气相色谱法测定糖蜜酒精中的甲醇正丙醇和杂醇油 4页

114酿酒科技2009年第7期（总第181期）·LIQUOR－MAKINGSCIENCE＆TECHNOLOGY2009No．7(Tol．181)气相色谱法测定糖蜜酒精中的甲醇、正丙醇和杂醇油1231柯华南，杨李胜，王桂华，郭剑雄(1.国家糖业质量监督检验中心；2.广州甘蔗糖业研究所；3.广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室，广东广州510316)摘要：甲醇、正丙醇、杂醇油是衡量糖蜜酒精质量的重要指标，根据多年的实践经验，总结出利用气相色谱检测甲醇、正丙醇、杂醇油的方法，所测出的甲醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇相对标准偏差分别为3.12%、3.03%、2.12%、2.07%(n=8)。回收率在85.0%～101.0%之间，最低检出限为0.1mg/L。实践表明，该操作条件是适宜的，结果准确可靠。关键词：分析检测；气相色谱；甲醇；正丙醇；杂醇油；糖蜜酒精中图分类号：TS261.7；O657.7；TS262.2文献标识码：B文章编号：1001－9286（2009）07－0114－03DetectionofMethanol,n-propanolandFuselOilinMolassesAlcoholbyGasChromatography1231KEHua-nan,YANGLi-sheng,WANGGui-huaandGUOJian-xiong(1.NationalQualitySupervisionTestCenterofSugarcaneIndustry;2.GuangzhouSugarcaneIndustryResearchInstitute;3.GuangdongKeyLabofSugarcaneImprovementandBiorefinery,Guangzhou,Guangdong510316,China)Abstract:Thecontentsofmethanol,n-propanolandfuseloil(isobutylalcohol+isoamylalcohol)areimportantindexesfortheevaluationofthequalityofmolassesalcohol.Inthispaper,thedetectionofmethanol,n-propanolandfuseloilbyGCwassummedupaccordingtolong-termprac-ticeexerperience.TheRSDofthemeasuredcontentsofmethanol,n-propanolandfuseloilwere3.12%,3.03%,2.12%and2.07%.(n=8)re-spectivelyandtheirrecoverieswerebetween85.0%～101.0%andtheirminimumdetectionlimitswere0.1mg/L.ThepracticesuggestedthattheuseofGCforthedetectionofmethanol,n-propanolandfuseloilwasfeasibleandthedetectionresultswerereliableandaccurate.Keywords:analysis&detection;gaschromatography;methanol;n-propanol;fuseloil;molassesalcohol甲醇、正丙醇、杂醇油（异丁醇+异戊醇）是衡量糖1.2检测器的选择蜜酒精质量的重要指标，自食用酒精国标GB10343-因为色谱法测量样品是根据所测样品的性质和组成2002实施后，甲醇、正丙醇、杂醇油（异丁醇+异戊醇）的的不同需要而选配不同的检测器。氢火焰离子检测器的检测是所有酒精生产企业气相色谱工作者的入门功课。特性决定了它最适合用来测定糖蜜酒精中的甲醇、正丙甲醇、正丙醇、杂醇油的检测虽是较常见的项目，但是由醇、杂醇油。它有以下优点：①几乎对所有有机物都产生于其含量在糖蜜食用酒精中较低，要得到一个准确可靠响应；②对空气和水没有响应，所以酒精中的水分不会干的结果，也存在一定的难度，为了让酒精企业气相色谱工扰测量结果；③对载气流速、压力、温度等变化不敏感，能作者掌握熟悉该项检测技术，笔者根据多年从事该方面得到较为稳定的基线；④死体积小，响应迅速，特别适合工作的实践经验，总结如下，供参考。