氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測定食用酒精中甲醇含量的探析

梅興天

甘肅省金昌生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 甘肅 金昌 737100

引言：在釀酒生產(chǎn)期間,將會(huì)產(chǎn)生甲醇液體,此液體具有揮發(fā)性,對人體具有一定危害性。國家食品甲醇測定標(biāo)準(zhǔn)中,明確指出氣相色譜技術(shù)為甲醇測定方法。氣相色譜技術(shù),能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)溶液的保存時(shí)間進(jìn)行定性對比分析,測定程序具有繁雜性,定性分析具有便利性,能夠保障測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1 材料與方法

1.1 材料試劑準(zhǔn)備工作

(1)酒精樣品。某高校提供了食用酒精樣品,用作檢測原料。

(2)色譜柱技術(shù)。在檢測時(shí),使用了極性柱子,保證水樣進(jìn)入。水樣輸入時(shí),具有較大的汽化體積,將會(huì)在襯管輸出水汽,由此損壞機(jī)器。因此在上機(jī)前期,脫水處理酒精樣品。脫水處理方式為：使用質(zhì)量為2.5克的無水硫酸鈉,處理容量為5毫升的酒精樣品,在使用旋渦混合器處理10分鐘,靜置于溶液平靜狀態(tài),在樣品瓶中使用濾紙進(jìn)行過濾,運(yùn)行氣譜議測定。

1.2 試驗(yàn)方法

(1)溫度控制方法。樣品輸入位置、離子源,溫度條件設(shè)計(jì)為200℃,接口位置,溫度條件設(shè)計(jì)為250℃。起始溫度為40℃,靜置3分鐘,升溫速度為：每分鐘上升5℃,溫度升至125攝氏度時(shí),溫度保持3分鐘。繼而調(diào)整溫度上升速度,采取每分鐘上升20攝氏度的方法,將溫度升至180攝氏度,此溫度保持2分鐘。

(2)樣品輸入方法。樣品輸入量為1ul時(shí),分批輸入樣品,分流輸入占比為20比1。以氦氣為載氣,設(shè)定線速度的控制形式,柱流量設(shè)計(jì)為：每分鐘1毫升流量。

(3)采樣方法。采取全掃描形式、離子部分掃描形式。全掃描形式中,溶劑未發(fā)生延遲,起始時(shí)間為零。部分離子掃描形式,產(chǎn)生2分鐘延遲,起始時(shí)間確定為2.5分鐘[1]。

(4)配制甲醇標(biāo)液方法。甲醇溶液取樣容量為1.261毫升,使用乙醇溶液對樣品進(jìn)行稀釋,在溶液到達(dá)50毫升刻度時(shí),將會(huì)獲得甲醇標(biāo)液,溶液濃度為：每毫升甲醇含量為20ug。對甲醇標(biāo)液采取稀釋處理,稀釋一號目標(biāo)為15ug、稀釋二號目標(biāo)為10ug、稀釋三號目標(biāo)為5ug、稀釋四號目標(biāo)為2ug,溶液容量均為1毫升,等待上機(jī)測定。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 確定試驗(yàn)條件 由于食用酒精含有一定刺激性氣味,因此猜測酒精樣品中可能含有帶氣味的物質(zhì),比如甲醇、乙酸乙酯等。使用氣譜儀進(jìn)行檢測時(shí),發(fā)現(xiàn)食用酒精并不含有乙酸乙酯,成分包括甲醇、乙醇等。在全掃描檢測形式中,乙醇處于飽和狀態(tài),在3.5分鐘時(shí)采取關(guān)閉燈絲處理,在5分鐘時(shí)采取開啟燈絲處理。在乙醇含量達(dá)到峰值時(shí),燈絲表現(xiàn)為關(guān)閉狀態(tài),錯(cuò)開乙醇含量峰值時(shí)間,能夠提升燈絲使用周期。在燈絲操作期間,信號強(qiáng)度將會(huì)發(fā)生大幅度變化,形成向上/向下的信號。

