气相色谱法检测活菌型乳酸菌饮料中乙醇质量浓度

(蒙牛乳业(马鞍山)有限公司，安徽马鞍山243000)

气相色谱法检测活菌型乳酸菌饮料中乙醇质量浓度

韩磊，李光辉，吴小慧，金珠

(蒙牛乳业(马鞍山)有限公司，安徽马鞍山243000)

建立了活菌型乳酸菌饮料中乙醇质量浓度的气相色谱检测方法。采用乙腈沉淀样品中蛋白质，离心后取上清液用强极性的CD-2560(100 m×0.25 mm×0.2μm)毛细管色谱柱分离，氢火焰离子化检测器检测，并以保留时间定性和峰面积定量。该方法简便、快速、实用、准确,可用于活菌型乳饮料中乙醇质量浓度的快速检测。

气相色谱；活菌型乳酸菌饮料；乙醇。

0 引言

随着人们生活水平的提高，活菌型乳酸菌饮料逐渐受到广大人群的喜爱。活菌型乳酸菌饮料可以将乳糖降解为乳酸和小分子单糖，且能培植氨基酸和维生素[1]，特别适合于乳糖不适宜人群食用，并且可以调理肠胃，消除肠道垃圾，增强人体免疫力和抵抗力。有研究表明日本和欧洲的乳酸菌饮料比例高达80%，而在中国该比例还不足5%[2]。

近年来国内活菌型乳酸菌饮料产量逐渐增大，但由于在其生产过程添加乳酸菌菌种环节时极易受到酵母菌的污染，导致产品出现涨包，给企业带来极大经济损失。酵母菌发酵时产生大量二氧化碳和乙醇，本文通过对活菌型乳酸菌饮料中乙醇含量的测定可以间接的监控产品被酵母菌污染情况，对企业的实际生产有一定的指导意义。

1 实验

1.1主要仪器

Varian450-GC气相色谱仪,配氢火焰离子化检测器（FID）。离心机。

1.2试剂与耗材

无甲醇乙醇（色谱纯），乙腈（色谱纯），CD-2560(100 m×0.25 mm×0.2μm)毛细管色谱柱。

1.3样品前处理

吸取5 mL活菌型乳酸菌饮料待测样本于25 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，混匀，转移至50 mL离心管中在5 000 r/min的转速下离心5min，取上清液过0.22μm有机滤膜，得到待测液，供气相色谱分析用。

1.4色谱条件

色谱柱：CD-2560(100 m×0.25 mm×0.2μm)毛细管色谱柱；升温程序：初始温度80℃，保持1 min；以10℃/min升至150℃，保持2 min；进样口温度为180℃；检测器温度为200℃；进样体积为1μL；载气流速为2.0 mL/min；载气为高纯氮气（纯度99.999%）；分流比为20∶1。

2 结果与分析

2.1标准曲线

准确称取无甲醇乙醇0.25 g于25 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，配成乙醇质量浓度为10 mg/mL中间标准液。使用时分别吸取质量浓度为10 mg/mL中间液10，20，40，80，160μL于10 mL容量瓶中，分别用乙腈定容至刻度，摇匀，得乙醇质量浓度为1 mg/ 100mL，2 mg/100mL，4 mg/100mL，8 mg/100mL，16mg/100 mL 5个质量浓度梯度的标准工作液。

用气相色谱仪对标准溶液中乙醇进行检测，以峰面积y对其质量浓度x（mg/100 mL）得到乙醇的标准曲线y=30.223x+0.6754，R2=0.9998，其相关系数大于0.99，说明线性关系良好，其线性响应范围完全满足测定的要求。乙醇校准曲线如图1所示。

图1 乙醇标准校准曲线

2.2回收率和精密度实验

2.2.1 回收率验证

取一定量的活菌型乳饮料作为本底样品，向本底样品中添加乙醇标准品得到加标样品，乙醇的添加质量浓度为0.04，0.08，0.40 mg/mL。研究对样本离心时间和转速、取样量、定容体积和色谱柱进行综合考察，建立起4个实施例进行分析。

