啤酒中甲醇检测方案(顶空进样器)

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维普资讯 http：//www.cqvip.comCor 康迪，消毒专家总机：0533-3178660. 3164147传真：3178661企业面过1309001际质体认证1http：//www.kondy.on E-mail：kondy97@163 com啤酒科技BLIRTEO200505技术交流飞5康迪日用化工有限公司·45 · 顶空气相色谱法测定啤酒中的甲醇 陈华磊 闫 鹏 李 梅 (青岛啤酒股份有限公司科研开发中心 266061) 1 甲醇的危害与限量 1.1 甲醇的危害 甲醇，俗称“木精”，是一种无色易燃的液体，可以无限溶于酒精和水中。酒中的甲醇，是原料中含有果胶质经水解及发酵而成的。用果胶质较多的原料酿酒，成品酒中甲醇的含量会增加。用一般原料酿酒，也会产生一定量的甲醇。 甲醇对机体有毒害，4~10克就可引起较严重的中毒。它在体内有蓄积作用，不易排除体外，其氧化产物为甲酸或甲醛，毒性更大。甲酸的毒性比甲醇大6倍，甲醛的毒性比甲醇大30倍。这就是为什么极少量的甲醇有时也能引起中毒的原因。急性中毒的主要症状是头痛、恶心、胃部疼痛、衰弱、视力模糊，继而可能发生呼吸困难、呼吸中枢麻痹，甚至死亡；即使恢复过来，也常发生失明。慢性中毒主要表现是黏膜刺激症状、眩晕、昏睡、头痛、消化障碍、视力模糊和耳鸣等。 1.2 甲醇的限量要求 果胶物质在过热的腐败的水果和白薯、白薯皮、糠麸、马铃薯以及野生植物和橡子等中含量较高，用以酿酒，不适于饮用。以粮食为原料酿造的白酒中，甲醇不得超过每100毫升0.04克；薯干及代用品为原料的白酒中不得超过每100毫升0.12克。检索国内外资料，未找到对啤酒或水有甲醇限量的要求。 2实验部分 2.1 甲醇检测原理 通过顶空气相色谱技术检测甲醇。样品被放置到顶空瓶中加热，甲醇挥发进入顶空瓶的顶空部分，此顶空的一部分自动地被顶空进样器提取进人气相色谱柱，并从其他组分中被分离出来，通过火焰电离检测器(FID)鉴别。通过测量样品的峰面积，并对比标准曲线进行定量分析。 2.2仪器与试剂 Agilent 6890 气相色谱仪，配火焰电离检测器(FID)及 DANI HSS 86.50顶空进样器。 甲醇标准品，纯度为99.9%(一级色谱纯)，在20℃下，配制浓度为 3676mg/L的甲醇标准溶液，用无水乙醇定容至25mL。 2.3 色谱条件 毛细管色谱柱：J&w DB-Wax，60m ×0.53mm；载气：氮气，纯度大于99.999%，柱头压7.5psi；柱温：50℃(8min)；进样口温度：110℃；FID温度：225℃；尾吹：氮气10mL/min。 顶空条件：样羊温度80℃，进样针温度110℃，传输管线温度110℃，保温时间 40min，加压时间0.5min，进样时间 0.08min，排空时间 0.2min。 2.4 样品制备 啤酒样品的处理：将样品200~300mL取人带塞子的三角瓶中，盖上瓶塞，摇晃并释放气体。重复操作直到没有气体释放，完成了样品的排气。在 GC顶空瓶中加人10mL样品，并用钳子将顶空瓶密封。 3结果与讨论 3.1 定性与定量 相关色谱定性结果见(图1、图2)，甲醇的保留时间7.54min。 图1 甲醇标准溶液的气相色谱图 图2 啤酒样品气相色谱图 3.2 线性范围与最小检出限 在5个装有10mL 5%乙醇溶液的顶空瓶中分别加入10pL、20pL、30pL、40pL、50pL的甲醇标准溶液，在选定实验条件下检测。