图 1 白酒基酒样品的气相色谱图
Fig.1 Chromatogram of liquor base
张卫卫，刘建学 *，韩四海，李 璇，李佩艳，徐宝成，罗登林，孙军杰
（河南科技大学食品与生物工程学院，河南 洛阳 471023）
摘 要：建立一种新的、同时测定杜康不同级别白酒基酒中11 种典型风味物质含量的气相色谱外标法，采用AT.LZP-930型色谱柱（25 m×0.32 mm，0.1 μm），氢火焰离子检测器检测，进样口温度220 ℃，检测器温度250 ℃，柱流速2.0 mL/min，载气为氮气（纯度99.999%），载气流速30 mL/min，H 2流速30 mL/min，空气流速300 mL/min，尾吹流速25 mL/min；采用分流进样方式，分流比10∶1，进样量1 μL。结果表明：该方法简便、准确性高；通过对不同级别白酒基酒中11 种典型风味物质含量的测定与分析，结合品酒师的品评结果可以得出：杜康不同级别中白酒基酒11 种典型风味物质中己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸4 种物质的含量差异显著（P＜0.05），其中乙酸乙酯、己酸乙酯、己酸的含量随着级别的降低而显著递减，而乳酸乙酯的含量随着级别的降低而递增，其他7 种物质的含量差异不显著（P＞0.05）；己酸乙酯与乳酸乙酯、己酸乙酯与乙酸乙酯的最佳比例分别在1.2∶1以下和1.7∶1～1.4∶1，己酸含量在160 mg/100 mL时最佳。
关键词：气相色谱；杜康白酒基酒；典型风味物质
白酒是原料经发酵后再通过蒸馏而获得的含有其他香味物质的乙醇水合物，由水、乙醇、香味物质组成。香味物质占白酒总量的1%～2% ［1-3］，香味物质主要包括高级醇、有机酸、酯类、多元醇、醛类及其他芳香族化合物 ［4］，白酒中的微量成分虽然含量极少，但对酒质却有极大影响，决定着白酒的香气和口味，构成白酒的不同香型和风格，典型风味物质的含量及其之间的相互作用对酒的感官质量和风味等起决定性作用，主体香味成分的含量比例构成了各种香型白酒的不同风格 ［5］。
浓香型白酒中酯类占总香味成分的55%～60%，无论何种香型的白酒，其中乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯占总酯含量的80%以上；酸是白酒中重要的骨架成分和味的协调成分，其中乙酸、己酸占总酸含量的13%～30%；醇类是呈香呈味物质，在白酒中含量占总香味成分的10%～30%；醛是“香”的协调成分，主要对白酒的香气起平衡协调作用，白酒中主要的醛类有乙醛和乙缩醛（C-乙醇缩乙醛），占总醛含量的98%以上，乙醛和乙缩醛含量之间的比例关系，对白酒的香气和风格质量产生重大影响 ［6-7］。
气相色谱技术以分离效率高、分析速度快、灵敏度高、样品用量少而广泛用于酿酒行业的理化指标分析。张超等 ［8］利用气相色谱测定白酒中的香气成分；蔡嵘等 ［9］研究了毛细管柱气相色谱法同时测定白酒中12 种有机物质；姚晶 ［10］、李歆 ［11］等利用毛细管柱气相色谱法同时测定白酒中的乙酸乙酯、甲醇、异丁醇、异戊醇和己酸乙酯的含量；文献［12-16］用气相色谱-质谱联用分析酒类饮料的香味物质的含量。近年来许多研究者对功能性酒饮料中的物质成分分析研究较多，例如沙棘酒 ［17］、蓝莓酒 ［18］、樱桃酒 ［19］、新型嘉宝果起泡酒 ［20］、“媚丽”桃红葡萄酒 ［21］、梅洛葡萄酒 ［22］、中国霞多丽干白葡萄酒 ［23］、石榴酒 ［24］、橄榄酒 ［25］，但对于白酒基酒的研究很少。白酒生产过程中，每天都有基酒入库，根据量质摘酒、分级贮存准则，每个窖池的每一类入库基酒在入库前都要进行取样、理化检测和口感品评，只有理化指标和口感都合适的基酒才能进入本等级的酒库贮存，不合格的基酒只能降级贮存。目前对白酒基酒等级鉴别是通过品酒师品评来判定，这种方法主观性较强，受外界环境的影响也较大。到目前为止还没有找到一种快速、准确可以为白酒中质量控制和等级判定提供依据的白酒理化指标检测方法，因此对白酒基酒中典型风味物质的研究意义重大。本实验主要是对不同级别杜康白酒基酒的11 种典型风味物质进行研究，希望可以对白酒的智能分级、稳定质量具有理论意义。
1.1 材料与试剂
白酒基酒（优A级、优B级、一A级、一B级白酒基酒样品各60 个） 杜康控股有限公司；无水乙醇（色谱纯） 天津市光复精细化工研究所；标准品：己酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸、己酸、甲醇、正丁醇、正丙醇、乙醛、乙缩醛（纯度均大于
99.8%） 天津市科密欧化学试剂开发中心；实验用水均为超纯水由本实验室自制。
