气相色谱法测定食用酒精中甲醇和杂醇油的含量

吴林芬，杨光宇，胡秋芬，李干鹏

(1.云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室，云南昆明650031; 2.云南省烟草化学重点实验室云南烟草科学研究院，云南昆明650106)

气相色谱法测定食用酒精中甲醇和杂醇油的含量

吴林芬1，杨光宇2，胡秋芬1，李干鹏1

(1.云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室，云南昆明650031; 2.云南省烟草化学重点实验室云南烟草科学研究院，云南昆明650106)

建立了气相色谱法检测食用酒精中甲醇和杂醇油含量的方法.方法的相对标准偏差为0.97%～3.81%，回收率为91.09%～101.60%，最低检出限为0.21～0.85 μg/mL.该方法稳定，步骤简单，准确度和灵敏度高，适用于食用酒精中甲醇和杂醇油的检测.

气相色谱;食用酒精;甲醇;杂醇油

随着人们生活水平的提高，人们对食用酒精的质量要求也越来越高.影响食用酒精质量的主要因素是甲醇和杂醇油.杂醇油(fusel oil)是在发酵酒蒸馏酒精过程中得到的高沸点副产物部分［1］.杂醇油严重危害人体健康，同时也是评价食用酒精质量的重要标准［2］.2002年，国家质量监督检验检疫总局发布了GB 10343—2002《食用酒精》标准文件，对酒精中的甲醇、正丙醇、异丁醇和异戊醇等做了严格的限定.2003年，国家质量监督检验检疫总局发布了GB/T 5009.48—2003蒸馏酒及配制酒卫生标准的分析方法的标准文件，对酒精中的甲醇、正丙醇、仲丁醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇做了相关规定.过去，人们常常采用比色法、分光光度计等方法检测食用酒精中的杂醇油［3］，这些方法不但操作复杂，耗时长，而且影响工作效率和质量，故现在多采用气相色谱法.邓青等［4］采用FFAP毛细管柱气相色谱法测定了白酒中的甲醇，王斌等［5］利用环己烷作为内标测定了蒸馏酒中甲醇、正丙醇、乙酸乙酯、仲丁醇、异丁醇、正丁醇和异戊醇的含量，石相莉等［6］应用DB色谱柱对酒中的甲醇、杂醇油、乙酸乙酯和己酸乙酯做了检测，邹志辉等［7］采用CP-Wax-58CB色谱柱气相色谱法对测定白酒中的甲醇和杂醇油含量的方法进行了探讨，延鑫［8］利用GC3420气相色谱仪测定地方白酒老榆林中的乙酸乙酯和杂醇油的含量.目前，国内外对分析食用酒精挥发性成分的前处理方法一般有水蒸汽蒸馏［9］、同时蒸馏萃取［10］、超临界流体技术、固相微萃取、顶空分析技术等方法［11-12］.本文采用匀浆法提取，效果理想.以上色谱法最多是检测食用酒精中的6个组分，且没有发现检测到叔丁醇和叔戊醇.在此，本文采用VOC挥发性色谱柱的气相色谱方法测定食用酒精中甲醇、叔丁醇、正丙醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、叔戊醇、3-甲基-1-丁醇7个对人体存在安全隐患的组分含量.本工作可以为国内制定新的食用酒精标准提供参考.

1 实验部分

1.1 样品、试剂与仪器

食用酒精在超市购买(酒精度均大于20%).

无水乙醇(西陇化工股份有限公司)，标准试剂:甲醇(≥99.8%)、叔丁醇(＞99.0%)、正丙醇(＞99.5%)、2-丁醇(＞99.0%)、2-甲基-1-丙醇(＞99.0%)、叔戊醇(＞98.0%)和3-甲基-1-丁醇(＞98.0%)均为梯希爱(上海)化成工业发展有限公司生产.

气相色谱仪(PerkinElmer Clarus 600，包括氢火焰离子化检测器和Vocol挥发性色谱柱)，电子天平(ME614S)，高速匀浆机(T25，德国IKA公司).