第一实施例采取吸取5 mL样品定容至25 mL, 5 000 r/min离心5 min。

第二实施例采取吸取5 mL样品定容至50 mL, 8 000 r/min离心3 min。

第三实施例采取吸取3 mL样品定容至50 mL, 5 000 r/min离心10 min。

第四实施例采取中等极性的色谱柱CP Sil 19CB(30 m×0.32 mm×0.25μm)吸取5 mL样品定容至25 mL，5 000 r/min离心5 min。

用本研究第一、第二、第三实施例对加标样品进行检测，加标样品如图2所示，并根据检测结果计算回收率，计算结果如表1所示。得到乙醇的最终回收率在94.0%～108.0%之间，方法回收率可以满足检测的需要。

表1 乙醇回收率实验结果

用本研究第四实施例检测加标样品谱图如图3所示，使用中等极性的色谱柱其拖尾严重且与分离度不好，无法进行准确的定量计算。

2.2.2 精密度验证

图2 乙醇加标样品

图3 中等极性柱乙醇加标样品

对上述不同添加浓度的加标样品用本发明第一至第三实施例的方法重复检测6次，计6次检测结果的相对标准偏差（RSD%），计算结果如表2所示。相对标准偏差在3.3%～7.4%之间，方法精密度可以满足检测的需要。

表2 乙醇精密度实验结果（n=6）

综上所述，回收率和精密度指标均能满足分析的要求。分析比较第一至第三实施例数据，综合信号响应值及药品用量，本研究采用第一实施例做为实验的前处理方法。

2 检出限

国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)确定的检出限定义是：检出限为某特定方法在给定的置信度内可从样品中检出待测物质的最小浓度或量[2]。它是表征分析方法的最主要的参数之一,分析方法随机误差的大小不但与仪器噪声有关,而且决定了方法全过程所带来的误差总和,与样品性质、预处理过程都有关系[3]。

色谱分析过程中，人们通常将3倍的信噪比（S/ N=3）用来定性，10倍信噪比用来对目标化合物定量（S/N=10）。实验表明，空白基质添加乙醇在4 mg/ 100 mL时，信噪比（S/N=10）大于10，回收率和精密度令人满意，因此我们将4 mg/100 mL作为本研究方法的定量检出限。

3 结果与分析

本研究采用乙腈沉淀活菌型乳饮料中的蛋白，离心后取上清液经气相色谱仪氢火焰离子化检测器测定,外标法定量。实验方法简便、快速、准确、分析时间短,结果令人满意,方法的测定低限为4 mg/100 mL,适用于活菌型乳饮料中乙醇的确证检测。

参考文献：

[1]吕长鑫，赵大军等.活菌型乳酸菌功能饮料生产工艺及稳定性研究[J].食品科学，2009,30（24）：484.

[2]徐江林,曾友明,刘凌云.果汁乳酸菌饮料及其加工工艺[J].食品工业科技,2006,27(4):139-140.

[3]IUPAC.IUPAC Compendium of Analytical Nomenclature[S].1998.

[4]田强兵.分析化学中检出限和测定下限的探讨[J].化学分析计量, 2007,16(3):72-73.

Determination of ethanol in the milk beverage with live lactobacillus by Gas Chromatography

HAN Lei，LIGuanghui，WU Xiaohui，JIN Zhu
(Mengniu Dairy(Maanshan)Co.,Ltd.,Maanshan 243000,china)

Gas chromatography is established to determine the athanolcontents ofbeverage with live lactobacillus.Take acetonitrile to precipi⁃tate sample protein,take supernatant liquid after centrifugation,separate by capillary gas chromatographic columns with CD-2560(100 m× 0.25 mm×0.2μm),detect by hydrogen flame ionization detector,and have retention time and peak height or peak area.This method is sim⁃ple,fast,practicaland accurate,and can be quickly used to detect ethanolcontent in the milk beverage with live bacteria.

gas chromatography；milk beverage with live lactobacillus;ethanol

TS252.7

A

1001-2230（2017）04-0059-03

2016-11-16

韩磊（1987-），男，本科，从事乳与乳制品中药物残留的检测研究。