1.2 仪器与设备
7890A气相色谱仪（附氢火焰离子化检测器） 美国Agilent公司；AT.LZP-930型色谱柱（25 m×0.32 mm，0.1 μm） 中国科学院兰州化学物理研究所。
1.3 方法
1.3.1 气相色谱条件
LZP-930白酒分析专用柱的色谱条件：进样口温度220 ℃；检测器温度250 ℃；柱流速2.0 mL/min；载气为氮气（纯度99.999%）；载气流速30 mL/min；H 2流速30 mL/min；空气流速300 mL/min；尾吹流速25 mL/min；采用分流进样方式，分流比10∶1；进样量1 μL；程序升温条件：初始温度75 ℃，保持3 min，以3.5 ℃/min升至89 ℃，然后以10 ℃/min升至100 ℃保持1min，再以3.5 ℃/min升至130 ℃，然后再以11 ℃/min升至162 ℃保持2 min，最后以3 ℃/min升至170 ℃。
1.3.2 标品的配制 ［26］
体积分数60%乙醇溶液的配制：准确量取600 mL色谱级无水乙醇于1 000 mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度，摇匀备用。
标准样品的配制：分别用移液枪取己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯各1 mL，丁酸乙酯0.2 mL，乙酸、己酸各0.4 mL，正丙醇、正丁醇、异戊醇、乙缩醛各0.4 mL，0.2 mL乙醛于100 mL容量瓶中，用体积分数60%乙醇溶液定容至刻度作为标准储备液。
分别吸取4、8、12、16、20、25 mL 11 种混合标准储备液于50 mL容量瓶，用体积分数60%乙醇溶液定容至刻度，制成不同质量浓度的混合标准溶液待进样，测定时记录峰面积，以峰面积对质量浓度进行一元线性回归分析。因样品各组分含量有差异，故每个组分各自选取合适的质量浓度范围绘制标准曲线。
1.3.3 样品的处理
取2 mL样品用0.22 μm的针头式过滤器过滤，供上机分析使用。
1.4 数据处理
实验数据用Excel软件和Origin 8.5软件处理。
2.1 白酒基酒样品的气相色谱图
按照1.3.1节方法，采用气相色谱检测白酒基酒样品，如图1所示，11 种典型的风味物质均得到了良好的分离。
图 1 白酒基酒样品的气相色谱图
Fig.1 Chromatogram of liquor base
2.2 标准曲线的绘制
白酒基酒中的11 种典型风味物质的标准曲线由每一种典型风味物质的质量浓度与对应峰面积做线性回归方程，每一种物质的标准曲线相关系数均大于0.998。
表1 11 种典型风味物质保留时间、回归方程和相关系数
TTaabbllee 11 RReetteennttiioonn ttiimmeess aanndd rreeggrreessssiioonn eeqquuaattiioonnss wwiitthh ccoorrrreellaattiioonn
coeffi cients of 11 typical fl avor compounds
序号 风味物质标品保留时间/min线性范围/ （mg/100 mL） 标准曲线 相关系数1 乙醛 4.317 12.48～78.00 Y=1.518 6X+0.895 9 0.998 9 2 正丙醇 6.245 25.60～160.00 Y=0.183 9X+0.648 2 0.999 5 3 乙酸乙酯 6.313 72.16～451.00 Y=0.432 7X－16.782 0 0.998 6 4 乙缩醛 8.169 26.0～165.30 Y=0.246 5X+1.004 9 0.999 6 5 正丁醇 8.223 25.90～162.00 Y=0.189 1X+1.480 0 0.999 6 6 乙酸 8.980 33.57～209.80 Y=0.588 9X+0.841 2 0.999 2 7 异戊醇 10.068 26.02～162.60 Y=0.167 2X+1.621 4 0.999 6 8 丁酸乙酯 10.583 14.06～87.90 Y=0.260 5X－1.830 8 0.999 0 9 乳酸乙酯 12.908 82.40～515.00 Y=0.382 1X－5.582 6 0.999 2 10 己酸乙酯 17.392 72.32～452.00 Y=0.213 0X－6.462 6 0.999 1 11 己酸 20.299 29.44～184.00 Y=0.302 2X－0.327 1 0.999 3
