白酒中甲醇含量的檢測及能力驗證

李 想

(崇左市食品藥品檢驗所，廣西 崇左 532200)

酒，在我國歷史悠久，酒文化也是非常豐富，人們在生活中離不開酒，它滲透到生活中每一個角落，無論是文學著作還是平時大眾娛樂，亦或者起居飲食中都有酒的影子。

酒是以糧食為原料經發(fā)酵釀造而成的，主要成分是乙醇，但是也含有甲醇與其它雜醇油和酯類物質，而甲醇是白酒中的主要有害成分，是釀造原料和輔料中果膠內甲基酯分解產生[1]。甲醇對人體的危害極大[2]，特別是家庭自釀和小作坊生產的酒，因為設施簡陋，技術落后，質量控制不善，酒中甲醇含量極其容易超標，飲用后危害人們身體健康[3]，對國家和人民的食品安全構成威脅。

近年來食品安全問題已經引起人們高度重視和社會的廣泛關注，根據(jù)“四個最嚴”，即最嚴謹?shù)臉藴?，最嚴格的監(jiān)管，最嚴厲的處罰，最嚴肅的問責，頒布了新修訂的《食品安全法》，也修改了大量的食品安全國家標準，確保廣大人民群眾“舌尖上的安全”。國家食品安全標準 GB 5009.266-2016《食品安全國家標準 食品中甲醇的測定》就是使用內標法測定白酒中甲醇的含量[4]，結合GB2757-2012《食品國家安全標準 蒸餾酒及其配制酒》評判酒中甲醇含量是否合格[5]。這就要求檢驗機構要能夠很好掌握檢驗檢測技術，為食品安全提供強有力的技術支撐。

為了增強檢驗機構的檢驗能力，保證日常檢驗數(shù)據(jù)能夠持續(xù)有效，準確可靠，檢驗檢測主管部門都會對獲證檢驗檢測機構進行檢驗項目能力驗證[6]。實驗室客戶，管理機構和評價機構通過實驗室參加能力驗證的表現(xiàn)，判別實驗室能否勝任所從事的檢測活動，監(jiān)控實驗室能力的持續(xù)狀況，識別實驗室間的差異，為實驗室管理提供依據(jù)。同時也可以作為實驗室內部控制的外部補充措施，滿足持續(xù)改進要求。通過參加白酒中甲醇測定的能力驗證，找到自身的不足，優(yōu)化實驗條件，最終達到滿意的結果。

本實驗采用優(yōu)化后的色譜條件能夠比國標GB 5009.266-2016推薦使用的色譜條件得到更好的響應信號和色譜譜圖，進而提高了譜圖積分精度，得到更加精準完美的實驗數(shù)據(jù)，為提高實驗數(shù)據(jù)的準確可靠性提供技術支撐。本實驗通過采用優(yōu)化后的色譜條件參加白酒中甲醇測定的能力驗證，最終得到滿意的結果，為以后白酒中甲醇測定提供了可靠準確的方法。

1 實 驗

1.1 實驗材料

主要儀器：GC-2010 plus島津氣相色譜儀(配置火焰離子化檢測器FID及Labsolutions工作站)；毛細色譜柱(WondaCap WAX，0.25 mm×60 m，df=0.25 μm)；XS225DU分析天平(感量為0.01 mg)，METTLER TOLEDO；移液槍(1～100 μL/100～1000 μL)，Transferpette。

主要試劑：乙醇(色譜純)，天津光復精細化工研究所；甲醇標準品(純度為99.96%)，Stanford Analytic Chemicals Inc.；叔戊醇標準品(純度：99.45%)，Stanford Analytic Chemicals Inc.；水為GB/T6682規(guī)定的二級水[7]。

1.2 實驗方法

色譜柱：WondaCap WAX 0.25 mm×60 m，DF=0.25 μm；柱溫：初溫35～50 ℃，保持1 min，以4.0 ℃/min升到130 ℃，以20 ℃/min升到200 ℃，保持5 min；進樣量：1 μL；檢測器溫度：250 ℃；進樣器溫度：160～240 ℃；載氣流速：0.8～1.2 mL/min；分流比：20∶1～60∶1。

40%乙醇溶液：量取40 mL乙醇，用水定容至100 mL，搖勻。

甲醇標準儲備液：精密稱取0.1070 g甲醇至100 mL容量瓶，用40%乙醇溶液定容至刻度，混勻，即濃度為1070 mg/L。

叔戊醇標準溶液：精密稱取 0.5050 g叔戊醇至25 mL容量瓶，用40%乙醇體溶液定容至刻度，混勻，即濃度為20200 mg/L。

甲醇系列標準工作液：分別吸取0.25 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、8.0 mL、10.0 mL甲醇標準儲備液，于5個10 mL比色管，用乙醇溶液定容到刻度，依次配置成甲醇含量為26.75 mg/L、107 mg/L、214 mg/L、428 mg/L、856 mg/L、1070 mg/L的系列標準溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用。

待測樣品溶液：吸取試樣10.0 mL于試管中，加入0.10 mL叔戊醇標準溶液，搖勻，備用。

2 結果與討論

2.1 進樣口溫度對譜圖的影響

進樣口溫度從160 ℃、180 ℃、200 ℃、220 ℃到240 ℃依次升高，譜圖峰形逐漸變高，峰形展寬逐漸減小，譜圖明顯改善。200 ℃時譜圖有明顯改善，如圖1所示。

圖1不同溫度對甲醇峰形的影響

2.2 載氣流速對譜圖的影響

選取三個不同的載氣流速，分別為0.8 mL/min、1.0 mL/min、1.2 mL/min。載氣流速為0.8 mL/min，保留時間偏長，峰形偏寬；1.2 mL/min載氣流速偏大，保留時間短了分離度降低。1.0 mL/min的載氣流速比較適中。結果如圖2所示。

