CN101149362A - 酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法 - Google Patents

Abstract

一种酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法，该方法包括如下步骤：(一)运用库仑阵列高效液相色谱分析并分别建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱，获取酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱数据；(二)建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱统计模型；(三)将待测白酒样品以上述相同方法分析、取得库仑阵列高效液相色谱数据，通过指纹图谱模型进行鉴别。本发明使用HPLC－ECD进行白酒品质分析，并运用多元统计软件对酿造酒和酒精勾兑酒建立指纹图谱模型，建立一种全新的白酒品质控制方法，并可针对不同浓度、不同品质原酒进行细化区分，检测灵敏度高，结果直观。通过本发明方法可进一步建立各种不同类型白酒的指纹图谱模型，形成白酒指纹图谱库。

Description

酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法

技术领域

本发明涉及一种酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法，特别是涉及一种运用配有库化阵列电化学检测器的液相色谱和多元统计软件鉴别酿造白酒巴与酒精勾兑白酒的方法。

背景技术

白酒行业作为中华民族的传统产业，历经上千年的发展历程，是世界蒸馏酒苑中的一朵奇葩。尽管有关白酒起源的各种说法至今尚无定论，但它历经千年积淀下来的丰厚文化底蕴却是其它行业所无法相比的。伴随科学技术进步和人们物质文化生活水平提升饮用白酒已从过去的纯粹的生理嗜好逐步转向对白酒文化、个性及其时尚的一种精神品味。白酒作为一种传统饮品，深受广大民众的喜爱。

传统工艺白酒即酿造白酒是指以高梁、小麦、小米、大米、黄米、豌豆、糯米、薯类等粮谷为原料，经固态糖化、发酵、蒸馏、储藏、勾兑而成的具有典型风格与香气的蒸馏酒。

酒精勾兑酒是指以酒精加香精加糖精等化学物质调香、勾兑而成的酒精饮料，俗称三精酒。

GB/T 15109-1994《白酒工业术语》中规定，白酒“又称烧酒，是中国独有的一种蒸馏酒，经固态、半固态或液态发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制得”。从这一标准的上述规定中可以看出，正规白酒酿造企业的生产过程有以下四大环节是必不可缺的：即：一是发酵——复杂的有机化合物在大曲、小曲、鼓曲等酿酒微生物的作用下，分解成比较简单的物质的过程；二是蒸馏——把酿造白酒半成品液体的混合物加热后，使之沸腾，使其中沸点较低的成分首先变成蒸汽，再冷凝成白酒液体的过程；三是贮存——新蒸馏发酵出的白酒口感辛辣，经过在贮存容器中贮存一定时间，使酒体谐调而柔和，是白酒生产中必要的工艺过程；四是勾兑——具有不同香气和口味的同一类型的酒，按不同比例掺兑调配，起到补充、衬托、制约和缓冲的作用，使之符合同一标准，保持成品酒一定风格的专门技术。以上这四大环节是任何一家正规白酒酿造企业整个生产过程环环相扣的全部内容，缺一不可。勾兑只是其中极其重要的一个环节，而不是全部过程。

由此可见，白酒的勾兑与酒精勾兑酒是完全不同的概念。

按香型分白酒可以分为：

(1)浓香型白酒  以粮谷为原料，经固态发酵、贮存、勾兑而成，具有以己酸乙酯为主体的复合香气的蒸馏酒。典型代表有五粮液、剑南春、泸州老窖、全兴大曲等产品，该类型白酒占市场份额约为80％，按酒精的含量又分为高度浓香型白酒和低度浓香型白酒。高度浓香型白酒酒精含量范围为41.0％～59.0％(V/V)，低度浓香型白酒酒精含量范围为35.0％～39.0％(V/V)。

(2)清香型白酒  以粮谷等为主要原料，经糖化、发酵、贮存、勾兑而酿制成，只有以乙酸乙酯为主体的复合香气的蒸馏酒。典型代表有汾酒、二锅头酒等产品，该类型白酒占市场份额约为15％，按酒精的含量又分为高度清香型白酒和低度清香型白酒。高度清香型白酒酒精含量范围为41.0％～59.0％(V/V)，低度清香型白酒酒精含量范围为35.0％～39.0％(V/V)。

(3)米香型白酒  以大米为原料，经半固态发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成的，具有小曲米香特点的蒸馏酒。典型产品为桂林三花酒，按酒精的含量又分为高度米香型白酒和低度米香型白酒。高度米香型白酒酒精含量范围为41.0％～59.0％(V/V)，低度米香型白酒酒精度含量范围为35.0％～39.0％(V/V)。

(4)酱香型白酒  以高粱、小麦为原料，经发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成的，具有酱香特点的蒸馏酒。典型产品为贵州茅台酒，在市场上常见商标为飞天牌和贵州茅台牌，酒精度常见的有53％、38％(V/V)，也还能见到43％、33％(V/V)的产品。

