白酒中甲醇檢測方法研究進(jìn)展

李紅洲，彭小東，談曉君，張 瓊，陳大鵬，楊路寬，張 建

（1.貴州省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，貴州貴陽550016； 2.貴州科標(biāo)測試技術(shù)有限公司，貴州貴陽550001）

白酒中甲醇檢測方法研究進(jìn)展

李紅洲1，彭小東1，談曉君1，張 瓊1，陳大鵬1，楊路寬2，張 建1

（1.貴州省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，貴州貴陽550016； 2.貴州科標(biāo)測試技術(shù)有限公司，貴州貴陽550001）

白酒產(chǎn)業(yè)是我國重要的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)之一，隨著人民生活水平的提高，人們對白酒的質(zhì)量及品質(zhì)有著更高的要求。近年來市場上假酒或偽劣酒銷售有日益嚴(yán)重的現(xiàn)象，甲醇是假酒或偽劣酒中最主要的有害物質(zhì)。如何正確、快速、簡單的評定或檢測酒的質(zhì)量及品質(zhì)一直是白酒研究領(lǐng)域的重點(diǎn)。主要對近20年來利用顯色法及氣相色譜檢測法對白酒中甲醇含量的檢測進(jìn)行簡要綜述。

白酒； 檢測； 甲醇； 毛細(xì)管氣相色譜

白酒是中國特有的一種蒸餾酒，不僅是中華民族性格和情感精神的文化，更是中華民族表情達(dá)意的重要載體。作為我國傳統(tǒng)文化傳承的重要載體，白酒更是中華文明薪火相傳的見證者。我國白酒千年來與我國文明同生共榮的歷程表明，白酒具有極強(qiáng)的生命力，極具包容性和感染力，能夠成功突破歷史的局限性，使之成為中華民族文化傳承中不可或缺的物質(zhì)與精神元素。近年來，全國各地散裝白酒的食品衛(wèi)生安全問題比較突出，市場上假酒事件屢見不鮮。這些白酒飲用安全事件的頻繁發(fā)生，使廣大飲酒消費(fèi)者的健康和安全受到嚴(yán)重威脅，已經(jīng)引起社會的廣泛關(guān)注，社會對“安全飲品”的呼聲越來越高。

甲醇是白酒中最主要的有害物質(zhì)，有劇烈的神經(jīng)毒性，主要侵害視神經(jīng)，導(dǎo)致視網(wǎng)膜受損，視神經(jīng)萎縮，視力減退和雙目失明。甲醇容易在體內(nèi)蓄積，長期少量攝入甲醇亦會引起體內(nèi)許多臟器的慢性損傷。甲醇在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物為甲醛和甲酸，毒性分別比甲醇大30倍和4倍，會對人體造成更大的傷害。我國《蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 5009.48—2003）規(guī)定以谷物為原料的白酒中甲醇含量應(yīng)≤0.04 g/100 mL，以薯干等代用品為原料的白酒應(yīng)≤0.12 g/100 mL（均以60%vol蒸餾酒折算）。本文主要通過對近20年來利用顯色法及氣相色譜檢測法對白酒中甲醇的檢測進(jìn)行簡要綜述。

1 顯色法檢測白酒中甲醇

顯色法檢測白酒中的甲醇主要分為兩個(gè)步驟，首先通過氧化劑氧化甲醇生成甲醛，隨后再利用顯色劑與甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行顯色從而達(dá)到檢測目的。氧化劑通常選用具有強(qiáng)氧化性的高錳酸鉀，顯色劑通常選用品紅或2,4-二硝基苯肼等。

由于白酒中醇類化合物種類較多，所以氧化成醛的種類也較多，通常對檢測有一定的干擾。2001年，趙艷萍等[1]利用亞硫酸品紅溶液為顯色劑，以高錳酸鉀為氧化劑氧化醇類生成醛，通過研究發(fā)現(xiàn)白酒中的其他醛類以及經(jīng)過高錳酸鉀氧化后生成的醛類化合物（如乙醛、丙醛等）與亞硫酸品紅溶液作用也顯色，但在一定濃度的硫酸酸性溶液中，除甲醛可以形成歷久不褪色的紫色外，其他醛類所顯示的紫色在一定時(shí)間后可消退。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)高錳酸鉀氧化后需要靜置60 min后再比色，其結(jié)果具有色澤穩(wěn)定、結(jié)果準(zhǔn)確、便于操作、干擾低等優(yōu)點(diǎn)。

