的酒型风味，而产生这些风味的挥发性特征物质在白酒的研究中得到了广泛而深入的研究，并形成了系统的酒体风味分析研究技术体系[1-3]。白酒中含有正丙醇、正丁醇和异丁醇等多种高级醇，这些高级醇是酒中的助香物质，但含量过高会导致苦涩辣味增大[4]。酯类如乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯，是酒中最重要的芳香性物质，是形成酒型分类的关键性物质[5]。甲醇，作为酒发酵过程中的代谢产物，是一种有毒化学物质[6]，其含量的测定在酒类检测中备受重视。根据不同的酿造及勾兑工艺，酒中酒精的含量也各不相同。近年来，我国白酒有由高度（68～41）%vol向低度酒（40～25）%vol过渡的趋势[7-8]，导致现在酒中酒精度的差异性变大，而乙醇的浓度对酒中各种醇类、酯类及甲醇的含量测定有重要影响。基于此，本文研究不同酒精浓度对甲醇及其他挥发性成分的影响。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

试剂：乙酸乙酯、甲醇、仲丁醇、正丙醇、正丁醇、己酸乙酯、乳酸乙酯和乙醇均为色谱纯。

仪器：7890B型气相色谱仪（安捷伦）；HPINNOWAX型色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25 µm）。

1.2 实验方法

1.2.1 仪器分析条件

进样口温度：250 ℃；检测器温度：300 ℃；柱温：40 ℃（保持1 min），以4 ℃·min-1升温至130 ℃，再以20 ℃·min-1升温至200 ℃（保持5 min）；柱流量： 1.0 mL·min-1；进样方式：分流进样；分流比：20∶1。

1.2.2 样品处理

准确称取0.9803 g叔戊醇于50 mL容量瓶中，用乙醇定容摇匀，作为内标溶液。准确称取乙酸乙酯2.7701 g、 甲醇0.3267 g、仲丁醇1.4348 g、正丙醇1.3675 g、正丁醇1.0897 g、己酸乙酯1.3559 g和乳酸乙酯2.5283 g， 用乙醇稀释定容至20 mL制成标准使用液。再准确量取1.0 mL标准使用液，分别用100%、90%、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%和10%的乙醇定容至100 mL，摇匀。再吸取试样10.0 mL于试管中，加入0.10 mL叔戊醇标准溶液，混匀，备用，上机待测，每个浓度梯度重复3次。

2 结果与分析

2.1 乙醇浓度对甲醇及挥发性成分含量的影响

由表1可知，乙醇浓度即白酒酒精度对甲醇峰面积影响不大，但对于其他的高级醇和酯类的峰面积影响较大，在乙醇浓度10%～30%、40%～60%和70%～100%这3个区间，各高级醇和酯类的峰面积测定差异不显著，但这3个区间的峰面积差异性都达到了显著水平。特别是己酸乙酯、乳酸乙酯这种水溶性低的酯类物质，在10%～30%，如果静置24 h再对其含量进行测定，其峰面积将减小20%～50%，其原因除了这些物质在高水相体系的溶解性差之外，还可能是低浓度乙醇溶液中游离水分子增多，加速了酯类化合物的水解，这一现象将极大地影响检测的准 确性[9]。

表1 乙醇浓度对峰面积的影响表

2.2 乙醇浓度对目标峰与内标峰面积比值影响

国标GB 5009.266—2016和GB/T 10345—2007中均使用内标法对酒中甲醇及高级醇进行含量测定，因而目标峰面积和内标峰面积的比值对含量测定准确度有直接影响。本研究选用叔戊醇做内标进行目标峰和叔戊醇峰峰面积比值的测定。由表2可知，在乙醇浓度10%～30%、40%～60%和70%～100%这3个区间的差异性也达到显著水平。

表2 乙醇浓度对目标峰与内标峰面积比值影响表

2.3 乙醇浓度对甲醇及挥发成分保留时间的影响

酒中香味由种类繁多的醇、醛、酸、酯及芳香族化合物以不同配比形成[3]。气相色谱可以检测到白酒中的挥发性成分。其中，分子量、化学结构相似的挥发性物质的保留时间较为接近，而保留时间是气相色谱对未知化合物鉴定的重要参数，是定性检测的重要依据。此外，保留时间的稳定性对目标化合物检测的准确性至关重要。由表3可知，乙醇浓度对保留时间在乙醇峰之前的目标物，如乙酸乙酯和甲醇的保留时间影响不大，时间偏差在0.001～0.030 min，即时间漂移在0.01%～0.37%；对于保留时间在乙醇峰之后的峰的影响较为明显，时间漂移在0.01%～1.74%。其中，正丁醇最大保留时间差达到了0.261 min，时间漂移达到1.74%。

表3 乙醇浓度对保留时间的影响表

2.4 乙醇浓度对甲醇峰型及分离度的影响

甲醇含量决定着酒的品质及定级。在白酒的测定中，甲醇峰和乙酸乙酯峰的保留时间相近，在气相测定时仪器条件设定不恰当或甲醇含量过高，可能造成两峰难以分离，导致甲醇检测的准确性降低。由表4可知，甲醇峰和乙酸乙酯峰的分离度随着乙醇浓度的降低而明显增加，特别是低于70%乙醇浓度中，甲醇峰的分离度有显著性差异。

表4 乙醇浓度对甲醇分离度的影响表

此外，甲醇峰的峰型随着乙醇浓度的降低由不规则的山型变为圆润对称的馒头峰。

3 结论

白酒的检测中挥发性特征成分的检测不仅是质量控制的关键，也对其香型、品质定级有决定性作用，因而对准确性要求极高。本文研究发现，乙醇浓度对白酒中甲醇、酯、高级醇的测定在峰面积、保留时间上都有影响，特别是甲醇，在不同乙醇浓度下分离度和峰型都有显著变化。因此，在白酒测定中选择和样品相近的乙醇浓度作为溶剂对甲醇、酯类、高级醇等挥发性特征成分定性及定量测定的准确性都有提高。