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研究生： 袁玉潔
Yung, Yu-Chieh
論文名稱： 氣相層析同位素比質譜儀及頂空氣相層析質譜儀鑑定酒類摻假之研究
Identification of Adulterated Wines by Gas Chromatograph/Isotope Ratio Mass Spectrometer and Headspace-Gas Chromatograph/Mass Spectrometer
指導教授： 凌永健
Ling, Yong-Chien
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 化學系
Department of Chemistry
論文出版年： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 124
中文關鍵詞： 酒 、摻假 、氣相層析同位素比質譜儀 、頂空氣相層析質譜儀
外文關鍵詞： wine, adulteration, GC/IRMS, HS-GC/MS
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    • 台灣加入世界貿易組織後，政府開放民間製酒。不肖業者為了增加獲利，造假使用低成本之變性酒精或工業用酒精，作為製酒原料，經還原蒸餾後，添加香料來製作酒品售出。假酒難能被人體感官直接分辨，建立完整可靠的假酒鑑定方法，著實有其必要性。
    本研究發展兩種氣相層析質譜術，以鑑定假酒。假酒分為假冒酒、侵權酒、毒酒、調製酒等四類。毒酒危害健康，嚴重者會致死，絕對不能喝，其他假酒成分與標示不符，明顯欺騙消費者。第一種質譜術利用氣相層析同位素比質譜儀(GC/IRMS)，依釀酒原料植物的固碳方式不同，可分成碳三、碳四與景天酸植物，利用乙醇碳同位素比(δ13C)可區分其來源與混樣，用以鑑定假冒酒及侵權酒。實驗結果發現，米酒之δ13C正於-20‰者可判定為假冒酒。另一種質譜術利用頂空氣相層析質譜儀(HS-GC/MS)，定量酒品中可能添加的變性劑或污染溶劑(甲醇、正己烷、乙酸乙酯、丙酮、氯仿)，方法偵測極限為0.02 ppm，可用以鑑定毒酒。HS-GC/MS亦用於定性酒品中的揮發性香氣成分，可用以鑑定調製酒。最後應用本研究所開發之方法於政府查扣樣品59件與坊間購買41件各類酒品之分析，100件樣品中64件為假酒，其中14件為毒酒，甲醇皆未被測到超出標準。顯示本研究所開發之氣相層析質譜法具有完整確認與可靠檢驗之特點。

    目 錄 頁 次 目錄 I 表目錄 IV 圖目錄 VI 第一章 緒論 1 1-1 研究動機與目的 1 1-2 假酒的分類 2 1-2-1 假冒酒 3 1-2-2 侵權酒 3 1-2-3 調製酒 3 1-2-4 毒酒 3 1-3 酒中常見的5種有害溶劑 4 1-3-1 甲醇 4 1-3-2 乙酸乙酯 5 1-3-3 正己烷 5 1-3-4 丙酮 6 1-3-5 氯仿 7 1-4 氣相層析質譜儀 9 1-5 氣相層析同位素比質譜儀 9 1-5-1 原理 9 1-5-2 裝置 11 1-5-3 應用 11 第二章 氣相層析同位素比質譜儀應用於酒類摻假分析 16 2-1 前言 16 2-2 實驗方法 17 2-2-1 實驗流程 17 2-2-2 實驗設備 17 2-2-3 樣品 18 2-2-4 GC/IRMS分析 18 2-3 結果與討論 20 2-3-1 各種穀物與水果製造酒品之□13C 20 2-3-2 米酒之□13C 21 2-3-3 威士忌與麥燒酎之□13C 22 2-3-4 高粱酒之□13C 22 2-3-5 葡萄酒之□13C 23 2-3-6 芋酒之□13C 24 2-4 結論 25 第三章 頂空氣相層析質譜儀應用於酒類摻假分析 55 3-1 前言 55 3-2 實驗方法 56 3-2-1 實驗流程 56 3-2-2 實驗設備與藥品 56 3-2-3 樣品 57 3-2-4 頂空取樣之最佳化條件探討 58 3-2-4.1 頂空取樣之烘箱溫度 58 3-2-4.2 鹽析效應 59 3-2-5 HS-GC/MS分析酒中可能殘留有害溶劑 59 3-2-5.1 建立檢量線 59 3-2-5.2 方法偵測極限 60 3-2-5.3 HS-GC/MS分析酒類樣品之有害溶劑 60 3-2-6 HS-GC/MS分析酒中揮發性香氣成分 60 3-3 結果與討論 62 3-3-1 頂空取樣之最佳化條件探討 62 3-3-1.1 頂空取樣之烘箱溫度 62 3-3-1.2 鹽析效應 62 3-3-2 