白酒相关安全指标的研究进展

卓俊纳，赵金松，2，吴卫宇，苏占元

（1.四川轻化工大学生物工程学院，四川宜宾 644000；2.四川省酒业集团有限责任公司，四川泸州 646500；3.四川国检检测有限责任公司，四川泸州 646000）

在人们的日常生活过程中，白酒是很常见的饮品，而它的原料就是以高粱、小麦、大米等粮食五谷类作物为主，并借助大曲、小曲等的发酵作用和功能，通过蒸、煮等环节后制成蒸馏酒。白酒是世界六大蒸馏酒之一，更是我国特有的一种蒸馏酒。随着社会的进步，人民生活水平的提高，白酒越来越成为人们生活中不可或缺的一部分，无论是走亲访友、家庭聚会，还是招待客人、商务用餐，都可以看到它的身影[1]。国家统计局数据显示[2]，2014 年，我国白酒产量高达1.26 万t，销售收入为5259 亿元，占GDP 比重的0.82%；2015 年全国1563 家有一定规模的白酒企业总产量1312.8 万kL，累计销售收入5558.9亿元[3]。

但是随着白酒市场的快速发展，许多不法商家为了降低成本，获得更高的利润，违规使用食品添加剂，从而制造出有损消费者健康的劣质酒。此外，随着现代农业、工业的不断发展，重金属、塑化剂、农药残留、甲醇、氰化物、氨基甲酸乙酯等污染物在酒类产品中也屡见不鲜，这不仅对消费者的健康与安全造成危害，更是对消费者的一种不负责[4]。产品的质量是消费者最重视的问题，特别是食品行业，一个企业的生存，很大程度上要靠消费者的信任与支持，当企业的产品出现质量问题，那消费者的信任会全面崩塌，那企业离破产就不远了，最经典的例子就是“塑化剂事件”与三鹿奶粉的“三聚氰胺事件”。

随着我国的法律法规更加完善与严格，消费者维护自身权益的意识逐渐增强，因此，白酒企业要想在激烈的市场竞争中占稳一席之地，就必须严把产品质量关，加强白酒食品安全的风险监控[5]。本文对白酒安全指标的研究进展进行一个探讨，以期能为白酒质量安全控制提供更全面的参考。

1 外源性污染物

1.1 重金属

从专业角度来说，只要该物质的密度高于4.5 g/cm3，就可将其称作重金属，如铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、锡（Sn）、镍（Ni）、钴（Co）、锑（Sb）、汞（Hg）、镉（Cd）、铋（Bi）等。一些重金属进入人体会干扰人体内正常生理机能，造成慢性中毒，危害健康[6]。白酒中重金属主要包括铬、汞、铅等[7]，特别是汞，这种成分一旦误入体内，必将会使人们的身体受到较大影响和威胁，尤其是肝脏部位的影响十分明显。一般情况下，只要天然水中的汞含量达到0.1 mL/L，其毒性就会体现，而且很严重，再加上长时间的积累和饮水，很可能会出现慢性中毒问题。而作为另一种重金属的铅来说，当误入人体后，几乎无法排出体外，且当这一成分在体内积累含量高于0.1 mg/L，就会影响到人体脑细胞的正常发展和成长。铬对人体也会造成不同的影响，比如精神方面的影响。在国家标准GB 2762—2012《食品中污染物限量》中[8]，对白酒中铅的含量有了更低的限量（0.5 mg/kg）。白酒中重金属的来源主要是两个方面：一是酿酒原料谷物在生产过程中，由于空气、土壤等环境因素导致其含有一定数量的重金属；二是在酿酒过程中，水源的利用也会将重金属带入白酒，造成白酒重金属的污染。

对白酒中重金属的检查手段很多，比如原子吸收光谱法(AAS)[9]、原子荧光光谱法(AFS)[10]、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[11]等。

