氣相色譜法測(cè)定不同酒齡棗酒中甲醇含量

彭 松，鎖 然，霍 莉，黃 園，范力欣

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，河北保定071001；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，河北保定071001）

棗又稱紅棗（Fructus jujuba Mill），是中國(guó)特有果品，其具有很高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值[1]，部分用于釀造棗酒。棗酒的生產(chǎn)采用固態(tài)發(fā)酵法，酒的品種以蒸餾酒為主。但由于棗酒中甲醇含量過高限制了其大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。甲醇主要由原料中果膠內(nèi)甲基酯分解而成[2-3]，是棗酒中甲醇的主要來源。甲醇攝入過量容易引起中毒[4-5]、失明甚至死亡[6-8]。因此關(guān)于酒中甲醇含量，國(guó)家已頒布相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[9]。目前檢測(cè)不同樣品基質(zhì)中甲醇含量的方法主要有分光光度法[10]、氣相色譜法[11-14]等。我國(guó)制定GB/T 5009.48-2003《蒸餾酒及配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》，規(guī)定了酒中甲醇含量的測(cè)定方法[15]。近年來運(yùn)用氣相色譜法測(cè)定棗酒中甲醇含量已有相關(guān)報(bào)道[16-17]，但關(guān)于不同酒齡棗酒中甲醇含量的測(cè)定還鮮有報(bào)道。另外國(guó)標(biāo)采用的填充柱柱效低、分離度差，且與目前多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)配制的高靈敏度和穩(wěn)定性的氣相色譜儀不相匹配。因此本研究采用毛細(xì)管氣相色譜法，對(duì)氣相色譜條件進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)不同廠家生產(chǎn)的不同酒齡棗酒中甲醇含量進(jìn)行了測(cè)定，為進(jìn)一步研究棗酒中甲醇含量變化奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甲醇（色譜純）、60%乙醇（色譜純）水溶液 購(gòu)于Honeywell Burdick&Jackson公司；棗酒酒樣 選自保定阜平縣5個(gè)不同酒廠生產(chǎn)的不同年份的原酒（B廠生產(chǎn)的新酒、2年陳、4年陳、6年陳、8年陳、10年陳、20年陳加曲酒以編號(hào)B1、B2、B4、B6、B8、B10、B20表示；C廠生產(chǎn)的2年陳、4年陳加酵母酒以編號(hào)C2、C4；D廠生產(chǎn)的4年陳、5年陳、8年陳、10年陳、13年陳酒以編號(hào)D4、D5、D8、D10、D13表示；E廠生產(chǎn)的3年陳、4年陳、5年陳酒以編號(hào)E3、E4、E5表示；F廠生產(chǎn)的3年陳、6年陳、9年陳、12年陳酒以編號(hào)F3、F6、F9、F12表示）。

Agilent 6820型氣相色譜儀：配有氫火焰離子化檢測(cè)器 美國(guó)Agilent公司；TB-215D型微量分析天平 德國(guó)賽多利斯股份有限公司；TG-35MS毛細(xì)管色譜柱（30m×0.25mm×0.5μm） 美國(guó)Thermo公司；Agilent 10μL氣相進(jìn)樣針，Agilent Cerity Chemical色譜工作站。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 色譜條件 進(jìn)樣口溫度240℃；升溫程序：初始溫度40℃保持2min，以5℃/min升至90℃，再以50℃/min升至230℃；檢測(cè)器溫度：300℃；氫氣：30mL/min；空氣：400mL/min；載氣為氮?dú)猓涣魉?mL/min，分流比100∶1，進(jìn)樣量1μL。

1.2.2 樣品分析 將棗酒樣品按色譜條件進(jìn)行測(cè)定。采用保留時(shí)間以及標(biāo)準(zhǔn)添加法定性，外標(biāo)法定量。以60%乙醇溶液進(jìn)行參比，計(jì)算棗酒樣品中甲醇含量時(shí)，應(yīng)乘以60再除以相應(yīng)的酒精度數(shù)值[9]。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

實(shí)驗(yàn)中分別將HP-INNOWAX（30m×0.25mm×0.25μm）、TG-WAXMS（60m×0.25mm×0.25μm）、TG-35MS（30m×0.25mm×0.5μm）、HP-5MS（30m×0.25mm×0.25μm）色譜柱進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。當(dāng)選用HP-INNOWAX、TG-WAXMS、HP-5MS色譜柱時(shí)，甲醇與雜質(zhì)不能完全分離，而選用TG-35MS時(shí)能夠把甲醇和雜質(zhì)很好的分離，并且具有良好的靈敏度，能夠滿足檢測(cè)需要。

