白酒釀造過程中塑化劑來源分析

馬榮山，韓 營，王鳳蘭，顏廷才,*，張 旋，蔣 玲

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.朝陽市食品藥品監(jiān)督管理局，遼寧 朝陽 122000；3.沈陽科新工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110012）

白酒釀造過程中塑化劑來源分析

馬榮山1，韓 營1，王鳳蘭2，顏廷才1,*，張 旋1，蔣 玲3

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.朝陽市食品藥品監(jiān)督管理局，遼寧 朝陽 122000；3.沈陽科新工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110012）

為探明白酒在釀造過程中的塑化劑來源，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法測定白酒釀造的主要原料及各個階段產(chǎn)物的16 種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的含量。結(jié)果表明，16 種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的平均回收率和精密度分別為84.5%～107.3%、2.9%～7.3%，方法檢出限在0.06～1.3 μg/kg。3 個批次的樣品只檢出了鄰苯二甲酸二甲酯（dimethyl phthalate，DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯 （diethyl phthalate，DEP）、鄰苯二甲酸二異丁酯（diisobutyl phthalate，DIBP）、鄰苯二甲酸二丁酯（di-n-butyl phthalate，DBP）、鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯（dioctyl pathalate，DEHP）5 種塑化劑。DMP、DBP在大渣酒頭、大渣原酒、小渣酒頭、渣原酒、回糟原酒中含量明顯多于其他階段。大渣釀酒階段產(chǎn)生微量的DMP、DBP，小渣釀酒階段產(chǎn)生微量的DEHP，產(chǎn)生量均未超過0.09 mg/kg，可見白酒釀造過程中產(chǎn)生極微量的塑化劑，在不接觸塑料制品的前提下白酒釀造過程中的塑化劑主要來源于原料。

塑化劑；白酒釀造；氣相色譜-質(zhì)譜；來源

塑化劑又稱增塑劑，應用最廣的是鄰苯二甲酸酯類化合物（phthalate acid esters，PAEs），廣泛用于塑料工業(yè)中，研究[1-5]表明，PAEs 具有雌激素的特征及抗雄激素生物效應，其毒性是三氯氰胺的20倍，會損傷人體的腎臟、肝臟、生殖器官，長期在體內(nèi)積累還可能會導致畸形、癌癥、突變等作用，對人體健康已經(jīng)構(gòu)成危害[6-10]。Kamendulis等[11]用獼猴、鼠類和人類的原代培養(yǎng)肝細胞株來研究鄰苯二甲酸酯類對細胞縫隙鏈接通訊和過氧化酶體增殖的相對影響，實驗表明，鄰苯二甲酸酯類可以誘導嚙齒動物產(chǎn)生肝腫瘤。Pogribny等[12]研究發(fā)現(xiàn)，對飼養(yǎng)中的雄性大鼠喂食鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯（dioctyl pathalate，DEHP）后，會引起大鼠體內(nèi)過氧化物酶體的增生，新陳代謝改變等，誘導腫瘤形成和肝細胞發(fā)生癌變。Saillenfait等[13]研究發(fā)現(xiàn)PAEs可引起大鼠胚胎生長緩慢，對胚胎有致畸作用。白酒行業(yè)的“塑化劑”事件更是引起了消費者的極大恐慌及關(guān)注。我國衛(wèi)生部已將PAEs列入第六批“食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)”黑名單，并規(guī)定食品和食品添加劑中鄰苯二甲酸二丁酯（di-n-butyl phthalate，DBP）、DEHP和鄰苯二甲酸二異壬酯（diisononyl phthalate，DINP）的最大殘留量分別為0.3、1.5 mg/kg和9.0 mg/kg[14]。近年來，與塑料接觸的油、肉、水、酒中均檢測出了PAEs[15-19]。關(guān)于白酒中PAEs的來源，有研究顯示與塑料容器及塑料管道的接觸會引起PAEs向白酒中遷移[20-21]，但關(guān)于白酒釀造過程是否產(chǎn)生PAEs卻鮮有研究。

本研究參考GB/T 21911—2008《食品中鄰苯二甲酸酯的測定》[22]及相關(guān)文獻的方法，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測定白酒釀造過程各部分產(chǎn)物中16 種PAEs的含量，探究白酒在釀造過程PAEs的來源。由于PAEs易溶于有機溶劑，在白酒中有很好的溶解性，測定前首先應除去酒精，本實驗采用水浴的方法去除酒精，由于PAEs沸點很高在300 ℃左右，所以水浴去除酒精條件溫和，不會造成PAEs損失。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

