中国白酒与白兰地、威士忌、伏特加、朗姆酒、金酒共称世界六大蒸馏酒[1-3]。中国白酒具有悠久的历史，它以粮食为主要原料通过蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而制成，其主要成分是乙醇和水，占白酒总量的98%，其余2%含量的微量物质，主要是一些酯、酸、醇，同时还含有醛类、芳香族化合物、酚类等[4-6]。这些微量风味物质是酒体的呈香呈味物质，影响着白酒不同的口感和风味，决定了不同香型白酒的风格和质量[7-9]。迄今为止在中国已经发展出浓香、清香、酱香、米香等十二大香型白酒[10]。
目前白酒挥发性风味物质检测分析方法主要有气相色谱-火焰离子化检测器（gas chromatography-flame ioniza tiondetector，GC-FID）法[11-13]、气相色谱-嗅闻-质谱（gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry，GC-O-MS）法[14-15]、气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GCMS）法等[16-18]，GC-O-MS和GC-MS可针对低含量的化合物进行检测，但仪器价格较为昂贵，需要专业操作和分析[19]，而气相色谱法由于仪器价格较为低廉、对酒中化合物响应较好、信号稳定、对样品和操作人员的要求较低[20]，因此被广泛应用于白酒行业风味检测和分析。
资料显示，孙长华[21]采用气相色谱法同时测定白酒中10种醇、酯类物质，刘莎等[22]采用气相色谱同时测定白酒中22种风味物质，杨亚娇等[23]采用气相色谱法检测白酒中34种微量组分，赵文武等[24]采用气相色谱法对酱香型白酒中58种香味物质进行测定，胡瑾等[25]采用气相色谱法同时测定白酒中57种风味物质。虽然近几年气相色谱检测种类和数量逐渐增多，但仍会出现峰拖尾，峰飘逸以及分离效果差的现象，因此本研究采用DB-WAX UI色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）和配备氢火焰离子化检测器（FID）的气相色谱仪（GC）建立气相火焰离子化检测器法，以期能同时测定白酒中多种挥发性风味，为检测技术发展及白酒的质量控制提供参考和支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸（纯度均≥99%）：上海安谱实验科技股份有限公司；乙醛、丙醛、异丁醛、甲酸乙酯、二乙氧基甲烷、乙酸乙酯、乙缩醛、甲醇、异戊醛、2-戊酮、仲丁醇、丁酸乙酯、丙醇、异戊酸乙酯、异丁醇、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、2-戊醇、丁醇、异戊醇、己酸乙酯、戊醇、3-羟基-2丁酮、庚酸乙酯、乳酸乙酯、己醇、己酸丁酯、辛酸乙酯、乙酸、糠醛、丙酸、异丁酸、2,3-丁二醇，1,2-丙二醇、丁酸、异戊酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸、β-苯乙醇、庚酸、辛酸、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯（纯度均≥98%）：国药集团化学试剂有限公司；
酱香型白酒（53%vol）：贵州茅台酒厂（集团）习酒有限责任公司；浓香型白酒（52%vol）：泸州老窖股份有限公司；清香型白酒（53%vol）：汾酒股份有限公司；米香型白酒（53%vol）：桂林三花股份有限公司；董香型白酒（54%vol）：贵州董酒股份有限公司。
1.2 仪器与设备
Agilent 8890A气相色谱仪（配氢火焰离子化检测器（FID）、DB-WAX UI色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）122-7032 UI）：美国Agilent 公司；OEM型电子精密天平：奥豪斯国际贸易（上海）有限公司；QT-1旋涡混合器：上海琪特分析仪器有限公司；GZX-9240型数显鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；Aquaplore 3S型全智能超纯水机：美国艾科浦国际有限公司；移液枪：艾本德（上海）国际贸易有限公司。
1.3 方法
1.3.1 标准溶液的配制
乙醇溶液（53%vol）：20 ℃条件下，量取53 mL乙醇，用水定容至100 mL，混匀，使用密度计校准。
45种单标溶液：准确称取各标准品于10 mL容量瓶中，用53%vol乙醇溶液定容，配制成质量浓度为5 g/L的单标溶液，于4 ℃条件下储存备用。
