白酒中甲醇氣相色譜測定方法的研究

王 蒙，仝夢卓，許育民，馮 暉

（河南省食品工業科學研究所有限公司，河南鄭州 450000）

甲醇是白酒中的有害成分，主要由原料中的果膠內甲基酯分解而成[1-2]，是衡量白酒安全質量的重要衛生指標。飲用過多白酒，甲醇在體內積蓄，產生毒性更強的甲酸和甲醛，嚴重影響人體的視神經系統和血液系統。4～10 g 的甲醇即可引起嚴重中毒、失明甚至死亡[3-6]。因此，國家對其含量有著嚴格的規定[7]。目前酒中甲醇檢測的方法有亞硫酸鈉品紅比色法，填充柱氣相色譜法等[8-9]。近年來，毛細管柱氣相色譜法因其快速、高效的特點廣泛應用于白酒樣品成分的檢測中[10-13]。本文采用AT.LZP-930毛細管柱，對儀器檢測條件進行優化和選擇，實現甲醇和乙醛的較好分離，建立了氣相色譜內標法檢測甲醇的分析方法，為白酒中甲醇的日常檢測提供便利。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

耗材及試劑：白酒，市購；乙醇，色譜級；甲醇、乙酸正丁酯、叔戊醇、乙酸正戊酯，純度不小于99 %；13 種白酒混標，河南潤輝科技公司；實驗用水均為超純水。

儀器設備：GC 2010 plus 氣相色譜儀（配FID 檢測器），日本島津公司；AT.LZP-930 白酒專用柱（30 m×0.25 mm×0.1 μm），蘭州中科凱迪化工新技術有限公司；Labsolution色譜工作站。

1.2 實驗方法

1.2.1 氣相色譜測定條件

載氣為氮氣，流速為1.2 mL/min；程序升溫：柱初始溫度50 ℃，保持4 min，以3.5 ℃/min 升溫至150 ℃，保持5 min；進樣口溫度：180 ℃；檢測器溫度：200 ℃；分流比50∶1；氫氣流速：40 mL/min；空氣流速：400 mL/min；進樣量1 μL。

1.2.2 標準溶液的配制

參照GB 5009.266—2016[9]。

1.2.3 樣品測定

吸取試樣10 mL 于試管中，加入20 g/L 內標溶液0.1mL，混勻，取1 μL 進樣，內標多點校正法定量。

2 結果與討論

2.1 內標物的確定

內標物既要能完全溶解于樣品中，不與樣品組分發生反應，又要能被色譜柱所分離，且不受試樣中其他組分峰的干擾。在白酒樣品中分別加入叔戊醇、乙酸正丁酯、乙酸正戊酯3 種內標物，在上述色譜條件下考察內標物在ATLZP-930 白酒專用柱上的出峰情況。隨機抽取15 個市售白酒，通過檢測分析發現3 種內標物均能與甲醇完全分開。但叔戊醇與白酒中的雜醇油異丁醇出峰時間接近，不能達到有效分離；乙酸正戊酯出峰時間處也出現一個未知干擾峰；而乙酸正丁酯出峰時間處無雜質峰干擾。因此，本次試驗確定內標物為乙酸正丁酯。

2.2 色譜條件的選擇優化

2.2.1 柱初始溫度和柱流速

保持其他條件不變，實驗比較了35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃的柱初始溫度。由圖1 可知，溫度越低，甲醇與乙醛及乙醇的分離度越好，但峰型扁平。隨著柱初始溫度的升高，甲醇與乙醛及乙醇的分離度有所下降，但甲醇的峰型逐漸趨于對稱且緊縮尖銳，分離時間也相對縮短。綜合峰型、分離度及分離時間，最終確定柱初始溫度為50 ℃。通過測試比較1.0 mL/min、1.2 mL/min、1.5 mL/min、1.8 mL/min、2.0 mL/min 的柱流速發現，流速增大，甲醇峰型扁平，在1.2 mL/min 流速條件下，甲醇與乙醛既能完全分離，峰型又好（見圖2）。因此流速設定為1.2 mL/min。

2.2.2 分流比

實驗對比了20∶1、30∶1、40∶1、50∶1、60∶1、70∶1的分流比，進樣后發現，在分流比為20∶1 的條件下，甲醇峰型拖尾；從40∶1 處開始甲醇峰型逐漸尖銳（見圖3）。然而隨著分流比的增大，不但會降低甲醇響應面積同時也有可能帶來分流歧視，對定量結果影響較大。因此綜合考慮選用分流比為50∶1。

2.2.3 進樣口溫度和檢測器溫度

從圖4可以看出，進樣口溫度為160 ℃時，甲醇峰型較差。進樣口溫度為180 ℃、200 ℃、220 ℃時，甲醇分離效果好，峰型尖銳對稱。180 ℃時甲醇峰面積最大。因此進樣口溫度選擇180 ℃。為了防止冷凝，檢測器溫度應大于進樣口溫度。通過測試180 ℃、200 ℃、220 ℃、240 ℃的檢測器溫度發現，甲醇與乙醛的分離度及甲醇峰型都較好，但隨著檢測器溫度升高，甲醇峰面積逐漸降低。因此，檢測器溫度選擇200 ℃。

通過實驗，確定氣相色譜測定甲醇的最優條件為：進樣口溫度180 ℃，檢測器溫度200 ℃，柱流量1.2 mL/min，柱初始溫度50 ℃，保持4 min，以3.5 ℃/min 升溫至150 ℃，保持5 min。以乙酸正丁酯為內標物，在此條件下混標溶液及樣品中甲醇與乙醛及乙醇的分離效果好且甲醇峰型對稱尖銳（白酒樣品圖譜見圖5）。

2.3 方法的線性范圍、回歸方程和檢出限

以甲醇系列標準工作液的濃度為橫坐標，以甲醇和乙酸正丁酯色譜峰面積的比值為縱坐標，繪制標準曲線。結果表明，在本色譜條件下，甲醇濃度在0.052～1.04 g/L 范圍內呈線性，線性回歸方程為Y=0.593256x，R2=0.9998，以3 倍基線噪聲計算檢出限為0.02 g/L。

2.4 方法的精密度和回收率[14]

在本色譜條件下，對白酒樣品中甲醇濃度平行測定6 次，計算RSD=0.92 %，加標回收率在94.21%～103.11%之間（如表1所示）。

表1 樣品加標回收率結果

3 結論

本實驗通過對氣相色譜檢測條件的優化和選擇，提高了甲醇的分離度，改善了甲醇的峰型。以乙酸正丁酯為內標采用多點校正，最大限度消除了儀器的系統誤差，增加定量的準確性，甲醇的相關系數為0.9998，相對標準偏差為0.92%。該方法簡單快速，分離效果好，精密度高，重現性好，為今后白酒中甲醇含量的質量分析研究提供了方法依據。