离子色谱仪-电化学检测器法分析白酒中的氰化物
2020-04-30罗文业何世兴
罗文业,沈 毅,周 艳,何世兴,时 源,陈 振,徐 源
(四川省古蔺郎酒厂有限公司,四川古蔺 646523)
氰化物是指带有氰基(CN)的化合物,其结构由一个碳原子和一个氮原子通过叁键相连接。氰化物在自然界广泛存在,并存在于相当多的食物与植物中。植物中的氰化物通常以含氰苷(cyanogenic glycoside)形式存在。如常见的木薯、苦杏仁、亚麻籽、豆类、高粱等食物中都有氰苷的存在。白酒中的氰化物就与制作的原料有关。现在酿酒原料虽然多为原粮(如高粱、小麦、大麦、豆类、玉米等),但这些原粮中还是含有一些植物氰甙,酿造过程中氰甙经过水解可产生微量氰化物进入酒体中,通常是以氢氰酸(HCN)形式存在。因此,以粮食为原料酿造的蒸馏白酒中含有氰化物是正常的,也是不可避免的,不过,通常来说氰化物的含量是很微量的,远远低于国家标准[1-4]。
GB 5009.36—2016[5]《食品安全国家标准食品中氰化物的测定》中规定食品中氰化物的检测方法为分光光度法、气相色谱法、定性法。这3 种方法中分光光度法、气相色谱法样品前处理时间长,所需药品较多且有较强毒性,操作过程复杂,影响因素多[6]。定性法只能大约判定食品中氰化物含量是否符合要求,定性可以,但不能准确定量。而采用离子色谱-电化学检测器测定白酒中氰化物,样品前处理简单,操作简便。分析结果准确,灵敏度极高,检出限低。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
样品:市售酒样数个。
试剂及耗材:50∶50 氢氧化钠溶液;无水乙二胺,优级纯;三水乙酸钠,优级纯;氰根离子标准品溶液,CN-浓度为1000 mg/L。
实验仪器:ICS-2100 离子色谱仪(美国赛默飞世尔公司),配ED50A 电化学检测器和AS-DV 自动进样器。Chromeleon 6.8 变色龙操作软件;优普超纯水制造系统(成都超纯科技有限公司)。
1.2 实验方法
1.2.1 溶液配制
淋洗液:用烧杯称取68.04 g 三水乙酸钠,用适量水溶解,倒入1.0 L 容量瓶中。吸取8.0 mL 50∶50 的氢氧化钠溶液以及5.0 mL 无水乙二胺放入容量瓶中混匀,定容至刻度,得到0.5 M 乙酸钠+0.1 M 氢氧化钠+0.5%乙二胺淋洗液。
1 mg/L 氰根离子标准溶液:准确吸取1.0 mL浓度为1000 mg/L 的氰根离子标准品溶液于1 L 容量瓶中,用超纯水稀释并定容至刻度,置于4 ℃冰箱中保存待用。
氰根离子标准曲线工作溶液:分别准确吸取1 mg/L氰根离子标准溶液0.0 mL、0.25 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL,置于100 mL 容量瓶中,用超纯水定容,得到0.0 μg/L、2.5 μg/L、5.0 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L、40.0 μg/L 的标准曲线工作溶液,于4 ℃冰箱保存待用。
1.2.2 样品的前处理
容量瓶经弱碱性洗涤剂清洗后,再用超纯水反复冲洗干净,晾干待用。
在50 mL 容量瓶中预先放入适量超纯水,再准确吸取1 mL 酒类样品于其中,加入超纯水定容至刻度并充分混匀,待测。
1.2.3 仪器工作条件
色谱柱:Dionex IonPacTMAS7(4 mm×250 mm),或性能相当者。保护柱:Dionex IonPac TMAG7(4 mm×50 mm),或性能相当者。淋洗液由0.5 M 醋酸钠、0.1 M 氢氧化钠以及0.5%乙二胺组成。流速:1.0 mL/min。进样体积:125 μL。进样方式:自动进样。柱箱温度:室温。以保留时间定性,峰面积定量。
1.2.4 标准曲线的制作
将氰根离子浓度分别为0.0 μg/L、2.5 μg/L、5.0 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L、40.0 μg/L 的标准溶液,按照仪器工作条件进行离子色谱-电化学检测分析,以氰根离子浓度为横坐标,以相应浓度的峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。
1.2.5 样品的测定
将1.2.2 节中混匀后的样品倒入自动进样器样品瓶中,按要求准备好后,放在自动进样器样品盘上,按照标准曲线制作时的分析条件自动进样测定。
2 结果与讨论
2.1 标准曲线和检测限
测定1.2.1 节中的氰根离子标准曲线工作溶液,绘制标准工作曲线。按照确定的离子色谱氰化物分析条件,待仪器处于稳定状态后,按浓度由低到高的顺序进样检测分析,以氰根离子浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标,得到氰化物的线性方程和相关系数。氰根离子标准溶液色谱图见图1。氰根离子标准曲线图见图2。计算3 倍信噪比和10 倍信噪比时所对应的样品浓度,分别作为方法的检出限和定量限。结果见表1。
2.2 方法精密度和加标回收试验
表1 线性方程、线性范围及检出限
取样品4 个连续重复进样5 次,测得样品中的氰根离子含量,计算其相对标准偏差(RSD)来衡量方法的精密度。同时随机取样品4 个,每个取3份,分别添加不同体积的标准溶液,按照1.2.2 节进行前处理,在1.2.3 节条件下测定,计算样品加标回收率。精密度分析结果见表2,RSD 值均小于5%;表3 为4 个酒样加标回收实验结果,其回收率在99.0%~100.8%,各项数据说明该方法的精密度和回收率都比较良好。
表2 精密度分析结果
2.3 方法对比
将该方法和GB 5009.36—2016 食品中氰化物的测定方法分析结果对比。随机抽取酒样10 个,分别采用传统分光光度计比色法和离子色谱仪-电化学检测器法检测分析,同时送第三方有检测咨质的机构检测分析。表4 为分光光度法、离子色谱法和第三方检测分析结果比较。从表4 中可以看出,采用离子色谱仪-电化学检测器法分析白酒的氰化物与传统分光光度计比色法和第三方检测结果无明显差异。
3 结论
本实验建立的离子色谱电化学检测器法检测白酒中氰化物,采用酒样直接稀释进样分析,可在10 min 内就完成整个分析过程。氰化物的检出限可达到0.8 μg/L,能满足国标GB 2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》[7]中对白酒氰化物的要求。该方法所需要的样品量少,样品处理简单,离子色谱检测需要的流动相配制方便,灵敏度高、准确性好,样品加标回收率在99.0%~100.8%之间。测定结果准确度高,可以对白酒中氰化物进行快速、准确、有效的检测分析。
表3 样品加标回收率
表4 不同方法分析白酒中氰化物和第三方检测分析结果比较