董榕貴,張 潔,楊樹江,楊昌彪
(貴州省檢測技術(shù)研究應(yīng)用中心,貴州 貴陽 550014)
貴州仁懷素以“中國酒都”著稱,貴州酒文化深厚而獨(dú)特,貴州白酒產(chǎn)業(yè)在中國具有十分重要的地位,但2012 年白酒塑化劑事件對(duì)白酒產(chǎn)業(yè)造成了較大的影響,引起人們廣泛關(guān)注。
塑化劑,又名增塑劑,是工業(yè)上被廣泛使用的高分子材料助劑,在塑料加工中添加這種物質(zhì),可以增加其柔韌性,更容易加工。塑化劑種類繁多,其中使用最廣泛是一群稱為鄰苯二甲酸酯類的化合物,全球每年的使用量在800 萬噸以上,占75 %以上份額,其中鄰苯二甲酸二異辛酯(DEHP)生產(chǎn)最多,其次是鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)。
鄰苯二甲酸酯類塑化劑的主要危害不是致癌毒性,而是生殖毒性。鄰苯類塑化劑因其分子結(jié)構(gòu)類似荷爾蒙,故被稱為“環(huán)境荷爾蒙(Endocrine Disrupting Chemical,簡稱EDCs)”,塑化劑通過食物鏈進(jìn)入人體,干擾人體正常激素分泌,造成內(nèi)分泌失調(diào),長期食用含有塑化劑的食品,有可能導(dǎo)致性發(fā)育異常、引發(fā)肝癌等危險(xiǎn),同時(shí)還會(huì)造成雌性動(dòng)物繁殖力下降。因此,白酒中的塑化劑備受關(guān)注。2012 年塑化劑超標(biāo)事件,使整個(gè)白酒行業(yè)陷入了危機(jī),塑化劑也逐漸出現(xiàn)在大眾的視野,引起人們廣泛關(guān)注。國家衛(wèi)生計(jì)生委于2014 年6 月27 日公布白酒產(chǎn)品中塑化劑風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,表示白酒中DEHP 和DBP 的含量在5 mg/kg 和1 mg/kg 以下時(shí),對(duì)飲酒者的健康風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平。
白酒中塑化劑主要來源于原料,白酒基酒中的塑化劑含量較高,其中DBP 是白酒中檢出率最高且含量最高的塑化劑,若直接進(jìn)行勾兌,將造成成品酒的質(zhì)量安全問題,危害消費(fèi)者健康,且會(huì)引起產(chǎn)品召回,對(duì)企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。在釀造過程中除選用合格原料之外,對(duì)于已被塑化劑污染的基酒可用物理吸附手段進(jìn)行脫除。張旋等研究了活性炭和大孔樹脂對(duì)4 種鄰苯類塑化劑的脫除,以及對(duì)白酒香氣成分的影響,結(jié)論表明活性炭為塑化劑的最佳吸附劑。唐平華等采用活性炭對(duì)醬香型白酒中的DBP 進(jìn)行脫除,并能保持白酒原有的風(fēng)味?;诖?,本研究以53%vol 酒精含量的濃香型基酒為研究對(duì)象,選用兩種活性炭作為吸附劑,以不同的用量對(duì)DBP 進(jìn)行脫除實(shí)驗(yàn),同時(shí)監(jiān)測乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯以及乳酸乙酯的損失情況,篩選出理想的吸附劑及用量,為白酒中塑化劑的去除工藝提供數(shù)據(jù)支撐。
酒樣:53%vol 濃香型基酒(貴州省遵義市某酒廠)。
試劑及耗材:活性炭,江蘇興宏炭業(yè)科技有限公司;正己烷(色譜純),美國默克公司;無水乙醇(分析純),天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;無水硫酸鈉(分析純),天津科密歐化學(xué)試劑有限公司;鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)標(biāo)準(zhǔn)品,壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司;白酒色譜分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司。
儀器設(shè)備:Thermo scientific Trace 1300-ISQ7000,配備EI 源,美國賽默飛世爾公司;氮吹濃縮儀,美國Organnomation 公司;純水機(jī),美國默克密理博公司;離心機(jī),湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司。
1.2.1 樣品的制備
取53%vol 濃香型基酒500 mL,添加一定量的DBP標(biāo)準(zhǔn)品,混勻備用。
1.2.2 鄰苯二甲酸二丁酯的測定
參照GB 5009.271—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鄰苯二甲酸酯的測定》,取1.00 g 酒樣于10 mL玻璃離心管中,于60 ℃水浴下將乙醇氮吹除去,加入5 mL 正己烷,渦旋2 min,4000 r/min 離心5 min,取上清液供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。