1.2 气相色谱条件

色谱柱为Vocol挥发性色谱柱(60 m× 0.25 mm，1.8 μm)，进样口温度180℃，检测器温度230℃，升温程序:起始温度40℃，保持14 min，以5℃/min升至100℃，接着以20℃/min升至200℃，保持1 min.载气为高纯氮气，流速1.2 mL/min，氢气流速48.0 mL/min，空气流速440.0 mL/min，分流比30∶1，样品进样量为1.0 μL.

1.3 标准储备液的配置

分别精确称取甲醇、叔丁醇、正丙醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、叔戊醇、3-甲基-1-丁醇各0.100 g，置于100 mL容量瓶中无水乙醇定容至刻度，摇匀，质量浓度为1.00 mg/mL，作为一级储备液，密封置冰箱冷冻保存备用.

分别准确移取1 mg/mL的甲醇、叔丁醇、正丙醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、叔戊醇、3-甲基-1-丁醇各10 mL置于100 mL容量瓶中，无水乙醇定容至刻度，摇匀，配成质量浓度为100 μg/mL的混合母液，作为二级储备液，密封置冰箱冷冻保存备用.

1.4 样品处理

准确称取0.5000 g样品于25 mL锥形瓶中，用移液管准确移取10 mL无水乙醇加入瓶中，用高速匀浆机20000 r/min匀浆2 min，取1 mL提取液用0.22 μm有机微孔滤膜过滤，滤液用气相色谱仪分析.

2 结果与讨论

2.1 溶剂的选择

样品中含有大量乙醇，为尽量避免测定结果受其他因素影响，同时乙醇与其他杂醇化合物是互溶且不会发生化学反应，所以选定无水乙醇为溶剂.

2.2 甲醇和杂醇油色谱定性分析

根据上述色谱分析条件对甲醇和杂醇油化合物单标溶液进行分析，通过对照保留时间，实现了各个色谱峰的定性.出峰顺序及保留时间依次为:甲醇(8.66 min)、叔丁醇(16.23 min)、正丙醇(19.21 min)、2-丁醇(22.10 min)、2-甲基-1-丙醇(23.94 min)、叔戊醇(24.67 min)、3-甲基-1-丁醇(29.37 min).由图1可以看出，甲醇和杂醇油化合物分离效果良好，峰形理想.

2.3 标准曲线与检出限

分别准确移取6，3，2，1，0.5和0.2 mL二级储备液置于6个10 mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，混合摇匀，配成质量浓度为60，30，20，10，5，2 μg/mL的标准混合溶液.在上述色谱条件下，分别自动进样1.0 μL，以峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标绘制标准曲线，结果见表1，试验结果表明，8种杂醇化合物的线性范围均良好，相关系数在0.992 9～0.999 8之间.

从一级储备液中，分别移取0.01 mL 1 mg/mL的杂醇置于7个10 mL的容量瓶中，无水乙醇定容摇匀，配成7个单标质量浓度为1.00 μg/mL的溶液，分别将最小质量浓度继续稀释，依次进样1.0 μL，计算当信噪比S/N=3时所对应的单标溶液的质量浓度以确定检出限，实验结果见表1.

表1 甲醇和杂醇油的最低检出限和线性关系

2.4 精密度实验

添加水平为20.00 μg/mL同批次处理的样品，在相同条件下不同时间内(每天1次，共7次)测定，得到方法的精密度.通过表2看出，精密度在0.97～3.81之间，表明方法精密度良好.

表2 甲醇和杂醇油的方法精密度(n=7)

表3 甲醇和杂醇油的方法回收率(n=7)

2.5 准确度实验

方法的准确度采用加标测定回收率的方法来计算.准确称取0.500 0 g样品，按照上述样品处理方法，同时添加不同浓度的对照品，同批次处理的样品每个添加水平在相同条件下平行测定7次，得到方法回收率，实验结果见表3.