(5)兼香型白酒  以谷物为主要原料，经发酵、贮存、勾兑而酿制成，具有浓香兼酱香独特风格的蒸馏酒。典型代表有酒鬼酒、白云边、白沙液等产品。

此外，还有以西凤酒为代表的凤香型白酒，以四特酒为代表的特香型白酒，以景芝白干为代表的芝麻香型白酒，以广东生产的玉冰烧酒为代表的豉香型白酒。

按生产工艺分白酒可分为(1)固态法白酒：以粮谷为原料，经酒醅固态发酵、贮存、勾兑而成，固态法白酒大都香气浓郁，口感柔和，绵甜爽净，余味悠长。(2)液态法白酒：以谷物、薯类、糖蜜等为主要原料，经液态法发酵蒸馏而得的食用酒精为酒基，再经串香、勾兑而成的白酒。液态法白酒一般没有固态法白酒那么好的香气和口感。

白酒的风味特性与其化学成分密切相关。白酒含有数量众多、含量(浓度)不同的酸、酯、醛、醇、酚类等呈香呈味物质。这些物质具有自身独特的香与味。同时，白酒的色、香、味、格及其中的组成物质是由粮谷类原料，经微生物发酵、蒸馏、贮存而逐步生成的。各种化学物质之间因发酵用菌种不同，生产工艺的差异及贮存条件的改变而变化。各种物质由氧化还原反应形成醇、醛、酸、酯递进的生成过程。各种物质之间具有固有的、稳定的生物相关性。同时，每一种物质在生成过程中，必定有其前驱体和分解代谢的副产物，即生命成长的“痕迹”。而这些痕迹一般都是含量极少、化学成分比较复杂的有机化合物，它们共存于一个体系中，彼此相互影响，形成了相对稳定的平衡体系。所以白酒中所有呈香呈味物质都有成长“痕迹”。

酒中的有机酸种类很多，含量较大的是乙酸和乳酸；其次是己酸、丁酸、丙酸、戊酸、甲酸等；还发现有二元酸、三元酸、羟基酸和羰基酸等，含量较微。这些酸类一部分来源于原料，大部分由微生物发酵生成。其中的偶数饱和脂肪酸是在酵母菌线粒体复合酶的催化下从头合成；奇数脂肪酸的反应前体物则是丙酰辅酶A。带侧链的脂肪酸一般是通过α-酮酸脱羧生成，而这些带侧链的酮酸则是由氨基酸的生物合成途径生成。酚类化合物一方面由原料中的成分在酵母和微生物中生成，另一方面是贮酒的木质容器中的某些成分，如香兰素等溶于酒中经过氧化还原反应产生。

羰化物也是白酒中较为重要的风味物质，大多数羰化物是由由微生物发酵生成的，途经如下。

乙醛与醇类通过以下途径的羟醛缩合反应生成乙缩醛，很多醇类如乙醇、异戊醇、仲醇等，都可以通过上述反应形成乙缩醛。

清香型白酒香味组分的总量在酿造白酒中是属较少的一类(除老白干酒外)。这类白酒的香味组分仍是以酯类占绝对优势，其次是有机酸类、醇类、羰基类化合物。清香型白酒的总酯含量与总酸含量的比值超过了浓香型白酒相应的比值，它们的比值大约为5.5∶1。在酯类化合物中，乙酸乙酯占绝对优势，是其特征组分，但必须与适量的乳酸乙酯配合，才能保证其质量和风格的典型性。此外，丁二酸二乙酯也是清香型白酒酯类组分中较重要的成分，由于它的香气阈值很低，虽然在酒中含量甚少，但它与β-苯乙醇组分相互影响，赋予清香型白酒香气的特殊风格。酒中的有机酸以乙酸和乳酸为主(占总酸的90％以上)，是保证酒体醇甜、绵软、协调的重要物质。此外，清香型白酒中乙缩醛具有爽口的特征，它与正丙醇共同构成清香型白酒爽口带苦的味觉特征。

我国在1989年公布的国家标准中就有明确的禁止性文字条款，规定酿造白酒(固态白酒)中不得加入非自身发酵的物质；之后的实行白酒生产许可证制度也是为了加强对生产企业的管理，提高产品质量。国家目前正在着手制定更加严格和科学合理的国家标准，(将白酒细分为固态白酒即酿造白酒、固液结合白酒、液态白酒三个标准)以充分保证消费者的身心健康。但到目前为止，标准中并没有给出鉴别酿造白酒和酒精勾兑酒的分析方法。

我国加入WTO之后，虽然有“限制外资对名优民族白酒产业的并购或控股”的尚方宝剑保护，白酒成了外资在中国惟一没有涉足的最后一个产业，但是随着国外大量洋酒、红酒、啤酒及其他饮料的涌入，对白酒产业产生了很大程度的冲击。而且，现在有人打着酿造酒的招牌，在市场上大量销售酒精勾兑酒，不但扰乱了市场正常的经济秩序，损害了合法白酒生产厂家的利益；更重要的是，这种产品不仅欺骗了消费者，而且损害了消费者的身心健康。所以白酒产业只有朝着高品质的方向发展，才能有利于扩大白酒产品出口量、提高在国际上与洋酒、红酒等竞争力、增加贸易额、提高经济效益。