结果表明，(下转第47页) 1)由(图1、图2)中可以看到， COD 值曲线呈不断上升趋势，相应的洗净率因受碱液使用时间的影响，其曲线呈下降趋势。 2)随着洗瓶机碱液使用时间的不断延长，其COD 值不断增加，达到一定值时， COD 值基本保持不变。此时，说明洗瓶机的碱液已经达到“饱和”，从洗净率的数据表明，碱液的清洗能力相应下降，此时，洗瓶机的碱液需彻底更换。所以，当 COD 值≤6000mg/L时，可保证洗净率要求(洗净率≥97%)。 在试验过程中，洗净率的数据还受其他因素影响，如：瓶源，商标材质。但因大生产试验不可能使每个生产班次的试验条件均一致，所以会造成洗净率的波动。 3.2发酵罐酸性洗涤剂的 COD 值测定 图3发酵罐酸性清洗剂浓度浓 COD 曲线 1)发酵罐相对比较干净，所以发酵罐酸性洗涤 (上接第45页)甲醇在此含量范围内有较好的线性关系，线性方程与R²值列于(表1)。最小检出限0.6mg/L(S/N=3)。 表1 加人标准量(pL) 10 20 30 40 50 顶空瓶浓度(mg/L) 3.376 7.352 11.028 14.704 18.38 响应值(PA) 3.368 6.381 10.298 12.804 17.904 线性方程 Area=0.9286752*Amt R 0.99873 3.3精密度 标准溶液 RSD=4.3%(n=5) 样品 RSD=5.8%(n=3) 3.4 回收率 向未检出啤酒样品中加入25pL甲醇标准溶液， 剂的 COD 值并没有明显的直线上升，见(图3)。 2)当酸性洗涤剂使用到第4天至第8天时，其COD 值相对稳定，而洗涤剂的浓度却有所波动。说明，待测液 COD 值的检测不受溶液浓度的影响。 3)当酸性洗涤剂使用一段时间后(在图3中为第10天后)COD 值开始有明显上升。 4)(图3)中 COD 值在第14天后有所下降，主要由于酸性洗涤剂在使用过程的损失，补充了部分新配置的洗涤剂，致使稀释后 COD 值有所下降。 4结果讨论 4.1随着洗瓶机碱液使用时间的不断延长，其 COD值不断的增加。 4.2 当 COD 值达到一定值时， COD 值保持不变。此时，说明洗瓶机的碱液已经达到“饱和”，从洗净率的数据表明，碱液的清洗能力相应下降。此时，洗瓶机的碱液需彻底更换。通过本试验发现，当 COD 值达到6000mg/L时， COD 值不再发生变化。此时可保证洗净率达到要求(洗净率≥97%)。 4.3清洗剂在实际使用过程中， COD 值不受其浓度的影响。 4.4 试验过程中，在取样时发现，样液的外观浑浊程度(样液太脏时可先进行稀释)与 COD 值有正比关系，可以直接根据外观来判断洗涤剂的 COD 值变化趋势. 顶空浓度 8.44mg/L，回收率=92.9% 3.5方法的应用 以下是采用本方法检测的几种品牌啤酒中的甲醇含量 表2 样品名称 生产日期 含量(mg/L) 青岛啤酒 04/12/09 ND 国内A啤酒 04/09/05 1.749 国内B啤酒 04/09/26 0.853 Carlsberg 04/08/03 1.997 Heineken 04/08/05 0.707 Budweiser 04/08/09 ND 由分析结果看，啤酒中的甲醇含量远远低于法规限量，因此，甲醇不是啤酒中的危害因素。 《顶空气相色谱法测定啤酒中的甲醇》中，甲醇检测原理：通过顶空全新色谱技术检测甲醇。样品被放置到顶空瓶中加热，甲醇挥发进入顶空瓶的顶空部分，此顶空的一部分自动地被顶空进样器提取进入气相色谱柱，并从其他组分中被分离出来，通过火焰电离检测器（FID）鉴别。通过测量样品的峰面积，并对比标准曲线进行定量分析。需要用的的仪器：安捷伦6890气相色谱仪，配火焰电离检测器（FID）及顶空进样器。