利用分光光度法測定白酒中甲醇普遍采用氧化法，將甲醇氧化成甲醛再用亞硫酸品紅顯色。在此過程中，由于氧化顯色等諸多因素的影響，往往造成樣品的檢測結(jié)果具有差異性。2001年，李強(qiáng)等[2]對影響甲醇檢測準(zhǔn)確度的諸因素，進(jìn)行試驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線、氧化時(shí)間及顯色溫度和時(shí)間都有一定影響。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線可發(fā)現(xiàn)在甲醇濃度小于0.08 mg/mL和大于0.8 mg/mL時(shí)，曲線呈彎曲狀，已偏離朗伯-比耳定律，當(dāng)所測樣品濃度在此范圍內(nèi)時(shí)，測定結(jié)果的準(zhǔn)確度已降低；在T-A曲線中，隨著時(shí)間的延長，吸光度逐漸增大，當(dāng)時(shí)間為10 min時(shí)，吸光度達(dá)到最大，此時(shí)氧化已完全。隨著時(shí)間的延長，吸光度又逐漸變小，這時(shí)甲醇又進(jìn)一步被氧化成甲酸，不能與亞硫酸品紅溶液顯色。在氧化時(shí)，必須注意氧化時(shí)間，保證定時(shí)氧化10 min；在亞硫酸品紅溶液顯色過程中，隨著溫度的升高，顯色時(shí)間逐漸變短，但所測數(shù)據(jù)波動較大。這是因?yàn)樵跍囟壬吆?，亞硫酸品紅與甲醛生成絡(luò)合物的性質(zhì)已不穩(wěn)定，造成顯色后顏色的變化。在20℃、25℃時(shí)，所測數(shù)據(jù)波動不大，但20℃時(shí)顯色所需的時(shí)間較長。所以在測定時(shí)，選擇25℃，顯色30～40 min，檢測效果較理想。

2002年，王洪勇等[3]利用高錳酸鉀氧化甲醇，在變色酸法的基礎(chǔ)上，通過采用固體試劑、混合試劑及微型光電比色計(jì)，建立能在現(xiàn)場進(jìn)行酒中甲醇測定的方法，解決了現(xiàn)場檢測甲醇的需要。該方法具有靈敏、準(zhǔn)確、迅速等特點(diǎn)，符合國家衛(wèi)生評定要求。

2003年，路純明等[4]提出了一種方便、高效、實(shí)用的檢測白酒中甲醇的方法。該方法中以2,4-二硝基苯肼作為顯色劑，利用高錳酸鉀為氧化劑氧化甲醇生成甲醛，最后生成的甲醛與2,4-二硝基苯肼發(fā)生反應(yīng)生成穩(wěn)定的酒紅色腙類物質(zhì)，該腙類物質(zhì)最大吸收波長為390 nm，ε=1.64×103L/mol·cm，線性范圍為0～0.53 mg/mL，線性方程 y=0.00758+0.3257x。測定酒樣回收率94.3%～104.8%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差0.3%～0.6%（n=6）。通過這些結(jié)果可以看出，利用2,4-二硝基苯肼作為顯色劑線性關(guān)系良好，檢出限較低，回收率較高，而且該方法具有方便、快捷、靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，所用儀器設(shè)備在基層單位能夠普及，具有一定的實(shí)用性和推廣性。

2004年，路純明等[5]利用酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法。用光度法測定白酒中甲醇含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線不理想，對草酸硫酸溶液加入量進(jìn)行了研究發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)曲線與草酸硫酸溶液加入量有很大關(guān)系，靈敏度和精密度都有提高。測定了一些白酒樣品中的甲醇含量，測定結(jié)果令人滿意。

2011年，牛桂芬等[6]經(jīng)過對顯色劑品紅-亞硫酸試劑的改進(jìn)，使得標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系得到很大提高，結(jié)果更加準(zhǔn)確。通過實(shí)驗(yàn)可知，該法準(zhǔn)確率較高，重復(fù)性較好，結(jié)果可靠，并且此法簡便靈敏，適宜于白酒中甲醇測定。

2012年，蔡燕等[7]利用分光光度法測定了長沙幾種市售白酒中甲醇的含量。在最佳條件的選擇中發(fā)現(xiàn)，測定甲醇含量的最佳波長為590 nm。6種白酒甲醇含量在0.23～0.27 mg/mL之間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，所選用的長沙市市售白酒中的甲醇含量均未超過國家標(biāo)準(zhǔn)0.4 mg/mL。

