專利名稱：一種測定白酒中硫化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種測定白酒中硫化物的方法，屬于白酒風(fēng)味分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到頂空固相微萃取與氣相色譜一脈沖式火焰光度檢測器聯(lián)用技術(shù)。
背景技術(shù)：
白酒在中國有著悠久的生產(chǎn)歷史，年產(chǎn)量最高時達到了800萬噸。白酒的微量成分十分豐富，包括醇類、醛類、酸類、酯類化合物、硫化物、芳香族化合物等。其中的硫化物具有強烈的特征性氣味，當以極低濃度存在于白酒中時對風(fēng)味有益，但當其濃度稍高時又有損白酒的整體風(fēng)味，因此控制硫化物在白酒中的含量對提高酒的品質(zhì)十分重要。然而這些硫化物的形成機理至今尚未研究透徹，原因之一就是缺少可靠的分析方法來測定它們。
由于白酒中的硫化物含量較低，約幾至幾十個μg/L，因此需要在色譜分析前進行樣品預(yù)處理。傳統(tǒng)的溶劑萃取和傳統(tǒng)的靜態(tài)頂空萃取雖應(yīng)用廣泛，但耗時費力并且靈敏度不佳，再加上某些硫化物揮發(fā)性極強、化學(xué)性質(zhì)很活潑，因此無法用傳統(tǒng)方法來富集白酒中的硫化物。目前對硫化物的檢測多使用火焰光度檢測器，化學(xué)發(fā)光檢測器和原子發(fā)射檢測器，但這些檢測器的選擇性和靈敏度還有局限性。

發(fā)明內(nèi)容
(1)發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種測定白酒中硫化物的方法，本方法采用了頂空固相微萃取與氣相色譜一脈沖式火焰光度檢測器聯(lián)用技術(shù)來測定白酒中的硫化物。頂空固相微萃取技術(shù)無需有機溶劑就能有效富集樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)，而且靈敏度高、操作簡便；脈沖式火焰光度檢測器相對于其它檢測器選擇性和靈敏度極佳，專一性地檢測硫化物。
(2)技術(shù)方案本發(fā)明的測定白酒中硫化物的方法，先用去離子水將待測酒樣稀釋到最終酒精含量為14％(v/v)，然后用頂空固相微萃取技術(shù)富集硫化物，再進入氣相色譜一脈沖式火焰光度檢測器對白酒中的硫化物進行定性定量分析。
頂空固相微萃取吸取5mL酒精含量為14％(v/v)的酒樣，加入100μL內(nèi)標溶液，置于20mL頂空瓶中，用氯化鈉飽和，旋緊襯有特氟隆硅膠墊的蓋子，在30℃水浴鍋中以500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌平衡30min，插入85μm的Carboxen-PDMS纖維頭(Supelco，Inc.，Bellefonte，PA，USA)，在30℃和250rpm的條件下萃取15min。
氣相色譜一脈沖式火焰光度檢測器聯(lián)用測定萃取結(jié)束后將萃取頭插入到配有脈沖式火焰光度檢測器的Varian CP-3800氣相色譜(Varian，Walnut Creek，CA，USA)的進樣口，在300℃不分流模式下解吸7min。色譜柱采用DB-FFAP(長30m，直徑0.32mm，液膜厚1μm，Agilent，Palo Alto，CA，USA)，柱溫在35℃保持3min，以10℃/min的升溫速率升到150℃，保持5min，然后以20℃/min的升溫速率升到220℃，保持3min。以氮氣為載氣，恒流2mL/min，檢測器溫度為300℃，并供以14mL/min氫氣，17mL/min空氣1和10mL/min空氣2，檢測器電壓為500V，門延遲6ms，門寬度20ms。
未知硫化物的定性分析通過比對未知物和標準品的保留時間來確認檢測出的硫化物。
對已確認的硫化物進行定量分析吸取5mL含有不同濃度硫化物標準品的模擬酒置于20mL頂空瓶中，加入100μL內(nèi)標溶液，用氯化鈉飽和，旋緊蓋子。萃取條件和檢測條件同上。以標準品和內(nèi)標的硫響應(yīng)電壓之比為縱坐標，標準品和內(nèi)標的濃度比為橫坐標，建立標準曲線，通過標準曲線法來定量。實際酒樣中硫化物的含量通過將電壓比代入標準曲線方程(V標準品/V內(nèi)標)＝K(C標準品/C內(nèi)標)+B計算得出。
甲硫醇，乙硫醇，硫化氫，二甲基硫化物，二乙基硫化物，硫代乙酸甲酯或/和硫代乙酸乙酯的定量，以甲基乙基硫醚為內(nèi)標，定量限0.5μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2均大于0.99，相對標準偏差小于10％。
二甲基二硫化物，二乙基二硫化物或/和二甲基三硫化物的定量，以異丙基二硫醚為內(nèi)標，定量限低至0.01μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2大于0.99，相對標準偏差小于10％。
3-甲硫基丙醇的定量，以4-甲硫基丁醇為內(nèi)標，檢測限為60μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2為0.98，相對標準偏差小于20％。
所有檢測出的硫化物在酒中的回收率在80％-100％范圍內(nèi)波動。
