氣相色譜法測定不同酒齡棗酒中甲醇含量

彭 松，鎖 然，霍 莉，黃 園，范力欣

（1.河北農業大學理學院，河北保定071001；2.河北農業大學食品科技學院，河北保定071001）

棗又稱紅棗（Fructus jujuba Mill），是中國特有果品，其具有很高的營養和藥用價值[1]，部分用于釀造棗酒。棗酒的生產采用固態發酵法，酒的品種以蒸餾酒為主。但由于棗酒中甲醇含量過高限制了其大規模工業化生產。甲醇主要由原料中果膠內甲基酯分解而成[2-3]，是棗酒中甲醇的主要來源。甲醇攝入過量容易引起中毒[4-5]、失明甚至死亡[6-8]。因此關于酒中甲醇含量，國家已頒布相應標準[9]。目前檢測不同樣品基質中甲醇含量的方法主要有分光光度法[10]、氣相色譜法[11-14]等。我國制定GB/T 5009.48-2003《蒸餾酒及配制酒衛生標準的分析方法》，規定了酒中甲醇含量的測定方法[15]。近年來運用氣相色譜法測定棗酒中甲醇含量已有相關報道[16-17]，但關于不同酒齡棗酒中甲醇含量的測定還鮮有報道。另外國標采用的填充柱柱效低、分離度差，且與目前多數檢測機構配制的高靈敏度和穩定性的氣相色譜儀不相匹配。因此本研究采用毛細管氣相色譜法，對氣相色譜條件進行優化，并對不同廠家生產的不同酒齡棗酒中甲醇含量進行了測定，為進一步研究棗酒中甲醇含量變化奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甲醇（色譜純）、60%乙醇（色譜純）水溶液 購于Honeywell Burdick&Jackson公司；棗酒酒樣 選自保定阜平縣5個不同酒廠生產的不同年份的原酒（B廠生產的新酒、2年陳、4年陳、6年陳、8年陳、10年陳、20年陳加曲酒以編號B1、B2、B4、B6、B8、B10、B20表示；C廠生產的2年陳、4年陳加酵母酒以編號C2、C4；D廠生產的4年陳、5年陳、8年陳、10年陳、13年陳酒以編號D4、D5、D8、D10、D13表示；E廠生產的3年陳、4年陳、5年陳酒以編號E3、E4、E5表示；F廠生產的3年陳、6年陳、9年陳、12年陳酒以編號F3、F6、F9、F12表示）。

Agilent 6820型氣相色譜儀：配有氫火焰離子化檢測器 美國Agilent公司；TB-215D型微量分析天平 德國賽多利斯股份有限公司；TG-35MS毛細管色譜柱（30m×0.25mm×0.5μm） 美國Thermo公司；Agilent 10μL氣相進樣針，Agilent Cerity Chemical色譜工作站。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜條件 進樣口溫度240℃；升溫程序：初始溫度40℃保持2min，以5℃/min升至90℃，再以50℃/min升至230℃；檢測器溫度：300℃；氫氣：30mL/min；空氣：400mL/min；載氣為氮氣；流速1mL/min，分流比100∶1，進樣量1μL。

1.2.2 樣品分析 將棗酒樣品按色譜條件進行測定。采用保留時間以及標準添加法定性，外標法定量。以60%乙醇溶液進行參比，計算棗酒樣品中甲醇含量時，應乘以60再除以相應的酒精度數值[9]。

2 結果與討論

2.1 色譜柱的選擇

實驗中分別將HP-INNOWAX（30m×0.25mm×0.25μm）、TG-WAXMS（60m×0.25mm×0.25μm）、TG-35MS（30m×0.25mm×0.5μm）、HP-5MS（30m×0.25mm×0.25μm）色譜柱進行對比實驗。當選用HP-INNOWAX、TG-WAXMS、HP-5MS色譜柱時，甲醇與雜質不能完全分離，而選用TG-35MS時能夠把甲醇和雜質很好的分離，并且具有良好的靈敏度，能夠滿足檢測需要。

