第33卷第5期酿酒Vol.33.№.52006年9月LIQUORMAKINGSep.,2006:1002-8110(2006)05-0028-05现代仪器分析在白酒行业中的应用和前景展望王莉(贵州茅台酒股份有限公司技术中心,贵州仁怀564501)摘要:阐述了色谱、质谱、光谱及核磁共振等现代分析仪器的基本原理及其在白酒行业中的应用现状,并展望了这些分析仪器技术在白酒行业中的应用前景。关键词:白酒;仪器分析;联用技术;综述:TS262.3;TS207.3;0657文献标识码:B0前言白酒是我国传统的饮料酒,其香味组分极其复杂,组分种类之多,含量跨度之大,堪称世界蒸馏酒之冠[1]。同时白酒的生产为固态开放式自然发酵,生产过程中对产品质量影响来自于原材料、工艺控制、微生物代谢等多个方面,因此对原材料品质控制、发酵过程参数控制等都要依靠分析技术。传统的化学分析方法分析时间长,而且分析结果的准确度和精密度都受到限制。仪器分析技术的应用提高了白酒产品质量及其相关参数分析的速度及准确度。本文即希望从色谱、质谱、光谱类仪器及核磁共振仪在白酒及其原材料、发酵过程中成分的分析的应用现状进行阐述,同时也对包括已经成功应用于白酒行业的仪器和尚未应用的分析技术在白酒行业中的应用前景作简要综述。1色谱色谱类仪器可以分为气相色谱、液相色谱、毛细管电泳和薄层色谱,这四种色谱类仪器由于其流动相及分离系统的差异而具有不同的应用领域,详见表1。表1色谱类仪器比较流动相分离系统应用领域气相色谱氮气等惰内径较细填充易挥发、热稳性气体柱或毛细管柱定性物质液相色谱液体内径较粗液难挥发、热不稳相色谱柱定、大分子物质毛细管电泳电解质溶液毛细管生物大分子物质薄层色谱展开剂薄层板难挥发、热不稳定、大分子物质但无论是哪一类色谱仪器,其基本原理都可表述为图1,样品(包含A、B、C三种化合物)进入系统后,在流动相和固定相相对运动时,利用样品中各化合物在流动相和固定相间作用的差别,最终达到将各化合物分离的效果。根据这一原理,色谱类仪器其基本组成可以分为进样系统、流动相供给系统、分离系统、温控系统、检测系统、数据处理系统。图1色谱类仪器分离原理示意图由于在白酒产品及其过程分析中应用较为广泛的主要为气相色谱和液相色谱,以下只针对这两类仪器阐述。1.1气相色谱法(GC)气相色谱法主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离[2]。由于白酒是蒸馏酒,其香味成分主要为挥发性有机物质,因此气相色谱法是应用于白酒分析中最为广泛和有效的仪器分析技术。我国采用气相色谱技术分析白酒香味组分的工作始于1968年,轻工业部食品发酵工业研究所与中科院大连化物所合作,采用了填充柱、毛细柱和制备色谱等系列分离方法,并结合红外、质谱等鉴定技术,从茅台酒种定性鉴定出了50种组分,奠定了我国采用现代色谱分析技术分析白酒的基础[1]。1976年,由内蒙古轻化工所推出了采用DNP填充柱分析白酒中主要的醇、酯、醛组分[3],由于分离性能、稳定性、柱寿命等各方面的优越性,迄今这一分离手段仍然是各大名白酒厂重要的常规检测手段。但是对于成分极其复杂的白酒而言,仅仅依靠填充柱分析的10余种成份是难以全面把握产品质量的[1]。自1991年起中国食品发酵研究院蔡心尧等分别采用PEG20M、HP-FFAP、INNOWAX高效毛细管柱直接进样测定白酒中香味组分,分别分离了57、81种香味组分,把测定对象延伸至有机酸、高级脂肪酸酯及一些与口味相关的物质[4-6],迄今在以细内径柱作直接进样分析时已可实现81种组分的定性和68种组分的定量[7]。采用高效毛·28·第五期酿酒2006细管柱以直接进样法测定白酒主要香味组分的方法作为白酒质量控制分析的换代技术,已广泛应用于大中型白酒生产企业[8]。我公司自上世纪80年代初成功引进应用气相色谱技术以来,由最初的国产设备发展到如今自动化、智能化程度较高的进口设备,同时由最初的单一DNP填充柱检测15种主要的醇、醛、酯成分,发展到现在以填充柱检测作为主要常规控制手段,以HP-FFAP毛细管柱定性55种,定量38种成份作为常规研究手段的复合型气相色谱分析体系。还通过对不同预处理手段的实验,如吹扫捕集技术与气相色谱联用分离低沸点香气成分,溶剂萃取浓缩技术,树脂柱吸附处理样品等手段分离直接进样无...