回收率向酒中加入一定量的硫化物標準品，檢測加入前后的含量變化?；厥章剩絒(加入后檢測出的硫化物含量一加入前檢測出的硫化物含量)/加入硫化物標準品的量]*100％。所有實驗重復(fù)3次，取平均值作為最終結(jié)果。
標準溶液配制硫化鈉，甲硫醇，二甲基二硫化物，二甲基三硫化物，異丙基二硫醚購于Signa-Aldrich(St.Louis，MO，USA)；乙硫醇，二乙基硫化物，硫代乙酸甲酯，硫代乙酸乙酯，3-甲硫基丙醇，4-甲硫基丁醇購于Johnson Mattey CatalogCompany Inc.(Ward Hill，MA，USA)；甲基乙基硫醚，二甲基硫化物，二乙基二硫化物購于TCI America(Portland，OR，USA)；甲醇和L-乳酸購于J.T.Baker(Phillipsburg，NJ，USA)，乙醇購于AAPER Alcohol and Chemical Co.(Shelbyville，KY，USA)。
不同濃度的硫化鈉溶液是將硫化鈉溶于去離子水(pH7)中而得，所得溶液儲存在4℃，分析前直接將硫化鈉溶液加到裝有模擬酒的頂空瓶中，硫化氫濃度的計算是基于加入到模擬酒中的硫化鈉量。甲硫醇標準溶液是將純甲硫醇氣體直接鼓泡通入甲醇中(-15℃)，通過稱重來計算濃度。2000mg/L的二甲基硫化物，二甲基二硫化物，二甲基三硫化物，乙硫醇，二乙基硫化物，二乙基二硫化物，硫代乙酸甲酯，硫代乙酸乙酯和3-甲硫基丙醇配制在-15℃的甲醇中，并儲存在-15℃。制作標準曲線所用的一系列濃度是用-15℃的甲醇逐步稀釋原溶液而得。
模擬酒3.5g L-乳酸溶于1L 14％的乙醇溶液，用1M的NaOH調(diào)整pH值到3.5。
內(nèi)標溶液含有500μg/L甲基乙基硫醚、2μg/L異丙基二硫醚和100mg/L 4-甲硫基丁醇，配制在含1％(v/v)乙醛的甲醇中。
(3)有益效果本發(fā)明建立的方法能夠快速檢測并準確定量白酒中的硫化物。甲硫醇，乙硫醇，硫化氫，二甲基硫化物，二乙基硫化物，硫代乙酸甲酯和/或硫代乙酸乙酯以甲基乙基硫醚為內(nèi)標，定量限0.5μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2均大于0.99，相對標準偏差小于10％。二甲基二硫化物，二乙基二硫化物和/或二甲基三硫化物以異丙基二硫醚為內(nèi)標，定量限低至0.01μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2大于0.99，相對標準偏差小于10％。3-甲硫基丙醇以4-甲硫基丁醇為內(nèi)標，檢測限為60μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2為0.98，相對標準偏差小于20％。所有檢測出的硫化物在酒中的回收率在80％-100％范圍內(nèi)波動。
頂空固相微萃取技術(shù)無需有機溶劑，在常溫范圍內(nèi)就能完成，避免了某些化學(xué)性質(zhì)活潑的硫化物的分解，能有效地富集白酒中的硫化物；脈沖式火焰光度檢測器專一檢測硫化物，排除了其它物質(zhì)的干擾，大大提高了結(jié)果的準確性。本發(fā)明為進一步研究硫化物的形成機理提供了基礎(chǔ)，對提高白酒品質(zhì)有著重要意義。


圖1 53％(v/v)茅臺酒的氣相色譜圖。
圖2 52％(v/v)五糧液的氣相色譜圖。
圖3 46％(v/v)洋河大曲的氣相色譜圖。
具體實施例方式
實施例1將53％(v/v)的茅臺酒用去離子水稀釋至酒精度14％(v/v)，吸取5mL酒樣置于20mL頂空瓶中，加入100μL內(nèi)標溶液，用氯化鈉飽和，旋緊蓋子。在30℃水浴鍋中以500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌平衡30min，插入85μm的Carboxen-PDMS纖維頭，在30℃和250rpm的條件下萃取15min。然后將萃取頭插入氣相進樣口，于300℃不分流模式下解吸7min。采用DB-FFAP，柱溫在35℃保持3min，以10℃/min的升溫速率升到150℃，保持5min，然后以20℃/min的升溫速率升到220℃，保持3min。以氮氣為載氣，恒流2mL/min。檢測器溫度為300℃，并供以14mL/min氫氣，17mL/min空氣1和10mL/min空氣2。檢測器電壓為500V，門延遲6ms，門寬度20ms。
圖1為該酒樣的氣相色譜圖，檢測出的硫化物有硫化氫(H2S)29.17μg/L，甲硫醇(MeSH)24.11μg/L，二甲基硫化物(DMS)3.15μg/L，硫代乙酸甲酯(MeSOAc)6.00μg/L，二甲基二硫化物(DMDS)1.63μg/L，硫代乙酸乙酯(EtSOAc)2.67μg/L，二乙基二硫化物(DEDS)0.06μg/L，二甲基三硫化物(DMTS)19.50μg/L，3-甲硫基丙醇(methionol)0.45mg/L。
實施例2將52％(v/v)的五糧液進行檢測，檢測條件同實施例1。圖2為該酒樣的氣相色譜圖，檢測出的硫化物有硫化氫(H2S)176.17μg/L，甲硫醇(MeSH)28.93μg/L，二甲基硫化物(DMS)6.30μg/L，硫代乙酸甲酯(MeSOAc)39.60μg/L，二甲基二硫化物(DMDS)1.68μg/L，硫代乙酸乙酯(EtSOAc)19.73μg/L，二乙基二硫化物(DEDS)0.05μg/L，二甲基三硫化物(DMTS)21.45μg/L，3-甲硫基丙醇(methionol)0.36mg/L。
