CN114002341A - 一种基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,包括试样前处理步骤和色谱检测步骤:其中,所述试样前处理步骤中内标物为叔戊醇;所述色谱检测步骤中仪器参考条件如下:进样口和检测器温度:250℃;载气流量:1.0mL/min;吹扫流量:3.0mL/min;分流比:1:99;尾吹流量:30mL/min;氢气流量:40mL/min;空气流量:400mL/min。本发明的检测方法基于GB5009.266‑2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》第三法,通过优化色谱条件和以叔戊醇作为内标物,加速标准使用溶液和样品溶液的溶解均匀性,缩短了样品处理时间,提高测量的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及仪器分析技术领域,具体涉及一种基于气相色谱法的测定酒类 中乙醇含量的方法。
背景技术
现有的基于《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》进行方法优化,目 前一是其方法主要使用玻璃填充柱,存在色谱理论塔板数较低,分离度差,易 干扰等的缺点,二是由于内标使用正丁醇或4-甲基-2-戊醇,由于在水中两种物 质溶解度均不高,完全溶解所需时间长,实验操作效率低,且易造成内标峰面 积差异大,影响测定结果。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种基于气相色谱法的 测定酒类中乙醇含量的方法,在现有的测定方法的基础上,通过优化色谱条件 和内标物选择,克服了国标方法中的不足,解决测量不准确,提高效率。
本发明的目的采用如下技术方案实现:
一种基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,包括试样前处理步骤 和色谱检测步骤:其中,所述试样前处理步骤中内标物为叔戊醇;所述色谱检 测步骤中仪器参考条件如下:
进样口和检测器温度:250℃;载气流量:1.0mL/min;吹扫流量:3.0mL/min; 进样量:1.0μL;分流比:1:99;尾吹流量:30mL/min;氢气流量:40mL/min; 空气流量:400mL/min;柱温及升温程序:50℃→5℃/min升温至90℃→25℃/min 升温至190℃。
进一步,所述试样为发酵酒及其配制酒或酒精、蒸馏酒及其配制酒;
其中,发酵酒及其配制酒的前处理步骤包括以下步骤:
吸取试样于蒸馏瓶中,并加入水,加几颗沸石或玻璃珠,连接冷凝管,用 容量瓶作为接收器,外加冰浴,并开启冷却水,缓慢加热蒸馏,收集馏出液; 当接近刻度时,取下容量瓶,待溶液冷却到室温后,用水定容至刻度,混匀; 吸取蒸馏后的溶液于试管中,加入叔戊醇标准溶液作为内标物,混匀,备用;
酒精、蒸馏酒及其配制酒的前处理步骤包括以下步骤:
吸取试样于试管中,加入叔戊醇标准溶液作为内标物,混匀,备用。
再进一步,所述色谱检测步骤中的色谱柱为聚乙二醇-20M为固定相的石英 毛细柱。
进一步,所述色谱检测步骤中的色谱柱的规格为:柱长30m×孔径0.25mm ×膜厚度0.25μm。
再进一步,所述柱温及升温程序具体为:50℃,保持2min→5℃/min升温至 90℃→25℃/min升温至190℃,保持3min。
进一步,所述色谱检测步骤中,配制乙醇标准系列工作液的方法如下:取 若干个容量瓶,分别吸入不同浓度的乙醇,用水定容至刻度,混匀,得到不同 浓度的乙醇标准系列工作液,再置于比色皿中,分别加入叔戊醇标准溶液作为 内标物,振荡,得到乙醇标准系列工作液。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明的检测方法基于GB5009.266-2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度 的测定》第三法,通过优化色谱条件以及选择叔戊醇作为内标物,加速标准使 用溶液和样品溶液的溶解均匀性,缩短了样品处理时间,提高测量的准确度。 经过实验可知,利用本发明测试方法的分离度>3,线性相关系数R>0.99,均 优于现行方法的要求。
具体实施方式
下面,结合具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不 相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形 成新的实施例。
实施例1
一种基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,包括以下步骤:
试样前处理步骤:(本实施例中试样为果酒)
吸取100mL试样于500mL蒸馏瓶中,并加入100mL水,加几颗沸石,连 接冷凝管,用100mL容量瓶作为接收器,外加冰浴,并开启冷却水,缓慢加热 蒸馏,收集馏出液,当接近刻度时,取下容量瓶,待溶液冷却到室温后,用水 定容至刻度,混匀。吸取10.0mL蒸馏后的溶液于试管中,加入0.10mL叔戊醇 标准溶液,混匀,备用。
配制乙醇标准系列工作液:取5个100mL容量瓶,分别吸入2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、7.00mL乙醇,用水定容至刻度,混匀。分别将不同浓度的乙醇 标准系列工作液10mL,置25mL比色皿中,分别加入0.2mL叔戊醇,涡旋振荡 1min,得到乙醇标准系列工作液。
色谱检测步骤:
色谱柱为聚乙二醇-20M(PEG-20M)为固定相的石英毛细柱,强极性的石 英毛细柱适合醇类物质的分离。
以GC-2014C气相色谱仪进行检测,优化后的色谱条件为以下:
进样口和检测器温度:250℃;
载气(高纯氮)流量:1.0mL/min,控制方式:线速度;
吹扫流量:3.0mL/min;
进样量:1.0μL;
分流比:1:99(GB5009.266中分流比为20:1)。
尾吹流量:30mL/min;
氢气流量:40mL/min;
空气流量:400mL/min;
柱温及升温程序:50℃(保持2min)→5℃/min升温至90℃→25℃/min升 温至190℃(保持3min)。