首先，石墨炉原子吸收法检测白酒重金属的方法较为普遍与成熟，该方法可达到直接、精准、快速的检查要求。郎定常等[12]经过该方法对白酒重金属成分检测与分析后发现，铬(Cr)含量的标准曲线系数已经接近0.9994，相对标准偏差为1.35%，平均回收率为99.00%～114.50%。这种方式具有很强的可操作性与精确性，可以更为快速的满足对白酒中重金属铬的测定要求。除此之外，王书兰等[13]也构建了进样-石墨炉原子吸收光谱法，并基于此对白酒的Cu、Cr、Pb 含量进行提取和分析，并得出其各自的占比，其中Cu 含量是1.22 ng/mL、Cr 的含量是0.765 ng/mL，Pb 含量是0.981 ng/mL，加标回收率分别为98.2%、106.6%、97.4%。

其次，使用原子荧光光谱法对白酒重金属进行分析的国内学者也有很多。比如国内研究人员唐莲仙等[14]就在此种方法的基础上构想了新型的氢化物发生-原子荧光光谱法。以白酒作为研究对象，经过一系列的实验操作后得出，铅标准溶液浓度在0～20.0 μg/L 范围内，且最终曲线的线性比较科学，其成分有1 μg/L，回收率为94.0%～108.0%。严腊梅[15]利用该方法对白酒中的总砷进行了提取和研究，最终得出，这种探究方式十分精准和便捷，其精密度为1.3%，加标回收率最低为86.69%，最高可达到115.23%。

再次，电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）也是当前痕量分析检测领域中很常见的一种检测方法，之所以应用普遍，主要是因为可以支持多个重金属同步测量这一要求，而且其涉及范围广、操作便捷，所以成为众多研究者处理白酒重金属的优选方法[16]。汪家胜等[17]表示该方式可以对白酒的Cr、As、Cd、Hg、Pb 予以监测。通过一系列实验操作后得出，各元素检出限均满足日常生产重金属元素监控的分析要求，而且线性较好，回收率在84%～110%之间。

1.2 塑化剂

塑化剂的种类多种多样，且有着多个名称，增塑剂就是其中之一。当前，市面上的大部分白酒的塑化剂基本说的都是邻苯二甲酸酯类（phthalate acid esters，PAEs）[18]。其中常 见的有6 种（DEHP、DBP、BBT、DINP、DNOP、DIPP）。塑化剂属于干扰生物体内分泌的化学物质[19]，对生物体有诸多不利的影响，例如可导致男性雌性化、生殖器缩小，减弱男性的生殖能力，也会引发女性性早熟，增加女性患乳腺癌的机率[20-23]。

2011 年，国家卫生主管部门把PAEs 归为第六批“食品中可能违法添加的非食用物质”的范畴中，而且对食物中的邻苯二甲酸二丁酯（di-n-butyl phthalate，DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（dioctylphthalate，DEHP）和邻苯二甲酸二异壬酯（diisononyl phthalate，DINP）进行了最大残余量的限定，其中邻苯二甲酸二丁酯不得超过0.3 mg/kg，邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯不得超过1.5 mg/kg，邻苯二甲酸二异壬酯不得超过9.0 mg/kg[24]（白酒、其他蒸馏酒除外），该要求仅仅用于排查违法添加行为，并不是食品安全国家标准[25]。2014 年6 月，国家卫生计生委办公厅正式发布了关于通报成人饮酒者DEHP 和DBP 初步风险评估结果：在白酒中，DEHP 的含量要低于5 mg/kg，DBP的含量不得超过1 mg/kg[26]。