釀酒主要原料：高粱、大曲、稻殼、釀酒用水；大渣、大渣酒頭、大渣原酒、大渣酒尾；小渣、小渣酒頭、小渣原酒、小渣酒尾；回糟、回糟原酒；扔糟；均取自遼寧省建平縣某酒廠。

16 種鄰苯二甲酸酯混標溶液：鄰苯二甲酸二甲酯（dimethyl phthalate，DMP）、鄰苯二甲酸二乙酯 （diethyl phthalate，DEP）、鄰苯二甲酸二異丁酯（diisobutyl phthalate，DIBP）、DBP、鄰苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯（bis(4-methyl-2-pentyl) phthalate，BMPP）、鄰苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯（bis(2-methoxyethy) phthalate，DMEP）、鄰苯二甲酸二戊酯（diamyl phthalate，DPP）、鄰苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯（bis(2-ethoxyethyl) phthalate，DEEP）、鄰苯二甲酸二己酯（di-n-hexyl phthalate，DHXP）、鄰苯二甲酸丁基芐酯（butyl benzyl phthalate，BBP）、DEHP、鄰苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯（bis(2-butoxyethl) phthalate，DBEP）、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯（dicyclohexyl phthalate，DCHP）、鄰苯二甲酸二正辛酯（di-n-octyl phthalate，DNOP）、鄰苯二甲酸二苯酯（diphenyl phthalate， DPhP）1 mL，質(zhì)量濃度均為1 000 mg/L；正己烷（色譜純）、丙酮（分析純） 沈陽鼎國藥業(yè)公司；實驗用水均為超純水。

1.2 儀器與設備

7890C-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 標準曲線的制備

準確量取0.1 mL 1 000 mg/L混標溶液于10 mL 容量瓶中用正己烷定容配制成10 mg/L 中間液，分別取不同量的中間液配制成0.01、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00 mg/L系列工作液，配制成的工作液儲存于－10 ℃冰箱中。以PAEs的質(zhì)量濃度為橫坐標，特征碎片離子的峰面積為縱坐標，繪制標準工作曲線。

1.3.2 方法回收率與精密度

稱取統(tǒng)一空白酒樣，配成質(zhì)量濃度為0.10、0.50 mg/L和1.0 mg/L的鄰苯二甲酸酯混標溶液，每個質(zhì)量濃度進行6次平行測定，計算方法回收率與精密度。

1.3.3 樣品的提取

準確稱取液體樣品10.0 mL，于90 ℃水浴鍋中除去酒精，加入4.0 mL正己烷，旋渦混勻1 min，靜置分層，取上清液進行氣相色譜-質(zhì)譜分析。

準確稱取固體樣品5 g（其中高粱粉、大曲粉、稻殼（以干質(zhì)量計算）、酒糟（以鮮質(zhì)量計算））加適量水至50 mL振蕩30 min搖勻（離心），取濾液25 mL加入5 mL正己烷，旋渦混勻1 min，靜置分層，取上清液進行氣相色譜-質(zhì)譜分析。

1.3.4 色譜條件

色譜柱：DB-17MS 石英毛細管柱（30 m×250 μm，0.25 μm），載氣為高純氦氣，流速1 mL/min，不分流進樣，進樣量為1 μL；進樣口溫度：250 ℃；色譜與質(zhì)譜接口溫度：280 ℃；升溫程序：初始溫度60 ℃，保持1 min，以20 ℃/min升溫至220 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升溫至280 ℃，保持5 min。

1.3.5 質(zhì)譜條件

電離方式：電子電離源；檢測方式：選擇離子掃描模式；電離能量：70 eV；質(zhì)量掃描范圍：m/z 35～500，容積延遲時間：5 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 定性分析

圖1為0.2 mg/L標準樣品16 種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的總離子流圖，16 種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的保留時間、定量離子、定性離子及其豐度比見表1。

圖1 標準樣品中16 種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)的總離子流圖Fig.1 Total lon chromatograms of 16 phthalate ester standards

表1 16 種鄰苯二甲酸酯的保留時間、定量離子、定性離子及其豐度Table1 Monitoring ions, retention times and abundance ratios of phthalate esteerrss

