林龍飛

(成都食品藥品檢驗(yàn)研究院, 四川 成都 610000)

白酒是日常人們不可或缺的食品之一, 其食品安全問題關(guān)乎到人的生命健康, 而甲醇及四大酯是其中重要檢測(cè)指標(biāo)。 甲醇是白酒中一種有毒有害成分, 它的毒性主要表現(xiàn)為可以在人體內(nèi)氧化成甲醛、 甲酸。 甲醛有凝蛋白質(zhì)的作用, 甲酸有很強(qiáng)的腐蝕性, 都會(huì)對(duì)人身體產(chǎn)生不良影響。 目前白酒中甲醇的測(cè)定方法很多, 有比色法、 滴定法、 生物傳感器法等。 汪昕等[1], 研究了氣相色譜法同時(shí)檢測(cè)白酒中甲醇和酯類, 結(jié)果令人滿意。 另外還有張菁菁等[2], 創(chuàng)新性的采用了GCMS 測(cè)定白酒中的甲醇, 結(jié)果令人滿意。 目前國(guó)內(nèi)各個(gè)級(jí)別的檢測(cè)機(jī)構(gòu)普遍采用現(xiàn)行的國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法為GB 5009.266-2016[3]。 張文, 張琪瑋, 周宇等, 在國(guó)標(biāo)的此基礎(chǔ)上, 做了進(jìn)一步研究, 結(jié)果令人滿意[4-5]。 作者通過(guò)閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn), 得出, 目前白酒中的甲醇檢測(cè)的相關(guān)報(bào)道很多, 檢測(cè)方法較為成熟, 且氣相法居多。 但是同時(shí)分離測(cè)定甲醇和四大酯的報(bào)道相對(duì)較少。

白酒中的四大酯于甲醇的性質(zhì)不同, 四大酯的存在為了增加白酒的口感而非毒性, 架期內(nèi)酸與酯之間重新平衡, 對(duì)理化指標(biāo)和口感質(zhì)量都有較大影響。 因此對(duì)白酒中的四大酯的檢測(cè)顯得尤為重要。 目前對(duì)白酒中主要成分的研究鮮有報(bào)道。 買書魁等[6], 基于近紅外光譜技術(shù)對(duì)白酒原酒中關(guān)鍵成分做了定量分析, 其中包含對(duì)四大酯的檢測(cè), 實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人滿意。 陳功[7]早在20 世紀(jì)90 年代, 對(duì)白酒中四大酯色譜分析的校正因子做了預(yù)測(cè), 并對(duì)白酒中的己酸乙酯和乙酸乙酯的功效做詳細(xì)介紹。 另外還有姚晶, 王海瑞, 姚麗萍. 創(chuàng)新性的采用毛細(xì)管柱氣

相色譜外標(biāo)法測(cè)定白酒中的醇類和己酸乙酯[8], 其實(shí)驗(yàn)結(jié)果值得借鑒。 作者根據(jù)實(shí)際工作需要, 結(jié)合國(guó)標(biāo)法, 并對(duì)其優(yōu)化分離條件, 不斷改進(jìn)程序升溫方案, 最終得到較快的分離速度及準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原理

白酒樣品被氣化后, 隨載氣進(jìn)入色譜柱, 不同組分的分配系數(shù)不同, 在色譜柱內(nèi)形成遷移速度的差異而得到分離。 分離后的組分, 先后離開色譜柱, 然后經(jīng)FID 檢測(cè)器檢測(cè), 根據(jù)色譜峰的保留時(shí)間進(jìn)行定性, 利用峰面積以內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量[9]。

1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h3>

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理, 結(jié)合現(xiàn)有國(guó)標(biāo)對(duì)白酒中的甲醇和四大酯的檢測(cè)方法, 作者嘗試摸索分離條件, 將甲醇和四大酯進(jìn)行一次分離, 達(dá)到了節(jié)約檢測(cè)時(shí)間和減少試劑消耗的目。

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

PE680 自動(dòng)進(jìn)樣器、 PE108 位自動(dòng)進(jìn)樣器; DB-WAX UI 色譜柱(規(guī)格: 60 m×0.25 mm×0.25 μm); 容量瓶、 移液器、 燒杯等。

1.4 實(shí)驗(yàn)試劑

色譜純無(wú)水乙醇; 甲醇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), Dr (證書編號(hào):C14995000, 批號(hào): G171438, 純度: 99.89%, 有效期: 2023/1/31); 叔戊醇(內(nèi)標(biāo)), BEpure(純度≥99.7%。 有效期:2021/07/16); 乙酸正戊酯, Sigmia(證書編號(hào): 66962, 批號(hào):BCBW8275, 純度: 99.7%, 有效日期: 2021/03); 乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), BePure(證書標(biāo)號(hào): C13319000; 批號(hào): G148631,純度: 99.9%, 有效日期: 2022/07)。

