白酒中乙酸乙酯的氣相色譜分析

1、白酒中乙酸乙酯的氣相色譜分析 -內(nèi)標(biāo)法定量背景：白酒在生產(chǎn)過程中, 酸與醇發(fā)酵生成各種酯, 乙酯類物質(zhì)是白酒香氣的主體部分，各種乙酯具有各自的香氣特征，乙酸乙酯的香氣較清純優(yōu)雅，含乙酸乙酯較多而其他酯類較少時(shí)，白酒則呈現(xiàn)清香優(yōu)雅的風(fēng)格，習(xí)慣稱為“鳳香型”；若白酒中各種酯類較多，特別是乙酸乙酯、乳酸乙酯、已酸乙酯，香氣濃郁純厚，回味悠長(zhǎng)，這類白酒稱為“濃香型”；蒸餾型白酒因制備過程不同，基本上不含芳香酯類成分。由于各種酯類的不同和含量多少?zèng)Q定了白酒的香氣和風(fēng)格, 它對(duì)白酒香型的確定起主導(dǎo)作用。清香型白酒因其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單, 芳香濃郁、價(jià)格低廉, 因此它的產(chǎn)量和飲用量比其它香型的酒要高得多, 已成為

2、日常生活中不可缺少的飲品。乙酸乙酯是清香型白酒的主體香氣, 乙酸乙酯稀時(shí)呈清香, 濃時(shí)呈梨香。白酒工業(yè)迅速發(fā)展, 產(chǎn)量、質(zhì)量都有很大提高, 為加強(qiáng)技術(shù)管理、改進(jìn)生產(chǎn)工藝、進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量, 六十年代曾用紙層析技術(shù)對(duì)白酒中特有的芳香成分進(jìn)行了研究, 但紙層析因速度慢、準(zhǔn)確度低等缺點(diǎn), 所以這種方法一直不能得到普及推廣, 對(duì)白酒的分析用化學(xué)法測(cè)香氣成分, 得到的結(jié)果只能是總酯。色譜法是一種分離技術(shù)。氣相色譜法（Gas Chromatography,GC）采用氣體（常用氮?dú)?、氫氣等自身不與被測(cè)組分發(fā)生反應(yīng)的氣體）作為流動(dòng)相的一種色譜法。當(dāng)流動(dòng)相攜帶欲分離的混合物流經(jīng)固定相時(shí)，由于混合物中各組分的性

3、質(zhì)不同，與固定相作用的程度也有所不同，因而組分在兩相間具有不同的分配系數(shù)，經(jīng)過相當(dāng)多次的分配之后，各組分在固定相中的滯留時(shí)間有長(zhǎng)有短，從而使各組分依次流出色譜柱而得到分離。根據(jù)流出組分的物理或物理化學(xué)性質(zhì)，選用合適的檢測(cè)器，得到電信號(hào)雖時(shí)間變化的色譜流出曲線，也稱色譜圖（如下圖示）。根據(jù)色譜組分峰的出峰時(shí)間（保留值），可進(jìn)行色譜定性分析；而峰面積或峰高則與組分的含量有關(guān)，可用以進(jìn)行色譜定量分析。用氣相色譜分析試樣時(shí)柱溫是最重要的影響因素之一，對(duì)于寬沸程、組分復(fù)雜的試樣，宜采用程序升溫。采用該技術(shù)，可使各組分最佳柱溫流出色譜柱，從而改善復(fù)雜試樣的分離，縮短分離時(shí)間。GC是一種高效能、選擇性好、分

4、析速度快、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便以及應(yīng)用范圍廣泛的分離分析方法。只要在氣相色譜適用的溫度范圍內(nèi)，熱穩(wěn)定性好，相對(duì)分子質(zhì)量在400以下的物質(zhì)，原則上均可用氣相色譜法進(jìn)行分析。本實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜分析測(cè)定白酒中乙酸乙酯的含量。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 掌握色譜常用的定性方法；2. 掌握內(nèi)標(biāo)法定量的基本原理和測(cè)定試樣中少量物質(zhì)含量的方法；3. 掌握色譜操作技術(shù)及相關(guān)分離原理。實(shí)驗(yàn)原理：1. 分離原理 由于酒中各成分如乙酸乙酯、乙醇等在固定相中的分配性能（溶解能力） 的差別， 在載氣的帶動(dòng)下， 使溶解性能小的首先流出；反之則后流出，依次進(jìn)入檢測(cè)器檢測(cè)。產(chǎn)生的微電子流信號(hào)進(jìn)入放大器進(jìn)行放大，由記錄系統(tǒng)記錄色譜峰，通過保