在世界范围内，人们对酒类的关心程度越来越高。目前世界上有70多个国家实行酒类专卖管理，法国等许多国家大力推行原产地保护制度。加入WTO后，我国必须参加《与贸易有关的知识产权协定》，该协定第二部分第三节专门规定了“地理标记”的保护，凡是加入国必须对“地理标记”进行保护。协定所称的“地理标记”包含了“原产地”。在《保护原产地名称及其国际注册里斯本协定》中，“原产地”被定义为：“一个国家、地区或地方的地理名称，用于指示一项产品来源于该地，其质量或特征完全或主要取决于地理环境，包括自然和人为因素”。根据该定义，“原产地”是一个地理名称，表明产品的产地，该产地具有独特的地理环境、气候条件和传统的特殊制造工艺，决定了该地域产品的质量或特征。目前，我国几家著名的白酒企业，如：茅台、五粮液、太白酒等，均已获得原产地域保护，而且现在有越来越多的白酒企业在申请原产地域保护，这就对白酒企业品质控制提出了更高的要求。

随着科学技术的不断进步，特别是生物工程，食品科学和现代分析技术的发展，人们逐步认识到这样一个事实，许多人类自己制造出来的东西，在为我们服务的同时，也对人类自身产生十分严重的损害。如化学香精、合成色素、防腐剂、杀虫剂等等。在食品中使用这类对人身健康有严重危害或存在安全隐患的化学物质，必须加以严格限制或禁止使用，逐步推广使用安全无毒的天然产品。同时，对所添加的化学物质，生产者也必需加以明示，让消费者拥有充分的知情权和选择权。白酒作为我国特有的蒸馏酒品种，具有广泛而稳定的消费人群，因此白酒产品的质量与安全性就显得尤为重要。

对于白酒的质量控制，是比较复杂的。目前白酒的质量标准对白酒质量的表述主要包括三部分：感官指标、理化指标及卫生指标。其中理化指标、卫生指标对白酒中常量或半微量的理化成分及对人体有害的成分进行了规定，并有相应的检测方法。而感官指标虽然也有检测方法，但要靠人的感觉器官，这样，检测的结果就会存在个体的差异；而且哪怕就是同一个人，在不同的时间、情绪和环境状态下，由于客观条件的影响，也会使检测的结果产生很大的误差。另外，我们也会看到，对于理化、卫生指标基本相同的两个酒样，其感官品质的结果也会大相径庭。之所以会如此，除了两个酒样之间的产地差异、工艺差异、勾兑水平差异外，最根本的还是其内在组成中的微量、痕量成分的差异。比如说，两个酒样的总酯相等，并不代表这两个酒样中各种酯的比例相同，当然更不能表示其他组分的含量相同。随着气相色谱技术的普及和勾兑技术进步，酒精勾兑酒的水平也是不断发展，已不能依靠简单的眼看、嘴尝及简单分析手段来区分了，而且酒精勾兑酒为了尽量模仿、靠近酿造白酒的外观、香气、口感，人工进行脱色、脱臭处理，加入大量人工合成香精和化学物质，长期饮用，对人体健康会产生严重损害。

目前，白酒检验方法主要有：

1、气相色谱法(GC)及气相-质谱联用(GC-MS)

依据国家标准，目前白酒分析最普遍的方法就是气相色谱，气相色谱分析的物质大多是挥发性组分，白酒中的大部分芳香物质通过累加、协同的作用，对白酒的品质起作用，如乙醛单独存在时，呈辛辣味，但是在大多数高档酒中都有这种物质，乙醛与其它物质同时存在时，对酒的感官起积极作用，所以通过气相色谱测定挥发性组分的含量，不能完全、真实地反映白酒的性质；有些挥发性物质不稳定，重现性差，在气相色谱中容易裂解；而且，气相色谱分析的酯、醇等挥发性物质，大多数挥发性物质是可以通过勾兑实现的，从而生产出与酿造白酒相似的产品。

2、液相色谱法(LC)

高效液相色谱不受样品挥发度和热稳定性的限制，非常适合分析量较大、难气化、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物及高聚物的分离分析，虽然气相色谱技术在白酒成分的分析方面应用广泛、成熟，但是如果深入对发酵过程进行研究，则很多不挥发及热不稳定物质的分离就需要液相色谱技术的介入，如对发酵过程中糖类、有机酸、氨基酸、蛋白质的分离鉴定。另外，白酒虽为蒸馏酒，但在蒸馏过程中和贮存过程中也不排除带入或生成一些难挥发或热不稳定的物质，如乳酸等，这些无法使用气相色谱分离的物质依靠液相色谱可以分离。

白酒这个领域，作为一个传统的生产行业，一直都是经验的东西多，理论的东西少。虽然近十年来由于气相色谱技术的发展和应用，对白酒的微量成分有了比较全面的了解，并对其中的大部分做了定性，但仍有一部分未能定性由于白酒产品之间风格各异，即使其中的微量成分都能定性、定量，规定上百种成分的含量来定义一种白酒也是不现实，不太可能实现的。因此，用现有的质量指标来表征感官指标是很难的，也可以说感官指标用现有的质量指标来表征具有很大的局限性。

