一种快速测定饮料酒的水中氧同位素组成的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种快速测定饮料酒的水中氧同位素组成的方法，属于稳定同位素分 析技术领域，具体就是使用色谱法分离水与其他含氧化合物，随后通过裂解法分析水的稳 定氧同位素比值的计算，可用于饮料酒中水的稳定氧同位素比值快速测定，尤其适用于蒸 馏酒中水的分析。
【背景技术】
[0002] 水是自然界分布最广泛的物质，由于稳定同位素分馏的缘故，不同来源的水中180 与 16〇的含量存在一定差异，尤其是植物来源的水分，由于蒸腾作用以及光合作用、呼吸作 用的影响，其水中18〇与 16〇的含量与地下水/地表水相比具有很大区别，因此在果蔬汁、葡 萄酒和白兰地、龙舌兰等蒸馏酒中的掺水鉴别中具有重要应用。
[0003] 由下列文献（EpsteinS,MayedaT.Variationof018contentofwatersfrom naturalsources[J].Geochimicaetcosmochimicaacta, 1953, 4(5):213-224.)、(Paul D,SkrzypekG.Flushingtimeandstorageeffectsontheaccuracyandprecisionof carbonandoxygenisotoperatiosofsampleusingtheGasbenchIItechnique[J]. Rapidcommunicationsinmassspectrometry, 2006,20 (13):2033-2040.)、（Seth B，SchneiderC，StorckF.Improvedreliabilityofoxygenisotopicanalysis ofwaterusingtheFinniganGasBenchIIperipheryofacontinuousflow isotoperatiomassspectrometerbybackflushingofthesamplingline[J]. Rapidcommunicationsinmassspectrometry, 2006, 20(6):1049-1051.)>(Calderone G,GuillouC.Analysisofisotopicratiosforthedetectionofillegalwatering ofbeverages[J].Foodchemistry, 2008, 106(4):1399-1405.) > (High-Precision8 2H and5 180MeasurementforWaterandVolatileOrganicCompoundsby Continuous-FlowPyrolysisIsotopeRatioMass)、(FarquharGD,HenryBK,Styles JM.Arapidon-linetechniquefordeterminationofoxygenisotopecomposition ofnitrogen-containingorganicmatterandwater[J].RapidCommunicationsin MassSpectrometry，1997, 11(14) :1554-1560.)、(SharpZD,AtudoreiV,Durakiewicz T.Arapidmethodfordeterminationofhydrogenandoxygenisotoperatiosfrom waterandhydrousminerals[J].ChemicalGeology，2001，178(1): 197-210.)可知，目 前测定水中S18〇的方法有两类：一类是基于稳定同位素交换反应，借助于二氧化碳与水 中的氧同位素交换，平衡后测定二氧化碳中氧同位素组成再推算水中S18〇 ;第二类是借助 裂解技术，使水在高温下与碳反应生成一氧化碳，通过测定一氧化碳的氧同位素组成再校 正得出水中s180。其中二氧化碳-水平衡法是测定水中S18〇的经典方法，饮料酒的水中 s180也主要采用这类技术，目前已被国际葡萄与葡萄酒组织（0IV)采纳为分析葡萄酒水中 S180的官方方法，但其在蒸馏酒中的应用则少有报道。然而本类方法也有两个缺点：一是 需要进行较长时间的同位素交换反应，二是所需样品量较大（王道兵，钟其顶，刘明，刘传 贺，黄占斌?离线平衡法与GC-IRMS联用测定水中S180. 2014V〇1.35(4):348_354)、（王 道兵；钟其顶；高红波；程涛；黄占斌.GasBenchII-IRMS测定葡萄酒水中S180方法研 究.2014V〇1. 35(4) : 355-361)。第二类技术能够在很短时间内完成水中S18〇的分析（15min 以内），同时所需样品量也很少（〇. 1yL左右），然而由于该技术不仅可用于水的S18〇分 析，也适用于其他含氧物质的Sls〇测定，因此目前该技术只用于纯物质的Sls〇测定或混合 物的总S18〇分析，而不能用于饮料酒中水的快速分析。
[0004] 本发明开发一种在线分离水与其他含氧化合物，结合裂解技术快速分析饮料酒中 水的技术。该技术分析时间短，消耗样品量少，操作简单，可用于饮料酒水中Sls〇的快速、 准确分析。
【发明内容】
[0005] 1.拟解决的问题
[0006] 本发明的目的在于针对饮料酒（尤其是蒸馏酒）的水中S18〇的快速分析，提供一 种操作简单、实用的新方法，为饮料酒真实性鉴别技术提供快速有效的分析手段。
[0007] 2?采用的技术手段
[0008] 本发明人发现，将饮料酒样品中的水与其他含氧有机物经气相色谱柱分离后，通 过裂解的方式将水转化成一氧化碳后经稳定同位素比值质谱测定所生成的一氧化碳的 8 180,然后通过国际或国家水参考物质进行校准得出该饮料酒的水中氧同位素组成（以 S180表示），则能够快速测定饮料酒的水中氧同位素组成，从而得出本发明。
[0009] 在此需要说明的是，之所以进行校准，是因为在稳定同位素分析领域，由于采用的 是相对表示方法，所有测定值都应该以基准水样为基准换算成各稳定同位素实验室可对比 的结果，水参考物质分国际和国家两类，国际的有国际原子能机构认定的VSMOW、GISP和 SLAP这3个一3个水标的氧同位素组成不同，呈梯度；国家的有GBW4401~4404系列。
[0010] 优选的是，本发明采用溶剂稀释技术将样品含水量降至合适范围，液体进样后采 用色谱技术分离水与其他含氧化合物，水经高温裂解转化为一氧化碳而其他化合物被排到 空气中，最后用稳定同位素比值质谱仪测定该一氧化碳的s18〇,通过与参考物质的一氧化 碳S18〇对比得出样品水中S18〇。
[0011] 在本发明的一个实施方式中，所述溶剂为醇，优选为乙醇。
[0012] 所述样品经稀释后的含水量为20g/L~60g/L，优选为40g/L。
[0013] 在气相色谱中，采用液体进样技术，使用的气相色谱柱为毛细管色谱柱，柱内填料 为苯乙烯-二乙烯基苯多孔高聚物。
[0014] 裂解时，水裂解所需的装置为陶瓷管，内套中空铂（Pt)管，并以低浓度的氢气-氦 气混合气（氢气百分比优选1.5%~2.0% )作为保护气，工作温度1000°C以上（，优选 1380〇C) 〇
[0015] 为了使测定更加准确，测定样品时同时测定国际或国家水参考物质转化的一氧化 碳中8 18〇,根据所述水参考物质和饮料酒样品转化的一氧化碳中Sls〇测定值以及已知的 水参考物质的sls0真值计算得出饮料酒的水中Sls〇。
[0016] 其中，作为稀释剂的乙醇为色谱纯，并经分子筛除水。