白酒相關安全指標的研究進展

卓俊納，趙金松，2，吳衛(wèi)宇，蘇占元

（1.四川輕化工大學生物工程學院，四川宜賓 644000；2.四川省酒業(yè)集團有限責任公司，四川瀘州 646500；3.四川國檢檢測有限責任公司，四川瀘州 646000）

在人們的日常生活過程中，白酒是很常見的飲品，而它的原料就是以高粱、小麥、大米等糧食五谷類作物為主，并借助大曲、小曲等的發(fā)酵作用和功能，通過蒸、煮等環(huán)節(jié)后制成蒸餾酒。白酒是世界六大蒸餾酒之一，更是我國特有的一種蒸餾酒。隨著社會的進步，人民生活水平的提高，白酒越來越成為人們生活中不可或缺的一部分，無論是走親訪友、家庭聚會，還是招待客人、商務用餐，都可以看到它的身影[1]。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示[2]，2014 年，我國白酒產(chǎn)量高達1.26 萬t，銷售收入為5259 億元，占GDP 比重的0.82%；2015 年全國1563 家有一定規(guī)模的白酒企業(yè)總產(chǎn)量1312.8 萬kL，累計銷售收入5558.9億元[3]。

但是隨著白酒市場的快速發(fā)展，許多不法商家為了降低成本，獲得更高的利潤，違規(guī)使用食品添加劑，從而制造出有損消費者健康的劣質(zhì)酒。此外，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)的不斷發(fā)展，重金屬、塑化劑、農(nóng)藥殘留、甲醇、氰化物、氨基甲酸乙酯等污染物在酒類產(chǎn)品中也屢見不鮮，這不僅對消費者的健康與安全造成危害，更是對消費者的一種不負責[4]。產(chǎn)品的質(zhì)量是消費者最重視的問題，特別是食品行業(yè)，一個企業(yè)的生存，很大程度上要靠消費者的信任與支持，當企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，那消費者的信任會全面崩塌，那企業(yè)離破產(chǎn)就不遠了，最經(jīng)典的例子就是“塑化劑事件”與三鹿奶粉的“三聚氰胺事件”。

隨著我國的法律法規(guī)更加完善與嚴格，消費者維護自身權益的意識逐漸增強，因此，白酒企業(yè)要想在激烈的市場競爭中占穩(wěn)一席之地，就必須嚴把產(chǎn)品質(zhì)量關，加強白酒食品安全的風險監(jiān)控[5]。本文對白酒安全指標的研究進展進行一個探討，以期能為白酒質(zhì)量安全控制提供更全面的參考。

1 外源性污染物

1.1 重金屬

從專業(yè)角度來說，只要該物質(zhì)的密度高于4.5 g/cm3，就可將其稱作重金屬，如銅（Cu）、鉛（Pb）、鋅（Zn）、錫（Sn）、鎳（Ni）、鈷（Co）、銻（Sb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、鉍（Bi）等。一些重金屬進入人體會干擾人體內(nèi)正常生理機能，造成慢性中毒，危害健康[6]。白酒中重金屬主要包括鉻、汞、鉛等[7]，特別是汞，這種成分一旦誤入體內(nèi)，必將會使人們的身體受到較大影響和威脅，尤其是肝臟部位的影響十分明顯。一般情況下，只要天然水中的汞含量達到0.1 mL/L，其毒性就會體現(xiàn)，而且很嚴重，再加上長時間的積累和飲水，很可能會出現(xiàn)慢性中毒問題。而作為另一種重金屬的鉛來說，當誤入人體后，幾乎無法排出體外，且當這一成分在體內(nèi)積累含量高于0.1 mg/L，就會影響到人體腦細胞的正常發(fā)展和成長。鉻對人體也會造成不同的影響，比如精神方面的影響。在國家標準GB 2762—2012《食品中污染物限量》中[8]，對白酒中鉛的含量有了更低的限量（0.5 mg/kg）。白酒中重金屬的來源主要是兩個方面：一是釀酒原料谷物在生產(chǎn)過程中，由于空氣、土壤等環(huán)境因素導致其含有一定數(shù)量的重金屬；二是在釀酒過程中，水源的利用也會將重金屬帶入白酒，造成白酒重金屬的污染。

對白酒中重金屬的檢查手段很多，比如原子吸收光譜法(AAS)[9]、原子熒光光譜法(AFS)[10]、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)[11]等。

