本文摘要：摘 要： 利用高效液相色譜-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用(LC-QTOF)技術(shù)，建立了一種濃香型白酒中多 元醇的快速分析方法。結(jié)果表明，在濃香型白酒及蒸餾尾水各段中都有戊五醇、己六醇的存在，而黃水 中的戊五醇含量平均在 900 mg/L 左右，己六醇含量平均在 500 mg/L
摘 要： 利用高效液相色譜-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用(LC-QTOF)技術(shù)，建立了一種濃香型白酒中多 元醇的快速分析方法。結(jié)果表明，在濃香型白酒及蒸餾尾水各段中都有戊五醇、己六醇的存在，而黃水 中的戊五醇含量平均在 900 mg/L 左右，己六醇含量平均在 500 mg/L 左右，說明白酒中的戊五醇和己六 醇來自于釀酒自然發(fā)酵過程。
關(guān)鍵詞： 高效液相色譜-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜; 濃香型白酒; 多元醇
濃香型白酒屬于固態(tài)發(fā)酵白酒，糧食原料經(jīng)過 高溫蒸煮糊化以及 70 d以上的漫長(zhǎng)發(fā)酵過程，微生 物在好氣條件下發(fā)酵可生成多元醇。隨著濃香型 白酒酒糟形成的蒸餾塔式特殊蒸餾過程，多元醇隨 著乙醇水蒸汽體系進(jìn)入酒體，形成白酒的甜味和醇 厚感。 多元醇，即分子中含有二個(gè)或二個(gè)以上羥基的 醇類。多元醇具有強(qiáng)極性及不揮發(fā)性的特點(diǎn)，在常用的正相及反相液相色譜柱上都無法實(shí)現(xiàn)分離，氣 相色譜也只能分析沸點(diǎn)相對(duì)較低的丙三醇[1] 。
王曉 丹等[2] 利用高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)器法 (HPLC-ELSD) 測(cè)定 5 種多元醇，在 0.8～6.0 mg/mL 質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系，而白 酒中多元醇含量相對(duì)其他白酒骨架成分的含量較低，一般為μ g/mL 級(jí)。白酒中多元醇檢測(cè)方法研究 較多的是離子色譜法[3-5] ，韓興林等[3] 對(duì)清香型白酒 中多元醇含量的研究結(jié)果表明，清香型白酒中含量 稍高的多元醇是丙三醇，其他多元醇含量均在μ g/L 級(jí)別。由此，筆者利用 LC-QTOF 對(duì)濃香型白酒中 多元醇進(jìn)行研究，以解決白酒中多元醇檢測(cè)難度大 的問題，同時(shí)對(duì)濃香型白酒生產(chǎn)過程的蒸餾尾水及 黃水中的多元醇分布進(jìn)行研究，為一些多元醇在濃 香型白酒中存在的合理性提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料、試劑及儀器
耗材及試劑：黃水樣品(實(shí)驗(yàn)室自備);丙三醇 (J&K,99 %)、丁四醇(J&K,98 %)、木糖醇(J&K,99 %)、甘露醇(J&K,98 %)、麥芽糖醇(J&K,98 %)， 超純水，濃香型白酒、尾水。 儀器設(shè)備：1290 系列高效液相色譜儀(HPLC)- 6520B 系列質(zhì)譜檢測(cè)器(Q-TOF)，美國(guó) Agilent 公 司，Agilent MassHunter 數(shù)據(jù)采集工作軟件、定性定 量分析軟件。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 色譜條件
色 譜 柱 ：Agilent Eclipse Plus C18(2.1*100 mm 1.8-micron) ;柱溫：30 ℃;流速：0.2 mL/min;進(jìn)樣 量：2 μ L;流動(dòng)相為甲醇 B(液質(zhì)級(jí))和超純水 A(含 0.1g/L 甲酸);梯度洗脫條件：0～5 min：0 %～0 % B，5.1～10 min：100 % B，10.1～12min：0 % B，12 min:stop。
1.2.2 質(zhì)譜條件