2.2 線性方程與方法檢出限、定量限、回收率與精密度

在本實驗條件下，以化合物質(zhì)量濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線，各組分線性方程見表2。在質(zhì)量濃度為0.01～2 mg/L范圍內(nèi)，各組分線性良好。方法檢出限（RSN=3）、定量限（RSN=10）、回收率與精密度見表3。結(jié)果表明，平均回收率為84.5%～107.3%，相對標準偏差為2.9%～7.3%。

表2 16 種鄰苯二甲酸酯類化合物線性方程、相關(guān)系數(shù)Table2 Linear equations with correlation coeffi cients for 16 phthalate esters

表3 方法檢出限、定量限、回收率與精密度Table3 Limits of detection, limits of quantitation, spiked recoveries and relative standard deviation of the presented method

2.3 樣品測定結(jié)果

2.3.1 濃香型大曲酒釀酒工藝

傳統(tǒng)的釀酒工藝為老五甑工藝，見圖2。

圖2 老五甑工藝Fig.2 Flow chart of the traditional liquor manufacturing process “Laowuzeng”

操作要點如下：第1排：新料下窖蒸酒的稱為第1排，根據(jù)甑桶的大小確定投料量，加入30%～40%填充物及約5 倍酒糟，蒸料冷卻后加曲入窖發(fā)酵，立兩渣料。第2排：將第1排兩甑酒醅取出一部分，加入用料總數(shù)20%左右的新原料，配成一甑作為小渣，其余酒醅加入80%左右的原料配成兩甑大渣，進行混燒。第3排：將第2排小渣不加新料蒸酒冷卻，加曲做成回糟發(fā)酵。兩甑大渣循環(huán)第2排操作，配成兩甑大渣和一甑小渣。第4排：將上排的回糟酒醅，進行蒸酒后作為扔糟，兩甑大渣和一甑小渣，按第3排操作配成四甑。以后按此方式循環(huán)操作，每天出窖加入新料后投入甑中為五甑料，其余四甑入窖發(fā)酵，一甑為扔糟[23]。

2.3.2 白酒釀造過程中PAEs變化趨勢

按以上工藝的操作分別對釀酒主要原料：高粱、大曲、稻殼、釀酒用水以及同一批次不同發(fā)酵階段的渣子、酒頭、原酒、酒尾進行檢測，進行3 個批次的檢測，求取平均值。主要檢出的為DMP、DEP、DIBP、DBP、DEHP五種塑化劑，其中DEP低于檢測限，故本實驗以DMP、DIBP、DBP、DEHP為分析對象進行研究。結(jié)果見表4和圖3、4。

表4 釀酒主要原料中塑化劑含量Table4 Contents of phthalate acid esters in the main raw materials for producing liqquuoorr mg/kg

圖3 樣品中DMP、DBP含量變化趨勢Fig.3 Changes in DMP and DBP contents of samples during the liquor manufacturing process

圖4 樣品中DIBP、DEHP含量變化趨勢Fig.4 Changes in DMP and DBP contents of samples during the liquor manufacturing process

由表4可知，釀酒原料中均含有少量PAEs，其中大曲含DBP 0.344 mg/kg，已超過標準規(guī)定的0.3 mg/kg，由圖3、4可以看出，在白酒釀造過程中DMP、DBP含量相對較多，且酒頭、原酒中的含量明顯高于其他部分，DBP在大渣酒頭、小渣酒頭的含量甚至超過標準的3～4 倍。PAEs易溶于乙醇致使隨著乙醇的蒸出PAEs也隨之蒸出，因而在酒頭、原酒中PAEs含量高于酒尾。白酒釀造過程中有少量DIBP、DEHP存在均未超過0.1 mg/kg且變化范圍不大。