首先，石墨爐原子吸收法檢測白酒重金屬的方法較為普遍與成熟，該方法可達到直接、精準、快速的檢查要求。郎定常等[12]經(jīng)過該方法對白酒重金屬成分檢測與分析后發(fā)現(xiàn)，鉻(Cr)含量的標準曲線系數(shù)已經(jīng)接近0.9994，相對標準偏差為1.35%，平均回收率為99.00%～114.50%。這種方式具有很強的可操作性與精確性，可以更為快速的滿足對白酒中重金屬鉻的測定要求。除此之外，王書蘭等[13]也構建了進樣-石墨爐原子吸收光譜法，并基于此對白酒的Cu、Cr、Pb 含量進行提取和分析，并得出其各自的占比，其中Cu 含量是1.22 ng/mL、Cr 的含量是0.765 ng/mL，Pb 含量是0.981 ng/mL，加標回收率分別為98.2%、106.6%、97.4%。

其次，使用原子熒光光譜法對白酒重金屬進行分析的國內(nèi)學者也有很多。比如國內(nèi)研究人員唐蓮仙等[14]就在此種方法的基礎上構想了新型的氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法。以白酒作為研究對象，經(jīng)過一系列的實驗操作后得出，鉛標準溶液濃度在0～20.0 μg/L 范圍內(nèi)，且最終曲線的線性比較科學，其成分有1 μg/L，回收率為94.0%～108.0%。嚴臘梅[15]利用該方法對白酒中的總砷進行了提取和研究，最終得出，這種探究方式十分精準和便捷，其精密度為1.3%，加標回收率最低為86.69%，最高可達到115.23%。

再次，電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）也是當前痕量分析檢測領域中很常見的一種檢測方法，之所以應用普遍，主要是因為可以支持多個重金屬同步測量這一要求，而且其涉及范圍廣、操作便捷，所以成為眾多研究者處理白酒重金屬的優(yōu)選方法[16]。汪家勝等[17]表示該方式可以對白酒的Cr、As、Cd、Hg、Pb 予以監(jiān)測。通過一系列實驗操作后得出，各元素檢出限均滿足日常生產(chǎn)重金屬元素監(jiān)控的分析要求，而且線性較好，回收率在84%～110%之間。

1.2 塑化劑

塑化劑的種類多種多樣，且有著多個名稱，增塑劑就是其中之一。當前，市面上的大部分白酒的塑化劑基本說的都是鄰苯二甲酸酯類（phthalate acid esters，PAEs）[18]。其中常 見的有6 種（DEHP、DBP、BBT、DINP、DNOP、DIPP）。塑化劑屬于干擾生物體內(nèi)分泌的化學物質(zhì)[19]，對生物體有諸多不利的影響，例如可導致男性雌性化、生殖器縮小，減弱男性的生殖能力，也會引發(fā)女性性早熟，增加女性患乳腺癌的機率[20-23]。

2011 年，國家衛(wèi)生主管部門把PAEs 歸為第六批“食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)”的范疇中，而且對食物中的鄰苯二甲酸二丁酯（di-n-butyl phthalate，DBP）、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯（dioctylphthalate，DEHP）和鄰苯二甲酸二異壬酯（diisononyl phthalate，DINP）進行了最大殘余量的限定，其中鄰苯二甲酸二丁酯不得超過0.3 mg/kg，鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯不得超過1.5 mg/kg，鄰苯二甲酸二異壬酯不得超過9.0 mg/kg[24]（白酒、其他蒸餾酒除外），該要求僅僅用于排查違法添加行為，并不是食品安全國家標準[25]。2014 年6 月，國家衛(wèi)生計生委辦公廳正式發(fā)布了關于通報成人飲酒者DEHP 和DBP 初步風險評估結(jié)果：在白酒中，DEHP 的含量要低于5 mg/kg，DBP的含量不得超過1 mg/kg[26]。