内标混合溶液（2%）：使用移液枪吸取叔戊醇、乙酸正戊酯和2-乙基丁酸各2 mL于100 mL容量瓶中（记录质量，计算其进样终溶度），用53%vol乙醇溶液定容至刻度，混合均匀，4 ℃条件下储存备用。各内标定量测定组分见表1。
表1 不同内标物质测定的不同组分
Table 1 Different components determined by different internal standard substances
45种挥发性风味物质标准品溶液：参照文献[26]，准确称取各挥发性风味物质标准品1 g于10 mL容量瓶中，用53%vol乙醇溶液定容，配制成质量浓度约为100 g/L母液。分别准确吸取一定体积母液，按表1浓度配制3个组分混合标液，用53%vol乙醇溶液定容。准确分别吸取2 mL 3个组分混合标液于10 mL容量瓶中，用体积分数为53%乙醇溶液定容，配制成标准溶液中间液。准确分别移取0.25 mL、0.50 mL、1.25 mL、2.50 mL、5.00 mL的标准中间液于10 mL容量瓶中，准确吸取0.2 mL内标溶液（2%），用53%vol乙醇溶液定容，依次配制成系列标准溶液。
1.3.2 气相色谱条件
DB-WAX UI色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），色谱柱升温程序：初温35 ℃，保持3 min，以3.5 ℃/min升至100 ℃，以7 ℃/min升至200 ℃，保持15 min。进样口温度250 ℃；检测器温度250 ℃；进样量1.0 μL；分流比30∶1；柱流量0.8 mL/min；氢气（H2）∶空气∶尾吹气（N2）=300∶30∶35。
1.3.3 物质定性定量分析
定性方法：按照1.3.2的分析条件对配制的45种挥发性风味物质的单标溶液进行定性分析，确定45种标准物质的保留时间，用45种标准物质的保留时间对45种挥发性风味物质混合溶液进行对比定性，确定白酒样品中45种挥发性风味物质的出峰时间。
定量方法：挥发性风味物质含量计算参考文献[27]的计算方法，校正因子（f值）计算按公式如下：
式中：f为各物质的相对校正因子；A1为内标物的峰面积；A2为被测组分标样的峰面积；C1为内标物的质量浓度，mg/L；C2为被测组分标样的质量浓度，mg/L。
样品中各物质含量计算公式如下：
式中：X为样品中各物质的质量浓度，mg/L；A3为样品中被测组分的峰面积；A4为添加于样品中的内标物的峰面积；C4为添加于样品中的内标物的质量浓度，mg/L。
1.3.4 方法学考察
（1）标准曲线绘制与检出限
将1.3.1中配制的标准梯度溶液按1.3.2的色谱条件进行测定，以标准溶液各组分质量浓度与内标物质量浓度的比值（x）为横坐标，各组分峰面积与内标物质峰面积比值（y）为纵坐标，绘制标准曲线。根据国标GB/T5009.1—2003《食品卫生检验方法理化部分总则》的方法将45种物质混合液进行气相色谱分析，按照3倍信噪比（S/N）计算相应物质的检出限（limit of detection，LOD）[28]。
（2）样品的加标回收率和精密度测定
加标回收率：在空白样（酱香型基酒样）中分别准确加入一定量的高、低质量浓度的45种挥发性风味物质混合溶液，利用1.3.2的方法对其进行测定，根据GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范食品理化检测》计算其回收率[29]。
精密度：对上述加入高质量浓度挥发性风味物质混合溶液的空白样品，采用1.3.2的方法分别进样6次，测定各香味物质的峰面积，计算其相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）[30]。
1.3.5 方法实用性验证
选取酱香、浓香、清香、米香以及董香5个香型酒样按建立方法进行挥发性风味物质测定，每个香型测3次，取平均值，考察该方法是否适用于不同香型白酒检测。
1.3.6 数据处理及作图
利用仪器自带的ChemStation软件用于查看色谱图、绘制标准曲线，利用Excel 2020处理数据。
2 结果与分析
2.1 定性分析结果
按照1.3.2的色谱条件对配制的45种单标溶液进行测定，确定各物质的出峰顺序和保留时间，再对45种标品和3种内标物质的混合溶液进行测定，45种标品和3种内标物质混合溶液的气相色谱图见图1。由图1可知，该方法基线平稳，45种标准物质和3种内标物质可以很好地分离，峰形对称完整，能在55 min内完成检测。其出峰顺序依次为乙醛、丙醛、异丁醛、甲酸乙酯、二乙氧基甲烷、乙酸乙酯、乙缩醛、甲醇、异戊醛、2-戊酮、仲丁醇、丁酸乙酯、丙醇、异戊酸乙酯、异丁醇、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、2-戊醇、丁醇、异戊醇、己酸乙酯、戊醇、3-羟基-2丁酮、庚酸乙酯、乳酸乙酯、己醇、己酸丁酯、辛酸乙酯、乙酸、糠醛、丙酸、异丁酸、2,3-丁二醇，1,2-丙二醇、丁酸、异戊酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸、β-苯乙醇、庚酸、辛酸、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯。