丁酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), Dr(證書標(biāo)號(hào): CA0931770; 批號(hào):G451223, 純度: 99.7%, 有效日期: 2023/12); 己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), Dr(證書標(biāo)號(hào): C13319000; 批號(hào): G148631, 純度:99.4%, 有效日期: 2023/12)。

1.5 溶液制備

(1)60%乙醇溶液: 量取300 mL 無(wú)水乙醇, 加入200 蒸餾水, 混勻, 現(xiàn)用現(xiàn)配。

(2)甲醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(4.904 g/L): 稱取0.4909 g 甲醇標(biāo)準(zhǔn)品至100 mL 容量瓶中, 用60%乙醇水定容至刻度, 混勻, 4 ℃低溫冰箱密封保存。 有效期2020/05/06-2020/11/05。

(3)叔戊醇內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液(16.04 g/L): 稱取0.8044 g 叔戊醇至50 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇溶液定容至刻度, 混勻,4 ℃低溫冰箱密封保存。 有效期2020/05/06-2020/11/05。

(4)甲醇系列標(biāo)準(zhǔn)工作液: 分別吸取0.05 mL、 0.1 mL、0.2 mL、 0.4 mL、 0.8 mL、 甲醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(4.904 g/L)于5 個(gè)10 mL 的容量瓶中, 用60%乙醇水溶液定容至刻度, 混勻; 其濃 度 為 依 次 配 成 24.52 mg/L、 49.04 mg/L、 98.08 mg/L、196.16 mg/L、 392.32 mg/L 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。 現(xiàn)用現(xiàn)配。

(5)乙酸正戊酯內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液(36.418 g/L)的配制: 準(zhǔn)確稱取0.9132 g 乙酸正戊酯標(biāo)準(zhǔn)品于25 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水溶液定容至刻度, 混勻。 有效期: 2020/06/22-2020/12/21。

(6)乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(40.491 g/L)的配制: 準(zhǔn)確稱取0.7577 g 乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于25mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水溶液定容至刻度, 混勻。 有效期: 2020/07/06-2021/01/05。

(7)丁酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(40.993 g/L)的配制: 準(zhǔn)確稱取1.0279 g 丁酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于25 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水溶液定容至刻度, 混勻。 有效期: 2020/07/06-2021/01/05。

(8)己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(17.502 g/L)的配制: 準(zhǔn)確稱取0.4402 g 己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于25 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水溶液定容至刻度, 混勻。 有效期: 2020/07/06-2021/01/05。

(8)乳酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(48.539 ~30.278 g/L)的配制:準(zhǔn)確稱取1.2208 g 乳酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于25 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水溶液定容至刻度, 混勻。 有效期: 2020/07/06-2021/01/05。

(9)四大酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制: 準(zhǔn)確吸取乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液250 μL, 丁酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50 μL, 己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液500 μL, 乳酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 350 μL 于 10 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水溶液定容至刻度, 混勻。 此時(shí)乙酸乙酯濃度為:1.0120g/L, 丁酸乙酯濃度為: 0.2025 g/L, 己酸乙酯濃度為:2.0870 g/L, 乳酸乙酯濃度為: 1.6989 g/L。

(10)甲醇及四大酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制: 分別取甲醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50 μL、 100 μL、 200 μL、 400 μL、 800 μL; 乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液250 μL, 丁酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50 μL, 己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液500 μL, 乳酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液350 μL 于10 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水定容至刻度, 混勻, 現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.6 儀器條件

(1)程序升溫: 初溫40 ℃, 保持4 min, 以20 ℃ /min 升到100 ℃, 保持 1 min, 以 40 ℃ /min 升到 200 ℃, 保持 1 min。

(2)檢測(cè)器溫度: 280 ℃; 進(jìn)樣口溫度250 ℃。

(3)載氣流量: 1.0 mL/min; 氫氣流量: 45.0 mL/min; 氧氣流量: 450.0 mL/min; 進(jìn)樣量0.5 μL, 分離比20∶1。

1.7 樣品制備

1.7.1 甲醇空白加標(biāo)樣品制備

取4.904 g/L 的甲醇儲(chǔ)備液0.1 mL 于10 mL 的容量瓶中,用60%的乙醇水定容至刻度, 混勻備用。

1.7.2 四大酯空白加標(biāo)樣品制備

準(zhǔn)確吸取乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液250 μL, 丁酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液50 μL, 己酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液500 μL, 乳酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液350 μL 于10 mL 容量瓶中, 用60%的乙醇水溶液定容至刻度,混勻備用。

1.8 檢驗(yàn)過(guò)程

(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線: 分別吸取甲醇單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液, 四大酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液, 甲醇及四大酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液各10.0 mL, 然后加入0.10 mL 叔戊醇標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.1 mL 乙酸正戊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液, 混勻, 上機(jī)檢測(cè)。

(2)工作曲線: 吸取10 mL 白酒樣品, 加入0.10 mL 叔戊醇標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.1 mL 乙酸正戊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液, 混勻, 上機(jī)檢測(cè)。

