張 建，馬義虔，邵飛龍，盧垣宇，朱麗波

（1.貴州省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，貴州貴陽550004； 2.國家酒類及加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，貴州貴陽550004）

青梅酒中乙醇穩(wěn)定碳同位素的測定

張 建，馬義虔，邵飛龍，盧垣宇，朱麗波

（1.貴州省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，貴州貴陽550004； 2.國家酒類及加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，貴州貴陽550004）

建立了氣相色譜-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜法測定青梅酒中乙醇的穩(wěn)定碳同位素比值(δ13C)。青梅酒與丙酮混合后，用GC-IRMS法測定乙醇的δ13C值。結(jié)果表明，該方法能快速準(zhǔn)確的測定青梅酒中乙醇的碳穩(wěn)定同位素比值，準(zhǔn)確率和精確度均滿足測定需求。通過測定4個(gè)品牌青梅酒中乙醇的δ13C值，品牌A、B、C和D青梅酒中乙醇δ13C值分別為-13.87%～-13.56%、-14.30%～-13.60%、-14.29%～-13.86%和-14.09%～-13.52%。表明本方法前處理簡單、測定結(jié)果準(zhǔn)確，可用于青梅酒的產(chǎn)地溯源。

青梅酒； 乙醇； 穩(wěn)定碳同位素； 溯源

青梅果實(shí)含有大量的有機(jī)酸、蛋白質(zhì)和多種無機(jī)鹽等，不僅能刺激食欲，還能抗衰老。飲用青梅酒后能刺激唾液腺分泌較多的腮腺素，腮腺素可促進(jìn)新陳代謝，延緩衰老，讓女性面色紅潤，肌膚光澤和血管趨于年輕化等作用。

同位素具有受產(chǎn)地環(huán)境、加工方法和品種差異等因素影響小的特點(diǎn)，被國內(nèi)外研究學(xué)者廣泛應(yīng)用于食品產(chǎn)地溯源和真?zhèn)舞b別等領(lǐng)域。Camin等[1]和粱莉莉等[2]分別對意大利藍(lán)莓、嬰幼兒配方奶粉奶源進(jìn)行了產(chǎn)地溯源研究，袁玉偉等[3]采用等離子發(fā)射光譜質(zhì)譜和穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜法，并結(jié)合主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)法對福建、山東和浙江產(chǎn)地的茶葉判定準(zhǔn)確率為99%。鐘其頂?shù)萚4]用氣相色譜-燃燒-同位素質(zhì)譜儀測定游離氨基酸的碳同位素比值，譚夢茹等[5]利用元素分析-碳同位素比值質(zhì)譜法研究了釀造醬油摻假鑒別，我國于2002年應(yīng)用碳同位素比質(zhì)譜技術(shù)建立了第一個(gè)食品（蜂蜜）摻假檢測國家標(biāo)準(zhǔn)[6]。因此，同位素比值法為青梅酒產(chǎn)地溯源的測定方法奠定了理論依據(jù)。

目前已有用液相色譜法-穩(wěn)定同位素測定葡萄酒中乙醇的方法[7]，但是由于液相色譜法是利用水作為載流，因此大大降低了有機(jī)組分的分離效率，目前僅能分離乙醇和丙三醇。利用氣相色譜法不僅省去了復(fù)雜的前處理，同時(shí)也不會引入外來雜質(zhì)，因此極大提高了葡萄酒中揮發(fā)性物質(zhì)的測定速度[8-10]，因此在研究的過程中，借鑒了葡萄酒中乙醇碳穩(wěn)定同位素的測定方法，采用了氣相色譜法進(jìn)行測定，即氣相色譜法-同位素質(zhì)譜法（GC-IRMS）法測定青梅酒中乙醇的碳穩(wěn)定同位素比值法。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

