白酒质量检测新技术
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白酒质量检测新技术
白酒是中国特有的蒸馏酒,但近年来,假酒、劣酒引发的食品质量安全事件时有发生。为有效促进白酒质量的提升,保障群众消费安全,有必要对影响白酒质量的常规理化及感官指标、与白酒安全性相关的安全指标和与品质相关的风味指标进行检测,气相色谱技术、高效液相色谱技术等常规检测技术虽然在白酒质量检测中有广泛的应用,但其设备庞大、样品前处理复杂、结果分析相对较慢,在食品管人员现场执法对食品质量进行快速筛查中受到一定的局限,因此,快速检测技术发挥着重要作用,也有着很大需求。本文综述了毛细管电泳技术、拉曼光谱技术、近红外光谱技术、电子鼻和电子舌快速检测技术在白酒质量检测中的应用现状。不断融人新技术,不断增强方法研究,进一步完善谱库,多种仪器协同发展,是未来快速检测技术在白酒质量检测中的发展方向。
1目地
白酒作为中国特有的一种蒸馏酒,又称烧酒、老白干、烧刀子等,是世界6大蒸馏酒之一,以粮谷为主要原料,大曲、小曲或麸曲等为糖化发酵剂,经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而制成。酒质无色(或微黄)透明,气味芳香纯正,入口绵甜爽净,酒精含量较高,经贮存老熟后,具有以酯类为主体的复合香味。
近年来,白酒质量安全事件、掺假、勾兑、年份造假等事件时有发生,如散装酒中毒、甜味剂问题、邛崃勾兑等事件,折射出我国白酒行业在生产质量和安全意识方面还存在一些问题。传统的检测技术如
气相色谱技术由于检测成本高、检测时间长等问题,不能对其进行有效的监督管理。因此,无论是为保护消费者安全,还是为促进我
国白酒行业发展需要,对其进行快速有效地检测显得尤为重要。
快速检测,指作为理化检验,能够在2h内得出检验结果,即可认为是较快的检测技术,要求:(1)实验准备简化,使用的试剂较少,配制好的试剂保存期长;(2)样品前处理简单,对操作人员要求低;(3)分析方法简单、准确和快速。在白酒质量检测中应用到的快速检测技术主要有毛细管电泳检测技术、拉曼光谱检测技术、近红外光谱检测技术、电子鼻和电子舌等技术。
2影响白酒质量的指标
白酒质量控制关键指标分为3个部分:白酒常规理化及感官指标、与白酒安全性相关的安全指标和与品质相关的风味指标及评价方法。其理化指标主要包括酒精度等,是白酒质量控制的基础和关键。不同产地不同品牌白酒酿造工艺和地理环境的差异使得中国白酒各具特色,理化指标作为白酒的共性在不同产品间区别并不太大,而白酒感官指标则能够直接地反映这种差异性。除理化和感官要求外,白酒产品的安全性是其作为一种食品应具有的最基本属性,包括甲醇、杂醇油等,均可对白酒产品造成安全隐患。除此之外,其风味是决定白酒质量的最主要因素,以醇、酸和酯为主的各呈香呈味物质总含量虽仅为2%一3%,却决定着白酒最终的风味和风格特征。
3快速检测技术在白酒质量检测中的应用
3.1毛细管电泳检测技术
毛细管电泳检测技术是一种以高压电场为驱动力,以毛细管为分离通道的高效液相分离分析技术,在食品检测领域都有应用,用于检测白酒中的一些物质也有报道。
郑进平等成功应用该技术对白酒中不同形态砷化合物进行了分析,具体优化了缓冲溶液种类、缓冲pH值、分离电压、进样时间等因素对6种形态砷化合物分离度、灵敏度及重现性的影响。结果显示,在最佳条件下,6种形态砷化合物在15min内能够实验基线分离。塑化剂对人体健康可造成危害,白酒行业的“塑化剂”事件引起了消费者的极大恐慌及关注。张晖等采用毛细管电泳检测技术建立了白酒中4种邻苯二甲酸酯类塑化剂检测方法。