圖2三個不同載氣流速對譜圖的影響

2.3 分流比對譜圖的影響

從國標建議的20∶1分流比開始，按照30∶1，40∶1，50∶1，60∶1的比例不斷增大分流比，當分流比為20∶1，譜峰頂部扁平化并且不光滑。隨著分流比增大，圖譜慢慢變得對稱，峰形頂部由原來的不光滑逐漸變得光滑，但是峰高也逐漸加速變小。分流比在50∶1時，譜峰頂部已經很光滑并且峰高也合適，如圖3所示。

圖3不同分流比對譜峰的影響

2.4 柱溫對譜圖的影響

初始柱溫不同，當柱溫分別在35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃時候，甲醇保留時間和譜峰分離度逐漸變小，在35 ℃和40 ℃時候，譜峰分離效果良好，45 ℃時候分離度迅速減小，50 ℃時譜峰之間基本分不開。40 ℃在保證分離度下具有較短保留時間，有利于提高效率。如圖4所示。

圖4不同初始柱溫對譜圖的影響

2.5 精密度

在重復性條件下連續(xù)進相同樣6次獲得結果的RSD=0.48%，精密度<10%，符合檢驗要求。

2.6 線性相關系數(shù)考察

以甲醇與內標物叔戊醇峰面積比為縱坐標，甲醇與叔戊醇的濃度比為橫坐標，運用最小二乘法算出甲醇的回歸方程為：y=0.479781x-0.00825473，相關系數(shù)R=0.9999，甲醇的濃度在26.75～1070 mg/L之間線性好，線性范圍寬。

2.7 加標回收率

從購買回來的某品牌白酒樣中取出6份，加標高低兩個水平的樣品各3份，兩組加標樣品的回收率是99.58%～100.21%，高低兩組濃度的回收率結果見表1。

表1 甲醇加標回收率

2.8 方法檢出限

該方法檢出限為3倍的樣品濃度除以信噪比，即MDL=3×25 mg/L÷13.4=5.6 mg/L，定量限又為3倍方法檢出限16.8 mg/L，均符合國標的檢出限與定量限要求。

2.9 實驗分析

進樣口汽化溫度的選擇與樣品的性質有關，與譜峰的優(yōu)劣直接聯(lián)系。溫度選擇既要保證目標組分氣化，又要注意過高的溫度將導致樣品分解的可能性增加，合適的進樣口溫度有助于提高儀器靈敏度。載氣流速影響譜圖峰形和保留時間，流量偏小，保留時間偏長，峰形偏寬；流量偏大，分離效果會降低，柱壓也偏高，對后面的定量計算都不好。分流比主要影響色譜峰的峰面積和展寬。分流比增大，譜圖色譜峰越來越銳利，譜峰展寬變小，峰形也更加勻稱，分流比越大，峰形就越好。但是分流比過大必將影響到甲醇的信號靈敏度，增加歧視效應。柱溫對待測物質能否有效分離起到很大的作用，是一個重要的操作參數(shù)。原因是柱溫主要影響分配系數(shù)，分配比以及在兩相中擴散系數(shù)，從而影響分離度和分析時間。提高柱溫有利于提高待測組分在兩相中的擴散速率，加速出峰時間，但會降低柱子選擇性，不利分離。從上面單一實驗因素結果比對中綜合尋找色譜條件優(yōu)化組合，即色譜柱溫初溫40 ℃，進樣口溫度200 ℃，載氣流速1.0 mL/min，分流比50∶1，其余條件與1.2相同，實驗結果表明精密度、線性相關系數(shù)、加標回收率以及方法檢出限都非常優(yōu)良，該優(yōu)化方法可應用于白酒中甲醇能力驗證實驗。

2.10 使用本方法參加白酒中甲醇測定能力驗證結果

把廣西產品質量檢驗研究院發(fā)放的兩份盲樣按照1.2方法步驟配制，搖勻，備用。

采用2.9優(yōu)化后的色譜條件測定2組盲樣白酒樣品中甲醇的含量，每組樣品平行測定兩次，RSD分別為0.15%、0.39%，驗證結果的比分數(shù)Z分別為-0.72和-0.06，|Z︱≤2，屬于滿意的能力驗證，結果如表2所示。

表2 能力驗證實驗結果

3 結 論

根據(jù)國標GB 5009.266-2016的參考條件設置儀器參數(shù)得到的譜峰扁平化拖尾嚴重，譜峰不對稱并且頂部不光滑，譜峰過高過大，嚴重影響后面的數(shù)據(jù)準確性和可靠性，并不能直接應用于甲醇檢驗，遂逐一對實驗中的色譜條件進行單因素實驗，經過實驗得到優(yōu)化色譜條件，即進樣器溫度200 ℃，載氣流速1 mL/min，分流比為50∶1，柱溫初溫40 ℃，在26.75～1070 mg/L濃度之間線性好，相對標準偏差(n=6)為0.48%，絕對差值也小于其算術平均值的1%，回收率達到99.58%～100.21%，線性相關系數(shù)R=0.9999，方法檢出限MDL=5.6 mg/L，優(yōu)良的回收率和精密度、極低的檢出限，線性范圍寬，重現(xiàn)性非常好，達到并優(yōu)于國標要求。將優(yōu)化后的方法應用于2017年白酒中甲醇的能力驗證，驗證結果由于實驗室的比分數(shù)Z分別為-0.72和-0.06，|Z︱≤2，被廣西壯族自治區(qū)質量技術監(jiān)督管理局認可。綜上本方法經過優(yōu)化后適用于白酒中甲醇測定的能力驗證。