因此，发明一种可以量化白酒中的各项指标，用来分辨酒精勾兑白酒和酿造白酒的方法迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种酿造白酒与酒精勾兑酒的鉴别方法，本发明的鉴别方法是使用配有库仑阵列电化学检测器液相色谱仪对白酒组分进行分离，区别于紫外及其他高效液相色谱检测器，本发明鉴别方法对白酒样品中的能够发生氧化——还原反应的活性物质进行高灵敏度、多电势、多通道扫描分析，得到白酒的三维指纹图谱，并用Pirouette多元统计软件对谱图进行处理，建立酒精勾兑酒和酿造白酒的指纹图谱模型。

本发明提供的技术方案是：一种酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法，该方法包括如下步骤：

(一)使用配有库仑阵列电化学检测器的高效液相色谱建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱

a、供试样品的准备：委托企业提供酿造白酒和酒精勾兑酒，其中酒精勾兑酒的理化指标达到目前酿造白酒国家标准；

b、对供试样品进行库仑阵列高效液相色谱分析：

色谱条件：色谱柱：反相色谱柱；流速：0.6～1.2mL/min；进样量：1～100μL；A相为水，B相为水、甲醇和/或乙腈的混合溶液，A、B两相电解质为磷酸盐或醋酸盐，其浓度保持一致，磷酸盐或醋酸盐的浓度为10～40mmol；梯度洗脱：B相在50min内，由20％线性升到80％，电势分别从-1000～2000mV内选择；

c、对上述供试样品所得的液相色谱图进行分析处理，得到酿造白酒与酒精勾兑白酒的液相色谱数据；

(二)建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱统计模型

1)对步骤c中所述液相色谱谱图及数据导入多元统计软件，对样品进行归类，并对酿造白酒和酒精勾兑酒进行标记；

2)对所得数据进行聚类分析或主成分分析，分别建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱模型；

(三)将待测白酒样品以上述相同方法进行分析，获得库仑阵列高效液相色谱数据，通过所述指纹图谱模型进行鉴别。

所述库仑阵列电化学检测器对白酒样品中的能够发生氧化——还原反应的物质进行高灵敏度、多电势、多通道扫描分析，得到白酒的三维指纹图谱。

上述步骤b中，所述磷酸盐或醋酸盐的浓度为20～30mmol，A相和B相为弱酸性，pH为5.5～6.5，优选为6.3。

上述步骤b中，优选地，所述流速：1mL/min；进样量：100μL；A相：30mmol的磷酸二氢钠水溶液；B相：水∶甲醇∶乙腈＝20∶40∶40，该溶液中加入磷酸二氢钠，浓度为30mmol电势分别为-150、300、400、500、600、700、800、900mV。

所述多元统计软件为Pirouette软件。

上述步骤c中，所述数据分析的步骤是：

(1)对供试样品进行库仑阵列高效液相色谱检测，生成三维谱图后，在出峰较多的通道中选5-6个有代表性的大峰进行标记，然后对应每个样品，看这些有代表性的峰保留时间是否有错位，如有错位，重新调整让其保留时间一致，保证样品的重复性；

(2)选择导出数据参数，选5-47min时间段2-8通道的平均值；

(3)输出数据，建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的标准指纹图谱数据。

本发明的具有如下优点：

1、使用配有库仑阵列电化学检测器的高效液相色谱(HPLC-ECD)进行白酒品质分析，建立了一种全新的白酒品质控制方法。

目前国内外对白酒的分析主要集中在运用气相色谱分析方法对白酒的芳香物质进行分析，样品中有意义的峰大约为几十到上百个，对白酒的微量成分有了比较全面的了解，并对其中的大部分做了定性，但仍有一部分未能定性。由于白酒产品之间风格各异，即使其中的微量成分都能定性、定量，用上百种成分的含量来定义一种白酒也是不现实，不太可能实现的。本发明采用HPLC-ECD分析白酒品质，区别于紫外及其他高效液相色谱检测器，本发明方法对白酒样品中的能够发生氧化——还原反应的活性物质进行高灵敏度、多电势、多通道扫描分析，得到白酒的三维指纹图谱。库仑阵列电化学液相色谱可以达到几百个峰，这对后续数据统计提供了足够多的信息，突破了气相色谱方法分析白酒的局限性。运用库仑阵列电化学检测器得到了酿造白酒和酒精勾兑酒的三维立体指纹谱图，从而建立了一种全新的白酒品质控制方法。该种谱图能够提供几百个样品峰信息，使输出结果更直观、更丰富，该方法检测灵敏度高，达到fg水平(10^-15)，比二极管阵列检测器高6个数量级。