2 氣相色譜法檢測白酒中的甲醇

2005年，孫俊紅等[8]采用大口徑、厚膜FFAP毛細(xì)管柱對酒中9種揮發(fā)性成分進(jìn)行分離測定，其中包括甲醇的分離測定，結(jié)果顯示回收率為86%～90%，檢出限為0.001 g/100 mL，線性范圍0.005～0.400 g/100 mL，線性方程y=1.42×108x，相關(guān)系數(shù)r=0.9992，該方法分離能力強(qiáng)、靈明度高、簡便、快速，不僅能夠測定酒中有害成分，同時(shí)還能分離白酒中其他特征成分，對白酒中衛(wèi)生指標(biāo)的監(jiān)測更加準(zhǔn)確，可適用于日常監(jiān)測和酒類中有害成分的快速確認(rèn)。

2007年，陳發(fā)河等[9]建立了一種用毛細(xì)管氣相色譜法測定白酒中甲醇、乙酸乙酯和雜醇油的方法，并對色譜條件進(jìn)行了優(yōu)化。樣品加標(biāo)回收率在91.7%～98.5%之間，相關(guān)系數(shù)在0.9954以上，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差1.1%～3.1%。該方法簡便、快速、準(zhǔn)確、檢測結(jié)果理想。

2008年，鄒志輝等[10]建立了一種用毛細(xì)管氣相色譜(Capillary Gas Chromatography)測定白酒中甲醇和雜醇油的方法，對程序升溫中的溫度和時(shí)間、載氣流速等色譜條件進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，甲醇及雜油醇濃度在0.04～1.00 g/L內(nèi)呈良好的線性關(guān)系(≥0.9991)，樣品加標(biāo)回收率在89.24%～93.21%，該方法具有準(zhǔn)確、可靠、快速等優(yōu)點(diǎn)。

2013年，李儉等[11]利用氣相色譜法同時(shí)測定白酒中甲醇和雜醇油含量，采用HP-INNOWAX毛細(xì)管柱和氫火焰檢測器，外標(biāo)法定量。該檢測方法的測定結(jié)果通過由中國國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(CNCA)統(tǒng)一組織的能力驗(yàn)證，可以用于測定白酒中甲醇、雜醇油含量，且具有準(zhǔn)確、簡便、快速的優(yōu)點(diǎn)。

2013年，袁勇軍等[12]建立氣相色譜法測定白酒中甲醇含量的測量不確定度評定的數(shù)學(xué)模型。從測量程序各步驟評定不確定度的各項(xiàng)來源，對該方法所得結(jié)果的已識別來源的不確定度影響進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果表明，測定結(jié)果不確定度主要來源于甲醇標(biāo)準(zhǔn)溶液、氣相色譜儀定量重復(fù)性。當(dāng)白酒中甲醇含量為0.072 g/L時(shí)，其擴(kuò)展不確定度為0.0066 g/L(K=2)。該研究可為評定白酒中甲醇含量的測量精確度提供參考。

2014年，徐萬秀等[13]采用毛細(xì)管白酒專用色譜柱程序升溫直接進(jìn)樣的氣相色譜方法測定白酒中的甲醇含量，精密度和重復(fù)性好，可直接進(jìn)樣，加快分析速度，而且操作方便，簡單易行，不需任何處理，適合大批量樣品測定。

2014年，吳鋒等[14]利用國標(biāo)（GB/T 5009.48—2003）法、氣相色譜法對2種不同香型（濃香型與芝麻香型）白酒中甲醇含量進(jìn)行測定，結(jié)果顯示，檢測濃香型白酒甲醇采用2種方法的檢測結(jié)果基本一致，但芝麻香型白酒國標(biāo)法甲醇檢測結(jié)果較氣相色譜法高。針對這一現(xiàn)象，對其產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析、驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)芝麻香型白酒背景成分會對國標(biāo)法甲醇檢測產(chǎn)生干擾。在此基礎(chǔ)上，對國標(biāo)法測定甲醇進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)曲線優(yōu)化、芝麻香白酒背景扣除，從而建立了一種適合芝麻香型白酒甲醇日常檢測的方法。

3 總結(jié)

綜上所述,隨著白酒行業(yè)的發(fā)展及人們對健康要求的不斷提高，如何利用簡潔、高效、高靈敏的手段檢測出白酒中的甲醇含量已經(jīng)受到相關(guān)部門及相關(guān)科研人員的高度重視。目前主要方法主要集中于化學(xué)顯色法及氣相色譜法，化學(xué)顯色法具有操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是其干擾或部分不確定因素較多，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度一直在業(yè)界具有爭議。氣相色譜法具有操作簡單、靈敏度高、檢測限廣等優(yōu)點(diǎn)，氣相色譜的使用為白酒中的甲醇含量檢測提供了許多新的策略并得到了推廣，但是由于儀器的使用成本較高，在基層的部分單位較難普及。如何開發(fā)出成本低廉、可靠度高的檢測方法一直是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及難點(diǎn)，且有待進(jìn)一步研究。

[1] 趙艷萍,陳平.白酒甲醇測定中靜置時(shí)間問題分析[J].食品科學(xué),2001,22(12)：63-65.

