彭 松,鎖 然,霍 莉,黃 園,范力欣
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,河北保定071001;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,河北保定071001)
棗又稱紅棗(Fructus jujuba Mill),是中國(guó)特有果品,其具有很高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值[1],部分用于釀造棗酒。棗酒的生產(chǎn)采用固態(tài)發(fā)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(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。甲醇主要由原料中果膠內(nèi)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(guān)于酒中甲醇含量,國(guó)家已頒布相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[9]。目前檢測(cè)不同樣品基質(zhì)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(guó)制定GB/T 5009.48-2003《蒸餾酒及配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》,規(guī)定了酒中甲醇含量的測(cè)定方法[15]。近年來運(yùn)用氣相色譜法測(cè)定棗酒中甲醇含量已有相關(guān)報(bào)道[16-17],但關(guān)于不同酒齡棗酒中甲醇含量的測(cè)定還鮮有報(bào)道。另外國(guó)標(biāo)采用的填充柱柱效低、分離度差,且與目前多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)配制的高靈敏度和穩(wěn)定性的氣相色譜儀不相匹配。因此本研究采用毛細(xì)管氣相色譜法,對(duì)氣相色譜條件進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)不同廠家生產(chǎn)的不同酒齡棗酒中甲醇含量進(jìn)行了測(cè)定,為進(jìn)一步研究棗酒中甲醇含量變化奠定基礎(chǔ)。
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(gè)不同酒廠生產(chǎn)的不同年份的原酒(B廠生產(chǎn)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(hào)B1、B2、B4、B6、B8、B10、B20表示;C廠生產(chǎn)的2年陳、4年陳加酵母酒以編號(hào)C2、C4;D廠生產(chǎn)的4年陳、5年陳、8年陳、10年陳、13年陳酒以編號(hào)D4、D5、D8、D10、D13表示;E廠生產(chǎn)的3年陳、4年陳、5年陳酒以編號(hào)E3、E4、E5表示;F廠生產(chǎn)的3年陳、6年陳、9年陳、12年陳酒以編號(hào)F3、F6、F9、F12表示)。
Agilent 6820型氣相色譜儀:配有氫火焰離子化檢測(cè)器 美國(guó)Agilent公司;TB-215D型微量分析天平 德國(guó)賽多利斯股份有限公司;TG-35MS毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mm×0.5μm) 美國(guó)Thermo公司;Agilent 10μL氣相進(jìn)樣針,Agilent Cerity Chemical色譜工作站。
1.2.1 色譜條件 進(jìn)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(cè)器溫度:300℃;氫氣:30mL/min;空氣:400mL/min;載氣為氮?dú)?;流?mL/min,分流比100∶1,進(jìn)樣量1μL。
1.2.2 樣品分析 將棗酒樣品按色譜條件進(jìn)行測(cè)定。采用保留時(shí)間以及標(biāo)準(zhǔn)添加法定性,外標(biāo)法定量。以60%乙醇溶液進(jìn)行參比,計(jì)算棗酒樣品中甲醇含量時(shí),應(yīng)乘以60再除以相應(yīng)的酒精度數(shù)值[9]。
實(shí)驗(yàn)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(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。當(dāng)選用HP-INNOWAX、TG-WAXMS、HP-5MS色譜柱時(shí),甲醇與雜質(zhì)不能完全分離,而選用TG-35MS時(shí)能夠把甲醇和雜質(zhì)很好的分離,并且具有良好的靈敏度,能夠滿足檢測(cè)需要。
實(shí)驗(yàn)了不同的柱初始溫度與分流比對(duì)被測(cè)組分分離度的影響。當(dāng)初始溫度為40、50、60、70℃,分流比為:40∶1、60∶1、80∶1、100∶1、120∶1時(shí),進(jìn)行了色譜條件的組合實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:柱的初始溫度為40℃,分流比為100∶1時(shí),分離效果比較好,有較高的準(zhǔn)確度,保留時(shí)間適中(見圖1、圖2)。因此確定其為最終檢測(cè)條件。
圖1 甲醇標(biāo)準(zhǔn)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
準(zhǔn)確稱取甲醇標(biāo)準(zhǔn)品4g置于10mL容量瓶中用60%乙醇水溶液定容,得到400mg/mL的儲(chǔ)備液。分別吸取儲(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)溶液。按1.2.1的色譜條件和1.2.2的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析,以組分的濃度(X)對(duì)應(yīng)峰面積(Y)進(jìn)行線性回歸分析,得線性方程、相關(guān)系數(shù)r、線性范圍;準(zhǔn)確吸取0.50mg/mL甲醇標(biāo)準(zhǔn)液1μL平行進(jìn)樣6次,統(tǒng)計(jì)色譜峰面積,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差以評(píng)價(jià)方法的精密度;以3倍信噪比計(jì)算檢出限,結(jié)果見表1。
表1 甲醇的標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 1 Standard curve,detection limit and RSD of the methanol
參照未加標(biāo)樣品中甲醇的含量水平,精確稱取30.00mg甲醇標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行分析,平行做3份,與未加樣品含量比較,計(jì)算每份樣品的加標(biāo)回收率,并統(tǒng)計(jì)結(jié)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(nèi)實(shí)現(xiàn)了良好分離。從方法評(píng)價(jià)的結(jié)果來看,此方法具有較好的靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度,可以用于棗酒樣品中甲醇的分析檢測(cè)。
分別對(duì)五個(gè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的棗酒進(jìn)行采樣和分析。按照上述1.2.1、1.2.2的方法,對(duì)21個(gè)酒樣中甲醇含量進(jìn)行了分析比較,含量測(cè)定結(jié)果見圖3。
由圖3可以看出,由于不同廠家的生產(chǎn)原料品種及生產(chǎn)工藝不同,其生產(chǎn)的棗酒中甲醇含量各不相同。其中B廠生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)的三個(gè)棗酒中甲醇含量分別為4.74、4.03、3.80mg/mL;F廠生產(chǎn)的棗酒中甲醇含量在3.67~4.29mg/mL之間。以上結(jié)果表明,棗酒在陳釀過程中甲醇的相對(duì)含量總體呈下降趨勢(shì),但變化不大;然而所測(cè)棗酒樣品甲醇含量均超過國(guó)家限制規(guī)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)
本項(xiàng)研究對(duì)毛細(xì)管氣相色譜測(cè)定甲醇方法進(jìn)行了優(yōu)化,本方法具有良好的靈敏度和精密度,且操作簡(jiǎn)單,可用于棗酒中甲醇含量的質(zhì)量分析與控制。采用此方法對(duì)棗酒中甲醇含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明,所測(cè)不同酒齡棗酒中甲醇含量在3.32~4.74mg/mL之間。
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