2、运用多元统计软件对酿造酒和酒精勾兑酒建立指纹图谱模型

酿造白酒和酒精勾兑酒经HPLC-ECD方法获取的白酒三维立体指纹谱图基础上运用多元统计软件(Pirouette)进行聚类和主成分等多元分析方法进行数据处理，借助计算机统计归纳出酿造白酒及酒精勾兑酒的品质特征，首次分别建立了两者的特征指纹图谱模型，并成功地对不同来源的酿造白酒及酒精勾兑酒产品进行了准确的区分，在不需要定性和定量分析所有组分的情况下，能够快速、直观地分析白酒样品。可以实现对酿造白酒大量的微量有效成分进行宏观统计分析，建立统计模型，能真实的代表白酒的特征；而且可以避免定性、定量分析中需要大量标准物质的难题，避免常规分析中定性定量繁琐的计算过程。为以后质监部门和企业进行质量控制，提高白酒品质提供理论支持。国家目前正在着手制定更加严格和科学合理的国家标准，(将白酒细分为固态白酒即酿造白酒、固液结合白酒、液态白酒三个标准)，该模型为即将发布的白酒新国家标准提供技术支持。

3、通过本发明方法可建立各种不同类型白酒的指纹图谱模型，形成系统的、全面的中国白酒指纹图谱库，将中国白酒的内质特征进行归纳总结，从而有利于推动中国白酒国际贸易的发展，使中国白酒走向世界。

4、本发明方法可针对不同浓度、不同品质原酒进行细化区分，为即将发布的白酒新国家标准提供技术支持；对质量监督部门的执法监督和白酒打假工作提供技术保障；生产企业也可应用该技术对产品的质量进行分析和跟踪控制，指导生产。企业可以在几十分钟快速、准确地检测。运用统计模型对大量数据分析原酒的真实品质，可以作为衡量白酒优劣的有利标尺。

5、本发明方法有利于促进我国白酒原产地域保护工作的开展。有利于扩大白酒产品出口量、提高在国际上与洋酒、红酒等竞争力、增加贸易额、提高经济效益。

6、为白酒感官分析的量化研究开辟新的途径

目前白酒呈香物质、呈味物质研究受到广泛关注。应用气相色谱技术分析白酒呈香物质、呈味物质已经取得阶段性成果，但应用高效液相色谱关于这方面的研究还很薄弱，缺乏理论基础。本发明方法为白酒感官分析的量化研究提供了一条全新的技术途径。

附图说明

图1为本发明实施例一酒精勾兑白酒的HPLC-ECD色谱图；

图2为本发明实施例一酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图3为本发明实施例一多元统计分析数据部分截取图；

图4为本发明实施例一酒精勾兑白酒和酿造白酒的聚类分析结果图；

图5为本发明实施例一酒精勾兑白酒和酿造白酒的主成分分析结果图；

图6为本发明实施例一酒精勾兑白酒和酿造白酒中各个物质的方差贡献率图；

图7为本发明实施例一特征时间点酒精勾兑白酒和酿造白酒的三维主成分分析图；

图8为本发明实施例一A企业酒精勾兑白酒的HPLC-ECD色谱图；

图9为本发明实施例一A企业酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图10为本发明实施例一B企业酒精勾兑白酒的HPLC-ECD色谱图；

图11为本发明实施例一B企业酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图12为本发明实施例一C企业酒精勾兑白酒的HPLC-ECD色谱图；

图13为本发明实施例一C企业酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图14为本发明实施例一四家白酒企业的样品数据部分截取图；

图15为本发明实施例一四家白酒企业酒精勾兑白酒和酿造白酒聚类分析结果图；

图16为本发明实施例一四家白酒企业酒精勾兑白酒和酿造白酒的主成分分析结果图；

图17为本发明实施例二10％酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图18为本发明实施例二15％酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图19为本发明实施例二75％酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图20为本发明实施例二100％酿造白酒的HPLC-ECD色谱图；

图21为本发明实施例二四个不同勾兑比例白酒的数据部分截取图；

图22为本发明实施例二四个不同勾兑比例白酒样品的聚类分析结果图；

图23为本发明实施例二四个不同勾兑比例白酒样品的主成分分析结果图；

图24为本发明实施例二四个不同勾兑比例白酒样品的特征时间点三维主成分分析结果图；

图中，G-酒精勾兑白酒，Y-酿造白酒，H、J、L、N分别代表不同的企业。

具体实施方式

实施例一：清香型酿造白酒与酒清勾兑白酒的鉴别

(一)建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱

a、供试样品的准备。

按照国家勾兑酒的标准，委托某一企业配制酒精勾兑白酒，并提供酿造白酒，其中，酿造白酒10个样品，酒精勾兑白酒7个样品。

b、对供试样品进行库仑阵列高效液相色谱检测。

仪器：美国ESA公司生产的5600A型号、配有库仑阵列电化学检测器的高效液相色谱仪(HPLC-ECD)。

甲醇、乙腈为色谱纯，磷酸二氢钠为分析纯，水为蒸馏水。

色谱条件：流动相中A相为：30mmol的磷酸二氢钠水溶液，B相为：水∶甲醇∶乙腈＝20∶40∶40，该溶液中加入磷酸二氢钠，浓度为30mmol；梯度洗脱的程序为有机相在50min内，由20％线性升到80％；8个电势分别为-150、300、400、500、600、700、800、900mV；色谱柱：C18柱，4.6μm×250mm，柱温保持30度恒温；流速：1mL/min；进样量为100ul；为了改善分离效果，减少鬼峰的产生，水相和有机相的pH值调整为6.3。

c、对上述供试样品酒液的库仑阵列高效液相色谱进行数据分析，建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱数据。