2.2 色譜條件的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)了不同的柱初始溫度與分流比對(duì)被測(cè)組分分離度的影響。當(dāng)初始溫度為40、50、60、70℃，分流比為：40∶1、60∶1、80∶1、100∶1、120∶1時(shí)，進(jìn)行了色譜條件的組合實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：柱的初始溫度為40℃，分流比為100∶1時(shí)，分離效果比較好，有較高的準(zhǔn)確度，保留時(shí)間適中（見圖1、圖2）。因此確定其為最終檢測(cè)條件。

圖1 甲醇標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖Fig.1 GC chromatogram of methanol standards

圖2 棗酒樣品氣相色譜圖Fig.2 GC chromatogram of jujube wine

2.3 回歸方程、精密度及檢出限的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取甲醇標(biāo)準(zhǔn)品4g置于10mL容量瓶中用60%乙醇水溶液定容，得到400mg/mL的儲(chǔ)備液。分別吸取儲(chǔ)備液用60%乙醇水溶液稀釋，配成系列濃度分別為0.25、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、20.00mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。按1.2.1的色譜條件和1.2.2的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析，以組分的濃度（X）對(duì)應(yīng)峰面積（Y）進(jìn)行線性回歸分析，得線性方程、相關(guān)系數(shù)r、線性范圍；準(zhǔn)確吸取0.50mg/mL甲醇標(biāo)準(zhǔn)液1μL平行進(jìn)樣6次，統(tǒng)計(jì)色譜峰面積，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差以評(píng)價(jià)方法的精密度；以3倍信噪比計(jì)算檢出限，結(jié)果見表1。

表1 甲醇的標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 1 Standard curve，detection limit and RSD of the methanol

2.4 加標(biāo)回收率的測(cè)定

參照未加標(biāo)樣品中甲醇的含量水平，精確稱取30.00mg甲醇標(biāo)準(zhǔn)品加入到10mL棗酒樣品中按1.2.1的色譜條件和1.2.2的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析，平行做3份，與未加樣品含量比較，計(jì)算每份樣品的加標(biāo)回收率，并統(tǒng)計(jì)結(jié)果（見表2）。

表2 甲醇的平均回收率Table 2 Average recovery of the methanol

從圖1、圖2可以看到，在選定的分析條件下，甲醇在10min內(nèi)實(shí)現(xiàn)了良好分離。從方法評(píng)價(jià)的結(jié)果來看，此方法具有較好的靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度，可以用于棗酒樣品中甲醇的分析檢測(cè)。

2.5 棗酒中甲醇含量分析

分別對(duì)五個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的棗酒進(jìn)行采樣和分析。按照上述1.2.1、1.2.2的方法，對(duì)21個(gè)酒樣中甲醇含量進(jìn)行了分析比較，含量測(cè)定結(jié)果見圖3。

由圖3可以看出，由于不同廠家的生產(chǎn)原料品種及生產(chǎn)工藝不同，其生產(chǎn)的棗酒中甲醇含量各不相同。其中B廠生產(chǎn)的棗酒中甲醇含量在3.32～4.08mg/mL之間，以10年陳酒含量最低，4年陳酒含量最高；C廠生產(chǎn)的2年陳、4年陳加酵母酒中甲醇含量分別為3.44mg/mL和4.38mg/mL；D廠生產(chǎn)的所有棗酒中甲醇含量以10年陳酒含量最低為3.57mg/mL，4年陳酒含量最高為4.33mg/mL；E廠生產(chǎn)的三個(gè)棗酒中甲醇含量分別為4.74、4.03、3.80mg/mL；F廠生產(chǎn)的棗酒中甲醇含量在3.67～4.29mg/mL之間。以上結(jié)果表明，棗酒在陳釀過程中甲醇的相對(duì)含量總體呈下降趨勢(shì)，但變化不大；然而所測(cè)棗酒樣品甲醇含量均超過國(guó)家限制規(guī)定（≤1.2mg/mL）[9]。

圖3 不同酒齡棗酒中甲醇的含量（n=3）Fig.3 The methanol content of different jujube wine ages（n=3）

3 結(jié)論

本項(xiàng)研究對(duì)毛細(xì)管氣相色譜測(cè)定甲醇方法進(jìn)行了優(yōu)化，本方法具有良好的靈敏度和精密度，且操作簡(jiǎn)單，可用于棗酒中甲醇含量的質(zhì)量分析與控制。采用此方法對(duì)棗酒中甲醇含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，所測(cè)不同酒齡棗酒中甲醇含量在3.32～4.74mg/mL之間。

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