2.6 样品测定

准确称取0.500 0 g食用酒精，按照1.4样品处理方法处理，测定结果显示，这些样品中大部分为水和乙醇，少量样品含有含量很低的正丙醇(见图2)，而甲醇、叔丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、叔戊醇、3-甲基-1-丁醇在样品中未检测到.

3 结论

建立了气相色谱测定食用酒精中的甲醇、叔丁醇、正丙醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、叔戊醇、3 -甲基-1-丁醇含量的方法.该方法步骤简单，分离度和线性良好，重现性强，准确度、灵敏度和回收率都很高.

［1］陈煜强.国外杂醇油制备香料概况与国内未来开发潜力［J］.香精香料化妆品，1994，2(7):28-38.

［2］李莉，马咏丽，刘晓峰.对酒精差压蒸馏中提取正丙醇的认识［J］.山西食品工业，2004，3:29-30.

［3］SÁENZ-BARRIO C，CEDRÓN-FERNÁNDEZ T.Microextraction of volatile compounds from wine samples and their determination by GC-FID.The effect of the saltsand extraction solvents used［J］.Chromatogrphia，2000，51(3 -4):221-225.

［4］邓青，邓岚，荆碧.毛细管气相色谱快速测定白酒中甲醇［J］.云南师范大学学报:自然科学版，2002，22 (5):42-43.

［5］王斌，冯锡凯，马立明.气相色谱内标(环己烷)法测定蒸馏酒中甲醇、杂醇油含量［J］.中国卫生检验杂志，2006，16(7):802-803.

［6］石相莉，邓全道.酒中甲醇、杂醇油、乙酸乙酯、己酸乙酯的检测［J］.中国卫生检验杂志，2007，17(11): 2107-2113.

［7］邹志辉，张艳林，苑丽红.气相色谱法测定白酒中甲醇及杂油醇含量的探讨［J］.贵州农业科学，2008，36 (2):158-159.

［8］延鑫.气相色谱法测定地方白酒中乙酸乙酯、杂醇油含量［J］.北京联合大学学报:自然科学版，2009，23 (3):53-56.

［9］程伟贤，古昆，李聪，等.云南凤尾茶精油成分分析［J］.云南民族大学学报:自然科学版，2004，13(2): 86-87.

［10］刘如运，杨伟祖，刘剑锋，等.鸡油菌挥发油化学成分分析［J］.云南民族大学学报:自然科学版，2008，17 (3):235-237.

［11］EDRIS A E，GIRGIS B S，FADEL H M.Recovery of volatile aroma components from aqueous waste streams using an activated carbon column［J］.Food Chemistry，2003，82(2):195-202.

［12］CORREA L N M，LUBACHEVSKY G，RANKIN S A.A study of the volatile composition of minas cheese［J］. Food Science and Technology/LWT，2005，38(5):555 -563.

(责任编辑戴云)

Determination of the Content of Methnol and Fusel Oil in Edible Alcohol with Gas Chromatography

WU Lin-fen1，YANG Guang-yu2，HU Qiu-fen1，LI Gan-peng1
(1.Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources，State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education，Yunnan University of Nationalities，Kunming 650031，China;2.Laboratory of Tobacco Chemistry of Yunnan Province，Yunnan Academy of Tobacco Science，Kunming 650106，China)

This research provides a method for the detection of the content of methanol and fusel oil in edible alcohol with gas chromatography.Its relative standard deviation(RSD)is from 0.97%to 3.81%，its recovery ratio is from 91.09%to 101.60%，and its minimum determination limit is between 0.21 μg/mL and 0.85 μg/mL.The method is stable，simple，very accurate and sensitive，which is suitable for the determination of methnol and fusel oil in edible alcohol.

gas chromatography;edible alcohol;method;fusel oil

O 657.7

A

1672-8513(2012)04-0252-04

10.3969/j.issn.1672-8513.2012.04.005

2012-03-13.

云南省高校应用化学创新团队项目(2010CI08).

吴林芬(1985-)，女，硕士研究生.主要研究方向:天然产物化学的研究.

李干鹏(1972-)，男，教授，硕士生导师.主要研究方向:天然产物化学的研究.