實施例3將46％(v/v)的洋河大曲進行檢測，檢測條件同實施例1。圖3為該酒樣的氣相色譜圖，檢測出的硫化物有硫化氫(H2S)17.50μg/L，甲硫醇(MeSH)14.46μg/L，二甲基硫化物(DMS)2.52μg/L，硫代乙酸甲酯(MeSOAc)1.60μg/L，二甲基二硫化物(DMDS)1.52μg/L，硫代乙酸乙酯(EtSOAc)5.33μg/L，二乙基二硫化物(DEDS)0.04μg/L，二甲基三硫化物(DMTS)14.56μg/L，3-甲硫基丙醇(methionol)0.81mg/L。
權(quán)利要求
1.一種測定白酒中硫化物的方法，其特征是先用去離子水將待測酒樣稀釋到最終酒精含量為14％(v/v)，然后用頂空固相微萃取技術(shù)富集硫化物，再進入氣相色譜-脈沖式火焰光度檢測器對白酒中的硫化物進行定性定量分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是頂空固相微萃取吸取5mL酒精含量為14％(v/v)的酒樣，加入100μL內(nèi)標溶液，置于20mL頂空瓶中，用氯化鈉飽和，旋緊蓋子，在30℃水浴鍋中以500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌平衡30min，插入85μm的Carboxen-PDMS纖維頭，在30℃和250rpm的條件下萃取15min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是內(nèi)標溶液含有500μg/L甲基乙基硫醚、2μg/L異丙基二硫醚和100mg/L4-甲硫基丁醇，配制在含1％(v/v)乙醛的甲醇中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是氣相色譜-脈沖式火焰光度檢測器聯(lián)用測定萃取結(jié)束后將萃取頭插入到配有脈沖式火焰光度檢測器的氣相色譜進樣口，在300℃不分流模式下解吸7min，色譜柱采用DB-FFAP，柱溫在35℃保持3min，以10℃/min的升溫速率升到150℃，保持5min，然后以20℃/min的升溫速率升到220℃，保持3min，以氮氣為載氣，恒流2mL/min；檢測器溫度為300℃，并供以14mL/min氫氣，17mL/min空氣1和10mL/min空氣2，檢測器電壓為500V，門延遲6ms，門寬度20ms。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是未知硫化物的定性分析通過比對未知物和標準品的保留時間來確認檢測出的硫化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是對已確認的硫化物進行定量分析以標準品和內(nèi)標的硫響應(yīng)電壓之比為縱坐標，標準品和內(nèi)標的濃度比為橫坐標，建立標準曲線，通過標準曲線法來定量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是甲硫醇，乙硫醇，硫化氫，二甲基硫化物，二乙基硫化物，硫代乙酸甲酯或/和硫代乙酸乙酯的定量，以甲基乙基硫醚為內(nèi)標，定量限0.5μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2均大于0.99，相對標準偏差小于10％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是二甲基二硫化物，二乙基二硫化物或/和二甲基三硫化物的定量，以異丙基二硫醚為內(nèi)標，定量限低至0.01μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2大于0.99，相對標準偏差小于10％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是3-甲硫基丙醇的定量，以4-甲硫基丁醇為內(nèi)標，檢測限為60μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R2為0.98，相對標準偏差小于20％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所有檢測出的硫化物在酒中的回收率在80％-100％范圍內(nèi)波動。
全文摘要
一種測定白酒中硫化物的方法，屬于白酒風(fēng)味分析技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明用頂空固相微萃取與氣相色譜—脈沖式火焰光度檢測器聯(lián)用技術(shù)對白酒中的硫化物進行定性定量分析。本發(fā)明建立的方法能夠快速檢測并準確定量白酒中的硫化物，定量限可低至0.01μg/L，線性相關(guān)性系數(shù)R
文檔編號G01N30/08GK101017158SQ20071001976
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月8日
發(fā)明者范文來, 徐巖 申請人:江南大學(xué)