酿造白酒与酒精勾兑酒的高效液相色谱数据请分别见表1、表2，色谱图请分别见图1、图2。

表1酿造白酒的高效液相色谱数据表

	Name
										#	RT	1	2	3	4	5	6	7	8
1									2.867
											2.867								568
2		2.983	2.992	3	3.017	3.008	3.017	3.025
											3	1702	2209	4404	4169	936	717	358
3								3.025	3.058
											3.058							358	906
4						3.183
											3.183					1939
5		3.15	3.167	3.192	3.217
											3.192	3838	5264	8845	8773

6							3.333	3.342	3.35
											3.35						2077	2058	5353
7		3.408	3.417	3.425	3.433	3.442
											3.433	2846	3556	7543	6871	2362
8						3.442	3.458	3.467
											3.458					2362	2753	2076
9								3.467	3.483
											3.483							2076	4154
10		3.792	3.8	3.817	3.817	3.817
											3.817	3932	5531	9065	9869	4333
11						3.817	3.825	3.833
											3.825					4333	6398	2760
12								3.833	3.842
											3.842							2760	5826
13		3.958	3.983	4.025
											4.025	1844	1537	2020
14						4.025
											4.025					1231
15		4.292	4.292	4.292	4.3
											4.292	2298	2503	3798	2953
16					4.3	4.333	4.333
											4.333				2953	2971	2354
17		4.408	4.417
											4.408	707	667
18						4.433	4.45
											4.433					975	788
19						4.608	4.633
											4.608					6253	4585
20									4.667
											4.667								943
21							5.317
											5.317						473
22						5.375
											5.375					1131
23						5.558

	5.558					445
										24				16.033
	16.033			505
										25				16.667
	16.667			48.7
										26				17.075
	17.075			80.1
										27				17.392
	17.392			47.2
										28				18.375
	18.375			73.9
										29				18.533
	18.533			46.6
										30				18.625
	18.625			80.8
										31				20.492
	20.492			24.8
										32				20.667
	20.667			40.3
										33				20.75
	20.75			33.1
										34				21.017
	21.017			77
										35				21.633
	21.633			25.3
										36				21.9
	21.9			73.3
										37				22.625
	22.625			23.6
										38				24.492
	24.492			30
										39				25.167
	25.167			27.3
										40					27.575	27.55
	27.575				2889	602

41				27.658
											27.658			525
42				27.758
											27.758			110
43				27.867
											27.867			88.6
44				27.967
											27.967			59.5
45				28.075
											28.075			42.5
46				28.183
											28.183			29.7
47				29.683
											29.683			25.4
48				29.783
											29.783			26.2
49							33.375
											33.375						2714
50								33.433	33.45
											33.45							2412	2859
51				36.525	36.542	36.525	36.542	36.575
											36.542			13638	21104	18088	12005	2084
52						41.092	41.1
											41.1					1402	1542
53					42.108
											42.108				1475
54				42.175
											42.175			1370
55					43.667
											43.667				1719
56				45.092	45.108	45.083	45.092
											45.108			3778	8417	7898	6375

表2酒精勾兑白酒的高效液相色谱中的数据表

	RT	Conc	1	2	3	4	5	6	7	8
											#			0.425
1	0.425	0	249
																0.417	0.425	0.425	0.425	0.425	0.425
2	0.425	0			345	437	808	3324	5075	10179
															2.775
3	2.775	0		2901
																					2.867
4	2.867	0								319
																				2.917
5	2.917	0							135
														3.017	3.008	3.025	3.042	3.05
6	3.025	0	918	1130	1589	1432	383
																		3.05	3.05	3.05	3.067
7	3.067	0					383	544	1181	1253
														3.283	3.292
8	3.283	0	1963	1710
															3.292	3.317	3.3	3.283
9	3.3	0		1710	3851	4667	2225
																		3.283	3.3	3.317	3.342
10	3.3	0					2225	4548	2345	1815
														3.425
11	3.425	0	921
															3.475	3.492	3.5	3.508
12	3.492	0		978	3037	2514	487
																		3.508	3.525	3.542
13	3.525	0					487	997	1342
																				3.542	3.575
14	3.575	0							1342	1692
														3.85	3.858
15	3.85	0	1980	1565
															3.858	3.867	3.883	3.883
16	3.867	0		1565	4914	3396	1029
																		3.883	3.908	3.925	3.95
17	3.95	0					1029	3385	4300	5781