参考色谱柱:WondaCap WAX规格为30m×0.25mm×0.25μm(柱长×孔 径×膜厚度)。
对比例1
对比例1为GB5009.266-2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》第 三法气相色谱法处理果酒的分析步骤,试样是与实施例1相同的果酒。具体为:
1.标准品
乙醇:纯度≥99.0%;4-甲基-2-戊醇:纯度≥99.0%。
2.标准溶液配制
乙醇标准系列工作液:取5个100mL容量瓶,分别吸入2.00mL、3.00mL、 4.00mL、5.00mL、7.00mL乙醇,用水定容至刻度,混匀。该溶液用于标准曲线的 绘制。
3.仪器和设备
气相色谱仪:配有氢火焰离子化检测器(FII)
气相色谱柱:固定相Chromosorb103,177μm(80目)~250μm(60目)(2m ×2mm或3m×3mm)或使用同等分析效果的其他色谱柱。
4.试样制备
取果酒蒸馏液(果酒蒸馏液的制备方法与实施例1相同),准确稀释4倍, 然后吸取10.0mL稀释后的样品于10mL容量瓶中,加入0.20mL内标4-甲基-2 戊醇,混匀。
5.仪器参考条件
柱温:200℃;
分流比:20:1;
气化室和检测器温:240℃;
载气(高纯氮)流量:40mL/min;
氢气流量:40mL/min;
空气流量:500mL/min;
进样量:1.0μL。
对实施例1和对比例1制作标准曲线
分别吸取不同浓度的乙醇标准系列工作液各10.0mL于5个10mL容量瓶中, 分别加入0.05mL对应的内标溶液混合,按照各自的色谱条件测定,以乙醇浓度 为横坐标,以乙醇和内标峰面积的比值(或峰高比值)为纵坐标,绘制工作曲 线。
测试结果
1、溶解时间对比:对比例1的试样与内标物溶液混合时,溶解时间为6分 钟,这是因为内标选择上的乙醇标准使用溶液浓度为2~7%,为高水相溶液,内 标选择正丁醇(啤酒分析)或4-甲基-2-戊醇(果酒分析),混合振摇后易形成油 滴装悬浮液分散在溶液和粘附容器壁,导致溶解不完全,均匀性不佳。而实施 例1的试样与内标物溶液混合时间为2min,这是因为实施例1选用选择叔戊醇 作为内标物,叔戊醇与待测目标物(果酒)性质相似,能缩短溶解时间并提高 溶解度,从而提高测量的准确度。
2、色谱峰的保留时间对比:乙醇保留时间约为4.203min,实施例1(叔戊 醇)保留时间约为5.227min;对比例1(4-甲基-2-戊醇)约为8.658min;
3、色谱图形状对比:实施例1(叔戊醇)更接近乙醇出峰。叔戊醇与相邻 峰分离度(分辨率)约为13.9;4-甲基-2-戊醇与相邻峰分离度(分辨率)约为 20.3,均满足分离度≥1.5的要求。
4、理论塔板数对比:实施例1的理论塔板数大于15000,分离度>3;对比 例1的理论塔板数大于3000,分离度>1.5。
5、线性相关系数对比:已知线性相关系数R越接近1.0,线性越好,测量 结果越准。对比例1的线性相关系数R为0.9418<0.99;若使用正丁醇做内标, 线性相关系数R为0.9524<0.99。实施例1的线性相关系数R为0.9988>0.99。
综上所述,本发明通过优化色谱条件以及选择叔戊醇作为内标物,加速标 准使用溶液和样品溶液的溶解均匀性,缩短了样品处理时间,能够有效提高测 量的准确度。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的 范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换 均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,其特征在于,包括试样前处理步骤和色谱检测步骤:其中,所述试样前处理步骤中内标物为叔戊醇;所述色谱检测步骤中仪器参考条件如下:
进样口和检测器温度:250℃;载气流量:1.0mL/min;吹扫流量:3.0mL/min;进样量:1.0μL;分流比:1:99;尾吹流量:30mL/min;氢气流量:40mL/min;空气流量:400mL/min;柱温及升温程序:50℃→5℃/min升温至90℃→25℃/min升温至190℃。
2.如权利要求1所述的基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,其特征在于,试样为发酵酒及其配制酒或酒精、蒸馏酒及其配制酒;
其中,发酵酒及其配制酒的前处理步骤包括以下步骤:
吸取试样于蒸馏瓶中,并加入水,加几颗沸石或玻璃珠,连接冷凝管,用容量瓶作为接收器,外加冰浴,并开启冷却水,缓慢加热蒸馏,收集馏出液;待溶液冷却到室温后,用水定容至刻度,混匀;吸取蒸馏后的溶液于试管中,加入叔戊醇标准溶液作为内标物,混匀,备用;
酒精、蒸馏酒及其配制酒的前处理步骤包括以下步骤:
吸取试样于试管中,加入叔戊醇标准溶液作为内标物,混匀,备用。
3.如权利要求1所述的基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,其特征在于,所述色谱检测步骤中的色谱柱为聚乙二醇-20M为固定相的石英毛细柱。
4.如权利要求1或3所述的基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,其特征在于,所述色谱检测步骤中的色谱柱的规格为:柱长30m×孔径0.25mm×膜厚度0.25μm。
5.如权利要求1所述的基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,其特征在于,所述柱温及升温程序具体为:50℃,保持2min→5℃/min升温至90℃→25℃/min升温至190℃,保持3min。
6.如权利要求1所述的基于气相色谱法的测定酒类中乙醇含量的方法,其特征在于,所述色谱检测步骤中,配制乙醇标准系列工作液的方法如下:取若干个容量瓶,分别吸入不同浓度的乙醇,用水定容至刻度,混匀,得到不同浓度的乙醇标准系列工作液,再置于比色皿中,分别加入叔戊醇标准溶液作为内标物,振荡,得到乙醇标准系列工作液。
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