顶空气相法测定醋中的甲醇和乙醇含量.doc

龙源期刊网 顶空气相法测定醋中的甲醇和乙醇含量作者：孔祥威 汤明河来源：科技创新导报2011年第14期摘 要:建立一种用于食醋中可能残留的甲醇和乙醇的顶空气相色谱检测方法,并讨论了各种条件对测定的影响。方法采用氢火焰检测器检测,甲醇和乙醇能够完全分离,线性良好,方法检测限分别为8.91mg/L和7.28mg/L,6次测定的相对标准偏差分别为5.31%和3.01%,样品的加标回收率分别为96.9%94.2%。测定了6种样品中的甲醇和乙醇含量,方法简便、快速、重现性好,基本上能满足食醋中甲醇和乙醇含量的分析。 关键词:顶空气相色谱甲醇乙醇 中图分类号:TS264.21 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(b)-0120-02 Determination of Methanol and Alcohol Content Used for Vinegar by Head-space Gas Chromatography Kong Xiang-wei ,Tang Ming-he Zhejiang University of Technology,Hangzhou 310000,China Cangnan County Institute for Technical Supervision and Testing of Quality,Wenzhou 325800, China Abstract:An analytical method was developed for the determination of methanol and alcohol used for Vinegar by head-space gas chromatography,and various conditions effect on the results were discussed.Hydrogen flame ionization detector was selected,and methanol and alcohol were separated from each other completely.Results showed the good linearity range of this method.The detection limits of methanol and alcohol were 8.91mg/L and 7.28mg/L,the recovery ofmethanol and alcohol were 96.9% and 94.2% with precision of 5.31% and 3.01% RSD (n=6).During the experiments,6 kinds ofsamples were analyzed.This method is simple,rapid, accurate,and can be applied for determining the methanol and alcohol content used for vinegar. Key words:head-space;gas chromatography;methanol;alcohol 食醋是我国劳动人民在长期的生产实践中制造出来的一种酸性调味品。它能增进食欲,帮助消化,在人们饮食生活中不可缺少1。在我国的中医药学中醋也有一定的用途。全国各地生产的食醋品种较多。著名的山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、东北白醋、江浙玫瑰米醋、福建红曲醋等是食醋的代表品种。 食醋是用粮食等淀粉质为原料,经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。其主要成分除醋酸(3%5%)外,还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分,具有独特的色、香、味。它不仅是调味佳品,长期食用对身体健康也十分有益2。 对食醋中的挥发性有机物进行研究,不仅能鉴定食醋的品质,而且能了解其中的有害物质。目前我国对食醋中挥发性有机物的研究较少3-4,特别是采用顶空气相色谱法同时测定食醋中甲醇和乙醇含量。本文就是通过建立一种快速检测方法,同时测定食醋中甲醇和乙醇含量。 1 材料与方法 1.1 试剂与仪器 化学试剂:甲醇、乙醇均为色谱纯,氯化钠、硫酸铵、无水硫酸钠均为分析纯。 仪器设备: Agilent 7890N 气相色谱仪 (配有FID氢火焰检测器、Agilent 顶空进样器7694E)美国安捷论公司 1.2 分析条件 顶空条件:顶空瓶加热温度90,定量环温度100,传输线温度105, 样品预平衡时间30min,进样时间1min,进样体积1ml. 色谱条件:HP-5色谱柱,(30m0.220mm);载气为高纯氮气,流量为1.0ml/min,高纯氢气流量为40ml/min,氮氧混合气流量为300ml/min。进样口温度为180,检测器温度为200。采用分流进样,分流比为101。程序升温:初始温度为40,保持5min,以30/min的速度升至100,保持2min.电解质:无水硫酸钠0.8g。 