酒中外源性有害物质的检测现状与研究进展

徐 程

(襄阳市食品药品检验所，湖北襄阳441000)

酒是一种用粮食、果品等含淀粉或糖的物质，经发酵制成的含有酒精的饮料。我国是世界上最早发明酿酒的国家，也是酒类产品消费大国，其消费量居世界之首。随着社会的不断发展，酒类饮品已成为人们生活中不可或缺的产品之一。适量饮酒不仅能为人体提供热量，促进血液循环，消除疲劳，而且还可以祛湿驱寒，有利于健康。但是，近年来，酒类产品质量安全问题越来越受到人们的关注。一些企业为了降低生产成本，将食品添加剂超剂量超范围的使用，从而制造出劣质酒。此外，在现代农业、工业发达的条件下，农药残留、重金属、塑化剂、真菌毒素等污染物在酒类产品中也屡见不鲜，对消费者的安全与健康造成危害。为保障人们饮酒安全，现对酒中外源性污染物及其检测方法研究进展进行了综述，以期为酒类产品质量安全的控制提供参考。

1 食品添加剂

酒类中的食品添加剂主要有色素、防腐剂、甜味剂等。色素赋予食品一定的颜色，人工合成色素因价格低廉、染色性能好、用量少等特点受到食品工业的青睐，被大量用于糖果、饮料以及其他食品中[1]。苯甲酸和山梨酸作为食品防腐剂，能够有效抑制微生物的生长和繁殖，延长食品的保存期[2]。糖精钠、安赛蜜、甜蜜素是一类重要的合成高倍甜味剂，由于其甜度高、用料少、成本低等优点，逐渐替代了传统的甜味剂而被广泛应用于食品生产中[3]。然而食用合成色素主要是以苯、甲苯、萘等化工产品为原料制成，在人体内可能转换成致癌物质；苯甲酸和山梨酸代谢产物稳定，在人体中难以分解；糖精钠、安赛蜜、甜蜜素具有潜在致畸、致癌、损害肝脏和神经系统的副作用，因此过量摄入色素、防腐剂和甜味剂会对人体造成一定伤害[4-5]。国家标准GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》[6]对酒类食品中允许添加的食品添加剂种类和最大允许使用量都有严格的规定。然而部分不法食品生产经营者在利益最大化的驱动下，在加工生产过程中超范围、超限量使用添加剂。这不仅危害了消费者的安全和健康，也阻碍了我国酿酒行业的发展。

虽然色素、防腐剂、甜味剂的检测在国家食品安全检测标准中已经比较完善，但针对酒类的并不多。目前，酒类中添加剂的检测方法中，高效液相色谱法是重要组成部分。吴云静[7]采用Venusil XBP C18色谱柱分离，以甲醇与1.54 g/L乙酸铵溶液为流动相进行洗脱，在波长230 nm处进行测定，在15 min内苯甲酸、山梨酸、糖精钠与安赛蜜能够达到较好的分离。张予林等[8]将葡萄酒样品采用聚酰胺吸附法进行前处理，SB-C18色谱柱分离，甲醇+乙酸铵溶液(0.02 mol/L)为流动相，梯度洗脱，建立了一种可同时测定葡萄酒中不允许添加的4种人工合成着色剂（柠檬黄、日落黄、胭脂红和苋菜红）的变波长（分别为430 nm、230 nm、480 nm、480 nm）高效液相色谱检验方法。姚秀娟等[9]将葡萄酒样品经水浴温热除去乙醇，用氨水调节至中性，过滤后液相色谱测定，该方法能同时分离葡萄酒中的安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精钠，且分离效果良好。

气相色谱在酒类产品中的应用较少。国标GB/T 5009.97—2003[10]中的气相色谱法是针对食品中甜蜜素的通用检测方法，采用该方法检测白酒时，由于白酒中环己醇及环己基的类似物质可能与亚硝酸钠反应，生成环己醇亚硝酸酯，而被误认为是环己基氨基磺酸钠与亚硝酸钠的反应，造成含有甜蜜素的假象，因此国家卫生部在国标GB 5009.97—2016[11]《食品中环己基氨基磺酸钠的测定》中指出，气相色谱法的适用范围不包括白酒。马艳等[12]将国标方法中酒类甜蜜素检测方法优化，在60℃水浴中氮吹20 min除去乙醇，然后用气相色谱法测定其甜蜜素含量。结果表明用气相色谱法测定饮料酒中的甜蜜素是可行的，可以推广至中小企业。程水连等[13]对毛细管气相色谱法测定甜蜜素含量的方法做了改进，使检测样品在硫酸介质中和亚硝酸钠反应后，再经NaOH碱溶液处理，以环己醇为对照，外标法测定提取液中的环己醇含量，来实现甜蜜素的定量。在碱溶液中的充分水解，有效降低了副产物环己醇对甜蜜素检测的干扰。