目前白酒中塑化劑的定量測定一般是按照GB 5009.271—2016《食品中鄰苯二甲酸酯的測定》[27]進行檢測，比如液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜法等等。不過，最近些年也有很多新型的檢測方法，包括離子遷移譜技術和ELISA 試劑盒法等[16]。蘇占元等[25]參照國家標準GB 5009.271—2016，優(yōu)化了氣相色譜以及質(zhì)譜條件，并且利用與氣相色譜儀相匹配的自動液體進樣器來自動添加內(nèi)標。結(jié)果表明，優(yōu)化后的條件能使白酒中16 種鄰苯二甲酸酯得到較好的分離，在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)16 種鄰苯二甲酸酯具有良好的線性關系，平均回收率為88.6%～106.1%，相對標準偏差（RSD）為1.6%～4.3%；優(yōu)化條件后，其使用量可以大幅度縮減，且精度有所提升，很好的滿足了對白酒中鄰苯二甲酸酯檢測的要求。曹必溥等[28]采用了氣相色譜-質(zhì)譜法和ELISA 試劑盒法進行了比較分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，紅酒的DBP、DEHP 等含量更高，而且GC-MS 法檢測紅酒中塑化劑具有高精準度和高回收率，完全滿足紅酒中塑化劑檢測的要求；ELISA 試劑盒法的檢測值比GC-MS 法的檢測值平均要大3.4～5.5 倍，但并不影響ELISA 試劑盒法作為一種初步的快速檢測方法的應用。彭維等[29]使用GC-MS 和ELISA試劑盒法對白酒中的塑化劑進行測定，考察了GCMS 的精確度及回收率、ELISA 試劑盒法的標準曲線，并比較了兩種方法的不同前處理對測定結(jié)果的影響。結(jié)果表明：兩種方法對樣品的測定結(jié)果接近，說明兩種方法都可以對白酒中的塑化劑進行定性定量分析；ELISA 試劑盒法前處理比GC-MS 簡便，且可支持多個樣品同步測試，而且測試時間較短，結(jié)果較為精準，但GC-MS 法正好與之相反，因為該方式每測一個樣品，就需要耗費0.5 h 左右的時間。不過前者也有其獨特的弊端，比如需要與GC-MS法結(jié)合才能進行檢測等。

1.3 農(nóng)藥殘留

高粱、小麥、大米等是白酒生產(chǎn)的主要原料，這些糧食作物在種植的過程中極易因為水源及環(huán)境的影響、或者是農(nóng)藥的使用不當，從而造成自身的農(nóng)藥殘留，進而帶入成品酒中。由于農(nóng)藥具有穩(wěn)定性強、降解率低[30]、致癌致畸等毒性，所以，這些物質(zhì)過多的進入人體內(nèi)，就會讓人們面臨著中毒等問題，輕則慢性中毒，重則癌癥，甚至死亡[31]。目前我國的國家標準中雖未對白酒中農(nóng)藥殘留進行限量，但對釀酒原料已經(jīng)有了嚴格的規(guī)定。在GB 2763—2014《食品中最大農(nóng)藥殘留限量》[32]標準中，明確規(guī)定了2，4-滴、六氯苯等387 種農(nóng)藥3650項的最大殘留限量值。

當前，能夠達到農(nóng)藥殘留檢測標準的現(xiàn)有技術和手段十分有限，且這些技術幾乎都聚集在氣相色譜法（GC）、液相色譜法（LC）等領域中。何開蓉等[33]首次建立了液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時對白酒中殘留的抗蚜威、惡蟲威等8 種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的定性和定量測試方法，此8 種農(nóng)藥殘留的方法檢出限均在0.5～10 μg/kg 之間。結(jié)果表明，這8種農(nóng)藥殘留在白酒中的加標回收率為87.6%～100.0%，精密度為0.89%～5.6%，均滿足測試要求。此研究為深入探討釀酒原料中的農(nóng)藥殘留在白酒生產(chǎn)過程中的遷移與變化規(guī)律建立了方法。我國研究人員王蓉等[34]為了進一步提升白酒中含有的農(nóng)藥殘留的檢出率，構建了新型的色譜-質(zhì)譜、選擇離子檢測等多種方式。這些方式所得出的檢出限為0.4～1.2 μg/L。此方法的檢測時間短、結(jié)果準確，既適用于白酒中有機氯農(nóng)殘的檢測,也適用于酒精性飲料中有機氯農(nóng)藥殘留的檢測。

2 內(nèi)源性污染物

2.1 甲醇

國家有關部門對于白酒的所有成分的含量都進行了嚴格規(guī)定，甲醇就是其中之一[35]，這種成分有著劇烈的神經(jīng)毒性[36]。過量的甲醇攝入會給人體造成巨大的安全隱患[35，37]，主要是侵害視覺神經(jīng)，導致視網(wǎng)膜受損，視覺神經(jīng)萎縮，視力減退甚至雙目失明。這種物質(zhì)是基于釀酒原料的果膠質(zhì)甲氧基分解的基礎上衍生而來的，特別是在谷糠、薯類作為釀酒原料的白酒中，其含量更高[38]。我國有關部門頒發(fā)和執(zhí)行的《食品安全國家標準 蒸餾酒及其配制酒》[39]中對這一成分也進行了嚴格規(guī)定，即糧谷類和其他類的飲料酒中，其含量均要低于0.6 g/L與2.0 g/L。

