白酒中甲醇含量的检测及能力验证

李 想

(崇左市食品药品检验所，广西 崇左 532200)

酒，在我国历史悠久，酒文化也是非常丰富，人们在生活中离不开酒，它渗透到生活中每一个角落，无论是文学著作还是平时大众娱乐，亦或者起居饮食中都有酒的影子。

酒是以粮食为原料经发酵酿造而成的，主要成分是乙醇，但是也含有甲醇与其它杂醇油和酯类物质，而甲醇是白酒中的主要有害成分，是酿造原料和辅料中果胶内甲基酯分解产生[1]。甲醇对人体的危害极大[2]，特别是家庭自酿和小作坊生产的酒，因为设施简陋，技术落后，质量控制不善，酒中甲醇含量极其容易超标，饮用后危害人们身体健康[3]，对国家和人民的食品安全构成威胁。

近年来食品安全问题已经引起人们高度重视和社会的广泛关注，根据“四个最严”，即最严谨的标准，最严格的监管，最严厉的处罚，最严肃的问责，颁布了新修订的《食品安全法》，也修改了大量的食品安全国家标准，确保广大人民群众“舌尖上的安全”。国家食品安全标准 GB 5009.266-2016《食品安全国家标准 食品中甲醇的测定》就是使用内标法测定白酒中甲醇的含量[4]，结合GB2757-2012《食品国家安全标准 蒸馏酒及其配制酒》评判酒中甲醇含量是否合格[5]。这就要求检验机构要能够很好掌握检验检测技术，为食品安全提供强有力的技术支撑。

为了增强检验机构的检验能力，保证日常检验数据能够持续有效，准确可靠，检验检测主管部门都会对获证检验检测机构进行检验项目能力验证[6]。实验室客户，管理机构和评价机构通过实验室参加能力验证的表现，判别实验室能否胜任所从事的检测活动，监控实验室能力的持续状况，识别实验室间的差异，为实验室管理提供依据。同时也可以作为实验室内部控制的外部补充措施，满足持续改进要求。通过参加白酒中甲醇测定的能力验证，找到自身的不足，优化实验条件，最终达到满意的结果。

本实验采用优化后的色谱条件能够比国标GB 5009.266-2016推荐使用的色谱条件得到更好的响应信号和色谱谱图，进而提高了谱图积分精度，得到更加精准完美的实验数据，为提高实验数据的准确可靠性提供技术支撑。本实验通过采用优化后的色谱条件参加白酒中甲醇测定的能力验证，最终得到满意的结果，为以后白酒中甲醇测定提供了可靠准确的方法。

1 实 验

1.1 实验材料

主要仪器：GC-2010 plus岛津气相色谱仪(配置火焰离子化检测器FID及Labsolutions工作站)；毛细色谱柱(WondaCap WAX，0.25 mm×60 m，df=0.25 μm)；XS225DU分析天平(感量为0.01 mg)，METTLER TOLEDO；移液枪(1～100 μL/100～1000 μL)，Transferpette。

主要试剂：乙醇(色谱纯)，天津光复精细化工研究所；甲醇标准品(纯度为99.96%)，Stanford Analytic Chemicals Inc.；叔戊醇标准品(纯度：99.45%)，Stanford Analytic Chemicals Inc.；水为GB/T6682规定的二级水[7]。

1.2 实验方法

色谱柱：WondaCap WAX 0.25 mm×60 m，DF=0.25 μm；柱温：初温35～50 ℃，保持1 min，以4.0 ℃/min升到130 ℃，以20 ℃/min升到200 ℃，保持5 min；进样量：1 μL；检测器温度：250 ℃；进样器温度：160～240 ℃；载气流速：0.8～1.2 mL/min；分流比：20∶1～60∶1。

40%乙醇溶液：量取40 mL乙醇，用水定容至100 mL，摇匀。

甲醇标准储备液：精密称取0.1070 g甲醇至100 mL容量瓶，用40%乙醇溶液定容至刻度，混匀，即浓度为1070 mg/L。

叔戊醇标准溶液：精密称取 0.5050 g叔戊醇至25 mL容量瓶，用40%乙醇体溶液定容至刻度，混匀，即浓度为20200 mg/L。

甲醇系列标准工作液：分别吸取0.25 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、8.0 mL、10.0 mL甲醇标准储备液，于5个10 mL比色管，用乙醇溶液定容到刻度，依次配置成甲醇含量为26.75 mg/L、107 mg/L、214 mg/L、428 mg/L、856 mg/L、1070 mg/L的系列标准溶液，现配现用。

待测样品溶液：吸取试样10.0 mL于试管中，加入0.10 mL叔戊醇标准溶液，摇匀，备用。

2 结果与讨论

2.1 进样口温度对谱图的影响

进样口温度从160 ℃、180 ℃、200 ℃、220 ℃到240 ℃依次升高，谱图峰形逐渐变高，峰形展宽逐渐减小，谱图明显改善。200 ℃时谱图有明显改善，如图1所示。

图1不同温度对甲醇峰形的影响

2.2 载气流速对谱图的影响

选取三个不同的载气流速，分别为0.8 mL/min、1.0 mL/min、1.2 mL/min。载气流速为0.8 mL/min，保留时间偏长，峰形偏宽；1.2 mL/min载气流速偏大，保留时间短了分离度降低。1.0 mL/min的载气流速比较适中。结果如图2所示。