各种典型风味物质的保留时间和标准曲线如表1所示，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯等11 种典型风味物质的标准品质量浓度和相应峰面积呈良好线性关系（R 2＞0.998）。
2.3 精密度和加标回收率结果向不同级别白酒基酒样品中定量添加11 种标准品的混合标准液，按照1.3.3节方法制备白酒基酒样品，每一个样品重复测量8 次（n=8）取平均值。1 μL进样，根据测定结果中11 种典型风味物质的含量分别计算相应的精确度和回收率，结果见表2，乙醛等11 种典型风味物质的回收率均在85%以上，结果表明外标法可用于白酒基酒中己酸乙酯、乳酸乙酯等11 种典型风味物质的测定，方法精密度高。
表2 11 种典型风味物质精密度和加标回收率实验结果（n==88）
Taabbllee 22 PPrreecciissiioonn aanndd ssppiikkeedd rreeccoovveerriieess ffoorr 1111 ttyyppiiccaall ffl l aavvoorr compounnddss （n == 88）
风味物质 样品含量/ （mg/100 mL）添加量/ （mg/100 mL）测定量/ （mg/100 mL）回收率/%乙醛 89.9 78.0 154.7 92.1正丙醇 24.2 25.6 4 7.9 96.1乙酸乙酯 286.5 360.8 556.4 85.9乙缩醛 44.7 52.8 89.5 91.8正丁醇 55.8 77.7 116.5 87.3乙酸 82.7 134.3 222.6 102.6异戊醇 62.0 78.1 140.5 100.3丁酸乙酯 70.3 87.9 175.9 111.2乳酸乙酯 265.5 412.0 661.2 97.6己酸乙酯 476.7 452.0 825.6 88.9己酸 140.5 184.0 295.0 90.9
2.4 杜康白酒基酒不同级别样品中典型风味物质含量的测定与分析
表3 4 个级别的白酒基酒中11 种典型风味物质含量的测定TTaabbllee 33 CCoonntteennttss ooff 1111 ttyyppiiccaall ffl l aavvoorr ssuubbssttaanncceess iinn ffoouurr ggrraaddeess ooff liquor baassee
风味物质 样品级别 质量浓度/（mg/100 mL）含量/ （mg/100 mL）显著水平（P）乙醛优A级 27.6～104.3 68.3±20.9 0.683 优B级 27.3～110.0 70.7±19.8 一A级 27.2～111.2 66.9±22.3 一B级 32.5～108.2 71.6±17.9正丙醇优A级 13.2～31.0 19.7±3.8 0.303 优B级 12.3～30.7 19.3±3.8 一A级 13.6～28.3 19.9±3.6 一B级 13.3～30.0 20.2±3.6乙酸乙酯优A级 164.1～391.0 233.1±44.5 0.049 优B级 167.8～374.4 221.2±51.6 一A级 112.3～334.1 203.3±50.9 一B级 62.1～280.4 184.4±44.9乙缩醛优A级 23.8～50.6 35.8±6.3 0.061 优B级 19.7～52.1 33.5±6.4 一A级 18.9～51.6 30.5±5.8 一B级 15.1～54.5 30.6±7.8正丁醇优A级 22.8～106.1 40.4±17.6 0.098 优B级 20.6～107.7 41.8±16.5 一A级 18.0～109.3 46.0±17.0 一B级 19.4～111.6 45.4±19.6乙酸优A级 41.3～87.1 64.2±10.6 0.059 优B级 44.0～81.5 63.7±10.6 一A级 40.3～88.5 62.1±11.6 一B级 36.9～80.9 60.5±8.6异戊醇优A级 38.1～76.0 56.0±8.7 0.307 优B级 28.7～75.3 52.9±10.5 一A级 25.7～71.7 51.9±11.1 一B级 25.3～74.7 52.2±12.7丁酸乙酯优A级 25.4～91.5 40.4±14.4 1.072 优B级 26.6～82.7 49.7±14.5 一A级 21.7～72.2 46.6±12.0 一B级 13.1～69.3 41.4±13.9乳酸乙酯优A级 155.7～489.9 328.9±74.3 0.013 优B级 214.8～600.3 401.6±79.4 一A级 230.3～741.8 430.2±83.4 一B级 277.5～757.9 500.3±97.7