現(xiàn)如今，對甲醇檢測的方式有很多，比如紫外分光光度法[40-42]、氣相色譜法[43]、高效液相色譜法[44]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[45-46]、近紅外光譜法[47]等。劉美等[48]建立了基于變色酸比色原理快速篩查白酒中甲醇含量的方法。結(jié)果表示，在0.01～0.25 g/L 范圍內(nèi)，方法線性關系較好，顯色梯度明顯，方法檢出限為0.2 g/L，能滿足判定需求。該方法快捷簡單、易于操作，能為甲醇的快速篩查以及在白酒方面的食品安全監(jiān)管工作提供技術參考，但是僅適用于蒸餾酒，不適用于發(fā)酵酒和配制酒。馮俊富等[49]建立了運用氣相色譜內(nèi)標法來測定白酒中甲醇含量的方法。結(jié)果表示，在線性范圍100.9～1008.6 mg/L內(nèi)，方法線性關系良好，相關系數(shù)達到0.9999；方法檢出限為5.0 mg/L，平均回收率分別為96.8%～99.6%。該方法操作簡單，相比于GB 5009.266—2016 的檢測方法來說，縮短了檢測時間，有利于進行大批量樣品檢測。張金玲[47]使用近紅外光譜類型檢測技術對白酒基酒當中的甲醇物質(zhì)含量進行了檢驗，最終的研究結(jié)果表明，該試驗當中確立起的甲醇物質(zhì)分析模型基礎和常規(guī)的氣相色譜分析法的結(jié)構是相同的，在試驗中能保證試驗分析有良好的穩(wěn)定性以及精密度。

2.2 氰化物

氰化物特指帶有氰基(CN)的化合物，主要為氫氰酸（HCN），但凡是在加熱或與酸作用后能釋放出HCN或氰離子的物質(zhì)都具有與HCN 同樣的劇毒作用[50]。當這一物質(zhì)誤入人體內(nèi)部，會讓人體遭遇很強的毒性攻擊，因為這一物質(zhì)會經(jīng)呼吸道和消化道直接進入人體，此時它會產(chǎn)生氰根離子，該離子會影響細胞的正常代謝與成長，逐步會讓人們的各器官衰竭[51]。如果一次性食入100 mg，致死率會達到100%。所以，國家對這一成分的含量進行了明確要求，即白酒中的含量不得超過8 mg/L。

現(xiàn)如今，很多方式都可以達到檢查白酒中氰化物濃度的要求和目的，國標GB 5009.36—2016 中氰化物檢測方法是巴比妥酸-異煙酸比色法[52]，其他學者還研究了化學分析法[53]、色譜法[54]、光譜法[55]、電化學方法[56]等。Giorgio Nota 建立了另一種檢測氰化物的方法，即氣相色譜法，該方法進一步提升了氰化物檢測的精度與準度，且縮減了對其檢查的檢出限，不過，如果白酒中的乙醇過多，也會對其最終結(jié)果產(chǎn)生一定干擾[57-58]。牛力等[59]探索了分光光度法測定白酒中氰化物的方法。對實驗條件進行探索后，運用朗伯-比爾定律計算白酒中氰化物的含量。這種方式易于操作，結(jié)果精準，能有效提高白酒中氰化物的檢測效率。王紫菲等[60]建立了離子色譜-脈沖安培法，用該方式檢出氰化物濃度為5～200 μg/L，線性良好，對白酒類基質(zhì)的檢出限為3.5 μg/L，定量限為9.5 μg/L。此研究方法操作步驟簡單快速，結(jié)果準確，適用于白酒樣品中氰化物的檢測。

2.3 氨基甲酸乙酯

氨基甲酸乙酯（Ethyl Carbamate，簡稱EC，分子式為H2NCOOC2H5）又稱尿烷，是一種無色、無味的晶體或者白色粉末，普遍存在于發(fā)酵食品（面包、醬油[61]和酸奶）和酒精飲料（黃酒[62]、葡萄酒[63]）中。這種成分一旦進入人體內(nèi)，會給人們增加極大的健康隱患和風險，其中其致癌特點尤為突出。這一點通過國際癌癥研究署在1987 年時將其歸為2B 類致癌物這一舉動就能得到印證，而且在2007 年還對其進行再次明確，并將其改為2A 類致癌物[64-65]。在加拿大當局1985 年檢測到從德國進口的酒中含有高含量的EC 后，人們才開始真正關注到酒類飲料中的EC[66]。加拿大衛(wèi)生與防疫部門規(guī)定蒸餾酒中EC 的限量為150 μg/L，因為我國目前尚未出臺有關EC 的限量標準，所以主要以加拿大的作為參照[67-68]。