5、留時(shí)間進(jìn)行定性，通過色譜峰的峰面積進(jìn)行定量。2. 方法原理 1）定性：各種物質(zhì)在一定的色譜條件（固定相與操作條件等）下有各自確定的保留值，因此保留值可作為一種定性指標(biāo)。GC分析中最常用的一種定性方法為純物質(zhì)對(duì)照法，即：各色譜峰的保留值與各相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試樣在同一條件下所得到的保留值（保留時(shí)間）進(jìn)行對(duì)照比較，從而確定各色譜峰所代表的物質(zhì)。該法簡(jiǎn)便，但要求待測(cè)組分較為簡(jiǎn)單且均已知，且受操作條件影響較大。2）定量（內(nèi)標(biāo)法）：對(duì)于試樣中少量物質(zhì)的測(cè)定，或僅需測(cè)定試樣中某些組分時(shí)，可采用內(nèi)標(biāo)法定量。用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定時(shí)需在試樣中加入一種物質(zhì)作內(nèi)標(biāo)，而內(nèi)標(biāo)物質(zhì)應(yīng)符合下列條件：（1）應(yīng)是試樣中不存在的純物質(zhì)；（2）內(nèi)

6、標(biāo)物質(zhì)的色譜峰位置，應(yīng)位于被測(cè)組分色譜峰的附近；（3）其物理性質(zhì)和物理化學(xué)性質(zhì)應(yīng)與被測(cè)組分相近；（4）加入的量應(yīng)與被測(cè)組分含量接近。設(shè)在質(zhì)量為m試樣的試樣中加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的質(zhì)量為m, 被測(cè)組分的質(zhì)量為mi, 被測(cè)組分積內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的色譜峰面積分別為Ai、As，則若以內(nèi)標(biāo)物作標(biāo)準(zhǔn)，則可設(shè)fs=1, 則上式簡(jiǎn)化為：實(shí)驗(yàn)可預(yù)先測(cè)定fi 【先準(zhǔn)確稱量被測(cè)物i和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s, 混合后在一定的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行色譜測(cè)定，按公式( fs=1) 計(jì)算fi】；也可配制系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，參照教材得到。除了可用質(zhì)量百分含量表示外，也可用其他表示含量的方式，如質(zhì)量體積濃度等。本實(shí)驗(yàn)用質(zhì)量體積濃度表示，即儀器與試劑儀器：Agilent

7、 6890氣相色譜儀(含氫焰離子化檢測(cè)器，電腦記錄系統(tǒng))；氫氣、空氣、氮?dú)庠? 高純氮作載氣)；毛細(xì)管色譜柱；微量進(jìn)樣器（1 L）。試劑：乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯均為分析純；白酒（市售二鍋頭）實(shí)驗(yàn)條件1.色譜柱 30 m ´ 0.32 mm I.D. HP-52.流動(dòng)相 氮?dú)?，流速?.2mL/min3.柱溫 1004.進(jìn)樣口（氣化室）溫度 2005.檢測(cè)器溫度 2506.進(jìn)樣分流比 50：1實(shí)驗(yàn)步驟1. 配制標(biāo)準(zhǔn)樣品吸取2%的乙酸乙酯溶液（用60%乙醇配制）1.00 mL，移入25 mL容量瓶中，然后加入2%的乙酸丁酯（內(nèi)標(biāo)物，用60%乙醇配制）1.00 mL，用60%乙醇稀釋至刻

8、度。2. 配制待測(cè)樣品（酒樣）吸取酒樣5.0 mL，移入2%的乙酸丁酯（內(nèi)標(biāo)物）0.20 mL，混勻備用。3. 定性分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將色譜儀調(diào)節(jié)至可進(jìn)樣狀態(tài)（基線平直即可）。用微量注射器分別吸取乙酸乙酯、乙酸丁酯純物質(zhì)（0.2 L），進(jìn)樣，記錄每個(gè)純樣的保留時(shí)間tR。4. 定量分析1）校正因子f值的測(cè)定：在同樣的色譜條件下，吸取標(biāo)樣0.4 L進(jìn)樣，記錄色譜數(shù)據(jù)（出峰時(shí)間及峰面積），用乙酸乙酯的峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積之比，計(jì)算出計(jì)算出乙酸乙酯的相對(duì)校正因子f值。實(shí)驗(yàn)平行三次。2）樣品的測(cè)定：同樣條件下，吸取已配入2% 乙酸丁酯的酒樣0.4 L進(jìn)樣，記錄色譜數(shù)據(jù)（出峰時(shí)間及峰面積），根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算出酒樣中乙酸乙酯的含量。實(shí)驗(yàn)平行三次。5. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，按要求關(guān)好儀器。數(shù)據(jù)處理（列表形式，參看教材）計(jì)算: 式中，X-酒樣中乙酸乙酯的含量，g/L； f-乙酸乙酯的相對(duì)校正因子；A1-標(biāo)樣中內(nèi)標(biāo)物的峰面積； A2-標(biāo)樣中乙酸乙酯峰面積；A3-酒樣中乙酸乙酯峰面積； A4-添加于酒樣中內(nèi)標(biāo)的峰面積；D1-乙酸乙酯的比重； D2-內(nèi)標(biāo)物的比重；0.