专利名称：一种测定白酒中硫化物的方法
技术领域：
一种测定白酒中硫化物的方法，属于白酒风味分析技术领域，具体涉及到顶空固相微萃取与气相色谱一脉冲式火焰光度检测器联用技术。
背景技术：
白酒在中国有着悠久的生产历史，年产量最高时达到了800万吨。白酒的微量成分十分丰富，包括醇类、醛类、酸类、酯类化合物、硫化物、芳香族化合物等。其中的硫化物具有强烈的特征性气味，当以极低浓度存在于白酒中时对风味有益，但当其浓度稍高时又有损白酒的整体风味，因此控制硫化物在白酒中的含量对提高酒的品质十分重要。然而这些硫化物的形成机理至今尚未研究透彻，原因之一就是缺少可靠的分析方法来测定它们。
由于白酒中的硫化物含量较低，约几至几十个μg/L，因此需要在色谱分析前进行样品预处理。传统的溶剂萃取和传统的静态顶空萃取虽应用广泛，但耗时费力并且灵敏度不佳，再加上某些硫化物挥发性极强、化学性质很活泼，因此无法用传统方法来富集白酒中的硫化物。目前对硫化物的检测多使用火焰光度检测器，化学发光检测器和原子发射检测器，但这些检测器的选择性和灵敏度还有局限性。
发明内容
(1)发明目的本发明的目的是提供一种测定白酒中硫化物的方法，本方法采用了顶空固相微萃取与气相色谱一脉冲式火焰光度检测器联用技术来测定白酒中的硫化物。顶空固相微萃取技术无需有机溶剂就能有效富集样品中的挥发性物质，而且灵敏度高、操作简便；脉冲式火焰光度检测器相对于其它检测器选择性和灵敏度极佳，专一性地检测硫化物。
(2)技术方案本发明的测定白酒中硫化物的方法，先用去离子水将待测酒样稀释到最终酒精含量为14％(v/v)，然后用顶空固相微萃取技术富集硫化物，再进入气相色谱一脉冲式火焰光度检测器对白酒中的硫化物进行定性定量分析。
顶空固相微萃取吸取5mL酒精含量为14％(v/v)的酒样，加入100μL内标溶液，置于20mL顶空瓶中，用氯化钠饱和，旋紧衬有特氟隆硅胶垫的盖子，在30℃水浴锅中以500rpm的转速搅拌平衡30min，插入85μm的Carboxen-PDMS纤维头(Supelco，Inc.，Bellefonte，PA，USA)，在30℃和250rpm的条件下萃取15min。
气相色谱一脉冲式火焰光度检测器联用测定萃取结束后将萃取头插入到配有脉冲式火焰光度检测器的Varian CP-3800气相色谱(Varian，Walnut Creek，CA，USA)的进样口，在300℃不分流模式下解吸7min。色谱柱采用DB-FFAP(长30m，直径0.32mm，液膜厚1μm，Agilent，Palo Alto，CA，USA)，柱温在35℃保持3min，以10℃/min的升温速率升到150℃，保持5min，然后以20℃/min的升温速率升到220℃，保持3min。以氮气为载气，恒流2mL/min，检测器温度为300℃，并供以14mL/min氢气，17mL/min空气1和10mL/min空气2，检测器电压为500V，门延迟6ms，门宽度20ms。
未知硫化物的定性分析通过比对未知物和标准品的保留时间来确认检测出的硫化物。
对已确认的硫化物进行定量分析吸取5mL含有不同浓度硫化物标准品的模拟酒置于20mL顶空瓶中，加入100μL内标溶液，用氯化钠饱和，旋紧盖子。萃取条件和检测条件同上。以标准品和内标的硫响应电压之比为纵坐标，标准品和内标的浓度比为横坐标，建立标准曲线，通过标准曲线法来定量。实际酒样中硫化物的含量通过将电压比代入标准曲线方程(V标准品/V内标)＝K(C标准品/C内标)+B计算得出。
甲硫醇，乙硫醇，硫化氢，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，以甲基乙基硫醚为内标，定量限0.5μg/L，线性相关性系数R2均大于0.99，相对标准偏差小于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，以异丙基二硫醚为内标，定量限低至0.01μg/L，线性相关性系数R2大于0.99，相对标准偏差小于10％。
3-甲硫基丙醇的定量，以4-甲硫基丁醇为内标，检测限为60μg/L，线性相关性系数R2为0.98，相对标准偏差小于20％。
所有检测出的硫化物在酒中的回收率在80％-100％范围内波动。
回收率向酒中加入一定量的硫化物标准品，检测加入前后的含量变化。回收率＝[(加入后检测出的硫化物含量一加入前检测出的硫化物含量)/加入硫化物标准品的量]*100％。所有实验重复3次，取平均值作为最终结果。
标准溶液配制硫化钠，甲硫醇，二甲基二硫化物，二甲基三硫化物，异丙基二硫醚购于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-甲硫基丁醇购于Johnson Mattey CatalogCompany Inc.(Ward Hill，MA，USA)；甲基乙基硫醚，二甲基硫化物，二乙基二硫化物购于TCI America(Portland，OR，USA)；甲醇和L-乳酸购于J.T.Baker(Phillipsburg，NJ，USA)，乙醇购于AAPER Alcohol and Chemical Co.(Shelbyville，KY，USA)。
不同浓度的硫化钠溶液是将硫化钠溶于去离子水(pH7)中而得，所得溶液储存在4℃，分析前直接将硫化钠溶液加到装有模拟酒的顶空瓶中，硫化氢浓度的计算是基于加入到模拟酒中的硫化钠量。甲硫醇标准溶液是将纯甲硫醇气体直接鼓泡通入甲醇中(-15℃)，通过称重来计算浓度。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，并储存在-15℃。制作标准曲线所用的一系列浓度是用-15℃的甲醇逐步稀释原溶液而得。
模拟酒3.5g L-乳酸溶于1L 14％的乙醇溶液，用1M的NaOH调整pH值到3.5。
内标溶液含有500μg/L甲基乙基硫醚、2μg/L异丙基二硫醚和100mg/L 4-甲硫基丁醇，配制在含1％(v/v)乙醛的甲醇中。
(3)有益效果本发明建立的方法能够快速检测并准确定量白酒中的硫化物。甲硫醇，乙硫醇，硫化氢，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为内标，定量限0.5μg/L，线性相关性系数R2均大于0.99，相对标准偏差小于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异丙基二硫醚为内标，定量限低至0.01μg/L，线性相关性系数R2大于0.99，相对标准偏差小于10％。3-甲硫基丙醇以4-甲硫基丁醇为内标，检测限为60μg/L，线性相关性系数R2为0.98，相对标准偏差小于20％。所有检测出的硫化物在酒中的回收率在80％-100％范围内波动。