采用電噴霧電離源(DESI);負(fù)離子模式掃描; 離子源溫度為 350 ℃;干燥氣流量為 10 L/min;霧 化器壓力為 40 psig ;碰撞電壓為 70 V。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別稱取丙三醇、丁四醇、木糖醇、甘露醇、麥 芽糖醇各 10 mg，用 5 mL 超純水溶解后，以甲醇定 容至 10 mL，配制成 1000 mg/L 的各單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備 液，標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液在-4 ℃保存。
1.2.4 樣品前處理
白酒樣品，稱取 20 g 于 100 mL 玻璃燒杯中， 85 ℃水浴蒸干，2 mL 超純水溶解，0.2 μ m 的 PTFE 膜過濾后，作為待測(cè)樣品。 尾水樣品，吸取 1 mL，0.2 μ m 的 PTFE 膜過濾 后，作為待測(cè)樣品。 黃水樣品，吸取 0.1 mL，超純水稀釋至原樣的 1/100，0.2 μ m的 PTFE膜過濾后，作為待測(cè)樣品。
2 結(jié)果與分析
2.1 LC-QTOF對(duì)多元醇的離子響應(yīng)
取 1.2.3 中各單標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用超純水配制成 2 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)樣 LC-QTOF 進(jìn)行負(fù)模 式全掃描，檢測(cè)各標(biāo)準(zhǔn)品的離子響應(yīng)，對(duì)色譜圖提 取丙三醇、丁四醇、木糖醇、甘露醇、麥芽糖醇 5 個(gè) 化合物的 M-H 分子離子的提取離子流圖，丙三醇和丁四醇標(biāo)品濃度為 2 mg/L時(shí)，丙三醇(MH：91.0401)和丁四醇(M-H：121.0506)質(zhì)譜無響應(yīng)， 木糖醇(M-H：151.0612)、甘露醇(M-H：181.0718)和 麥芽糖醇(M-H：343.1246)有較強(qiáng)的響應(yīng)，在 C18柱 上出峰時(shí)間相同，雖無法實(shí)現(xiàn)分離，但采用提取離 子的方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各多元醇的定性定量。
2.2 濃香型白酒中多元醇的初篩白酒樣品按照
1.2.4 前處理方式處理后，進(jìn)樣 LC-QTOF 進(jìn)行負(fù)模式全掃描。對(duì)色譜圖提取分子 離 子 M- H：91.0401、M- H：121.0506、M- H： 151.0612、M-H：181.0718、M-H：343.1246， 白酒中存在一定量的戊五醇(M-H：151.0612)和己 六醇(M-H：181.0718)，因白酒中存在的五元醇和 六元醇可能為木糖醇、甘露醇的同分異構(gòu)體，由此 以戊五醇、己六醇命名定性。
2.3 方法學(xué)考察
2.3.1 線性方程、檢測(cè)限濃香型白酒中存在戊五醇、己六醇，木糖醇、甘 露醇分別屬于其中的一種，由此，以木糖醇和甘露 醇進(jìn)行方法學(xué)考察。精密吸取 1.2.3 中的木糖醇、 甘露醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用 5 %甲醇稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液， 分 別 配 制 成 濃 度 為 20 μ g/L、50 μ g/L、200 μ g/L、 500 μ g/L、1000 μ g/L 的 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 ，并 進(jìn) 樣 LCQTOF 聯(lián)用儀。以標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品的峰面積(Y)對(duì)相應(yīng) 濃度(X)進(jìn)行線性回歸，得到回歸方程和線性相關(guān) 系數(shù)。各化合物信噪比 S/N=10 時(shí)對(duì)應(yīng)的濃度為定 量檢測(cè)限(LOD)。
2.3.2 加標(biāo)回收率和精密度
