- 环浡海色质谱绿色新技术
- 刘成雁主编
- 2663字
- 2020-08-27 22:40:58
离子色谱法测定白酒中氰化物的方法研究
刘广福*,谷岩
(辽宁省食品检验检测院,沈阳10015)
白酒作为中国特有的一种蒸馏酒,有着5000多年的悠久历史,历经几千年的发展已成为我国民族的瑰宝,体现着中国传统的深厚文化内涵和丰富的伟大历史[1]。经过长期的发展,我国白酒企业规模日益提升,但在产业高增长的同时,白酒质量问题日益显现。据报道,2014年浙江抽查的460批次白酒中发现3.9%氰化物超标;而在此之前,河南省食药监局刚刚通报,河南省大河酒业有限公司生产的产品沱牌酒,检出氰化物超标两倍多。屡被曝光的“氰化物超标”问题令老百姓对白酒采购望而却步。食品安全国家标准GB2757—2012中对氰化物的限量值为8mg/L[2](以HCN计算,按照100%酒精度折算)。
氰化物是指带有氰基(CN−)的化合物,俗称山柰或山埃。企业生产的白酒中的氰化物一般来自生产原料,如用野生植物根茎、木薯等直接酿酒,在酿酒过程中会产生氢氰酸,导致氰化物含量超标;或是一些勾兑的低档酒,使用了氰化物含量超标的木薯食用酒精造成的。氰化物作为“毒药之王”,氰化物容易引起中毒,轻者呕吐、流涎、气促、腹泻,重者呼吸困难、昏迷、全身抽搐,甚至死亡[3]。目前,国家唯一指定的氰化物检测方法为GB/T5009.48的分光光度法[4],该法普及率高、所需仪器简单,但在实际操作中存在许多问题:样品处理过程繁琐,操作复杂,费时,很多样品在试验过程中出现浑浊现象,从而导致结果无法测定,方法灵敏度较低等[5-6]。针对上述问题,本文采用离子色谱法测定白酒中氰化物含量,本法操作简便、快速、结果准确可靠、实验过程不用有毒试剂,减少了二次污染,丰富了白酒中氰化物的检测方法[7-9]。本研究对白酒中氰化物的检测方法进行了方法学考察,结果表明该方法准确、可靠,为白酒质量监管工作提供了检测技术依据。
1 试验部分
1.1 仪器与设备
离子色谱仪,型号:ICS-5000+(带电化学检测器),公司:美国热电公司;氮气吹扫仪,型号:TTL-DC,公司:北京同泰联科技发展有限公司;超纯水处理系统,型号:MILLI-Q-POD,公司:美国MILLIPORE公司。
1.2 材料与试剂
氰根标准品(50.0μg/ml):中国计量科学研究院;12种不同品牌白酒:市售;超纯水(电导率为18.2MΩ·cm);氢氧化钠(CAS:1310-73-2):Fluka。
1.3 试验方法
1.3.1 样品前处理方法
准确量取白酒样品1.0ml于10ml比色管中,于45℃氮吹10min(除去乙醇及酯类),将样品完全移入容量瓶(100ml)中,并用高纯水定,经0.22μm尼龙滤膜过滤后,直接进入离子色谱仪分析,测定氰化物含量。
1.3.2 色谱条件
色谱柱:Dinonex IonPacTM AS11-HC;保护柱:Dinonex IonPacTM AG11-HC;检测器:脉冲安培检测器(Ag/AgCl参比电极,Ag工作电极);流动相:(12mmol/L)NaOH等度洗脱;流速:1.0ml/min;柱温:30℃;进样量:25μl[7]。
1.3.3 标准曲线和检出限
采用外标法定量,将50.0μg/ml的氰根标准品溶液稀释成浓度(μg/L)为1.0、5.0、10.0、50.0、100.0、500.0的标准系列溶液,检测结果以浓度(μg/L)为横坐标、峰面积(A)为纵坐标,进行标准曲线绘制,检出限取3倍信噪比时所对应的氰根浓度[8]。
1.3.4 精密度和重现性
取5.0μg/L的氰根离子标准品溶液,连续测定6次,计算其保留时间标准偏差。取同批次样品,平行试验制备6份加标样品,进行检测,计算其峰面积重复性(RSD)。
1.3.5 回收率试验
取3份白酒样品,分别添加0.5μg、1.0μg、5.0μg的氰根标准品,进行氰根的加标回收测定,通过计算求出平均回收率。
1.3.6 样品含量测定
将市场购买的不同品牌白酒样品按 1.3.1 方法处理,进行检测,计算出白酒中氰化物的含量。
2 结果讨论
2.1 检测器及淋洗液条件的选择