顶空固相微萃取技术无需有机溶剂，在常温范围内就能完成，避免了某些化学性质活泼的硫化物的分解，能有效地富集白酒中的硫化物；脉冲式火焰光度检测器专一检测硫化物，排除了其它物质的干扰，大大提高了结果的准确性。本发明为进一步研究硫化物的形成机理提供了基础，对提高白酒品质有着重要意义。
图1 53％(v/v)茅台酒的气相色谱图。
图2 52％(v/v)五粮液的气相色谱图。
图3 46％(v/v)洋河大曲的气相色谱图。
具体实施例方式
实施例1将53％(v/v)的茅台酒用去离子水稀释至酒精度14％(v/v)，吸取5mL酒样置于20mL顶空瓶中，加入100μL内标溶液，用氯化钠饱和，旋紧盖子。在30℃水浴锅中以500rpm的转速搅拌平衡30min，插入85μm的Carboxen-PDMS纤维头，在30℃和250rpm的条件下萃取15min。然后将萃取头插入气相进样口，于300℃不分流模式下解吸7min。采用DB-FFAP，柱温在35℃保持3min，以10℃/min的升温速率升到150℃，保持5min，然后以20℃/min的升温速率升到220℃，保持3min。以氮气为载气，恒流2mL/min。检测器温度为300℃，并供以14mL/min氢气，17mL/min空气1和10mL/min空气2。检测器电压为500V，门延迟6ms，门宽度20ms。
图1为该酒样的气相色谱图，检测出的硫化物有硫化氢(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。
实施例2将52％(v/v)的五粮液进行检测，检测条件同实施例1。图2为该酒样的气相色谱图，检测出的硫化物有硫化氢(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。
实施例3将46％(v/v)的洋河大曲进行检测，检测条件同实施例1。图3为该酒样的气相色谱图，检测出的硫化物有硫化氢(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。
权利要求
1.一种测定白酒中硫化物的方法，其特征是先用去离子水将待测酒样稀释到最终酒精含量为14％(v/v)，然后用顶空固相微萃取技术富集硫化物，再进入气相色谱-脉冲式火焰光度检测器对白酒中的硫化物进行定性定量分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是顶空固相微萃取吸取5mL酒精含量为14％(v/v)的酒样，加入100μL内标溶液，置于20mL顶空瓶中，用氯化钠饱和，旋紧盖子，在30℃水浴锅中以500rpm的转速搅拌平衡30min，插入85μm的Carboxen-PDMS纤维头，在30℃和250rpm的条件下萃取15min。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是内标溶液含有500μg/L甲基乙基硫醚、2μg/L异丙基二硫醚和100mg/L4-甲硫基丁醇，配制在含1％(v/v)乙醛的甲醇中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是气相色谱-脉冲式火焰光度检测器联用测定萃取结束后将萃取头插入到配有脉冲式火焰光度检测器的气相色谱进样口，在300℃不分流模式下解吸7min，色谱柱采用DB-FFAP，柱温在35℃保持3min，以10℃/min的升温速率升到150℃，保持5min，然后以20℃/min的升温速率升到220℃，保持3min，以氮气为载气，恒流2mL/min；检测器温度为300℃，并供以14mL/min氢气，17mL/min空气1和10mL/min空气2，检测器电压为500V，门延迟6ms，门宽度20ms。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是未知硫化物的定性分析通过比对未知物和标准品的保留时间来确认检测出的硫化物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是对已确认的硫化物进行定量分析以标准品和内标的硫响应电压之比为纵坐标，标准品和内标的浓度比为横坐标，建立标准曲线，通过标准曲线法来定量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是甲硫醇，乙硫醇，硫化氢，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，以甲基乙基硫醚为内标，定量限0.5μg/L，线性相关性系数R2均大于0.99，相对标准偏差小于10％。
8.根据权利要求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，以异丙基二硫醚为内标，定量限低至0.01μg/L，线性相关性系数R2大于0.99，相对标准偏差小于10％。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是3-甲硫基丙醇的定量，以4-甲硫基丁醇为内标，检测限为60μg/L，线性相关性系数R2为0.98，相对标准偏差小于20％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征是所有检测出的硫化物在酒中的回收率在80％-100％范围内波动。
全文摘要
一种测定白酒中硫化物的方法，属于白酒风味分析技术领域，本发明用顶空固相微萃取与气相色谱—脉冲式火焰光度检测器联用技术对白酒中的硫化物进行定性定量分析。本发明建立的方法能够快速检测并准确定量白酒中的硫化物，定量限可低至0.01μg/L，线性相关性系数R
文档编号G01N30/08GK101017158SQ20071001976
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月8日 优先权日2007年2月8日
发明者范文来, 徐岩 申请人:江南大学