目前，EC 檢測方法較為完善，主要包括薄層分析法[69]、液相色譜法[70]、氣相色譜法[71]、氣相色譜-質(zhì)譜法[72]、近紅外光譜法[73]等。GB 5009.223—2014《食品安全國家標準食品中氨基甲酸乙酯的測定》[74]中將GC-MS 法用于白酒、黃酒等酒類以及醬油中EC 含量的測定。張順榮等[75]以不同香型的白酒為研究對象，采用了衍生化和GC-MS/MS 聯(lián)用技術檢測分析了多種香型原酒和成品酒中的EC 含量，研究結(jié)果表明，白酒中EC 檢出率為100%，并且與國外蒸餾酒相比，我國白酒中EC含量普遍較高，因此降低白酒中EC 含量勢在必行，并且我國需制定飲料酒中EC 的限量標準。馮向東等[76]以D5-氨基甲酸乙酯為內(nèi)標，采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)結(jié)合GC-MS/MS法分析測定白酒中EC 含量。結(jié)果表示，最佳旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度為40 ℃，在此條件下，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)15 min，加標回收率在97.5%～100.5%之間，標準工作曲線相關系數(shù)R2=0.99996,檢出限為0.6 μg/L，能夠很好的滿足白酒中EC 檢測分析需要，并且也對白酒蒸餾技術改進及自動化生產(chǎn)提供了一種新思路。熊曉通等[77]運用EC 在Q Exactive Focus 高分辨質(zhì)譜儀一級全掃模式下出現(xiàn)源內(nèi)裂解的性質(zhì)，首次建立了檢測醬香型白酒中EC 含量的超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜一級子離子定量法。結(jié)果顯示，方法在12.2～244 μg/L 內(nèi)線性相關系數(shù)大于0.999，檢出限（LOD 值）為0.95 μg/L，加標回收率在83.46%～106.79%之間，相對標準偏差（RSD）為0.67%～3.54%。該方法具有分析速度快、檢出限低、準確度高等優(yōu)點，但僅適用于醬香型白酒中氨基甲酸乙酯的監(jiān)控。

3 存在的問題

雖然很多專家、學者對白酒安全指標的來源及檢測方式予以充分論證和分析，不過仍然存在很多難以解決的問題和難題：①當前研究和應用較多的主要是成品酒中的各項指標的測定值與檢出限，然而對于在白酒生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)的產(chǎn)生以及遷移量的研究與檢測還較少，需進一步探討；②對于一些安全指標，例如氨基甲酸乙酯，在檢測時只能根據(jù)國外的限量標準來做大致的判斷，但是白酒是中國特有的蒸餾酒，所以國外的限量標準可能不太適用，需要結(jié)合我國實情，針對性的規(guī)劃和確定有關標準，進而才能保證最終結(jié)果的科學性與公正性；③目前為止的研究都是在理論知識上的探討，但是白酒生產(chǎn)過程有太多不確定因素，對于有害物質(zhì)的產(chǎn)生以及來源是否還有其他途徑需進一步分析。

4 展望

近年來，關于白酒安全指標的研究逐漸增多，且得出的結(jié)論也頗為豐富，手段越來越先進，技術越來越高端，所以使得氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等多種技術都能應用于白酒安全指標的檢測，檢測方法更加簡便，檢測速度更加快捷，檢出限也逐漸降低。如今，在白酒消費群體年輕化、個性化、消費場景多元化等趨勢背景之下，白酒品牌格局也發(fā)生了巨大變化。隨著偏好健康低度、個性時尚白酒的消費理念不斷深入人心，年輕人對新興白酒的需求正不斷增加。白酒銷售額逐漸增長，但隨之而來的就是更加嚴格的質(zhì)量安全要求以及更加大批量的檢測樣品。在保證基本檢測手段應用的前提下，各學者需要對新型檢測技術進行更加深入的研究與探討，密切關注白酒中的有害物質(zhì)以及相關安全指標的檢測，對其作出合理的安全評估，從而使檢測手段更加高效、快捷，進而保證白酒市場持續(xù)向好發(fā)展。