尾水樣品分別取 1 mL，共 3 份，其中的 2 份分 別加入木糖醇和己六醇混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 20 μ g/L、 50 μ g/L，過膜處理后作為加標(biāo)回收率待測(cè)樣品，考 察方法的加標(biāo)回收率。取加標(biāo) 50 μ g/L的加標(biāo)回收 率待測(cè)樣品，在 1 d 內(nèi)連續(xù)進(jìn)樣 6 次，計(jì)算兩種化合 物峰面積的 RSD，考察方法的重復(fù)性、穩(wěn)定性。結(jié) 果表明，儀器精密度良好。
2.4 蒸餾尾水中多元醇的分布
分段摘取濃香型白酒蒸餾尾水，根據(jù)餾出的時(shí) 間順序，分為尾水前段、中段、后段，每段各 10 個(gè)樣 品，尾水樣品按照 1.2.4 前處理方式處理后，進(jìn)樣 LC-QTOF 進(jìn)行檢測(cè)，樣品檢測(cè)的戊五醇和己六醇 的質(zhì)譜圖。以 2.3建立的檢測(cè)方法，分別以木 糖醇、甘露醇對(duì)尾水中的戊五醇、己六醇類別進(jìn)行 定量。分別對(duì)前段、中段、后段的 10 個(gè)樣品定量結(jié) 果的平均值，作柱狀圖。
3 結(jié)果與討論
本研究建立了一種快速檢測(cè)濃香型白酒中多 元醇的方法，該方法樣品前處理簡(jiǎn)單，檢測(cè)時(shí)長(zhǎng) 12 min，檢測(cè)時(shí)間短。利用 LC-QTOF 檢測(cè)技術(shù)，負(fù) 模式全掃描模式，木糖醇、甘露醇和麥芽糖醇具有 較強(qiáng)的離子響應(yīng)。經(jīng)初步篩查，濃香型白酒中存在戊 五 醇(M- H：151.0612)和 己 六 醇(M- H： 181.0718)，因該方法無法辨別出戊五醇、己六醇包 含的同分異構(gòu)體，由此分別以木糖醇、甘露醇作為 標(biāo)品定量戊五醇、己六醇種類。
經(jīng)過方法學(xué)考察， 該方法是一種行之有效的快速檢測(cè)濃香型白酒中 多元醇的方法。 多元醇具有親水性化學(xué)性質(zhì)，由此選擇濃香型 白酒蒸餾尾水不同時(shí)段的樣品作為其分布規(guī)律的 研究對(duì)象，對(duì)蒸餾尾水分段取樣，同時(shí)對(duì)各段中戊 五醇、己六醇進(jìn)行定量檢測(cè)，研究結(jié)果表明，尾水中 戊五醇和己六醇的含量分布規(guī)律為，后段>中段> 前段。蒸餾尾水酒精度的高低規(guī)律為，前段>中段 >后段。
由此說明，多元醇易于隨著后期蒸糧過程 中的水蒸汽蒸出，蒸餾摘酒過程中的戊五醇和己六 醇含量應(yīng)低于蒸餾尾水前段含量。黃水中的戊五醇含量平均在 900 mg/L左右，己 六醇含量平均在 500 mg/L 左右，約是蒸餾尾水后 段、中段、前段中兩種多元醇含量的 2000～20000 倍。
化工師論文范例：分析化學(xué)中的化學(xué)分析與儀器分析
黃水中 2 種多元醇如此高含量的存在，說明了 戊五醇和己六醇均來自釀酒自然發(fā)酵過程，證明其 在濃香型白酒中存在的合理性，同時(shí)多元醇是難揮 發(fā)性物質(zhì)，隨著白酒蒸餾過程進(jìn)入酒體含量應(yīng)該很 低，含量過高則屬于不正常現(xiàn)象。由此，筆者進(jìn)行 了蒸餾尾水中戊五醇和己六醇的含量及分布規(guī)律 的研究，以蒸餾尾水特別是蒸餾尾水前段的戊五醇 和己六醇的含量，評(píng)估濃香型白酒中正常的戊五醇 和己六醇的含量范圍，防止人為添加的不良行為， 以實(shí)現(xiàn)濃香型白酒產(chǎn)品質(zhì)量的控制[6] 。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳貽文,李慶宏. 葡萄酒中甘油的快速氣相色譜分析[J]. 分析化學(xué),1989(8)：102.
[2] 王曉丹,白曉燕,朱國(guó)軍,等.HPLC-ELSD法同時(shí)測(cè)定酵 母發(fā)酵液中的多元醇[J].中國(guó)釀造,2018(3)：162-165.
[3] 韓興林,王勇,魏金旺,等.清香型白酒中多元醇含量的分 析研究[J].釀酒科技,2013(8)：44-46.
作者：雷 鈞，廖勤儉，安明哲，李楊華，周韓玲
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