电化学检测器利用氰根在银电极表面的反应电流变化实现检测,具有较好选择性和极高灵敏度。通过实验可发现,当施加的电极电位在−0.15V与−0.05V之间时,氰根灵敏度处于平台稳定区域,因此方法选定氰根离子的检测电位为−0.10V。由于试验通常在强碱性条件下进行,因此本实验选用氢氧根体系阴离子色谱柱。通过实验可知,在最常见的IonPacAS11-HC高容量阴离子色谱柱上,当淋洗液浓度为10~15mmol/L时,常见共存离子如硫离子、氯离子、硫酸、亚硫酸等均不干扰氰根的测定。实验中选择浓度为12mmol/L氢氧化钠等度淋洗,单次进样分析时间可以控制在7min内完成。
图1 白酒中氰根的离子色谱图
(a)白酒加标样品色谱图;(b)氰根标准品色谱图
2.2 白酒中乙醇浓度的影响
白酒中乙醇含量极高,通常为 30%~70%,这一特点严重影响氰根出峰时间和响应。对氰根浓度为50µg/L进行研究,结果显示,乙醇浓度为0~70%时,其保留时间均无明显差别,但其峰高响应则有较大差异。当乙醇浓度小于1%时,响应变化小于0.1%,影响基本可以忽略。当乙醇浓度到2%时,氰化物峰高响应降低约2%。而浓度进一步增加到10%时峰高响应则降低达5%,影响其测定的准确性。因此采用百倍样品稀释处理,此时进样样品中乙醇含量均能小于1%,结果较为准确。
2.3 线性关系考察
通过氰根标准品系列溶液分析,用质量浓度(c)和峰面积(A)进行线性方程回归,其相关结果见表1。氰根在浓度为1~500μg/L时具有良好的线性关系,其中相关系数为0. 9992,检出限为0.5μg/L。
表1 氰根的标准曲线方程、线性范围和检出限
2.4 精密度、重复性和加样回收率
经测定,氰根的保留时间标准偏差为0.18%,取同一空白样品,制成6份加标样品,进行检测,重复性试验RSD为0. 67%。经测定,氰根的平均加标回收率为98.5%(RSD为0.36%),回收率结果见表2。
表2 白酒中中氰根加标回收率结果
2.5 白酒中氰化物的含量
分别对市场上购买的不同品牌白酒样品进行测定,其氰化物含量均未检出,结果表明,本次检测的12种不同品牌白酒中氰化物含量,其结果均符合国家标准要求。
3 结论
本文建立了一种测定白酒中氰化物方法:取白酒样品1.0ml于10ml比色管中,于45℃氮吹10min(除去乙醇及酯类),将样品完全移入容量瓶(100ml)中,并用高纯水定,经0.22μm尼龙滤膜过滤后,直接进入离子色谱仪分析,测定氰化物含量。
该方法操作简便、快速、结果准确可靠、实验过程中不使用有毒试剂,避免了二次污染。结果表明,使用本方法测定白酒中氰化物的含量,其平均回收率高于98%,有较高的精密度和准确度,与国标GB/T5009.48规定的分光光度法相比,本法操作更简单,实用性更强,检测结果更准确可靠,更适于检验机构进行白酒中氰化物的批量检测工作。
参考文献
[1] 程劲松, 李春扬. 食品安全质量检测学报, 2014, 5(7): 2248-2262.
[2] GB2767—2012. 食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒[S]. 2012.
[3] 胡明燕, 车明秀, 刘睿, 等. 酿酒科技, 2014, 10: 105-107.
[4] GB/T 5009.48—2003. 蒸馏酒及配制酒卫生标准的分析方法[S]. 2003.
[5] 王慧, 张静, 武瑾瑜, 等. 酿酒科技, 2013, 9: 59-60.
[6] 周韩玲, 练顺才, 李杨华, 等. 酿酒科技, 2015, 3: 90-92.
[7] 尤素群, 钟志京, 刘秀华, 等. 四川大学学报(自然科学版), 2006, 43(6): 1352-1356.
[8] 王硕, 刘广福, 孙蕊, 等. 军事医学科学院院刊, 2006, 30(3): 288-291.
[9] 王明国, 李社红, 肖唐付, 等. 军事医学科学院院刊, 2006, 30(3): 288-291.
*通信作者:刘广福,男,工程师,食品分析与检测,E-mail:gfliu_neu@126.com