酒樣：市場上購買4個(gè)品牌的青梅酒。

耗材：碳同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為炭黑中碳同位素（GBW04408，四川石油局研究院），δ13CVPDB=-36.91± 0.10；所用CO2參考?xì)獾摩?3C的測定值為δ13CVPDB= -21.73。載氣氦氣（高純99.999%），CO2標(biāo)準(zhǔn)參考?xì)赓徲谑⒂荆ㄖ袊?，試劑均為色譜純。

儀器設(shè)備：GC-IRMS，美國Thermo Fisher公司DELTAV Plus同位素質(zhì)譜儀，配備Trace GC氣相色譜儀。氣相色譜柱為RTX-WAX(30 m×0.25 mm× 0.25 μm)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品準(zhǔn)備

取乙醇于進(jìn)樣瓶中，加入丙酮溶液，混勻，制成乙醇-丙酮混合液；取待測樣品于進(jìn)樣瓶中，加入丙酮溶液，混勻；優(yōu)化乙醇與丙酮體積比，最后確定為10 μL∶1 mL；優(yōu)化待測酒樣與丙酮體積比，最終確定為20 μL∶1 mL。

1.2.2 儀器條件

色譜柱：RTX-WAX(30 m×0.25 mm,0.25 μm)；進(jìn)樣1 μL；載氣為高純氦氣，流速為1.2 mL/min，分流比30∶1，進(jìn)樣口：200℃；升溫程序如下：起始溫度為40℃，持續(xù)5 min，然后以10℃/min速率上升至80℃，在80℃保持1 min，最后以25℃/min速率上升至200℃，在200℃保持15 min，燃燒管溫度：1000℃，切入質(zhì)譜時(shí)間200 s；離子源電壓為2.97 kV，真空度1.6×10-6mBar；轟擊電壓123.8 eV。

1.2.3 樣品測定

打開氦氣閥，調(diào)節(jié)分壓為0.4 MPa。開機(jī)，儀器進(jìn)入真空狀態(tài)下，打開連接外設(shè)的針閥，質(zhì)譜真空度Vac小于2.0×10-6mB，打開離子源，掃描Ar 40，Ar的信號強(qiáng)度小于70 mV，儀器正常，進(jìn)行樣品測定。樣品在1000℃高溫和氧氣條件下完全燃燒轉(zhuǎn)化成CO2，GC-IRMS自動檢測得到樣品中乙醇的44、45、46離子流圖（圖1），并根據(jù)參考?xì)怏wCO2的δ13C值換算成樣品的δ13C值。將裝有丙酮稀釋的青梅酒樣的進(jìn)樣瓶放入氣相色譜儀自動進(jìn)樣器，每個(gè)樣品采集3次，取平均值。

圖1 GC-IRMS乙醇離子流圖

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

Thermo Electron Isodat version 3.0軟件用于同位素值的計(jì)算和數(shù)據(jù)獲取。

2 結(jié)果與討論

2.1 參考?xì)怏w的標(biāo)定

參考?xì)怏w的標(biāo)定是青梅酒中同位素比值檢測的重要環(huán)節(jié)，穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜儀是將樣品與參考?xì)怏w的同位素比值作對比進(jìn)行測量。通過使用已知碳同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來對參考?xì)膺M(jìn)行標(biāo)定，測定結(jié)果見表1。碳同位素比值δ13C測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.016%，滿足技術(shù)要求，參考?xì)釩O2的δ13CVPDB標(biāo)定為-21.73%。

2.2 精密度和準(zhǔn)確性測定

采用同一個(gè)樣品重復(fù)實(shí)驗(yàn)考察實(shí)驗(yàn)方法的精密度。按照上述的實(shí)驗(yàn)條件和步驟，同一個(gè)樣品中乙醇的碳同位素比值用FlashEA-IRMS重復(fù)測定8次，并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表2，乙醇碳同位素比值δ13C測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.12%，能滿足實(shí)驗(yàn)的檢測要求。