[2] 李強(qiáng).對影響白酒甲醇檢測準(zhǔn)確度因素的分析[J].釀酒,2001,28(4)：48-49.

[3] 王紅勇,高志賢,陶桂全,等.白酒中甲醇的簡易檢測法研究[J].中國公共衛(wèi)生,2002,18(6)：740.

[4] 路純明,趙二偉,李沛青.2,4-二硝基苯肼法測定白酒中甲醇的研究[J].鄭州工程學(xué)院學(xué)報(bào),2004,25(1)：29-32.

[5] 路純明,徐衛(wèi)河,趙二偉,等.對白酒中甲醇含量國標(biāo)測定方法的改進(jìn)[J].化學(xué)研究,2004,15(2)：39-41.

[6] 牛桂芬.幾種白酒中甲醇含量的測定[J].中國釀造,2011(8)：167-168.

[7] 蔡燕,郭曉宇.長沙幾種市售白酒中甲醇的測定[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2012,29(2)：785-788.

[8] 孫俊紅,何碧英.白酒中甲醇、高級醇類的毛細(xì)管氣相色譜測定法[J].職業(yè)與健康,2005,21(5)：696-698.

[9] 陳發(fā)河,吳光斌.毛細(xì)管氣相色譜法測定白酒中的甲醇、乙酸乙酯和雜醇油[J].食品科學(xué),2007,28(1)：232-233.

[10] 鄒志輝,張艷林,苑麗紅.氣相色譜法測定白酒中甲醇及雜油醇含量的探討[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(2)：158-159.

[11] 李儉,吳海麗,陳金鳳,等.白酒中鉛、錳、甲醇、雜醇油含量的測定法研究[J].中國釀造,2013,32(8)：138-140.

[12] 黃麗金,童優(yōu)蕓,袁勇軍.氣相色譜法測定白酒中甲醇含量測量結(jié)果不確定度的評定[J]安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(13)：5952-5953.

[13] 徐萬秀.毛細(xì)管白酒專用柱氣相色譜法測定白酒中甲醇含量[J].上海計(jì)量測試,2014(5)：27-29.

[14] 吳鋒,張歡,王永軍,等.芝麻香型白酒甲醇含量的測定研究[J].釀酒,2014,41(6)：55-56.

Research Progress in the Detection of Methanol in Baijiu

LI Hongzhou1,PENG Xiaodong1,TAN Xiaojun1,ZHANG Qiong1,CHEN Dapeng1,YANG Lukuan2and ZHANG Jian1
(1.Guizhou Product Quality Supervision&Inspecting Institute,Guiyang,Guizhou 550016;2.Kebiao Testing Technology Co.Ltd.,Guiyang,Guizhou 550001,China)

Baijiu industry is one of the most important economic industries in China.With the improvement of people’s living standard,Baijiu product with higher quality is required.However,we have to face the situation of the increasingly serious sale of fake Baijiu/shoddy Baijiu in recent years.Methanol is the main harmful substance in fake Baijiu/shoddy Baijiu.How to evaluate Baijiu quality rapidly and accurately is always the focus in Baijiu research field.In this paper,the research progress in the detection of methanol in Baijiu by coloration method/capillary gas chromatography in recent 20 years was reviewed.（Trans.by YUE Yang）

Baijiu;testing;methanol;capillary gas chromatography

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）07-0099-003

10.13746/j.njkj.2017121

貴州省科學(xué)技術(shù)廳社會攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(黔科學(xué)SY[2013]3111)；2012年度貴州省質(zhì)監(jiān)系統(tǒng)科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012ZK005)；貴州省科學(xué)技術(shù)廳農(nóng)業(yè)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(黔科合支撐[2017]2549)。

2017-05-07

李紅洲（1987-），男，本科，研究方向?yàn)槭称贩治雠c檢測，E-mail：527497783@qq.com。

張建(1982-)，男，高級工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称放c化學(xué)，E-mail：6630495@qq.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-06-23；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.ts.20170623.1003.002.html。