2.2 色譜條件的優化

實驗了不同的柱初始溫度與分流比對被測組分分離度的影響。當初始溫度為40、50、60、70℃，分流比為：40∶1、60∶1、80∶1、100∶1、120∶1時，進行了色譜條件的組合實驗。結果表明：柱的初始溫度為40℃，分流比為100∶1時，分離效果比較好，有較高的準確度，保留時間適中（見圖1、圖2）。因此確定其為最終檢測條件。

圖1 甲醇標準品氣相色譜圖Fig.1 GC chromatogram of methanol standards

圖2 棗酒樣品氣相色譜圖Fig.2 GC chromatogram of jujube wine

2.3 回歸方程、精密度及檢出限的測定

準確稱取甲醇標準品4g置于10mL容量瓶中用60%乙醇水溶液定容，得到400mg/mL的儲備液。分別吸取儲備液用60%乙醇水溶液稀釋，配成系列濃度分別為0.25、0.50、1.00、2.00、4.00、8.00、20.00mg/mL的標準溶液。按1.2.1的色譜條件和1.2.2的實驗方法進行分析，以組分的濃度（X）對應峰面積（Y）進行線性回歸分析，得線性方程、相關系數r、線性范圍；準確吸取0.50mg/mL甲醇標準液1μL平行進樣6次，統計色譜峰面積，計算相對標準偏差以評價方法的精密度；以3倍信噪比計算檢出限，結果見表1。

表1 甲醇的標準曲線、檢出限和相對標準偏差Table 1 Standard curve，detection limit and RSD of the methanol

2.4 加標回收率的測定

參照未加標樣品中甲醇的含量水平，精確稱取30.00mg甲醇標準品加入到10mL棗酒樣品中按1.2.1的色譜條件和1.2.2的實驗方法進行分析，平行做3份，與未加樣品含量比較，計算每份樣品的加標回收率，并統計結果（見表2）。

表2 甲醇的平均回收率Table 2 Average recovery of the methanol

從圖1、圖2可以看到，在選定的分析條件下，甲醇在10min內實現了良好分離。從方法評價的結果來看，此方法具有較好的靈敏度、精密度和準確度，可以用于棗酒樣品中甲醇的分析檢測。

2.5 棗酒中甲醇含量分析

分別對五個生產廠家生產的棗酒進行采樣和分析。按照上述1.2.1、1.2.2的方法，對21個酒樣中甲醇含量進行了分析比較，含量測定結果見圖3。

由圖3可以看出，由于不同廠家的生產原料品種及生產工藝不同，其生產的棗酒中甲醇含量各不相同。其中B廠生產的棗酒中甲醇含量在3.32～4.08mg/mL之間，以10年陳酒含量最低，4年陳酒含量最高；C廠生產的2年陳、4年陳加酵母酒中甲醇含量分別為3.44mg/mL和4.38mg/mL；D廠生產的所有棗酒中甲醇含量以10年陳酒含量最低為3.57mg/mL，4年陳酒含量最高為4.33mg/mL；E廠生產的三個棗酒中甲醇含量分別為4.74、4.03、3.80mg/mL；F廠生產的棗酒中甲醇含量在3.67～4.29mg/mL之間。以上結果表明，棗酒在陳釀過程中甲醇的相對含量總體呈下降趨勢，但變化不大；然而所測棗酒樣品甲醇含量均超過國家限制規定（≤1.2mg/mL）[9]。

圖3 不同酒齡棗酒中甲醇的含量（n=3）Fig.3 The methanol content of different jujube wine ages（n=3）

3 結論

本項研究對毛細管氣相色譜測定甲醇方法進行了優化，本方法具有良好的靈敏度和精密度，且操作簡單，可用于棗酒中甲醇含量的質量分析與控制。采用此方法對棗酒中甲醇含量進行測定，結果表明，所測不同酒齡棗酒中甲醇含量在3.32～4.74mg/mL之間。

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