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气相色谱法测定桑葚酒中甲醇限度及乙醇含量

2019-09-09 15:02

桑葚酒主要以桑科落叶乔木桑树（Morusalba L.）的成熟果实桑果为原料酿造而成，具有补血、强身、益肝、补肾、明目等功效。桑葚即可食用，也可入药，被誉为 21 世纪最佳绿色保健食品。桑葚酒既保留桑葚的营养价值和功能活性成分，又为桑葚鲜果的储存和综合利用，开辟了一个较好的出路。为了确保桑葚酒的质量和安全，本文探索了气相色谱法测定桑葚酒中甲醇的限度和乙醇的含量。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

甲醇（批号 131100-201501）、正丙醇（批号 131100-201507）：中国食品药品检定研究院；无水乙醇（AR，国药集团）；纯净水（娃哈哈）；桑葚酒（批号 20170615，20170616，20170617）；绵竹大曲白酒（酒精度 52%v/v，批号 20150407）；泸州老窖浓香型白酒（酒精度 52%v/v，20100614）。GC-14B 气相色谱仪（C-R6A 数据处理机，401 微球填充柱）；北京中惠普气相色谱仪，配自动进样器，氢火焰离子化检测器（FID），电脑及化学工作站，HP-5 毛细管柱，白酒分析柱；100 ～ 1000µL 移液枪，20 ～ 200µL 移液枪。

1.2 实验方法

1.2.1 溶液的制备

1.2.1.1 对照品溶液的制备

0.05% 甲醇对照品溶液：精密吸取甲醇对照品及内标正丙醇对照品各 0.5mL 于 10mL 容量瓶中，加水稀释到刻度，摇匀。再吸取该稀释液0.1mL 到 10mL 容量瓶中，加水稀释到刻度，摇匀，即可。0.05% 乙醇对照品溶液：精密吸取无水乙醇及内标正丙醇对照品各 0.5mL 于 10mL 容量瓶中，加水稀释到刻度，摇匀。再吸取该稀释液0.1mL 到 10mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀，即得。乙醇对照品溶液标准系列：分别精密吸取无水乙醇 0.5mL、1mL、2mL、4mL、6mL 于 10mL容量瓶中，各加内标正丙醇 0.5mL，用水稀释到刻度摇匀。再分别吸取 1mL 稀释液到 10mL 容量瓶中，加水稀释到刻度，即得。混合对照品溶液：取 0.05% 甲醇对照品溶液与 0.05% 乙醇对照品溶液等比混合。正丙醇内标溶液：精密吸取正丙醇 0.1 mL 到10 mL 容量瓶中，加水稀释到刻度，摇匀。

1.2.1.2 样品溶液的制备

桑椹酒样品溶液：精密吸取过 0.25µm 有机微孔滤膜的桑葚酒 1mL，正丙醇 0.5mL 至 10 mL容量瓶中，用水稀释到刻度摇匀。白酒样品溶液：精密吸取过 0.45µm 有机微孔滤膜的白酒 1mL，正丙醇 0.5mL 至 10mL 容量瓶中，用水稀释到刻度摇匀。

1.2.2 含量测定方法

1.2.2.1 中惠普气相色谱仪进行测定在岛津 GC-14B 气相色谱仪，色谱条件为：401 微球填充柱，气化室温度 180℃，柱温150℃，检测器温度 180℃，载气流量氮气 95kPa，分压 0.6MPa，空气 50kPa，氢气 50kPa，分压0.1MPa。用取样针分别吸取，过 0.25µm 有机微孔滤膜的对照品溶液、样品溶液各 1µL 进样，记录色谱图，见图 2a 和图 2b。从图中可以看出，甲醇、乙醇、正丙醇出峰时间间隔较长，达到基线分离，分离度较好。但由于该仪器比较老，用手动积分，计算峰面积比较麻烦。于是改用比较常用的毛细管柱，在 Agilent 7890A 气相色谱仪进行测定。

1.2.2.2 在中惠普气相色谱仪，采用白酒分析柱（30m×0.32mm，0.5µm），FID 检测器，色谱条件为：进样口温度 250℃，液体直接进样，进样量 2µL，检测器温度 250℃，载气为氮气，流量 1.0mL/min，程序升温：45℃保持 7min，以5℃ /min 速率升至 140℃，以 8℃ /min 速率升至240℃。分别吸取过 0.25µm 有机微孔滤膜的对照品溶液和样品溶液各 0.5mL 于进样瓶中，按上述色谱条件进行测定，记录色谱图，计算含量。

2 结果与讨论

2.1 线性关系

取 1.2.1.1 配制的乙醇对照品溶液标准系列，过 0.25µm 有机微孔滤膜，分别取滤液 2µL，用白酒分析柱，按 1.2.2 的条件和方法，直接进样，记录峰面积。以乙醇对照品溶液浓度为横坐标（C），峰面积为纵坐标（A），进行线性回归，得线性关系方程为 A=2.5×10 5 C ＋ 47.87，相关系数 r=0.9943，表明乙醇进样量在 0.01 ～ 0.12µL之间线性关系良好。

2.2 精密度

取浓度为 2% 的无水乙醇对照品溶液各 6 份，按 1.2.2 的条件和方法，直接进样 2µL 测定峰面积，计算其 RSD 值为 2.40%，小于 5%，表明该色谱条件下方法精密度良好。

2.3 乙醇加样回收率

取已测定含量的桑葚酒（乙醇含量 12.17%，批号：20170616），过 0.25µm 微孔滤膜，精密吸取滤液 0.5mL 于 10 mL 容量瓶中，加正丙醇0.5mL，再按该样品含量测定取样量一半中乙醇含量（0.5mL×12.17%）的 50%，100%，120%，用无水乙醇对照品补加，最后用水稀释到刻度摇匀，做为供试品溶液，每个样品平行做 3 份，共9 份。按 1.2.2 色谱条件和方法进样，测定乙醇含量，计算加标回收率及 RSD。结果见表 1，乙醇加样回收率均在 98.0-103.0% 之间，RSD（n=9）均不大于 5.0%，表明本法准确性好，回收率符合要求。

2.4 样品含量测定
按 1.2.2 的条件和方法，取对照品溶液、样品溶液各 2µL，分别直接进样，记录对应的峰面积，比较甲醇限度。

2.5 讨论

中国药典及食品安全国家标准规定对药酒、发酵酒进行甲醇限度和乙醇含量的测定，常用的测定方法是气相色谱法（GC），但用GC 法同时能较好分离及测定甲醇和乙醇含量的文献并不多。经多次试验，最终选用本文中的极性毛细管柱 - 白酒专用分析柱，该固定相为 PEG（聚乙二醇），但在样品色谱图中乙醇峰后面还有一小峰没有达到基线分离（图 1-C），因此后续还要对 GC 法中，应用白酒柱测定甲醇和乙醇含量的色谱条件进行进一步优化，如柱温、检测器温度、气化室温度、不同载气流速等，达到理想的分离效果。

3 结论

本文采用毛细管白酒专用柱，建立了气相色谱法同时测定自制桑葚酒中甲醇限度和乙醇含量的方法，结果显示该桑葚酒中未检测到甲醇，各批产品乙醇平均含量在 12% 左右，符合中国食品工业协会 2018.5.1 发布的桑椹酒标准 T/CNFIA104—2018《桑椹（果）酒》中有关甲醇和乙醇的含量要求，可放心安全使用。同时建立的测定方法直接进样，简单、快速、稳定、准确，为更好地控制桑葚酒质量提供了依据。

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