表1 用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定的參考?xì)怏wCO2的δ13C值*

表2 GC-IRMS測定青梅酒中乙醇的δ13C*

2.3 青梅酒中乙醇δ13C值測定結(jié)果

根據(jù)“1.2實(shí)驗(yàn)方法”的方法步驟測定了4個(gè)品牌青梅酒中乙醇δ13C值，測定結(jié)果見表3。

表3 青梅酒中乙醇δ13C值

由表3可知，4個(gè)品牌的青梅酒中乙醇δ13C值均有差異，品牌A、B、C和D青梅酒中乙醇δ13C值范圍分別為-13.87%～-13.56%、-14.30%～-13.60%、-14.29%～-13.86%和-14.09%～-13.52%，表明了碳同位素比值可以對不同品牌青梅酒的鑒別提供數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)利用氣相色譜-碳同位素比值質(zhì)譜法測定了青梅酒中乙醇碳同位素的比值，通過對儀器測定的精度（碳同位素比值δ13C測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.016%，參考?xì)怏wCO2的δ13CVPDB標(biāo)定為-21.73%）的分析表明，該方法能快速準(zhǔn)確地測定青梅酒乙醇中的碳穩(wěn)定同位素比值，同一個(gè)樣品中乙醇的碳同位素比值用FlashEA-IRMS重復(fù)測定8次，乙醇碳同位素比值δ13C測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.12%，能滿足實(shí)驗(yàn)的檢測要求，測定結(jié)果可靠，準(zhǔn)確率和精確度均滿足測定需求。

4個(gè)品牌的青梅酒中乙醇δ13C值均有差異，品牌A、B、C和D的青梅酒中乙醇δ13C范圍分別為13.87%～-13.56%、-14.30%～-13.60%、-14.29%～-13.86%和-14.09%～-13.52%。通過對碳穩(wěn)定同位素測定結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析表明，僅用碳同位素作為指標(biāo)對青梅酒進(jìn)行產(chǎn)地判別是不夠的，需要進(jìn)一步增加指標(biāo)來判定青梅酒的品牌和產(chǎn)地，因此本研究的后續(xù)部分繼續(xù)對青梅酒中水的氧同位素和金屬元素指標(biāo)進(jìn)行分析，以期達(dá)到青梅酒品牌鑒定和產(chǎn)地溯源的最初目標(biāo)。

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Determination of Stable Carbon Isotopic Ratio of Ethanol in Plum Wine

ZHANG Jian,MAYiqian,SHAO Feilong,LU Yuanyu and ZHU Libo
(1.Guizhou Product Quality Supervision and Inspection Institute,Guiyang,Guizhou 550004;2.China National Quality Inspection&Supervision Center for Alcoholic Beverage&Processed Food,Guiyang,Guizhou 550004,China)

A method of gas chromatography-stable isotope ratio mass spectrometry(GC-IRMS)had been established for the determination of stable carbon isotope ratio(δ13C)of ethanol in plum wine.After plum wine was mixed with acetone,δ13C values of ethanol in plum wine was determined by GC-IRMS.The results showed that such method could quickly and accurately determine the carbon stable isotope ratios of ethanol in plum wine,and the accuracy and precision met the measurement requirements.In the experiment, δ13C values of ethanol in plum wine of four brandswere measured,and the values of brand A,B,C and D were-13.87%to-13.56%,-14.30%to-13.60%,-14.29%to-13.86%,and-14.09%to-13.52%respectively.This method had simple pretreatment and accurate measurement and it could be used for the origin traceability of plum wine.

plum wine;ethanol;stable carbon isotope;origin traceability

TS262.7；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）06-0116-03

10.13746/j.njkj.2017143

國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015IK064);貴州省科學(xué)技術(shù)廳社會攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(黔科學(xué)SY[2013]3111)。

2017-05-25

張建(1982-)，男，高級工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称放c化學(xué)，E-mail：6630495@qq.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-05-26；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170526.1323.001.html。