(3)空白加標(biāo)樣品測(cè)定同白酒樣品方法一樣。

2 結(jié)果與討論

2.1 方法優(yōu)化

2.1.1 進(jìn)樣量與分流比

參考國(guó)標(biāo)及結(jié)合實(shí)際工作, 進(jìn)樣量及分流比采用GB5009.266-2016 中所給出的進(jìn)樣量及分流比分別是1.0 μL 和20∶1。

2.1.2 色譜柱選擇

本文對(duì)兩種常用的色譜柱進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)選擇: 東西電子儀器公司提供的白酒專用類毛細(xì)管柱和DB-WAX UI 毛細(xì)管色譜柱。白酒專用類毛細(xì)管柱, 不耐高溫, 最高溫度只到105 ℃, 在105 ℃內(nèi)采用升序升溫, 效果不明顯, 且出鋒時(shí)間長(zhǎng)。 因此選擇了DB-WAX UI 柱, 溫度承受范圍廣, 且性能穩(wěn)定。

2.1.3 程序升溫

程序升溫的優(yōu)化是作者重點(diǎn)研究對(duì)象。 作者首先采用90 ℃時(shí), 進(jìn)行一次恒溫分離, 確定個(gè)組分的間隔時(shí)間及出鋒順序, 再參考國(guó)標(biāo), 進(jìn)行優(yōu)化。 經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn), 最終確定升溫程序?yàn)? 初溫40 ℃, 保持 4 min, 以 25 ℃ /min 升到 100 ℃, 保持 1 min, 以 40 ℃ /min 升到 200 ℃, 保持 2 min。

2.2 方法驗(yàn)證

2.2.1 甲醇回收率

本實(shí)驗(yàn)分別用甲醇單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液和甲醇及四大酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液分別測(cè)定1.7.1 所制備的樣品, 回收率為: 99.81% 和100.54%, 回收率符合要求, 結(jié)果正確, 結(jié)果如表1 所示。

表1 甲醇測(cè)定結(jié)果對(duì)比Table 1 Comparison of Methanol results

2.2.2 四大酯回收率

本實(shí)驗(yàn)分別用四大酯標(biāo)準(zhǔn)溶液和甲醇及四大酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定1.7.2 所制備樣品中四大酯的回收率。 乙酸乙酯回收率分別為97.59%和101.68%: 丁酸乙酯回收率分別為99.21%和101.33%: 己酸乙酯回收率分別為95.55%和101.84%: 乳酸乙酯回收率分別為96.68%和103.37%。 從以上數(shù)據(jù)可以得出,甲醇及四大酯混合標(biāo)液所測(cè)得的回收率相對(duì)較高, 但是兩種方法所得結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 空白加標(biāo)四大酯校正定結(jié)果Table 2 Calibration results of four esters inblan

表3 空白加標(biāo)甲醇及四大酯測(cè)定結(jié)果Table 3 Calibration resultsofmethano and four esters in blank

2.2.3 精密度

取甲醇及四大酯混合標(biāo)樣第3 個(gè)點(diǎn), 連續(xù)進(jìn)樣11 測(cè), 計(jì)算五個(gè)組分的RSD, 其甲醇的SRD 為0.4%: 乙酸乙酯的SRD 為0.5%: 丁酸乙酯的SRD 為0.5%: 己酸乙酯的SRD 為0.4%:乳酸乙酯的SRD 為0.4%。 儀器精密度符合實(shí)驗(yàn)要求。

2.3 樣品測(cè)定

2.3.1 樣品中甲醇測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)分別用甲醇單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液和甲醇及四大酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液校定樣品中的甲醇, 兩種方法測(cè)定結(jié)果分別為32.10 mg/mL和32.80 mg/mL, 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性為99.93%和99.96%, 白酒中甲醇兩次測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值與算數(shù)平均值的比值為5.00%,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。 結(jié)果如表4 所示。

表4 甲醇測(cè)定結(jié)果對(duì)比Table 4 Comparison of Methanol results

2.3.2 樣品中四大酯測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)分別用四大酯標(biāo)準(zhǔn)溶液和甲醇及四大酯混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液校定樣品中的四大酯, 兩種方法校定結(jié)果分別為: 乙酸乙酯0.7942 g/100 mL 和0.8287g/100 mL, 丁酸乙酯0.1627 g/100 mL和0.1449 g/100 mL, 己酸乙酯1.6025 g/100 mL 和1.5994 g/100 mL, 乳酸乙酯 0.9026 g/100 mL 和 0.9150 g/100 mL。 單點(diǎn)校正。 測(cè)定結(jié)果如表5 所示。

表5 白酒中四大酯測(cè)定結(jié)果Table 5 Determination of four esters in liquor

3 結(jié) 論

本論文所探討的實(shí)驗(yàn)方法不僅節(jié)約檢測(cè)時(shí)間和減少試劑消耗, 且所得數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果均符合國(guó)標(biāo)要求, 數(shù)據(jù)可靠, 可普遍推廣使用。