1.3 实验方法 1.3.1 工作曲线绘制 分别吸取甲醇和乙醇标准溶液各10ml于25ml的容量瓶中,用纯水定容。将配置好的标准溶液密封、混匀,并迅速存放于冰箱中待用。取混合标准5uL,10uL,20uL,40uL,80uL,100ul于25ml的顶空瓶中,分别加入0.8g硫酸钠和5ml的纯水,以标样实际体积为横坐标,对应的峰面积为纵坐标,做出标准曲线。 1.3.2 样品处理方法 直接吸取5ml的样品食醋于顶空瓶中,加入0.8g的硫酸钠,在90下恒温预热30min,顶空进样器自动抽取瓶内气体进行气相色谱分析,测量各组分峰面积。根据标准曲线求对应含量,并计算出有机物的浓度。 1.4 计算公式 本文的计算方法参考GB/T 10004-2008包装用塑料符合膜、袋干法复合、挤出复合中的溶剂残留的检测方法5。该标准裁取0.2m2的待测样品,并将样品迅速裁成10mm30mm的碎片,装入500ml的三角瓶中,用5ml注射器取1ml的瓶中气体。由于本文采用的顶空进样的型号规格不同,其样品瓶的体积为25ml,并且吸取的是液体样品,则计算公式有所变化,具体见公式1。 公式1 W:待测物质浓度,单位为毫克每升(mg/L) P:待测物质的密度,单位为毫克每微升(mg/uL) U;试样体积,单位为升(L) V:样品测得值对应的标准物质的体积,单位为微升(ul) 2 结果与讨论 2.1 程序升温的选择 程序升温的设置是气相色谱的重要参数,它直接影响分离效能和分离速度。因此选择合适的程序升温是色谱分析的关键。程序升温的选择主要是受混合样品的组成及其物理性质所决定的。在保证良好的分离效果、较好的峰形与峰尾的前提下,尽量缩短整个程序升温的时间和降低最高使用温度。按照1.2的分析条件,可得到良好分离的色谱图,具体见色谱图1。 2.2 平衡温度的影响 平衡温度对检测结果影响很大,温度过高,使气体逸出,温度过低,则样品组分难以挥发,达不到检测要求。本文采用在顶空瓶中加入20uL上述混合标准、5ml的纯水、0.8g硫酸钠,分别在60,70,80,90,100下,平衡30min后,测定相应的峰面积。 结果表明:随着温度的升高,峰面积逐渐加大,灵敏度也随之有所增大。考虑到水的沸点为100,若选择平衡温度100,会造成样品沸腾,污染进样管,影响测定结果的准确性。同时还考虑到平衡温度过高会引起顶空瓶的耐压和气密性等问题,。所以选用90为平衡温度。 2.3 平衡时间的影响 平衡时间的长短同样对样品的平衡体系起着非常重要的作用。平衡时间过低, 样品挥发不完全,平衡时间过长,则回收率不再增加,增加了检测时间。本文采用在顶空瓶中加入20uL混合标准溶液、5ml纯水、0.8g硫酸钠,将该溶液在90下,分别平衡15min、30min、45min、60min,然后用顶空进样器抽取气样进行分析,比较峰面积。 实验结果表明,样品的峰面积随着平衡时间的延长而增大,但平衡时间在30min 后,其峰面积基本不再增加,由此可知此平衡时间下,瓶内已达到气液两相平衡。考虑到样品的分析时间,本实验选择平衡时间为30min。 2.4 电解质及其用量的选择 在液体样品中加入电解质,可以使组分的活度系数增大,从而提高顶空气体组分中的浓度。本文选择了无水硫酸钠、硫酸铵、氯化钠这三种盐进行比较。在顶空瓶中加入20uL混合标准溶液、5ml纯水以及上述三种电解质0.8g,将溶液在 90下,分别平衡30min。实验结果表明,在加入同等质量的三种盐的情况下,添加无水硫酸钠的顶空气体样品中,其标准物质峰面积较高,所以选择无水硫酸钠作为本实验的电解质。 电解质的用量也同样影响着组分的活度系数。本文在顶空瓶中加入20uL混合标准溶液和5ml纯水,同时在混合溶液中分别加入0.2g、0.5g、0.8g、1.0g、1.5g的无水硫酸钠,将此溶液在 90下,分别平衡30min。实验结果表明:1.在常温下,电解质超过1g很难完全溶解,需要加热助溶。2.随着电解质用量的增加,标准物质的峰面积逐渐增大。综合以上两点考虑,本文选择电解质的用量为0.8g。 2.5 工作曲线及检出限 按照1.3.1标准溶液的标准曲线的配置方法,计算出回归方程和相关系数(见表1),根据信噪比=10计算检出限。 2.6 回收率和精密度 同时吸取两份食醋样品(选择甲醇和乙醇含量较少的样品),其中一份加入20uL混合标准溶液,另外一份不加标准溶液。在同样的条件下,测定6次,计算平均回收率和6次检测的相对标准偏差。具体数据见表2。 2.7 样品分析 按照所确定的试验方法,分别测定6种食醋中的甲醇和乙醇含量。6种食醋中的甲醇、乙醇含量见表3。 3 结语 本文通过绘制标准曲线,得到了良好的线性方程,相关系数均大于0.9990。在样品中加入混合标准溶液,测得样品中甲醇和乙醇的回收率分别为96.9%和94.2%,相对标准偏差分别5.51%和3.01%。同时,本文将此法对实际样品进行检测,测得的甲醇含量在19.38mg/L42.16mg/L之间,乙醇含量在116.58mg/L306.12mg/L之间。所以本法的准确度和精密度都比较高,适合于食醋中甲醇和乙醇含量的测定。 参考文献 1 韩风华.谈谈食醋酿造工艺J.山东食品发酵.2003,3:40. 2 周永治.食醋生产工艺流程J.江苏调味副食品,2007,24(5):24-26. 3 梁瑞娥,韩菊,张桂芳.顶空气相色谱法分析食醋、酱油中的微量有机物J.河北化