而针对气相色谱法不适用于白酒检测的现状，国家标准GB 5009.97—2016[11]中添加了液相色谱-质谱/质谱法，并专门指出该方法适用于白酒中环己基氨基磺酸钠的测定。液相色谱-质谱/质谱法对白酒中的多种甜味剂的同时检测研究较多，吴宏萍等[14]建立了一种同时测定白酒中安赛蜜、糖精钠、甜蜜素和阿斯巴甜4种甜味剂的LC-MS-MS分析方法。余磊等[15]将样品直接稀释过0.45 μm滤膜上机分析，以C18柱分离，0.1%甲酸水溶液-甲醇为流动相，梯度洗脱，在电喷雾电离（ESI）负离子模式下，采用多重反应监测模式进行检测，建立了LC-MS-MS同时检测酱香型白酒中安赛蜜、糖精钠、甜蜜素、阿斯巴甜、纽甜及三氯蔗糖6种人工合成甜味剂的方法。

2 重金属

酒中重金属主要来源于以下两个方面：一是酿酒原料在生产过程中，由于土壤等环境因素导致其含有一定量的重金属；二是在酿酒过程中水源的利用以及与金属设备的接触和贮藏运输也会将重金属带入酒中。酒中的常见重金属污染物主要有铅、锰、镉、砷、汞等，不仅影响酒的品质，长期饮用还会对人体产生慢性毒害作用，例如当摄入铅过量时，不仅会引起心律失常、肾功能受损等疾病，而且会对人体的中枢系统造成危害[16]。

酒中常见重金属污染物的检测方法主要有原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。目前利用石墨炉原子吸收法检测酒中重金属的方法较为成熟，该方法成本较低，准确度高，选择性好，应用范围广，但同时也存在检测时间长，不能多种金属元素同时检测的局限。王书兰等[17]建立直接进样-石墨炉原子吸收光谱法，对白酒中Cr、Cu、Pb的含量进行测定，测得Cr、Cu、Pb的含量分别为0.765 ng/mL、1.22 ng/mL、0.981 ng/mL，加标回收率分别为106.6%、98.2%、97.4%。薛平等[18]采用微波消化法处理样品，使用火焰原子吸收法测定竹叶青酒中的Pb和Mn，回收率为93.13%～106.17%。

电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）是目前较为常用的痕量分析方法，因其可同时测定多种重金属元素，具有检测灵敏度高、检测限低于原子吸收法等优点而成为众多研究者的首选方法。张丹丹等[19]采用低温蒸干酸化处理样品，通过ICP-MS测定保健酒样品中铅、锰、砷、铬、镉、汞6种重金属元素，方法检出限较低，结果快速、准确。张建等[20]运用ICP-MS技术建立了白酒中微量元素的分析方法，可满足白酒中28种元素的分析要求。

3 塑化剂

塑化剂又叫增塑剂，是一种高分子材料助剂，具有种类多、难以降解、生物富集性强的特点，具有致畸、致癌、致突变作用，对人体、生物体及植物有较大的毒性[21]。其中邻苯二甲酸酯类物质(PAEs)具有增塑效率高、使用成本低、易与其他助剂配合使用等优点而被广泛应用。我国卫生部已将PAEs列入第六批“食品中可能违法添加的非食用物质”黑名单。

白酒中的增塑剂属于特定迁移，主要源于塑料接酒桶、塑料输酒管、酒泵进出乳胶管、封酒缸塑料布、成品酒塑料内盖、成品酒塑料袋包装、成品酒塑料瓶包装、成品酒塑料桶包装等[22]。2014年6月27日国家卫生计生委正式发布了白酒产品中塑化剂风险评估，指出：白酒塑化剂邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-(2-ethylhexyl)phtha-late，DEHP)和邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate，DBP)的含量分别在5 mg/kg和1 mg/kg以下时，对饮酒者的健康风险处于可接受水平[23]。