市售白酒为样品,对塑化剂溶液和当地超市的5种品牌白酒进行检测分析,结果表明,白酒样品中邻苯二甲酸二异丁酯(dibutylphthalate,DBP)、邻苯二甲酸苄基丁基酯
(benzylbutylphthalate,BBP)、邻苯二甲酸二异辛酯(diisooctylphthalate,DIOP)和邻苯二甲酸二异癸酯(didecylphthalate,DIDP)4种塑化剂在电泳图上均可进行定性分析,验证了该技术可行性。孙建芝成功应用该技术与分散液液微萃取联用对22种市售白酒进行测定,结果显示,被测白酒中约有55%酒中DBP含量超出国内外标准规定的特定迁移限量(0.3mg/kg)限量值。研究与实践表明,与高效液相色谱技术相比,毛细管电泳检测技术分离效率高,分析速度快,应用模式多样,样品用量少,灵敏度高。
可以预见,其应用范围将越来越广,极具发展前途。
3.2拉曼光谱检测技术
拉曼光谱检测技术是拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法,在白酒质量检测中常用于乙醇、甲醇等物质的测定。
3.2.1 常规理化指标检测
吕慧英等用便携式拉曼光谱仪直接测定白酒中乙醇含量,比较采用单波数、单峰区间和多个特征峰区间的不同模型预测结果,结果表明,采用800~1150 cm-1区间建立模型预测结果最佳,校正均方根误差(root mean squarederror of correction,RMSEC)为0.4537,预测均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)为0.5575,说明所建立的模型更加稳定可靠。吴正洁等通过对多种拉曼光谱归一化方法进行乙醇定量分析的探讨,提出使用选取最高浓度下乙醇谱中谱强最高点作为归一化参照的乙醇浓度定量分析方法,同时,在结合基线校准处理后,不仅能有效消除组间数据差异,而且明显提高了乙醇定量分析的精确性。耿响等运用近红外拉曼光谱检测白酒中的乙醇,将全光谱数据利用BP(back propagation)神经网络所建模型和小波处理后的光谱数据利用偏最小二乘回归所建模型,并与拉曼传统方法.特征峰强比值法的预测结果进行比较。结果表明,对于含水较多且成分复杂的样品,拉曼光谱分析技术是可行的,利用小波预处理后全光谱建模效果更好。
3.2.2安全指标检测
谭红琳等通过实验,发现甲醇拉曼光谱有4个明显特征峰,分别与甲醇分子振动相对应。当甲醇含量为5%时,甲醇的特征峰非常明显,但是当甲醇含量为0.1%时,用正常方法扫描积累已很难作出,有待进一步研究。陈玉峰采用激光拉曼光谱内标法测定溶液中的甲醇含量。检出限(3 s)为7.59 g/L,该方法快速、简便、准确。郝世明
等采用激光拉曼方法对甲醇液体样品进行了拉曼光谱研究,结果表明,该技术可以快速定量分析溶液中的甲醇浓度,线性相关系数能达到O.999以上,测定简单、操作方便、不损坏样品、无需添加其他化学试剂。
拉曼光谱检测技术作为一种提供分子结构信息的分析手段,操作简单、检测成本低、检测速度快、非常适用于含水系统的分析,具有广泛的应用前景,但对于结构极其相似的分子直接进行分析不易做出准确判断。进一步完善谱库,更便于白酒中新物质的检测以及拉曼的广泛应用。
3.3近红外光谱检测技术
近红外光谱检测技术(near infrared spectroscopy,NIRS)是一种高效快速的现代分析技术,在近红外光谱区,有机物分子中c.H、N.H、O.H等含氢基团的倍频与合频吸收,这些含氢基团吸收频率特征性强,受分子内外环境的影gilA,,而且在近红外谱区比中红外区的样品光谱特性更稳定。与化学计量学结合更显其优势,具有简便、快捷、多组分同时测定,以及不破坏样品等突出特点,在食品检测方面得到