啤酒揮發(fā)性組分關(guān)鍵技術(shù)的探討

啤酒揮發(fā)性組分關(guān)鍵技術(shù)的探討前言目前各大啤酒廠家對(duì)啤酒中微量的香味組分含量越來越重視，隨著科技的發(fā)展，不斷有新技術(shù)被引入到啤酒的分析中。測(cè)定啤酒中的香味組分,國(guó)內(nèi)曾先后有以下一些方法:1/10/20252吹掃捕集-毛細(xì)管氣相色譜法;填充柱氣相色譜法;頂空-毛細(xì)管氣相色譜法;固相微萃取-毛細(xì)管氣相色譜法;固相萃取-毛細(xì)管氣相色譜法.1/10/20253頂空-毛細(xì)管氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)儀器自動(dòng)化程度高無需樣品前處理操作簡(jiǎn)便靈敏度高 1/10/20254實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題

隨著時(shí)間的推移及頂空進(jìn)樣和色譜條件的緩慢變化，分析數(shù)據(jù)逐步會(huì)出現(xiàn)漂移，需經(jīng)常做校正。1/10/20255實(shí)驗(yàn)部分1．儀器HP-6890氣相色譜儀，帶分流/不分流進(jìn)樣口，配FID檢測(cè)器；HP-7694E頂空進(jìn)樣器，工作站采用HPG2070AA化學(xué)工作站。色譜柱：DB-WAXETR(30m×0.53mmi.d.×1.0μm)1/10/202562.實(shí)驗(yàn)條件頂空自動(dòng)進(jìn)樣條件：溫度參數(shù)：樣品瓶平衡溫度，50℃；定量環(huán)，100℃；傳輸管線，100℃；壓力參數(shù)：樣品瓶充壓壓力，20.2psi；時(shí)間參數(shù)：樣品瓶平衡時(shí)間，25min；樣品瓶充壓時(shí)間，0.13min；定量環(huán)填充時(shí)間，0.13min；定量環(huán)平衡時(shí)間，0.2min；進(jìn)樣時(shí)間0.5min；1/10/20257色譜條件：溫度：進(jìn)樣口，150℃；檢測(cè)器，200℃；柱箱初溫為35℃，以10℃/min的速度程升至180℃，在180℃保持5min；載氣為高純氮?dú)猓髁?.0ml/min（恒流）；氫氣30ml/min；空氣400ml/min；進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣，分流比為1：1。1/10/20258討論1．儀器靈敏度及分離條件的確定2．HS與GC載氣流量的匹配3．分流與不分流的比較4．內(nèi)標(biāo)與外標(biāo)的選擇1/10/20259儀器靈敏度的確定氣相色譜儀的性能是整個(gè)方法的基礎(chǔ)，用工具包內(nèi)的C14~16標(biāo)液，按說明書推薦的方法來測(cè)定儀器靈敏度，若三個(gè)峰的峰面積均符合儀器規(guī)格，則表明FID靈敏度正常1/10/202510分離條件的確定

色譜柱是影響組分分離的重要因素，要視被分析對(duì)象性質(zhì)選擇適合的色譜柱。由于待分析的啤酒組分屬于極性化合物，所以要相應(yīng)選擇合適型號(hào)的極性柱用以進(jìn)行分析效果較好。同時(shí)，對(duì)各組分峰的分離條件，應(yīng)根據(jù)儀器特點(diǎn)認(rèn)真進(jìn)行優(yōu)化，盡可能實(shí)現(xiàn)彼此的完全分離。1/10/202511HS與GC載氣流量的匹配固定色譜條件下，HS具有不同流量時(shí)，會(huì)對(duì)峰的分離產(chǎn)生重要影響。1/10/202512V柱:V放組分峰面積半峰寬A乙醛A正丁醇W乙醛W正丁醇1：341.6102.40.05800.04351：435.679.80.05120.04191：530.268.50.04750.0409GC柱流量和放空流量不同比值時(shí)的

靈敏度與半峰寬比較1/10/202513分流與不分流的比較采用分流進(jìn)樣方式，雖然靈敏度有一定損失，但仍能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求，而且重復(fù)性很好，所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)采用了分流進(jìn)樣方式。方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分流靈敏度較低峰分離度好不分流靈敏度高乙醇附近峰擴(kuò)展嚴(yán)重1/10/202514內(nèi)標(biāo)與外標(biāo)的比較方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)外標(biāo)對(duì)取樣精度要求不高，操作簡(jiǎn)單HS載氣控制不穩(wěn)定，數(shù)據(jù)緩慢漂移內(nèi)標(biāo)數(shù)據(jù)穩(wěn)定對(duì)取樣與添加內(nèi)標(biāo)要求較高；酒液中少量的正丁醇對(duì)結(jié)果會(huì)有影響1/10/202515內(nèi)標(biāo)與外標(biāo)的比較內(nèi)標(biāo)物質(zhì)采用的是正丁醇，由于啤酒中本身含有少量的正丁醇

，這對(duì)分析結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一些影響。但根據(jù)酵母代謝機(jī)制及長(zhǎng)期外標(biāo)法跟蹤的結(jié)果表明，啤酒中含有的正丁醇的量最大不會(huì)超過2mg/L，而加入的內(nèi)標(biāo)的量為40mg/L，由此引起的誤差小于5%，在可接受的范圍內(nèi)。從長(zhǎng)期內(nèi)標(biāo)法跟蹤結(jié)果來看，內(nèi)標(biāo)法能夠消除由于實(shí)驗(yàn)條件的微小改變而帶來的對(duì)結(jié)果的影響，數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。1/10/202516啤酒樣品典型色譜圖1.乙醛2.二甲基硫3.乙酸乙酯4.乙酸異丁酯5.正丙醇6.異丁醇7.乙酸異戊酯8.正丁醇（內(nèi)標(biāo)）9.異戊醇10.己酸乙酯11.辛酸乙酯

1/10/202517表1.樣品重復(fù)性測(cè)定結(jié)果(mg/L)樣品重復(fù)性測(cè)定結(jié)果組分名稱測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差變異系數(shù)(%)123456平均乙醛6.466.997.146.846.516.816.790.273.9二甲基硫0.0280.0280.0280.0290.0270.0260.0280.0014乙酸乙酯23.2723.5623.8824.0523.223.6723.610.331.4乙酸異丁酯0.0780.0790.080.0780.0760.0780.0780.0011.7正丙醇12.2612.1112.2311.9511.9511.9112.070.151.3異丁醇11.8811.891211.8911.6811.7511.850.111乙酸異戊酯2.872.932.992.992.862.922.930.0561.9異戊醇67.7867.9968.7267.8766.5467.0467.660.771.1己酸乙酯0.190.190.20.20.190.190.190.013.4辛酸乙酯0.130.140.130.130.120.120.130.014.91/10/202518樣品重復(fù)性測(cè)定結(jié)果

由表1可以看出，對(duì)啤酒中10種揮發(fā)性香味組進(jìn)行重復(fù)性測(cè)定，其變異系數(shù)均小于5%，結(jié)果重復(fù)性很好，已達(dá)到了國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道的較好水平。另外我們從表中還可看出，醇類物質(zhì)的變異系數(shù)普遍低于其它組分，這一方面是由于啤酒中醇類物質(zhì)本身的含量較高，另一方面選用正丁醇作內(nèi)標(biāo)，致使測(cè)定過程中任何條件變化的影響也要比其它組分小