吹扫捕集分析啤酒中低含量的含硫化合物技术概述

引言啤酒中含有少量的含硫化合物会对啤酒的口感和香味产生很大的影响。含硫化合物如硫醇的含量低至0.1ng/mL就可能影响口味，是酿造过程中观察变化的指标。啤酒中含硫化合物的检测和监测对于现代酿造工业是非常必要的。过去，由于含硫化合物与分析仪器中的镍管和不锈钢配件起反应，限制了如此低水平的含硫化合物的检测，因此很难在低水平下对被分析物进行回收。啤酒中低含量挥发性含硫化合物的定量分析可以通过TekmarAQUATek70和3100样品浓缩器自动进行。配置Agilent355型硫化学发光检测器的Agilent6890气相色谱仪用于该项分析。3100样品富集器的样品通道是完全Silcosteel处理的，是非常适合于含硫化合物的样品通道。低水平的含硫化合物在惰性的Silcosteel表面不被吸收或降解。这种表面由覆盖在样品通道内壁的一层惰性的熔融石英组成。研究结果显示了啤酒中含硫化合物检测所能达到的检测限和检测结果的重复性。同时对本次研究中所用的两种气相色谱柱安捷伦GC-GasPro和安捷伦DB-1进行了比较。吹扫捕集分析啤酒中低含量的含硫化合物技术概述实验部分将每份啤酒样品倒入40mL棕色瓶中。为减少啤酒泡沫，分别在啤洒样品和空白中加入0.1至1mL的Dow化学消泡剂1520（用水按1:5比例稀释）。为掩蔽啤酒中存在的金属，在每个样品瓶中加入0.15g的99+%乙二胺四乙酸二钠二水合物（EDTA）。EDTA对被分析物的响应值几乎没有影响，然而，它能用以延长检测器内的陶瓷管的寿命。样品置于TekmarAQUATek70的70孔样品盘上。样品由AQUATek70自动注入2µL内标物质异丙基硫醚（200000ng/mL）并转移至3100样品富集器。随后，20mL样品被吹扫进25mL无筛喷雾器（部件号14-4826-024）中。挥发性物质被吹扫到捕集阱后，即被气相色谱仪解吸，并得到分离，随及被SCD分析。分析仪器用标准物质进行校正，该标准物质被制成水溶液，并调节成与啤酒相近的pH值和酒精含量。使用缓冲药片制成pH值为4的水溶液。使用伏特加酒调节水溶液的酒精含量为4%。所用参数见表1至表5。23100样品富集器吹扫时间：7分钟解吸温度：225°C解吸时间：2分钟烘烤温度：225°C烘烤时间：10分钟衬管和阀温：150°C捕集阱：玻璃内衬Tenax（部件号14-4045-303）表1.Tekmar3100参数AQUATek70样品量：20mLFillIS：0.04分钟TransferIS：0.75冲洗管路：0.75分钟烘烤管路：0.75分钟冲洗周期：1FillIS：开表2.AQUATex70参数Agilent355型SCD压力控制器：150–275torrSCD:5–10torr燃烧器温度：800°C氢气流速：100mL/分钟空气流速：40mL/分钟背景信号：0.3–0.8mV表3.SCD参数GC参数Agilent6890气相色谱仪色谱柱：安捷伦，DB-1，0.53mm内径，30m长，膜厚5µ进样口：在传输管路和色谱柱之间使用一个零死体积的接头（部件号14-2069-016）以直接相连的方式设置旁路。使用外部压力调节器将柱头压力维持在5psi。柱温箱：35°C保持10分钟1°C/分钟升温至50°C50°C保持0分钟15°C/分钟升温至200°C200°C保持0分钟表4.用DB-1色谱柱的GC参数GC参数Agilent6890气相色谱仪色谱柱：安捷伦，GC-GasPro，0.32mm内径，60m长进样口：在传输管路和色谱柱之间使用一个零死体积的接头（部件号14-2069-016）以直接相连的方式设置旁路。使用外部压力调节器将柱头压力维持在20psi。柱温箱：50°C保持3分钟15°C/分钟升温至260°C260°C保持25分钟表5.