HS-GC/MS分析酒中可能殘留有害溶劑 62 3-3-2.1 建立檢量線 62 3-3-2.2 方法偵測極限 65 3-3-2.3 HS-GC/MS分析酒類樣品之有害溶劑 66 3-3-3 HS-GC/MS分析酒中揮發性香氣成分 67 3-3-3.1 米酒類之香氣成分分析 67 3-3-3.2 威士忌與麥燒酎之香氣成分分析 68 3-3-3.3 高粱酒之香氣成分分析 68 3-3-3.4 紅葡萄酒之香氣成分分析 69 3-3-3.5 芋酒之香氣成分分析 69 3-4 結論 70 第四章 總論、建議與展望 110 參考文獻 120 表 目 錄 頁 次 表1-1 穩定同位素比之主要分析元素相關資訊 13 表2-1 100件酒類樣品資訊表 27 表2-2 品管樣品之GC/IRMS儀器設定 34 表2-3 100件酒類樣品之GC/IRMS儀器設定 35 表2-4 100件酒類樣品之□13C分析結果 36 表2-5 14件各種穀物與水果釀造酒類樣品之□13C 43 表2-6 60件米酒類樣品之□13C 44 表2-7 8件威士忌樣品之□13C 46 表2-8 12件高粱酒樣品之□13C 46 表2-9 8件葡萄酒樣品之□13C 47 表2-10 5件芋酒樣品之□13C 47 表3-1 頂空取樣之最佳化條件探討之HS-GC/MS儀器設定 71 表3-2 建立5種溶劑的檢量線所配置之濃度點 72 表3-3 5種有害溶劑之定量分析之HS-GC/MS儀器設定 74 表3-4 揮發性香氣成分之定性分析之HS-GC/MS儀器設定 75 表3-5 市售香料資訊表 76 表3-6 5種有害溶劑之檢量線之線性回歸方程式與相關係數77 表3-7 100件酒類樣品之5種有害溶劑定量分析結果 78 表3-8 米酒類樣品與市售香料之揮發性香氣成分比對表 83 表3-9 威士忌樣品與市售香料之揮發性香氣成分比對表 88 表3-10 高粱酒樣品與市售香料之揮發性香氣成分比對表 89 表3-11 紅葡萄酒樣品與市售香料之揮發性香氣成分比對表 91 表3-12 芋酒樣品與市售香料之揮發性香氣成分比對表 92 表4-1 100件酒類樣品之摻假鑑定結果表 112 圖 目 錄 頁 次 圖1-1 GC/MS之儀器裝置圖 14 圖1-2 GC/IRMS之儀器裝置圖 15 圖2-1 自然界中物質之□13C分布圖 48 圖2-2 實驗流程 49 圖2-3 100件酒類樣品之□13C分布圖 50 圖2-4 14件各種穀物與水果釀造酒類樣品之□13C分布圖 51 圖2-5 60件米酒類樣品之□13C分布圖 52 圖2-6 8件威士忌樣品之□13C分布圖 53 圖2-7 12件高粱酒樣品之□13C分布圖 53 圖2-8 8件葡萄酒樣品之□13C分布圖 54 圖2-4 5件芋酒樣品之□13C分布圖 54 圖3-1 實驗流程 94 圖3-2 頂空取樣之烘箱溫度之最佳化條件探討 95 圖3-3 鹽析效應之最佳化條件探討 95 圖3-4 甲醇中濃度範圍之檢量線 96 圖3-5 甲醇高濃度範圍之檢量線 96 圖3-6 丙酮低濃度範圍之檢量線 97 圖3-7 丙酮中濃度範圍之檢量線 97 圖3-8 丙酮高濃度範圍之檢量線 98 圖3-9 正己烷低濃度範圍之檢量線 98 圖3-10 正己烷中濃度範圍之檢量線 99 圖3-11 正己烷高濃度範圍之檢量線 99 圖3-12 乙酸乙酯低濃度範圍之檢量線 100 圖3-13 乙酸乙酯中濃度範圍之檢量線 100 圖3-14 乙酸乙酯低濃度範圍之檢量線 101 圖3-15 氯仿中濃度範圍之檢量線 101 圖3-16 氯仿高濃度範圍之檢量線 102 圖3-17 氯仿低濃度範圍之檢量線 102 圖3-18 市售米酒香料之GC/MS層析圖譜 103 圖3-19 市售米酒香料之GC/MS層析圖譜 103 圖3-20 市售米酒香料之GC/MS層析圖譜 104 圖3-21 市售威士忌香料之GC/MS層析圖譜 104 圖3-22 市售高粱酒香料之GC/MS層析圖譜 105 圖3-23 市售高粱酒香料之GC/MS層析圖譜 105 圖3-24 市售高粱酒香料之GC/MS層析圖譜 106 圖3-25 市售紅葡萄酒香料之GC/MS層析圖譜 106 圖3-26 市售紅葡萄酒香料之GC/MS層析圖譜 107 圖3-27 市售紅葡萄酒香料之GC/MS層析圖譜 107 圖3-28 市售芋頭香料之GC/MS層析圖譜 108 圖3-29 市售芋頭香料之GC/MS層析圖譜 108 圖3-30 市售芋頭香料之GC/MS層析圖譜 109 圖4-1 鑑定酒類之摻假種類流程圖 119

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