儀器條件如下:色譜柱:DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度:250 ℃,不分流進(jìn)樣;載氣:高純氦氣(純度99.999%),流速1.0 mL/min;柱溫升溫程序:60 ℃保持1 min,以15 ℃/min 升溫至150 ℃,再以8 ℃/min 升溫至230 ℃,傳輸線溫度:280 ℃。
電子轟擊源(electron impaction source,EI):離子源溫度:300 ℃,電離能量70 eV;掃描模式:單離子監(jiān)測掃描(single ion monitoring,SIM):149 m/z、223 m/z、205 m/z、104 m/z,其中定量離子149 m/z。
1.2.3 乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯及乳酸乙酯的測定
取2 mL 試樣,加入1 g 無水硫酸鈉(使用前于300 ℃烘烤4 h),混勻,4000 r/min 離心5 min,取上清液測定。
儀器條件如下:色譜柱:VF-WAXMS(60 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度:250 ℃,分流比60∶1;載氣:高純氦氣(純度99.999%),流速1.0 mL/min;柱溫升溫程序:40 ℃保持6 min,以3 ℃/min 升溫至60 ℃,再以8 ℃/min 升溫至120 ℃,保持1 min,以20 ℃/min 升溫至240 ℃,保持5 min;傳輸線溫度:280 ℃。
電子轟擊源(electron impaction source,EI):離子源溫度:300 ℃,電離能量70 eV;掃描模式:全掃描(Full scan),19~300 m/z。
1.2.4 活性炭及用量的選擇
分別將顆粒狀活性炭和粉末狀活性炭按5 g/kg、10 g/kg、20 g/kg、30 g/kg、40 g/kg、50 g/kg、100 g/kg比例添加到50 mL 酒樣中,混勻,靜置36 h 后,過濾,取濾液分別測定DBP、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯的含量。
由表1 可知,添加DBP 標(biāo)準(zhǔn)品后的濃香型基酒DBP 含量為4.31 mg/kg,遠(yuǎn)高于國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限量,通過對(duì)兩種活性炭及7 種不同用量的試樣進(jìn)行DBP 檢測,結(jié)果表明,活性炭添加量和脫除率呈正比關(guān)系,由于顆粒狀活性炭比表面積較小,吸附效果較弱,添加量在100 g/kg時(shí),原4.31 mg/kg的DBP含量降到國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限量1.0 mg/kg 以下,脫除率為83 %;粉末狀的活性炭表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能,在添加量為5 g/kg時(shí),DBP 的脫除率達(dá)81%,將DBP 含量降低至國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限量以下。由此可見,活性炭對(duì)白酒中的DBP 有良好的吸附效果,粉末狀活性炭吸附效果優(yōu)于較顆粒狀活性炭。
表1 不同活性炭及用量對(duì)DBP含量的影響
對(duì)試樣進(jìn)行DBP 指標(biāo)檢測的同時(shí),測得不同活性炭及用量的乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和乳酸乙酯的含量,如表2、表3 所示。結(jié)果顯示,顆粒狀活性炭在用量100 g/kg 時(shí),乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和乳酸乙酯的損失率分別為25.7 %、28.4%、29.4%和6.0%;粉末狀活性炭在用量5 g/kg時(shí),乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和乳酸乙酯的損失率分別為8.7%、1.1%、2.9%和0.5%,由此可見,在滿足DBP 含量降低至國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限量以下的同時(shí),又能保持原有的風(fēng)味特點(diǎn),最適吸附劑為粉末狀活性炭,且添加量為5 g/kg。
表2 不同顆粒狀活性炭用量對(duì)4種酯含量的影響
表3 不同粉末狀活性炭用量對(duì)4種酯含量的影響
本研究以濃香型基酒作為研究對(duì)象,研究兩種活性炭及不同用量對(duì)DBP 吸附效果的影響,以及對(duì)乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和乳酸乙酯含量的影響。結(jié)果表明,基酒的DBP 含量在4.31 mg/kg水平時(shí),最適活性炭為粉末狀活性炭,且最適添加量為5 g/kg。該方法操作簡便,成本低廉,安全性強(qiáng),在有效脫除DBP 的同時(shí)又能很好的保持白酒原有的風(fēng)味,為其他塑化劑的脫除工藝提供數(shù)據(jù)參考。