目前白酒中PAEs的检测方法分为传统检测方法与新型检测方法两类。传统检测方法包括气相色谱法、高效液相色谱法、气-质谱联用法、液-质谱联用法等；新型检测方法有离子迁移谱技术、ELISA试剂盒法等。食品安全国家标准GB 5009.271—2016《食品中邻苯二甲酸酯的测定》[24]中采用正己烷为提取剂，气相色谱-质谱联用法（GC-MS）测定食品中的16种邻苯二甲酸酯。黄明元等[25]建立了高效液相色谱法测定白酒中16种PAEs塑化剂的方法。该方法主要采用C8色谱柱，以1.0 mL/min的甲醇-乙腈为流动相进行梯度洗脱，16种PAEs塑化剂的加标回收率均在90%～110%之间，并在质量浓度0.1～0.8 mg/mL的范围内线性关系良好。卓黎阳[26]利用超高效液相色谱串联四极杆质谱技术对白酒中15种PAEs塑化剂进行快速检测，分析时间仅为23 min，为各类酒样的日常监测提供重要的理论依据。张志刚等[27]建立了快速检测白酒中15种邻苯二甲酸酯类塑化剂的离子迁移谱法，总筛查时间在30 min以内，实现了快速检测的需求。曹必溥等[28]采用气相色谱-质谱法和ELISA试剂盒法对比分析红酒中塑化剂DIBP、DBP、DEHP含量，GCMS法检测红酒中塑化剂具有高精准度和高回收率，完全满足红酒中塑化剂检测的要求；试剂盒法的检测值比GC-MS法的检测值要大3.4～5.5倍，但不影响ELISA试剂盒法作为一种初步的快速检测方法的应用。

4 农药残留

农药具有很好的防害作用，能够有效的提高农作物产量，但也易残留于作物上，经过食物链的途径进入人体，对人的身体健康造成潜在威胁。酒主要是以谷物、水果等为天然原料酿制而成，酿酒原料在传统种植过程中存在较为普遍的农药残留问题，严重影响酒类食品质量安全。

目前，针对酒中农药残留检测的方法主要有气相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱法、液相色谱-质谱法等。王洁莲等[29]采用乙腈二次提取红葡萄酒中的8种农药残留，利用气相色谱作为检测手段，ECD检测器进行定性定量分析。李俊等[30]建立了白酒中多种拟除虫菊酯农药残留检测方法：将白酒样品经过C18固相萃取柱净化富集后，通过GCMS/MS分析测定，样品的加标回收率在82.9%～118.1%的范围，检测方法快速准确。Nannan Chen等[31]将分散固相萃取技术与GC-MS结合，测定米酒中的22种农药残留。该检测方法快速、便捷，每个样品的前处理过程仅需15 min。同时研究表明，选择合理有效的样品前处理技术，对白酒中农残的测定起决定性作用。

5 真菌毒素

真菌毒素是由各种真菌在适宜的环境温度和湿度条件下繁殖而产生的一系列次级代谢产物。大部分真菌毒素具有很高的生物毒性，可以抑制免疫系统，具有致癌、致畸、影响生长发育等不良健康效应。酒主要是以谷物、水果为原料酿制而成，这些原料在种植生长、贮存和加工过程中易于被各类真菌浸染，当使用真菌毒素超标的原料酿酒时，将对酒的产品造成安全隐患。

酒中的真菌毒素主要有黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（亦称呕吐毒素）[32]。目前，食品安全国家标准对食品中真菌毒素的检测方法主要有高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法、酶联免疫吸附法等。国内外对酒尤其是葡萄酒中真菌毒素的检测技术研究也不少。Al-Taher等[33]报道了一种同位素内标稀释法同时检测酒中11种真菌毒素，检测速度快，准确度和灵敏度都很高，但内标同位素的使用大大增加了检测分析成本，其应用普及性受到限制。李觅等[34]用酶联免疫法对浓香型白酒原辅料、半成品、成品中的真菌毒素进行了定量分析，表明基酒和成品酒中真菌毒素的含量均未达到检出水平。韩深等[35]将葡萄酒样品经8倍体积的乙腈盐溶液提取浓缩后，采用UHPLC-QQQ串联质谱MRM模式检测，方法快速、简便、灵敏度高、回收率和精密度良好，可同时分析测定红、白葡萄酒中8种真菌毒素。赵玉玲等[36]建立了一种同时快速、准确检测葡萄酒中16种高关注度风险因子（包含黄曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮）的超高效液相色谱-三重四级杆质谱的分析方法。

6 结论与展望

综上所述，酒类产品中有害化学物质的检测因物质性质的不同检测方法有所侧重，主要有HPLC、GC等，而随着现代科技的进步，HPLC、GC等与MS联用技术也已经较为广泛地应用到酒中外源性有害物质的痕量测定研究中，酒中外源性有害物质的分析方法正向着快速、精确、低检出限、多组分以及技术联用方向发展。

近年来，开放的中国市场已经和国际市场连成一体，我国重点发展葡萄酒、水果酒的政策为酒业的发展提供了有利契机，持续增长的销售量说明了中国酒市场存在着巨大的发展空间。随之而来的酒类产品质量安全问题风险增加，全行业产品品质的提升迫在眉睫。在以现代技术手段科学解释各种酒的风味成分及功能因子的基础上，关注酒中外源性有害物质情况并做合理的风险评估，建立高效、便捷的检测方法，以方便企业的日常快速检测和监控，对保证酒类产品质量安全，提升产品品质具有重要意义。