			4.083
											18	4.083	0	824
					4.108	4.125
											19	4.108	0			2866	1013
									4.3
											20	4.3	0							516
				4.333
											21	4.333	0		744
								4.358
											22	4.358	0						409
										4.367
											23	4.367	0								710
			4.542
											24	4.542	0	184
				4.592	4.6
											25	4.6	0		72.9	692
							4.617	4.625
											26	4.617	0					80.6	63.4
								4.625	4.617
											27	4.617	0						63.4	97.1
					4.692
											28	4.692	0			1940
							4.942	4.925
											29	4.925	0					774	798
										4.933
											30	4.933	0								753
							5.225
											31	5.225	0					270
					5.283
											32	5.283	0			209
								5.292
											33	5.292	0						116
			5.575
											34	5.575	0	128
							5.633	5.625	5.667	5.683

35	5.625	0					751	693	371	267
																	10.125
36	10.125	0				1236
																				19.208
37	19.208	0							92.3
														26.85
38	26.85	0	17.2
																		44.092
39	44.092	0					450

通过以上数据可以看出，酿造白酒和酒精勾兑白酒在液相色谱中检测到的组分种类和含量都有较大的差距，在相同的数据处理条件下，酿造白酒能检测到102种物质，是气相色谱检测到的数据的3倍，样品信息丰富，有利于后续的多元统计分析。

对供试样品进行库仑阵列高效液相色谱检测，生成三维谱图后，在出峰较多的第3-4通道中选5个有代表性的大峰进行标记，然后对应每个样品，看这些有代表性的峰保留时间是否有错位，如有错位，重新调整让其保留时间一致，保证样品的重复性。

(2)选择导出数据参数，按照每0.05min采集一个采样点，选5-47min时间段，第2-8通道的平均值。

(3)输出数据，将采集的数据导入text文本后，改成后缀为dat的文件，建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的标准指纹图谱数据。

(二)建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱统计模型

(1)打开多元统计软件Pirouette(美国Infometric，Inc，Multivariate Data Analysis Version3.11，Pirouette^_3.11)，对标准指纹图谱数据进行因子分析、预归类，把每个样品作为一个变量，并对酿造白酒和酒精勾兑酒进行标记，结果见图3。

(2)进行聚类分析或主成分分析，建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱模型。

聚类分析结果见图4，从该图中可以看出，样品明显的分为两个大区，分别为酒精勾兑酒和酿造白酒，分类效果明显。主成分分析结果见图5，在本实施例主成分分析结果中出现了一离散点，对该离散点作进一步处理，选点原则(请见图6)是：选择对方差贡献率比较大的任意三个时间点，进行三维空间分类分析，确定离散点的归类，分析结果请见图7。

聚类分析设定的参数为：预处理(preproccessing)：中心化处理(mean-center)；距离度量标准(distance metric)：欧式(欧几里得)(Euclideam)；连接方法(linkage method)：单链法(single)，龙骨图(dendrogram orientation)：样本(samples)，变化(transforms)：100％的标准化(normalize to 100％)。

主成分分析设定的参数为：：预处理(preproccessing)：自动调整(Autoscale)；旋转：按照法线旋转(Rotation：Normal(3))；最大因子(maximum factors)：3；优化因子(Optimalfactors)：2；有效性(validation)：正交(cross(1))；置信区间(Prob threshold)：0.9500；转化(Transforms)：标准化处理(Normalize(100.000))。

通过以上分析结果可以看出，聚类分析方法和主成分分析方法对于酿造白酒和酒精勾兑酒的分区结果一致。

(三)模型验证

选取国内知名的三家白酒企业(分别称为A、B、C企业)的酿造白酒和酒精勾兑白酒对以上建立的模型进行验证。按照与建模过程完全相同的分析条件和处理条件对四家(其中一家是为建模提供样品的企业)企业的共39个白酒样品进行分析。A、B、C三家企业样品的液相色谱图见图8至图13，数据见图14，聚类分析结果见图15，主成分分析结果见图16。

从聚类分析结果(图15)看出，四个企业的样品聚类结果直观，酿造白酒与酒精勾兑酒能很明显的分成两个大区，组内差距显著。从主成分分析(图16)看出，酿造白酒与酒精勾兑白酒在大的空间结构上分类很明显。其中，不同企业的酿造白酒之间的差异较小，酒精勾兑酒组内之间存在差异。

根据以上分析结果可以看出，酿造白酒和酒精勾兑白酒分区明显，模型可靠。以上两种统计方法均说明采用库仑阵列电化学检测器的高效液相色谱法分析酿造白酒和酒精勾兑白酒样品，运用多元统计软件方法处理数据，并建立模型，是一种可行、可靠的方法。

实施例二：对不同勾兑比例的白酒进行分类和鉴别

选取四种不同比例的酿造白酒(100％、75％、15％和10％)进行高效液相色谱法分析，分析方法同实施例一。四种不同比例酿造白酒的液相色谱图见图17至图20，从各图中，可以很明显的分辨出15％以下和75％以上浓度的白酒，而10％和15％，75％和100％之间的谱图差距不大，而且由于峰比较多，难以直观选取物质进行比较。对谱图中的大量数据使用Pirouette数据处理软件运用上述建立的指纹图谱模型进一步进行了统计分析，数据图请见图21。