目前白酒中塑化剂的定量测定一般是按照GB 5009.271—2016《食品中邻苯二甲酸酯的测定》[27]进行检测，比如液相色谱-质谱联用法、气相色谱法等等。不过，最近些年也有很多新型的检测方法，包括离子迁移谱技术和ELISA 试剂盒法等[16]。苏占元等[25]参照国家标准GB 5009.271—2016，优化了气相色谱以及质谱条件，并且利用与气相色谱仪相匹配的自动液体进样器来自动添加内标。结果表明，优化后的条件能使白酒中16 种邻苯二甲酸酯得到较好的分离，在一定质量浓度范围内16 种邻苯二甲酸酯具有良好的线性关系，平均回收率为88.6%～106.1%，相对标准偏差（RSD）为1.6%～4.3%；优化条件后，其使用量可以大幅度缩减，且精度有所提升，很好的满足了对白酒中邻苯二甲酸酯检测的要求。曹必溥等[28]采用了气相色谱-质谱法和ELISA 试剂盒法进行了比较分析，结果发现，红酒的DBP、DEHP 等含量更高，而且GC-MS 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；ELISA 试剂盒法的检测值比GC-MS 法的检测值平均要大3.4～5.5 倍，但并不影响ELISA 试剂盒法作为一种初步的快速检测方法的应用。彭维等[29]使用GC-MS 和ELISA试剂盒法对白酒中的塑化剂进行测定，考察了GCMS 的精确度及回收率、ELISA 试剂盒法的标准曲线，并比较了两种方法的不同前处理对测定结果的影响。结果表明：两种方法对样品的测定结果接近，说明两种方法都可以对白酒中的塑化剂进行定性定量分析；ELISA 试剂盒法前处理比GC-MS 简便，且可支持多个样品同步测试，而且测试时间较短，结果较为精准，但GC-MS 法正好与之相反，因为该方式每测一个样品，就需要耗费0.5 h 左右的时间。不过前者也有其独特的弊端，比如需要与GC-MS法结合才能进行检测等。

1.3 农药残留

高粱、小麦、大米等是白酒生产的主要原料，这些粮食作物在种植的过程中极易因为水源及环境的影响、或者是农药的使用不当，从而造成自身的农药残留，进而带入成品酒中。由于农药具有稳定性强、降解率低[30]、致癌致畸等毒性，所以，这些物质过多的进入人体内，就会让人们面临着中毒等问题，轻则慢性中毒，重则癌症，甚至死亡[31]。目前我国的国家标准中虽未对白酒中农药残留进行限量，但对酿酒原料已经有了严格的规定。在GB 2763—2014《食品中最大农药残留限量》[32]标准中，明确规定了2，4-滴、六氯苯等387 种农药3650项的最大残留限量值。

当前，能够达到农药残留检测标准的现有技术和手段十分有限，且这些技术几乎都聚集在气相色谱法（GC）、液相色谱法（LC）等领域中。何开蓉等[33]首次建立了液相色谱串联质谱法同时对白酒中残留的抗蚜威、恶虫威等8 种氨基甲酸酯类农药的定性和定量测试方法，此8 种农药残留的方法检出限均在0.5～10 μg/kg 之间。结果表明，这8种农药残留在白酒中的加标回收率为87.6%～100.0%，精密度为0.89%～5.6%，均满足测试要求。此研究为深入探讨酿酒原料中的农药残留在白酒生产过程中的迁移与变化规律建立了方法。我国研究人员王蓉等[34]为了进一步提升白酒中含有的农药残留的检出率，构建了新型的色谱-质谱、选择离子检测等多种方式。这些方式所得出的检出限为0.4～1.2 μg/L。此方法的检测时间短、结果准确，既适用于白酒中有机氯农残的检测,也适用于酒精性饮料中有机氯农药残留的检测。

2 内源性污染物

2.1 甲醇

国家有关部门对于白酒的所有成分的含量都进行了严格规定，甲醇就是其中之一[35]，这种成分有着剧烈的神经毒性[36]。过量的甲醇摄入会给人体造成巨大的安全隐患[35，37]，主要是侵害视觉神经，导致视网膜受损，视觉神经萎缩，视力减退甚至双目失明。这种物质是基于酿酒原料的果胶质甲氧基分解的基础上衍生而来的，特别是在谷糠、薯类作为酿酒原料的白酒中，其含量更高[38]。我国有关部门颁发和执行的《食品安全国家标准 蒸馏酒及其配制酒》[39]中对这一成分也进行了严格规定，即粮谷类和其他类的饮料酒中，其含量均要低于0.6 g/L与2.0 g/L。