图1 白酒样品中45种挥发性风味物质混合标准品气相色谱图
Fig.1 Gas chromatogram of mixed standards of 45 volatile flavor compounds in Baijiu samples
2.2 方法的标准曲线绘制与检出限
各物质的保留时间、标准曲线回归方程、相关系数（R2）及检测限见表2。由表2可知，45种挥发性风味物质标准品的保留时间为3.511～51.387 min，各组分的质量浓度与峰面积成良好的线性关系，相关系数（R2）为0.998 9～1.000 0，检出限为0.48～13.36 mg/L，满足白酒风味成分的检测分析要求。此外，乙醛、丙醛等组分所呈现的标准曲线回归方程相关系数低于其他物质，究其原因是这些组分容易挥发所导致。
表2 45种挥发性风味物质标准曲线回归方程、相关系数、保留时间和检出限
Table 2 Standard curve regression equation,correlation coefficient,retention time and detection limit of 45 volatile flavor substances
续表
2.3 方法的加标回收率和精密度
方法的加标回收率和精密度实验的相对标准偏差见表3。由表3可知，各组分在高、低加标浓度条件下的平均回收率为91.27%～114.52%，说明该方法的回收率较高，能满足白酒中45种挥发性风味物质的检测需求。此外，各物质的精密度实验结果的RSD值为0.03%～3.23%，表明该方法的精密度良好，满足常规检测需求。
表3 白酒样品中45种挥发性风味物质的平均加标回收率及精密度试验结果
Table 3 Results of average standard recovery and precision tests of 45 volatile flavor substances in Baijiu samples
续表
2.4 方法实用性验证
5种香型白酒中的挥发性风味物质测定结果平均值见表4。由表4可知，不同香型白酒中风味成分均能检出，表明该方法可以实现不同香型白酒的挥发性风味物质的定量分析。此外不同香型白酒的特征挥发性风味物质不同，检测出的挥发性风味物质差别较大，如酱香型白酒的乙缩醛、乙酸乙酯、丙醇、乳酸乙酯和糠醛含量较高，浓香型白酒己酸乙酯和己酸含量高，清香型白酒的乙酸乙酯和乳酸乙酯含量较高，米香型白酒的乙酸乙酯、乳酸乙酯和β-苯乙醇含量较高，董香型白酒的乙酸乙酯、丙醇、己酸乙酯和乙酸含量较高，因此该方法还可以结合现代统计学分析方法建立模型用于白酒香型鉴别。
表4 不同香型白酒挥发性风味物质测定结果
Table 4 Determination results of volatile flavor substances in different flavor types Baijiu mg/L
续表
3 结论
本研究应用DB-WAX UI色谱柱结合气相色谱法建立了一种同时检测白酒中45种挥发性风味物质含量的分析检测方法。该方法使分离物的保留时间为3.511～51.387 min，45种挥发性风味物质峰型完整分离效果好，且在各自质量浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数（R2）均＞0.998，样品平均加标回收率为91.27%～114.52%，精密度试验结果RSD为0.03%～3.23%，最低检出限为0.48～13.36 mg/L，适用于不同香型白酒的检测和鉴定。该方法简单，精密度及准确度良好，能够满足企业常规检测要求，后期可利用该方法对同企业不同质量级别白酒样品的挥发性风味物质进行检测，结合指纹图谱或者是现代统计学技术建立风味化学与感官分级之间的对应关系与模型，建立科学的白酒质量分级体系的相关拓展应用，保障企业产品的质量。
此外，该试验不足之处是未对图谱中一些分离效果较好的峰进行定性，导致仅定量出45种挥发性风味物质，后期可购买标品进行定性以扩增同时检出的挥发性风味物质数量，继续完善该检测方法。
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