全掃描形式,在測定樣品時(shí),濃度取值為[1,100]ug/ml。在樣品處理、分流比調(diào)整時(shí),能夠在[1,100]ug/ml范圍內(nèi)進(jìn)行樣品檢測。采取部分離子掃描形式,具有較高檢測靈敏性,獲取的樣品濃度較低,比如樣品濃度為ug/l。在進(jìn)行定量分析時(shí),部分離子掃描形式,相比全掃描能夠獲取更為精準(zhǔn)的檢測限值,使用部分離子掃描方法,具有更高的靈敏度。定量、定性兩種離子,擇取31m/z。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行全掃描時(shí),確定了部分離子掃描形式。

2.2 精密度試驗(yàn) 食用酒精取樣容量5毫升,在樣品處理完成時(shí),測定樣品精密度,共計(jì)測定5次,測定結(jié)果如表1所示。

表1 酒精樣品精密度檢測結(jié)果

2.3 回收率試驗(yàn) 在酒精樣品中,添加確定濃度的標(biāo)液,采取精密度處理形式,上機(jī)測定,檢測結(jié)果-樣品值/理論標(biāo)液濃度=a%。a%是添加標(biāo)液的回收率。試驗(yàn)測定進(jìn)行了兩次。

(1)食用酒精取量為0.5毫升,添加同等容量、稀釋1號15ug濃度標(biāo)液,上機(jī)測試,獲得了標(biāo)液濃度為16.85ug/ml。借助精密儀器,獲取甲醇含量的濃度均值,測得回收率結(jié)果為108%。

(2)食用酒精取量為0.7毫升,添加0.3毫升、稀釋1號15ug濃度標(biāo)液,上機(jī)測試,獲得了標(biāo)液濃度為16.17ug/ml。借助精密儀器,測算甲醇含量的濃度均值,回收率測定結(jié)果為85%。

此方法中,添加標(biāo)液的回收率：一組為108%、二組為85%。回收率測定結(jié)果,順應(yīng)實(shí)驗(yàn)室甲醇含量質(zhì)控規(guī)范[80,120]%的規(guī)范[2]。

2.4 相關(guān)性 標(biāo)液濃度、峰面積的相關(guān)關(guān)系,如表2所示。

表2 標(biāo)液線性關(guān)系

如表2所示：說明甲醇標(biāo)液濃度與峰面積存在正向良性關(guān)系,在濃度增加時(shí),峰面積相應(yīng)增加。

獲得線性關(guān)系方程Y=2711891X+6132410,R=0.9995。線性關(guān)系式,證實(shí)標(biāo)液檢測方法具有較高實(shí)用性,檢測結(jié)果較為精準(zhǔn),符合食用酒精檢測需求。

3 實(shí)驗(yàn)小結(jié)

3.1 甲醇標(biāo)液中的濃度及其峰面積之間存在線性關(guān)系,相關(guān)性大于0.999,證明此種檢測方法,具有測定的精密性優(yōu)勢[2]。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果為4.5%,證實(shí)檢測回收率表現(xiàn)優(yōu)異。

3.3 添加標(biāo)液回收率一組為108%、二組為85%,符合甲醇含量質(zhì)控規(guī)范[80,120]%的標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4 經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)：氣譜儀檢測食用酒精,能夠精準(zhǔn)獲取酒精含量,具有高精準(zhǔn)、高效的檢測能力。適用于食品酒精檢測工作,維護(hù)食品酒精衛(wèi)生安全。

結(jié)論

綜上所述,使用氣譜儀,檢測食用酒精時(shí),檢測結(jié)果：甲醇在標(biāo)液中的占比、峰面積存在線性關(guān)系,相關(guān)性高于0.999,具有較高的精密性,標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為4.5%,回收率表現(xiàn)優(yōu)異,達(dá)到96%、108%。由此確定：氣相色譜檢測方法,具有較高的檢測靈敏性,能夠高效準(zhǔn)確地定量分析甲醇成分。