对不同浓度的四个白酒样品进行聚类分析，其中100％酿造白酒样品重复进样4次、75％酿造白酒样品重复进样5次、15％酿造白酒样品重复进样4次，10％酿造白酒样品重复进样5次，聚类分析结果见图22。从图22可以看出，10％和15％为一大类，75％和100％的为第二大类，分类明显。如图所示，直观的显示了聚类的过程，从图可以清楚地看出各个样品的归属。第一类是经过发酵而成的酿造原酒，第二类是原酒占75％的酿造白酒，第三类是原酒占15％的酿造白酒，第四类是原酒占10％的酿造白酒。且从上图还可以看出四个酒样被明显的分成两个大区，100％和75％的是一个区，10％和15％的是另外一个区，而且相对于10％，15％和75％距离更近。分析聚类结果，结果跟理论相符，因此，运用聚类统计方法能够实现酿造白酒和勾兑白酒的鉴定工作。

运用主成分分析方法对不同勾兑比例的酒精勾兑酒进行分析，结果请见图23。从图23可以看出，样品之间的的组间分类不明显，这是因为系统压力大的影响，所以主成分分析过程，需要根据各个物质方差贡献率选取几个主要时间段的任意三个时间点，进行三维空间分类分析。本实施例选取31.52min、36.02min和39.90min这三个时间点，分析结果见图24所示。从图24中发现，选取特征时间点的分析结果，更准确，更明显直观，对一些分类结果不是特别理想的酒样，可以采用这种方法进行验证试验，使分析结果更准确地反映酒样间的区别。

从本实施例中可以看出，本发明方法不仅适用于区分酿造白酒和酒精勾兑白酒，而且对不同勾兑比例的白酒也能进行准确的区分。

本发明方法不限于清香型白酒的鉴别，同时也适用于其它类型的白酒的鉴别。

Claims (6)

1.一种酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

(一)使用配有库仑阵列电化学检测器的高效液相色谱建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱

a、供试样品的准备：委托企业提供酿造白酒和酒精勾兑酒，其中酒精勾兑酒的理化指标达到目前酿造白酒国家标准；

b、对供试样品进行库仑阵列高效液相色谱分析：

色谱条件：色谱柱：反相色谱柱；流速：0.6～1.2mL/min；进样量：1～100μL；A相为水，B相为水、甲醇和/或乙腈的混合溶液，A、B两相电解质为磷酸盐或醋酸盐，其浓度保持一致，磷酸盐或醋酸盐的浓度为10～40mmol梯度洗脱：B相在50min内，由20％线性升到80％，电势分别从-1000～2000mV内选择；

c、对上述供试样品所得的液相色谱图进行分析处理，得到酿造白酒与酒精勾兑白酒的液相色谱数据；

(二)建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱统计模型

1)对步骤c中所述液相色谱谱图及数据导入多元统计软件，对样品进行归类，并对酿造白酒和酒精勾兑酒进行标记；

2)对所得数据进行聚类分析或主成分分析，分别建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的指纹图谱模型；

(三)将待测白酒样品以上述相同方法进行分析，获得库仑阵列高效液相色谱数据，通过所述指纹图谱模型进行鉴别。

2.根据权利要求1所述的酿造白酒与酒精勾兑酒的鉴别方法，其特征在于：所述库仑阵列电化学检测器对白酒样品中的能够发生氧化一还原反应的物质进行高灵敏度、多电势、多通道扫描分析，得到白酒的三维指纹图谱。

3.根据权利要求1所述的酿造白酒与酒精勾兑酒的鉴别方法，其特征在于：步骤b中，所述磷酸盐或醋酸盐的浓度为20～30mmol，A相和B相为弱酸性，pH为5.5～6.5。

4.根据权利要求1至3任一项所述的酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法，其特征在于：步骤b中，所述流速：1mL/min；进样量：100μL；A相：30mmol的磷酸二氢钠水溶液；B相：水∶甲醇∶乙腈＝20∶40∶40，该溶液中加入磷酸二氢钠，浓度为30mmol电势分别为-150、300、400、500、600、700、800、900mV。

5.根据权利要求1所述的酿造白酒与酒精勾兑酒的鉴别方法，其特征在于：所述多元统计软件为Pirouette软件。

6.根据权利要求5所述的酿造白酒与酒精勾兑白酒的鉴别方法，其特征在于：步骤c中，所述数据分析的步骤是：

(1)对供试样品进行库仑阵列高效液相色谱检测，生成三维谱图后，在出峰较多的通道中选5-6个有代表性的大峰进行标记，然后对应每个样品，看这些有代表性的峰保留时间是否有错位，如有错位，重新调整让其保留时间一致，保证样品的重复性；

(2)选择导出数据参数，选5-47min时间段2-8通道的平均值；

(3)输出数据，建立酿造白酒与酒精勾兑白酒的标准指纹图谱数据。

Images