现如今，对甲醇检测的方式有很多，比如紫外分光光度法[40-42]、气相色谱法[43]、高效液相色谱法[44]、气相色谱-质谱联用法[45-46]、近红外光谱法[47]等。刘美等[48]建立了基于变色酸比色原理快速筛查白酒中甲醇含量的方法。结果表示，在0.01～0.25 g/L 范围内，方法线性关系较好，显色梯度明显，方法检出限为0.2 g/L，能满足判定需求。该方法快捷简单、易于操作，能为甲醇的快速筛查以及在白酒方面的食品安全监管工作提供技术参考，但是仅适用于蒸馏酒，不适用于发酵酒和配制酒。冯俊富等[49]建立了运用气相色谱内标法来测定白酒中甲醇含量的方法。结果表示，在线性范围100.9～1008.6 mg/L内，方法线性关系良好，相关系数达到0.9999；方法检出限为5.0 mg/L，平均回收率分别为96.8%～99.6%。该方法操作简单，相比于GB 5009.266—2016 的检测方法来说，缩短了检测时间，有利于进行大批量样品检测。张金玲[47]使用近红外光谱类型检测技术对白酒基酒当中的甲醇物质含量进行了检验，最终的研究结果表明，该试验当中确立起的甲醇物质分析模型基础和常规的气相色谱分析法的结构是相同的，在试验中能保证试验分析有良好的稳定性以及精密度。

2.2 氰化物

氰化物特指带有氰基(CN)的化合物，主要为氢氰酸（HCN），但凡是在加热或与酸作用后能释放出HCN或氰离子的物质都具有与HCN 同样的剧毒作用[50]。当这一物质误入人体内部，会让人体遭遇很强的毒性攻击，因为这一物质会经呼吸道和消化道直接进入人体，此时它会产生氰根离子，该离子会影响细胞的正常代谢与成长，逐步会让人们的各器官衰竭[51]。如果一次性食入100 mg，致死率会达到100%。所以，国家对这一成分的含量进行了明确要求，即白酒中的含量不得超过8 mg/L。

现如今，很多方式都可以达到检查白酒中氰化物浓度的要求和目的，国标GB 5009.36—2016 中氰化物检测方法是巴比妥酸-异烟酸比色法[52]，其他学者还研究了化学分析法[53]、色谱法[54]、光谱法[55]、电化学方法[56]等。Giorgio Nota 建立了另一种检测氰化物的方法，即气相色谱法，该方法进一步提升了氰化物检测的精度与准度，且缩减了对其检查的检出限，不过，如果白酒中的乙醇过多，也会对其最终结果产生一定干扰[57-58]。牛力等[59]探索了分光光度法测定白酒中氰化物的方法。对实验条件进行探索后，运用朗伯-比尔定律计算白酒中氰化物的含量。这种方式易于操作，结果精准，能有效提高白酒中氰化物的检测效率。王紫菲等[60]建立了离子色谱-脉冲安培法，用该方式检出氰化物浓度为5～200 μg/L，线性良好，对白酒类基质的检出限为3.5 μg/L，定量限为9.5 μg/L。此研究方法操作步骤简单快速，结果准确，适用于白酒样品中氰化物的检测。

2.3 氨基甲酸乙酯

氨基甲酸乙酯（Ethyl Carbamate，简称EC，分子式为H2NCOOC2H5）又称尿烷，是一种无色、无味的晶体或者白色粉末，普遍存在于发酵食品（面包、酱油[61]和酸奶）和酒精饮料（黄酒[62]、葡萄酒[63]）中。这种成分一旦进入人体内，会给人们增加极大的健康隐患和风险，其中其致癌特点尤为突出。这一点通过国际癌症研究署在1987 年时将其归为2B 类致癌物这一举动就能得到印证，而且在2007 年还对其进行再次明确，并将其改为2A 类致癌物[64-65]。在加拿大当局1985 年检测到从德国进口的酒中含有高含量的EC 后，人们才开始真正关注到酒类饮料中的EC[66]。加拿大卫生与防疫部门规定蒸馏酒中EC 的限量为150 μg/L，因为我国目前尚未出台有关EC 的限量标准，所以主要以加拿大的作为参照[67-68]。

