白酒中甲醇气相色谱测定方法的研究

王 蒙，仝梦卓，许育民，冯 晖

（河南省食品工业科学研究所有限公司，河南郑州 450000）

甲醇是白酒中的有害成分，主要由原料中的果胶内甲基酯分解而成[1-2]，是衡量白酒安全质量的重要卫生指标。饮用过多白酒，甲醇在体内积蓄，产生毒性更强的甲酸和甲醛，严重影响人体的视神经系统和血液系统。4～10 g 的甲醇即可引起严重中毒、失明甚至死亡[3-6]。因此，国家对其含量有着严格的规定[7]。目前酒中甲醇检测的方法有亚硫酸钠品红比色法，填充柱气相色谱法等[8-9]。近年来，毛细管柱气相色谱法因其快速、高效的特点广泛应用于白酒样品成分的检测中[10-13]。本文采用AT.LZP-930毛细管柱，对仪器检测条件进行优化和选择，实现甲醇和乙醛的较好分离，建立了气相色谱内标法检测甲醇的分析方法，为白酒中甲醇的日常检测提供便利。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

耗材及试剂：白酒，市购；乙醇，色谱级；甲醇、乙酸正丁酯、叔戊醇、乙酸正戊酯，纯度不小于99 %；13 种白酒混标，河南润辉科技公司；实验用水均为超纯水。

仪器设备：GC 2010 plus 气相色谱仪（配FID 检测器），日本岛津公司；AT.LZP-930 白酒专用柱（30 m×0.25 mm×0.1 μm），兰州中科凯迪化工新技术有限公司；Labsolution色谱工作站。

1.2 实验方法

1.2.1 气相色谱测定条件

载气为氮气，流速为1.2 mL/min；程序升温：柱初始温度50 ℃，保持4 min，以3.5 ℃/min 升温至150 ℃，保持5 min；进样口温度：180 ℃；检测器温度：200 ℃；分流比50∶1；氢气流速：40 mL/min；空气流速：400 mL/min；进样量1 μL。

1.2.2 标准溶液的配制

参照GB 5009.266—2016[9]。

1.2.3 样品测定

吸取试样10 mL 于试管中，加入20 g/L 内标溶液0.1mL，混匀，取1 μL 进样，内标多点校正法定量。

2 结果与讨论

2.1 内标物的确定

内标物既要能完全溶解于样品中，不与样品组分发生反应，又要能被色谱柱所分离，且不受试样中其他组分峰的干扰。在白酒样品中分别加入叔戊醇、乙酸正丁酯、乙酸正戊酯3 种内标物，在上述色谱条件下考察内标物在ATLZP-930 白酒专用柱上的出峰情况。随机抽取15 个市售白酒，通过检测分析发现3 种内标物均能与甲醇完全分开。但叔戊醇与白酒中的杂醇油异丁醇出峰时间接近，不能达到有效分离；乙酸正戊酯出峰时间处也出现一个未知干扰峰；而乙酸正丁酯出峰时间处无杂质峰干扰。因此，本次试验确定内标物为乙酸正丁酯。

2.2 色谱条件的选择优化

2.2.1 柱初始温度和柱流速

保持其他条件不变，实验比较了35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃的柱初始温度。由图1 可知，温度越低，甲醇与乙醛及乙醇的分离度越好，但峰型扁平。随着柱初始温度的升高，甲醇与乙醛及乙醇的分离度有所下降，但甲醇的峰型逐渐趋于对称且紧缩尖锐，分离时间也相对缩短。综合峰型、分离度及分离时间，最终确定柱初始温度为50 ℃。通过测试比较1.0 mL/min、1.2 mL/min、1.5 mL/min、1.8 mL/min、2.0 mL/min 的柱流速发现，流速增大，甲醇峰型扁平，在1.2 mL/min 流速条件下，甲醇与乙醛既能完全分离，峰型又好（见图2）。因此流速设定为1.2 mL/min。

2.2.2 分流比

实验对比了20∶1、30∶1、40∶1、50∶1、60∶1、70∶1的分流比，进样后发现，在分流比为20∶1 的条件下，甲醇峰型拖尾；从40∶1 处开始甲醇峰型逐渐尖锐（见图3）。然而随着分流比的增大，不但会降低甲醇响应面积同时也有可能带来分流歧视，对定量结果影响较大。因此综合考虑选用分流比为50∶1。

2.2.3 进样口温度和检测器温度

从图4可以看出，进样口温度为160 ℃时，甲醇峰型较差。进样口温度为180 ℃、200 ℃、220 ℃时，甲醇分离效果好，峰型尖锐对称。180 ℃时甲醇峰面积最大。因此进样口温度选择180 ℃。为了防止冷凝，检测器温度应大于进样口温度。通过测试180 ℃、200 ℃、220 ℃、240 ℃的检测器温度发现，甲醇与乙醛的分离度及甲醇峰型都较好，但随着检测器温度升高，甲醇峰面积逐渐降低。因此，检测器温度选择200 ℃。

通过实验，确定气相色谱测定甲醇的最优条件为：进样口温度180 ℃，检测器温度200 ℃，柱流量1.2 mL/min，柱初始温度50 ℃，保持4 min，以3.5 ℃/min 升温至150 ℃，保持5 min。以乙酸正丁酯为内标物，在此条件下混标溶液及样品中甲醇与乙醛及乙醇的分离效果好且甲醇峰型对称尖锐（白酒样品图谱见图5）。

2.3 方法的线性范围、回归方程和检出限

以甲醇系列标准工作液的浓度为横坐标，以甲醇和乙酸正丁酯色谱峰面积的比值为纵坐标，绘制标准曲线。结果表明，在本色谱条件下，甲醇浓度在0.052～1.04 g/L 范围内呈线性，线性回归方程为Y=0.593256x，R2=0.9998，以3 倍基线噪声计算检出限为0.02 g/L。

2.4 方法的精密度和回收率[14]

在本色谱条件下，对白酒样品中甲醇浓度平行测定6 次，计算RSD=0.92 %，加标回收率在94.21%～103.11%之间（如表1所示）。

表1 样品加标回收率结果

3 结论

本实验通过对气相色谱检测条件的优化和选择，提高了甲醇的分离度，改善了甲醇的峰型。以乙酸正丁酯为内标采用多点校正，最大限度消除了仪器的系统误差，增加定量的准确性，甲醇的相关系数为0.9998，相对标准偏差为0.92%。该方法简单快速，分离效果好，精密度高，重现性好，为今后白酒中甲醇含量的质量分析研究提供了方法依据。