用GC-GasPro色谱柱的GC参数结果与讨论表6显示本次研究中校正的化合物名称以及其定量水平。该定量水平基于这些化合物口感和气味阈值而确定。每种化合物以包括5点线性校正曲线进行校正。然而，本方法的分析响应值使其可以用于检测出更低的浓度。表7显示本次研究中分析的英国麦酒的重复性。表8为注入啤酒中的4ng/mL浓度的回收率。图1为以DB-1色谱柱分析的欧洲皮尔逊啤酒的色谱图，图2为相同啤酒用GC-GasPro柱分析的色谱图。3表6.使用DB-1色谱柱的化合物定量水平和校正数据表定量水平QL的校正曲线的(QL)%RSD线性范围相关系数化合物(ng/mL)(n=7)(ng/mL)(r2)乙硫醇0.150.1–40.994二甲硫醚1030.24–120.999二硫化碳1534–400.967亚乙基硫醚0.120.1–40.990丙硫醇0.190.1–40.974甲基硫代乙酸酯10104–400.998乙基硫代乙酸酯0.540.1–40.998二甲基二硫醚0.530.24–120.999二甲基三硫醚0.0540.016–40.998乙基甲基硫醚0.530.24–120.999乙硫醚0.540.1–40.985表7.使用GS-GasPro色谱柱的重复性研究结果平均浓度%RSD化合物(ng/mL)(n=9)二甲硫醚8.110.2乙硫醚0.941.1乙基甲基硫醚和0.7817.7二甲基二硫醚甲基硫代乙酸酯0.9813.0表8.使用GS-GasPro色谱柱的回收率研究结果4ng/mL的化合物百分回收率二甲硫醚77乙硫醚75乙基甲基硫醚和89二甲基二硫醚甲基硫代乙酸酯84DiethylsulfideMethylthioacetateDimethylsulfideEthylmethylsulfideDimethyldisulfideIsopropylsulfide70060050040030020010002468Minutes10121416182022242628图1.欧洲皮尔逊啤酒的DB-1色谱图二甲硫醚乙基甲基硫醚乙硫醚甲基硫代乙酸酯二甲基二硫醚异丙基硫醚安捷伦对本材料中的错误，以及与设备、性能或本品的使用相关的意外伤害或由此造成的损坏不承担任何责任。本文中的信息，说明和指标，如有变更，恕不另行通知。©安捷伦科技有限公司，20072007年6月22日中国印刷5989-6797CHCN结论本次研究结果表明，啤酒中的含硫化合物可以在口感和气味阈值或更低水平得到简便的准确定量。表6中显示了定量水平下7次平行测定结果的百分相对标准偏差（%RSD），表明该方法的精密度良好。校正曲线的相关系数证明了校正的线性。表7显示了该方法直接应用于一种欧洲皮尔逊啤酒的分析的重复性。啤酒样品的9次测定结果的%RSD证实该方法非常精确。百分回收率研究表明该方法的准确度良好。图1和图2的色谱图显示了使用DB-1色谱柱测定一份啤酒样品与使用GS-GasPro柱的区别。DB-1柱具有色谱峰分离度高的优点。GS-GasPro柱的优点在于峰形更好而且流失较少。700DimethylsulfideDiethylsulfideMethylthioacetateIsopropylsulfideEthylmethylsulfideanddimethyldisulfideDiethylsulfideMethylthioacetateEthylmethylsulfideanddimethyldisulfide500300100010121416Minutes18202224图2.欧洲皮尔逊啤酒的GC-GasPro色谱图本次研究中所用的方法能够帮助啤酒制造者对影响啤酒质量的含硫化合物进行检测和定量。低于阈值水平的含硫化合物能够通过完全自动化的系统得到高精密度和准确度的分析。如需更多信息如需更多有关我们的产品和服务的信息，请访问我们的网站。二甲硫醚异丙基硫醚乙硫醚甲基硫代乙酸酯乙基甲基硫醚和二甲基硫醚