目前，EC 检测方法较为完善，主要包括薄层分析法[69]、液相色谱法[70]、气相色谱法[71]、气相色谱-质谱法[72]、近红外光谱法[73]等。GB 5009.223—2014《食品安全国家标准食品中氨基甲酸乙酯的测定》[74]中将GC-MS 法用于白酒、黄酒等酒类以及酱油中EC 含量的测定。张顺荣等[75]以不同香型的白酒为研究对象，采用了衍生化和GC-MS/MS 联用技术检测分析了多种香型原酒和成品酒中的EC 含量，研究结果表明，白酒中EC 检出率为100%，并且与国外蒸馏酒相比，我国白酒中EC含量普遍较高，因此降低白酒中EC 含量势在必行，并且我国需制定饮料酒中EC 的限量标准。冯向东等[76]以D5-氨基甲酸乙酯为内标，采用旋转蒸发结合GC-MS/MS法分析测定白酒中EC 含量。结果表示，最佳旋转蒸发温度为40 ℃，在此条件下，旋转蒸发15 min，加标回收率在97.5%～100.5%之间，标准工作曲线相关系数R2=0.99996,检出限为0.6 μg/L，能够很好的满足白酒中EC 检测分析需要，并且也对白酒蒸馏技术改进及自动化生产提供了一种新思路。熊晓通等[77]运用EC 在Q Exactive Focus 高分辨质谱仪一级全扫模式下出现源内裂解的性质，首次建立了检测酱香型白酒中EC 含量的超高效液相色谱-高分辨质谱一级子离子定量法。结果显示，方法在12.2～244 μg/L 内线性相关系数大于0.999，检出限（LOD 值）为0.95 μg/L，加标回收率在83.46%～106.79%之间，相对标准偏差（RSD）为0.67%～3.54%。该方法具有分析速度快、检出限低、准确度高等优点，但仅适用于酱香型白酒中氨基甲酸乙酯的监控。

3 存在的问题

虽然很多专家、学者对白酒安全指标的来源及检测方式予以充分论证和分析，不过仍然存在很多难以解决的问题和难题：①当前研究和应用较多的主要是成品酒中的各项指标的测定值与检出限，然而对于在白酒生产过程中有害物质的产生以及迁移量的研究与检测还较少，需进一步探讨；②对于一些安全指标，例如氨基甲酸乙酯，在检测时只能根据国外的限量标准来做大致的判断，但是白酒是中国特有的蒸馏酒，所以国外的限量标准可能不太适用，需要结合我国实情，针对性的规划和确定有关标准，进而才能保证最终结果的科学性与公正性；③目前为止的研究都是在理论知识上的探讨，但是白酒生产过程有太多不确定因素，对于有害物质的产生以及来源是否还有其他途径需进一步分析。

4 展望

近年来，关于白酒安全指标的研究逐渐增多，且得出的结论也颇为丰富，手段越来越先进，技术越来越高端，所以使得气相色谱-质谱联用等多种技术都能应用于白酒安全指标的检测，检测方法更加简便，检测速度更加快捷，检出限也逐渐降低。如今，在白酒消费群体年轻化、个性化、消费场景多元化等趋势背景之下，白酒品牌格局也发生了巨大变化。随着偏好健康低度、个性时尚白酒的消费理念不断深入人心，年轻人对新兴白酒的需求正不断增加。白酒销售额逐渐增长，但随之而来的就是更加严格的质量安全要求以及更加大批量的检测样品。在保证基本检测手段应用的前提下，各学者需要对新型检测技术进行更加深入的研究与探讨，密切关注白酒中的有害物质以及相关安全指标的检测，对其作出合理的安全评估，从而使检测手段更加高效、快捷，进而保证白酒市场持续向好发展。