续表3
风味物质 样品级别 质量浓度/（mg/100 mL）含量/ （mg/100 mL）显著水平（P）己酸乙酯优A级 173.9～646.8 394.2±101.0 优B级 184.0～559.0 316.6±81.8 一A级 101.0～477.5 274.1±82.1 0.005 一B级 54.7～440.3 190.5±83.4己酸优A级 102.0～224.5 169.5±28.6 优B级 12.2～229.2 115.9±53.2 一A级 12.0～222.3 112.3±56.8 0.049 一B级 10.4～219.9 75.4±51.9
注：数据以
±s表示。
图 2 杜康白酒基酒中酯类、醇类、酸类、醛类含量的平均值随级别的变化
Fig.2 Average contents of esters， alcohols， acids， and aldehyde in different grades of Dukang liquor base
根据1.3.1节色谱条件，对4 个级别的白酒基酒：优A级（1～60）、优B级（61～120）、一A级（121～180）、一B级（181～240），每个级别60 个样品，共240 个。对240 个白酒基酒样品中的11 种典型风味物质的含量进行测定，从含量的范围和平均值进行分析研究，结果见表3和图2。
11 种典型风味物质在不同级别的酒样中均能检测到，其中乳酸乙酯含量范围为155.7～757.9 mg/100 mL、己酸乙酯为54.7～646.8 mg/100 mL、乙酸乙酯为62.1～391.0 mg/100 mL，3 种物质含量的最大值和最小值相对其他几种物质较大，质量浓度范围较大，平均值较大，因此标准偏差值亦较大，结合显著性分析结果可以看出：不同级别的白酒基酒中这3 种物质含量有显著性差异。但是优A级己酸含量最小值和最大值相对较大，其他3 个级别含量最小值较小，最大值相对较大，从质量浓度范围来分析4 种级别中优A级与其他3 个级别己酸含量最小值差异很大，从平均值来看优B级和一A级中己酸含量稍有差别，优A级和一B级则有显著差别，结果有显著性差别。并且乙酸乙酯、己酸乙酯、己酸的含量随着级别的降低而明显递减，而乳酸乙酯的含量随着级别的降低而递增。其他7 种物质质量浓度范围较小、平均值较小、标准偏差较小、显著性分析结果不显著（P＞0.05），所以含量几乎无差别没有规律性。
己酸乙酯在酒中含量的高低与酒质和酒的风格有极大关系，但凡好酒己酸乙酯含量较高，己酸乙酯与其他酯类比例是否协调对酒的质量也有很大的影响，从表3和图2可以看出，己酸乙酯与乳酸乙酯之比在1.2∶1以下，酒质较好，酒的级别就高，比例如果高于1.2∶1酒体香味不协调，窖香不浓，级别低；在优级酒中己酸乙酯与乙酸乙酯的比例在1.7∶1～1.4∶1之间，一级酒中1.3∶1～1∶1；酸是呈味物质，己酸含量太高有脂肪臭，含量过低不爽口，目前对酸的含量与比例的研究尚无定论有待研究，从测定结果来看杜康白酒基酒中己酸的含量可能在160 mg/ 100 mL时最佳。
1）通过优化气相色谱条件，建立了对杜康不同级别白酒基酒中11 种典型风味物质（酯类、酸类、醇类和醛类等）的外标测定方法，回收率均在85%以上。该方法比国标法操作简单，经过精密度和回收率的验证表明该方法准确、灵敏度较高。
2）对杜康白酒基酒4 个级别中11 种典型风味物质含量的测定和分析其含量范围、平均值和显著性差异，得出不同级别的白酒基酒样品中己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸4 种物质的含量有显著性差异（P＜0.05）；并且乙酸乙酯、己酸乙酯、己酸的含量随着级别的降低而明显递减，而乳酸乙酯的含量随着级别的降低而递增；其他7 种物质的含量几乎无差别（P＞0.05），没有规律性。
3）研究己酸乙酯与乳酸乙酯、乙酸乙酯的比例对白酒的勾兑和调味有很大的帮助，物质的含量不同、比例不同，酒的口味和酒质就不同，通过对不同级别白酒的研究，结合品酒师的品评结果可以得出酒中己酸乙酯与乳酸乙酯的最佳比例为在1.2∶1以下，己酸乙酯和乙酸乙酯的最佳比例为在1.7∶1～1.4∶1之间。
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ZHANG Weiwei， LIU Jianxue *， HAN Sihai， LI Xuan， LI Peiyan， XU Baocheng， LUO Denglin， SUN Junjie
