黎海華,羅爾倫,李 蕓,藍勇波
(深圳市計量質(zhì)量檢測研究院,廣東深圳 518000)
酒中乙醇濃度是評價飲料酒質(zhì)量的重要指標之一,強制性食品安全標準《食品安全國家標準 蒸餾酒及其配制酒》(GB 2757—2012)規(guī)定了氰化物和甲醇的限量指標,氰化物和甲醇均需要用到產(chǎn)品的乙醇濃度進行折算。我國現(xiàn)行的酒的國家標準對乙醇濃度有具體要求。目前酒中乙醇濃度的檢測方法《食品安全國家標準 酒中乙醇濃度的測定》(GB 5009.225—2016)包括密度瓶法、酒精計法、氣相色譜法和數(shù)字密度計法等,但其僅對以前老舊的方法進行了一個匯總,對不合理的地方未加以修訂。例如,氣相色譜法測試過程中未進行20 ℃的恒溫;儀器參數(shù)中使用玻璃填充柱,存在分離效能差、易干擾等缺點,且目前的色譜儀大多采用毛細管柱;內(nèi)標物4-甲基-2-戊醇在水中難于溶解。因此,本研究參考有關(guān)資料[1-5]以及美國分析化學家協(xié)會AOAC官方方法AOAC Official Method 983.13 Alcohol in Wines:Gas Chromatographic Method、AOAC Official Method 984.14 Ethanol in Beer:Gas Chromatographic Method,選擇合適的色譜柱、色譜條件和試驗溫度,建立了以正丙醇作為內(nèi)標測定葡萄酒、果酒及啤酒的氣相色譜法。
流通市場上購買的葡萄酒(乙醇濃度標示值12%vol)、果酒(乙醇濃度標示值11%vol)、啤酒(乙醇濃度標示值4%vol)典型樣品各1 批。
乙醇和正丙醇標準品:乙醇(C2H6O,CAS 號:64-17-5,純度≥99.0%),Merck,或經(jīng)國家認證并授予標準物質(zhì)證書的標準品;正丙醇[CH3(CH2)2OH,CAS 號:71-23-8,純度≥99.0%],Merck,或經(jīng)國家認證并授予標準物質(zhì)證書的標準品;一級實驗室用水。
7890B 氣相色譜儀(FID):美國Agilent 公司;K20-NR 恒溫循環(huán)水槽:德國Huber 公司。
1.4.1 色譜條件
色譜柱:鍵合/交聯(lián)聚乙二醇固定相石英毛細管色譜柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣:高純氮;恒流模式;柱流速:1.0 mL·min-1;采用程序升溫:柱初始溫度40 ℃,保持5 min,以3 ℃·min-1速率升溫至55 ℃,再以10 ℃·min-1速率升溫至150 ℃,再以40 ℃·min-1速率升溫至220 ℃,保持5 min;進樣口溫度:200 ℃;檢測器溫度:250 ℃;氫氣流量:30 mL·min-1;空氣流量:350 mL·min-1;進樣量:0.5 μL;進樣方式:分流進樣;分流比:100∶1。
1.4.2 標準溶液的配制
(1)乙醇使用液(10%)。移取恒溫至20 ℃的乙醇10.00 mL 于100 mL 容量瓶中,用20 ℃的水定容至刻度,混勻。臨用現(xiàn)配。
(2)正丙醇內(nèi)標使用液(10%)。移取恒溫至20 ℃的正丙醇10.00 mL 于100 mL 容量瓶中,用20 ℃的水定容至刻度,混勻。臨用現(xiàn)配。
(3)乙醇標準系列工作液。分別移取恒溫至20 ℃的乙醇使用液0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL 和2.00 mL 于10 mL 容量瓶中,用20 ℃的水定容至刻度,再加入20 ℃的正丙醇內(nèi)標使用液0.50 mL,混勻,得到濃度為0.10%、0.20%、0.50%、1.00%和2.00%的乙醇標準系列曲線。臨用現(xiàn)配。
1.4.3 試樣制備
移取1.00 mL 蒸餾后的試樣(液溫20 ℃)于10 mL 容量瓶中,用20 ℃的水定容至刻度線,加入0.50 mL 恒溫至20 ℃的正丙醇內(nèi)標使用液,混勻。
以各標準系列溶液的乙醇含量為橫坐標,以乙醇和正丙醇內(nèi)標峰面積的比值為縱坐標,繪制標準曲線。由圖1可知,在乙醇濃度在0.10%~2.00%,標準曲線方程為y=0.801 70x-0.000 42,相關(guān)系數(shù)(r)大于0.999 9。
圖1 乙醇標準曲線
本文選擇種類為葡萄酒、果酒、啤酒的樣品進行精密度試驗,其RSD 在0.196%~0.648%,符合《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》(GB/T 27417—2017)中對方法精密度的要求,結(jié)果見表1。
表1 精密度試驗測定結(jié)果(n=6)
本文采用加標回收考察方法的正確性。酒中乙醇為主含量物質(zhì),不適合直接進行加標測試,需先以蒸餾加熱方式除去乙醇,剩下的樣品基質(zhì)再用100 mL容量瓶定容,作為空白樣品。在空白樣品基質(zhì)中分別加入低、中、高(啤酒:0.10 %vol、4.00 %vol、8.00 %vol;葡萄酒:0.10 %vol、12.0 %vol、18.0 %vol;果酒:0.10 %vol、10.0 %vol、18.0 %vol)3 種濃度的標準溶液覆蓋對應酒類的常用酒精度范圍,每個濃度進行3 平行測定,計算回收率。由表2可知,方法的平均加標回收率在98.2%~100.0%,符合《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》(GB/T 27417—2017)中對方法回收率的要求。
表2 加標回收率試驗結(jié)果(n=9)
依照《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》(GB/T 27417—2017)準確度評價依據(jù),可根據(jù)已知國家認可的參考方法來評價另一種方法的偏倚,并使用t-檢驗法對分析方法間的顯著性差異進行評估。因此,選取可同時適用GB 5009.225—2016 第一法密度瓶法和本方法檢測的樣品,進行方法對照實驗,以此來對本方法準確度進行考察。選取啤酒、葡萄酒、果酒樣品,使用兩種方法同時測定其乙醇濃度。由表3可知,經(jīng)兩兩配對進行t檢驗,t值在0.60~1.52,均小于2.23[t(0.05,10)=2.23,P=0.95],說明在95%的置信區(qū)間內(nèi),兩種檢測方法檢測結(jié)果不存在顯著性差異,說明本方法準確可靠,符合要求。
表3 方法比對試驗結(jié)果(n=6)
本研究建立了測定葡萄酒、果酒及啤酒乙醇濃度的氣相色譜法,對方法中的線性、精密度、加標回收以及t-檢驗等指標進行全方位的方法學驗證,結(jié)果表明該方法精密度好、準確性高,適合于政府監(jiān)督抽查、企業(yè)質(zhì)量控制等,能夠滿足葡萄酒、果酒和啤酒中乙醇濃度的測定要求。