2.3.3 白酒釀造過程中PAEs產(chǎn)生情況研究

酒廠實際釀酒過程中大渣和小渣的原料配比為大曲是高粱的25%，稻殼是高粱的30%，高粱與糟按1∶5配比，則在大渣、小渣中酒糟、高粱、大曲、稻殼的比為100∶20∶5∶6?；卦悴慌湫铝希由倭看笄?，發(fā)酵蒸酒后為扔糟，1 000 kg回糟加25 kg大曲則回糟和大曲的比為40∶1。在接酒過程中，當酒廠實際操作酒精度數(shù)小于50°時即認為是酒尾，則此酒廠酒頭、原酒、酒尾的比為1∶8∶20。酒廠實際出酒率為35%，0.5 kg高粱出0.175 kg酒，則蒸出的酒與剩余高粱的比為35∶65。根據(jù)高粱的量以及大渣、小渣中酒糟、高粱、大曲、稻殼的比可得蒸酒后剩余酒糟的量，最后算得酒和糟的比約為1∶12。由于大渣蒸酒后剩余的酒糟用來配小渣，則小渣按比例減去高粱、大曲、稻殼的量就是酒糟的量，同理小渣的糟配回糟，則回糟減去一定比例的大曲就是小渣蒸酒后剩余糟的量。釀酒過程中大渣、小渣含塑化劑分別參照公式（1）、（2）計算。由于公式前后都需要水且水中不含塑化劑或低于檢出限，所以在計算過程中可忽略水。計算結(jié)果見表5。

表5 白酒釀造過程含塑化劑情況Table5 PAE contents of liquor at different manufacturing stages mg/kg

白酒釀造過程產(chǎn)酒主要是大渣產(chǎn)酒和小渣產(chǎn)酒，回糟經(jīng)過3 次發(fā)酵幾乎沒有多少可利用的淀粉，產(chǎn)生的酒很少，故不予考慮。從表5可以看出，大渣釀酒階段產(chǎn)生極微量的DMP、DBP分別為0.039 1、0.082 8 mg/kg，小渣釀酒階段產(chǎn)生極微量的DEHP為0.005 40 mg/kg，可見白酒原酒中的PAEs含量主要來源于原料。

3 結(jié) 論

建立氣相色譜-質(zhì)譜方法檢測白酒釀造過程各個階段產(chǎn)物及原料的16 種塑化劑含量，結(jié)果表明原料及各階段只檢出了DMP、DEP、DIBP、DBP、DEHP 5 種塑化劑，其中DEP低于檢出限；DMP、DBP在大渣酒頭、大渣原酒、小渣酒頭、渣原酒、回糟原酒中含量較多，整個釀酒過程中檢出微量DIBP、DEHP含量不超過0.1 mg/kg；白酒在大渣釀酒階段產(chǎn)生微量的DMP、DBP，小渣釀酒階段產(chǎn)生微量的DEHP，產(chǎn)生量均未超過0.09 mg/kg?？梢姲拙漆勗爝^程中產(chǎn)生極微量的塑化劑，在不接觸塑料制品的前提下白酒釀造過程中的塑化劑主要來源于原料，因此在生產(chǎn)白酒時一定要嚴把原料關(guān)。

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Source Analysis of Phthalate Acid Esters during Liquor Manufacturing Process

MA Rongshan1, HAN Ying1, WANG Fenglan2, YAN Tingcai1,*, ZHANG Xuan1, JIANG Ling3
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2. Chaoyang City Liaoning Province Food and Drug Administration, Chaoyang 122000, China; 3. Shenyang Ke Xin Engineering Consulting Co. Ltd., Shenyang 110012, China)

The objective of this study was to investigate the source of 16 phthalate acid esters by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and to detect the contents of phthalate acid esters in the main raw materials and products during the liquor manufacturing process. The results showed that the average recoveries and precision of 16 phthalate acid esters were in ranges of 84.5%-107.3% and 2.9%-7.3%, respectively, with limits of detection between 0.06 and 1.3 μg/kg. Five phthalate acid esters were detected in three batches of samples including dimethy phalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), di-n-butyl phthalate (DBP), diisobutylphthalat (DIBP) and dioctyl pathalate (DEHP). The contents of both DMP and DBP at the initial and middle stages of distillation were higher than at the late stage. The fi rst fermentation stage produced small amounts of DMP and DBP. The second fermentation stage produced a small amount of DEHP, and each of the products did not exceed 0.09 mg/kg. Thus, the liquor manufacturing process produced trace amounts of phthalate acid esters. They were mainly derived from the raw materials.

phthalate acid esters; liquor manufacturing process; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS); source

TS262.3

A

1002-6630（2015）20-0242-05

10.7506/spkx1002-6630-201520047

2014-12-08

沈陽市科技局計劃項目（F13-184-9-00）

馬榮山（1960—），男，副教授，學士，主要從事食品生物技術(shù)研究。E-mail：marongshan5099@163.com

*通信作者：顏廷才（1978—），男，副教授，博士，主要從事果品蔬菜深加工與活性物質(zhì)提取研究。

E-mail：ytc126127@163.com