（College of Food and Bioengineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang 471023， China）
Abstract：A new gas chromatographic （GC） method was established to quantitatively analyze 11 typical fl avor substances in liquor base of Dukang， a Chinese liquor， using external standard method. The chromatographic separation was performed on an AT.LZP-930 column （25 m × 0.32 mm， 0.1 μm） at a fl ow rate of 2.0 mL/min and detection was done using a fl ame ionization detector （FID） at 250 ℃. The injection port temperature was set at 220 ℃. The carrier gas used was nitrogen （99.999%） at a fl ow rate of 30 mL/min， the H 2fl ow rate was 30 mL/min， the air fl ow rate was 300 mL/min， and the tail wind velocity was 25 mL/min. The sample injection was conducted in the split mode with a split ratio of 10：1， and the sample volume was 1 μL. The results indicated that the method was simple and accurate. The contents of 11 typical fl avor substances in liquor base were analyzed and compared. Among these compounds， ethyl caproate， ethyl lactate， ethyl acetate and caproic acid showed signifi cantly different contents in different grades of liquor base （P ＜ 0.05）， and the contents of ethyl acetate，ethyl caproate and caproic acid were decreased sharply while the content of ethyl lactate was increased with reducing grade. However， the contents of the remaining seven substances were almost similar in different grades of liquor base. The optimal proportions of ethyl caproate to ethyl lactate， and ethyl caproate to ethyl acetate were 1.2：1 and 1.7：1-1.4：1， respectively， and the optimal content of caproic acid was 160 mg/100 mL.
Key words：gas chromatography； Dukang liquor base liquor； typical fl avor substances
中图分类号：TS262.3
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2015）24-0122-05
doi：10.7506/spkx1002-6630-201524021
收稿日期：2015-03-31
基金项目：国家自然科学基金面上项目（31471658）
作者简介：张卫卫（1989—），女，硕士研究生，研究方向为食品科学及食品品质快速检测。E-mail：weiweizhang216@163.com
*通信作者：刘建学（1964—），男，教授，博士，研究方向为食品品质快速检测与安全控制。E-mail：jx_liu@163.com