图2三个不同载气流速对谱图的影响

2.3 分流比对谱图的影响

从国标建议的20∶1分流比开始，按照30∶1，40∶1，50∶1，60∶1的比例不断增大分流比，当分流比为20∶1，谱峰顶部扁平化并且不光滑。随着分流比增大，图谱慢慢变得对称，峰形顶部由原来的不光滑逐渐变得光滑，但是峰高也逐渐加速变小。分流比在50∶1时，谱峰顶部已经很光滑并且峰高也合适，如图3所示。

图3不同分流比对谱峰的影响

2.4 柱温对谱图的影响

初始柱温不同，当柱温分别在35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃时候，甲醇保留时间和谱峰分离度逐渐变小，在35 ℃和40 ℃时候，谱峰分离效果良好，45 ℃时候分离度迅速减小，50 ℃时谱峰之间基本分不开。40 ℃在保证分离度下具有较短保留时间，有利于提高效率。如图4所示。

图4不同初始柱温对谱图的影响

2.5 精密度

在重复性条件下连续进相同样6次获得结果的RSD=0.48%，精密度<10%，符合检验要求。

2.6 线性相关系数考察

以甲醇与内标物叔戊醇峰面积比为纵坐标，甲醇与叔戊醇的浓度比为横坐标，运用最小二乘法算出甲醇的回归方程为：y=0.479781x-0.00825473，相关系数R=0.9999，甲醇的浓度在26.75～1070 mg/L之间线性好，线性范围宽。

2.7 加标回收率

从购买回来的某品牌白酒样中取出6份，加标高低两个水平的样品各3份，两组加标样品的回收率是99.58%～100.21%，高低两组浓度的回收率结果见表1。

表1 甲醇加标回收率

2.8 方法检出限

该方法检出限为3倍的样品浓度除以信噪比，即MDL=3×25 mg/L÷13.4=5.6 mg/L，定量限又为3倍方法检出限16.8 mg/L，均符合国标的检出限与定量限要求。

2.9 实验分析

进样口汽化温度的选择与样品的性质有关，与谱峰的优劣直接联系。温度选择既要保证目标组分气化，又要注意过高的温度将导致样品分解的可能性增加，合适的进样口温度有助于提高仪器灵敏度。载气流速影响谱图峰形和保留时间，流量偏小，保留时间偏长，峰形偏宽；流量偏大，分离效果会降低，柱压也偏高，对后面的定量计算都不好。分流比主要影响色谱峰的峰面积和展宽。分流比增大，谱图色谱峰越来越锐利，谱峰展宽变小，峰形也更加匀称，分流比越大，峰形就越好。但是分流比过大必将影响到甲醇的信号灵敏度，增加歧视效应。柱温对待测物质能否有效分离起到很大的作用，是一个重要的操作参数。原因是柱温主要影响分配系数，分配比以及在两相中扩散系数，从而影响分离度和分析时间。提高柱温有利于提高待测组分在两相中的扩散速率，加速出峰时间，但会降低柱子选择性，不利分离。从上面单一实验因素结果比对中综合寻找色谱条件优化组合，即色谱柱温初温40 ℃，进样口温度200 ℃，载气流速1.0 mL/min，分流比50∶1，其余条件与1.2相同，实验结果表明精密度、线性相关系数、加标回收率以及方法检出限都非常优良，该优化方法可应用于白酒中甲醇能力验证实验。

2.10 使用本方法参加白酒中甲醇测定能力验证结果

把广西产品质量检验研究院发放的两份盲样按照1.2方法步骤配制，摇匀，备用。

采用2.9优化后的色谱条件测定2组盲样白酒样品中甲醇的含量，每组样品平行测定两次，RSD分别为0.15%、0.39%，验证结果的比分数Z分别为-0.72和-0.06，|Z︱≤2，属于满意的能力验证，结果如表2所示。

表2 能力验证实验结果

3 结 论

根据国标GB 5009.266-2016的参考条件设置仪器参数得到的谱峰扁平化拖尾严重，谱峰不对称并且顶部不光滑，谱峰过高过大，严重影响后面的数据准确性和可靠性，并不能直接应用于甲醇检验，遂逐一对实验中的色谱条件进行单因素实验，经过实验得到优化色谱条件，即进样器温度200 ℃，载气流速1 mL/min，分流比为50∶1，柱温初温40 ℃，在26.75～1070 mg/L浓度之间线性好，相对标准偏差(n=6)为0.48%，绝对差值也小于其算术平均值的1%，回收率达到99.58%～100.21%，线性相关系数R=0.9999，方法检出限MDL=5.6 mg/L，优良的回收率和精密度、极低的检出限，线性范围宽，重现性非常好，达到并优于国标要求。将优化后的方法应用于2017年白酒中甲醇的能力验证，验证结果由于实验室的比分数Z分别为-0.72和-0.06，|Z︱≤2，被广西壮族自治区质量技术监督管理局认可。综上本方法经过优化后适用于白酒中甲醇测定的能力验证。