啤酒挥发性组分关键技术的探讨(3)

单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,自动顶空气相色谱法准确测定啤酒挥发性组分关键技术的探讨,王莉娜 崔巍伟,燕京啤酒技术中心,9/20/2024,1,前言,目前各大啤酒厂家对啤酒中微量的香味组分含量越来越重视，随着科技的发展，不断有新技术被引入到啤酒的分析中。测定啤酒中的香味组分, 国内曾先后有以下一些方法:,9/20/2024,2,吹扫捕集-毛细管气相色谱法;,填充柱气相色谱法;,顶空-毛细管气相色谱法;,固相微萃取-毛细管气相色谱法;,固相萃取-毛细管气相色谱法.,9/20/2024,3,顶空-毛细管气相色谱法的优点,仪器自动化程度高,无需样品前处理,操作简便,灵敏度高,9/20/2024,4,实验中发现的问题,随着时间的推移及顶空进样和色谱条件的缓慢变化，分析数据逐步会出现漂移 ，需经常做校正。,9/20/2024,5,实验部分,1仪器,HP-6890,气相色谱仪，带分流,/,不分流进样口，配,FID,检测器；,HP-7694E,顶空进样器，工作站采用,HPG2070AA,化学工作站。,色谱柱： DB-WAXETR(30m,0.53mm i.d.,1.0m),9/20/2024,6,2.,实验条件,顶空自动进样条件：,温度参数：样品瓶平衡温度，50；定量环，100；传输管线，100；,压力参数：样品瓶充压压力，20.2psi；,时间参数：样品瓶平衡时间，25min；样品瓶充压时间，0.13min；定量环填充时间，0.13min；定量环平衡时间，0.2 min；进样时间0.5min；,9/20/2024,7,色谱条件：,温度：进样口，150；检测器，200；柱箱初温为35，以10/min的速度程升至180，在180保持5min；,载气为高纯氮气，柱流量5.0ml/min（恒流）；氢气30ml/min；空气400ml/min；,进样方式为分流进样，分流比为1：1。,9/20/2024,8,讨论,1仪器灵敏度及分离条件的确定,2HS与GC载气流量的匹配,3分流与不分流的比较,4内标与外标的选择,9/20/2024,9,仪器灵敏度的确定,气相色谱仪的性能是整个方法的基础，用工具包内的 C,1416,标液 ，按说明书推荐的方法来测定仪器灵敏度，若三个峰的峰面积均符合仪器规格，则表明FID灵敏度正常,9/20/2024,10,分离条件的确定,色谱柱是影响组分分离的重要因素，要视被分析对象性质选择适合的色谱柱。由于待分析的啤酒组分属于极性化合物，所以要相应选择合适型号的极性柱用以进行分析效果较好。同时，对各组分峰的分离条件，应根据仪器特点认真进行优化，尽可能实现彼此的完全分离。,9/20/2024,11,HS与GC载气流量的匹配,固定色谱条件下，HS 具有不同 流量时，会对峰的分离产生重要影响。,9/20/2024,12,V,柱,:V,放,组分峰面积,半峰宽,A,乙醛,A,正丁醇,W,乙醛,W,正丁醇,1：3,41.6,102.4,0.0580,0.0435,1：4,35.6,79.8,0.0512,0.0419,1：5,30.2,68.5,0.0475,0.0409,GC柱流量和放空流量不同比值时的灵敏度与半峰宽比较,9/20/2024,13,分流与不分流的比较,采用分流进样方式，虽然灵敏度有一定损失，但仍能够满足实验要求，而且重复性很好，所以在实验时采用了分流进样方式。,方式,优点,缺点,分流,灵敏度较低,峰分离度好,不分流,灵敏度高,乙醇附近峰扩展严重,9/20/2024,14,内标与外标的比较,方式,优点,缺点,外标,对取样精度要求不高，操作简单,HS载气控制不稳定，数据缓慢漂移,内标,数据稳定,对取样与添加内标要求较高；酒液中少量的正丁醇对结果会有影响,9/20/2024,15,内标与外标的比较,内标物质采用的是正丁醇，由,于啤酒中本身含有少量的正丁醇,，这对分析结果会产生一些影响。但根据酵母代谢机制及长期外标法跟踪的结果表明，啤酒中含有的正丁醇的量最大不会超过2mg/L，而加入的内标的量为40mg/L，由此引起的误差小于5%，在可接受的范围内。从长期内标法跟踪结果来看，内标法能够消除由于实验条件的微小改变而带来的对结果的影响，数据更稳定。,9/20/2024,16,啤酒样品典型色谱图,1,.乙 醛 2.二甲基硫 3.乙酸乙酯 4.乙酸异丁酯 5.正丙醇 6.异丁醇 7.乙酸异戊酯 8.正丁醇（内标） 9.异戊醇 10.己酸乙酯 11.辛酸乙酯,9/20/2024,17,表1.样品重复性测定结果(mg/L),样品重复性测定结果,组分名称,测定结果,标准偏差,变异系数(%),1,2,3,4,5,6,平均,乙醛,6.46,6.99,7.14,6.84,6.51,6.81,6.79,0.27,3.9,二甲基硫,0.028,0.028,0.028,0.029,0.027,0.026,0.028,0.001,4,乙酸乙酯,23.27,23.56,23.88,24.05,23.2,23.67,23.61,0.33,1.4,乙酸异丁酯,0.078,0.079,0.08,0.078,0.076,0.078,0.078,0.001,1.7,正丙醇,12.26,12.11,12.23,11.95,11.95,11.91,12.07,0.15,1.3,异丁醇,11.88,11.89,12,11.89,11.68,11.75,11.85,0.11,1,乙酸异戊酯,2.87,2.93,2.99,2.99,2.86,2.92,2.93,0.056,1.9,异戊醇,67.78,67.99,68.72,67.87,66.54,67.04,67.66,0.77,1.1,己酸乙酯,0.19,0.19,0.2,0.2,0.19,0.19,0.19,0.01,3.4,辛酸乙酯,0.13,0.14,0.13,0.13,0.12,0.12,0.13,0.01,4.9,9/20/2024,18,样品重复性测定结果,由表,1,可以看出，对啤酒中,10,种挥发性香味组进行重复性测定，其变异系数均小于,5%,，结果重复性很好，已达到了国外文献报道的较好水平。另外我们从表中还可看出，醇类物质的变异系数普遍低于其它组分，这一方面是由于啤酒中醇类物质本身的含量较高，另一方面选用正丁醇作内标，致使测定过程中任何条件变化的影响也要比其它组分小。,9/20/2024,19,结论,利用顶空自动进样方式来分析啤酒中的挥发性香味组分，采用分流进样方式和内标定量方法，调节,合适顶空自动进样器载气流量，会得到较为理想的分离与定量结果，长期跟踪的结果表明，该方法稳定性较好，适合在啤酒厂中使用。,9/20/2024,20,