基于碳稳定同位素技术鉴别白酒中掺杂食用酒精和己酸乙酯的研究

基于碳稳定同位素技术鉴别白酒中掺杂食用酒精和己酸乙酯的研究

近年来，随着白酒市场的快速发展，一些不法商家为了追求高额利润，在白酒中掺入食用酒精和己酸乙酯等物质，严重扰乱了市场秩序。本文介绍了一种基于碳稳定同位素技术的白酒掺假检测方法，该方法能够准确判断白酒中是否掺有食用酒精和己酸乙酯，为市场监管提供了有力的技术支持。

当前，国内白酒市场上，高额的商业利润、掺假白酒极大的鉴别难度、白酒勾调便捷等诸多因素的综合影响作用下，部分白酒从业者将食用酒精掺入白酒等已成为行业较为普遍的现象，这种“掺杂”、“以次充好”的行为严重干扰了白酒交易市场的健康有序发展。浓香型白酒掺假工艺主要添加物质有乙醇和己酸乙酯两种，尽管掺假的乙醇和己酸乙酯能够达到食品级，但无论是从浓香型白酒国标GB/T10781.1—2006《浓香型白酒》规定来看，还是从白酒市场交易公平公正的角度而言，此类掺假行为均是严格禁止的。白酒掺假的鉴别方法研究有很多种，其中，应用较为成熟的技术有稳定同位素技术, 稳定同位素技术在葡萄酒、蜂蜜等产品的掺杂鉴别中应用广泛。本方法研究了五粮浓香型白酒掺杂玉米及大米食用酒精后的乙醇碳同位素的变化规律, 对5种浓香型原酒和3种掺假己酸乙酯白酒中己酸乙酯碳同位素进行分析，从而为白酒掺假鉴别提供技术支持。

材料与方法

丙酮（色谱纯），乙醇（色谱纯，EA-IRMS标定碳同位素值-23.06‰）。

乙醇碳同位素测试处理方法：将白酒样品采用丙酮稀释, 稀释后乙醇含量约为 8 g/L。

稳定同位素比值质谱仪测试系统(GC-C-IRMS)：主要由色谱仪(Trace GC Ultra)、燃烧炉(Combustion Ⅲ)、稳定同位素质谱仪(MAT253, IRMS)组成。

色谱条件: HP-INNOWax毛细管色谱柱(30m×0.32mm×0.25μm); 高纯He(99.999%)作载气, 恒压模式55kpa; 进样口温度180℃, 柱温箱起始40℃, 保持5min, 再以1℃/min升至50℃, 保持1min; 再以20℃/min升至200℃, 保持5 min。进样量1μL, 分流比60:1。氧化炉(NiO/CuO/Pt)温度为960℃, 还原炉温度 640℃。

质谱条件: 离子源高压10.0kV, 离子源发射电流1.5mA。

图1 稳定同位素比值质谱仪测试系统(GC-C-IRMS)

图2 白酒中样品乙醇碳同位素分析谱图

图3 白酒中己酸乙酯碳同位素分析谱图

结果与分析

分别按体积比向原酒样品加入10%、20%、40%的玉米食用酒精 (酒精度为50% vol)，如图4所示，随着玉米酒精添加量的增加，原酒中乙醇δ13C值明显增加。

图 4 原酒掺杂玉米酒精的乙醇碳同位素值趋势线

分别按体积比向原酒样品加入10%、20%、40%的大米食用酒精 (酒精度为50% vol)，如图5所示，随着大米酒精添加量的增加，原酒乙醇中δ13C值明显减小。

图 5 原酒掺杂大米酒精的乙醇碳同位素值趋势线

表1 白酒样品中己酸乙酯δ13C值

通过对原酒和掺假白酒乙酸乙酯碳同位素测试（结果如表1），1#5#样品为不同年份不同等级的浓香型原酒，6#8#样品为己酸乙酯掺假的白酒，其中原酒中己酸乙酯δ13C值范围为-15.19‰-22.14‰，掺假白酒的己酸乙酯δ13C值范围-28.34‰-33.97‰，两者有明显区别。

通过对宜宾地区所产不同年份和不同酒精度的原酒和成品酒的乙醇碳同位素进行测试，其δ13C值范围为-21.42‰~-23.57‰。添加玉米酒精后，乙醇δ13C值明显增加；添加大米酒精后，乙醇δ13C值明显减小。

由此得出推论，白酒中乙醇和己酸乙酯碳同位素值可以用于判断宜宾产五粮浓香型白酒是否掺假, 可以将固态法浓香型原酒与掺假白酒进行有效区分，该技术对于市场监管机构及检测机构对于白酒的掺杂鉴别具有较大的应用前景。