白酒分析专用气相色谱白酒香味成份复杂,除乙醇和水外,还有大量芳香组分存在。构成白酒质量风格的是酒内所含的香味成分的种类以及其量比关系。应用气相色谱法能快速而准确地测出白酒中的醇类、酯类、有机酸类、碳基化合物、酚类化合物以及高沸点化合物等成分的含量。
一、DNP柱测定白酒中醇、酯等组分
(一)DNP柱直接进样法测定白酒中主要醇、酯成份
白酒中醇和酯是主要香味成份。吸取原样品进行色谱分析,其优点是:操作简便,测定结果准确性高、快速;缺点是:极其微量的组分不易检出。
1样品的配制
●2%内标的配制:
吸取2mL的内标--乙酸正丁酯于1OOmL的容量瓶中,(因内标物易挥发,可在瓶内先放少量酒精),用55%-60%的乙醇定容。
●1-2%标样的配制:
分别吸取乙醛、甲醇、正丙醇、仲丁醇、乙缩醛、正丁醇、异戊醇、(正己醇)、(糠醛)各lmL,乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、乙酸异戊酯)各2mL一起加入1OOmL容量瓶中,用55%-60%(V/V)的乙醇定容,混匀后组成标样。(在容量瓶中先加少许乙醇,以防挥发)
●混标的配制:
分别用移液管吸取标样lOmL和内标5mL,用55%-60%(V/V)的乙醇定容到1OOmL,混匀后(可分装)待用。
混标中各组分i及内标含量计算公式:
mi=ci×Vi×di×lO00
ms=cs×Vs×ds×lO00
式中:mi/ms—混标中各组分i/内标的含量(mg/l0OmL);
ci/cs—混标中各组分i/内标的浓度(V/V)
Vi/Vs—混标中各组分i/内标的体积(mL) ;
di/ds—混标中各组分i/内标的密度(g/mL) ;
1000—算成以mg为单位的系数。
例:计算混标中正丁醇的含量
m正丁醇=1%×lOml×0.809g/ml×lO00=80.9mg/100ml混标样
计算混标中乙酸乙酯的的含量
m乙酸乙酯=2%×lOml×0.809g/ml×lO00=179.6mg/100ml混标样
计算混标中内标--乙酸正丁酯的含量
ms=2%×5ml×0.882g/ml×lO00=88.2mg/100ml混标样
建议:在这样条件不成熟的情况下,也可直接购买己配制好的混标待用。
●酒样和内标混合样的配制:在酒样中加入2%内标0.2mL,配成lOmL
的酒样溶液,混匀后待用。
酒样内标含量计算公式同上。
即:
ms=2%×0.2ml×0.882g/ml×lO00×100/10=35.28mg/100ml酒样
在酒样中直接加入内标的方法:在酒样中加入lOμL的内标物,配成25ml的酒样。
酒样内标含量计算公式:
ms=(Vs/l00O) ×ds×lOOO×lO0/25=4×Vs×ds
即: ms=4×lO×0.882=35.28mg/lOOml酒样
式中: ms—就中内标物的含量(mg/lOOml) ;
Vs/l000—内标的纯体积(μl换算成以ml为单位的系数)
ds—内标的密度(g/ml) ;
1000—换算成以mg为单位的系数;
100/25—换算成以1OOml计算的系数。
注:也可在1OOml酒样中加4OμL的内标物,或lOml酒样中加4μL 的内标物。记住加入内标的量要非常准确。有电子天平的厂家可采用称重法加入,计算值更。
2色谱操作条件的选择
色谱仪:GC-8000A型气相色谱仪(上海计算所色谱),配FID 检测器;
数据处理机:CMDC-21B色谱工作站/CDMC-25型台式工作站;
色谱柱:DNP混合柱(邻苯二甲酸二壬酯20%固定液,吐温-60 70%作
减尾剂,载体为白色硅藻土Chromosorb W-HP)
不锈钢柱,Φ3×2m;
柱 温:90℃~100℃;
汽化室温度:120℃~140℃;
检测器温度:120℃~140℃;
载气流速: 高纯氮20~30mL/min;
氢气流速:40~60mL/min;
空气流速:200~600mL/min;
检测器灵敏度:108;
进样量:0.4uL~luL。
3定性定量分析
●定性分析:用标样测定各组分的保留时间,将测出的酒样中的各组分与标样对照,相同的保留时间作为定性的主要因素。
●定量分析:采用内标法计算。将乙酸正丁酯作为内标物。
A.求定量校正因子
先进标样,得出各组分的保留时间和峰面积。根据定量校正因子
的计算公式:
fi = (As×mi)/(Ai×ms)
其中;
Ai,As--分别为组分i和内标物s的峰面积;
mi,ms--分别为组分i和内标物s的含量。
然后根据数据处理机的,编制峰鉴定表,将各组分的保留时
间和含量输入,术出各组分的定量校正因子。
B.计算酒样中醇酯的含量
根据公式:fi = (As×mi)/(Ai×ms)
推导出:mi = (As×fi)/(Ai×ms)
其中:
Ai,As--分别为组分i和内标物s的峰面积;
fi—组分i的定量校正因子;
ms--酒样中内标物的含量(mg/100ml)
(ms=4×lO×0.882=35.28 mg/100ml酒样)
4白酒中主要醇、酯在DNP柱上的相对保留时间及其参数一览表:
化合物 | 结构式 | 密度 | 相对保留时间 | 定量校正因子 |
乙醛 | C2H4O | 0.788 | 0.059 | 1.81 |
甲醇 | CH3OH | 0.791 | 0.093 | 1.45 |
乙醇 | C2H5OH | 0.791 | O.125 | |
乙酸乙酯 | C4H8O2 | 0.898 | 0.180 | 1.40 |
正丙醇 | C3H7OH | 0.804 | 0.270 | 0.85 |
仲丁醇 | C4H9OH | 0.808 | 0.320 | 0.81 |
乙缩醛 | C6H14O2 | 0.825 | 0.349 | 1.30 |
异丁醇 | C4H9OH | 0.806 | 0.430 | 0.68 |
正丁醇 | C4H9OH | 0.809 | 0.590 | 0.73 |
丁酸乙酯 | C6H1202 | 0.879 | 0.690 | 1.10 |
乙酸正丁酯 | CH3COOC4H9 | 0.882 | 0.826 | 1.00 |
异戊醇 | C5H11OH | 0.813 | 1.00 | 0.81 |
乙酸异戊酯 | CH3COOC5H11 | 0.876 | 1.30 | 0.83 |
戊酸乙酯 | C7H1402 | 0.877 | 1.46 | 1.01 |
乳酸乙酯 | C5H10O3 | 1.042 | 1.70 | 1.72 |
糠醛 | C5H4O2 | | 2.60 | 1.20 |
己醇 | C6H13OH | 0.816 | 2.76 | 0.70 |
己酸乙酯 | C8H16O2 | 0.872 | 3.06 | 0.90 |