连接毛细管柱；⑤灵敏度高，特别适合于痕量分析，且对非烃类、惰性气体、火焰中不解离的物质，信号很小或无1仪器的选择信号。由于糖蜜酒精中需要测定的甲醇、正丙醇、杂醇油1.1气相色谱仪主机（异丁醇+异戊醇）全是有机物，基于以上特性，选择氢火目前国内外气相色谱仪的型号和种类很多，但它们焰离子检测器无疑是最适合的。均由气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测1.3气源的选择和记录系统五大系统组成。由于整个色谱工作系统，除了主机还需要配备气源。酒精生产企业在选型时应以能达到检测要求的前提载气（选用高纯氮气或高纯氦气）,因为载气的作用机理下尽可能地减少投入，参照自身的实际情况来决定采用（运载样品流经整个色谱柱并保持色谱柱的均匀受热）决何种气相色谱仪。收稿日期：2009－06－09 柯华南，杨李胜，王桂华，郭剑雄·气相色谱法测定糖蜜酒精中的甲醇、正丙醇和杂醇油115定它必须纯净（纯度99.99%以上）且性能稳定，所以惰或高于其沸点以保证样品的瞬时汽化而又不分解。判断性的高纯氮气或高纯氦气较好，氮气相对于氦气会便宜汽化温度是否恰当的原则是：升高汽化温度，柱效和峰形些。由于检测器是选用氢火焰离子检测器，故需要空气和都得到改善，说明原来的汽化温度偏低，还可进一步提氢气，由于空气消耗量大，故建议使用空气发生器，成本高；如组分的保留时间改变，峰形、柱效都急剧恶化，则可会高点，但省去了频繁换气瓶的麻烦。而氢气由于其具有能由于温度太高，样品分子发生了分解，或发生了分子重一定的危险性，因为氢气瓶在有限空间发生泄露的话，有排等现象。对于实际的分析问题，要根据样品的组成、性爆炸的危险。故建议使用氢气发生器，它的制造量是有限质，灵活应用这些原则。的，安全性相对较高。但若经费有限，可选用气瓶，但气瓶2.2柱温箱温度的设置的摆放则需要严格按规定执行。柱温箱温度的设置视具体的分离情况而进行调整。1.4色谱柱的选择由于甲醇的沸点较低且和乙醇的沸点较为接近，故柱温气相色谱仪的分离系统是色谱柱，它由柱管和装填的初始温度不宜太高，后期的杂醇油（异丁醇+异戊醇）在其中的固定相等组成。由于混合物各组分的分离在这则因为分子量较大，而沸点较高且相差较大，故为节约分里完成，所以它是色谱仪中最重要的部件之一。填充柱材析时间，提高分析效率，可采用程序升温的方法，让柱温料可由金属、玻璃制成，其内径一般为2～4mm，长度逐步提高，加快后面组分的流出速度，从而达到节约分析1～10m。空心毛细管柱材质为玻璃或石英，其内径一般时间、提高分析效率的目的。为0.2～0.5mm，长度30～300m。由于糖蜜酒精一般用现在基本上所有的气相色谱仪都可以设置程序升来做食用酒精，故甲醇、正丙醇、杂醇油（异丁醇+异戊温，只是存在升温或降温的速率及控温的精度差别而已。醇）含量较低，只能采用毛细管柱才能达到检测精度要性能优良的色谱仪升降温速率会明显快很多，可有效节求。而甲醇、正丙醇、杂醇油（异丁醇+异戊醇）均属于极约分析时间，提高工作效率，而且控温精度也高很多，对性较强的醇类，根据色谱柱固定液选择的相似相溶原理，维持分析样品的重现性及稳定性有极大优势。所以这方通常采用固定液为PEG20M的毛细管色谱柱。根据笔者面是使用者必须值得关注的。整个设置过程以在整个程的经验，进口的柱子比国产的柱子好用，分离效果更好，序运行的过程中样品中所需要分离和检测的组分完全流但费用就高些。至于长度当然越长越好，但越长越贵，而出和有效分离为准则，且要避免基线漂移。部分性能不佳且会增加分析时间，一般30m就够了,柱径为0.25mm的色谱仪在升降温过快的过程中会出现明显的基线漂移或0.32mm的小口径柱子为宜。购买由专门的色谱配件情况，这会对检测结果造成极大影响。故在设置程序升温公司制作的成品色谱柱，既方便又保证了柱子的效能。过程中应根据不同仪器的具体性能设置相应适宜的程1.5色谱工作站或色谱数据处理软件的选择序，一切以保证检验结果的准确性为准则。另外，整个程一般情况下色谱仪都会配置完整的色谱工作站或序运行既要保证所需检验组分的顺利流出，还要兼顾色色谱数据处理软件，购买色谱仪时可了解一下色谱工作谱柱的清洁工作，即升至较高温度保持一定时间让那些站或色谱数据处理软件的功能和特点，功能强，易操作，残留的高沸点组分充分流出，以免影响下一个样品的检合用就行。用来处理信号及数据处理的电脑只要能装上测。色谱工作站，并能联机正常运转就可以了，没有特别的2.33种气体的流速、分流比及进样量的选择要求。2.3.1气体流速的选择由于空气和氢气是用来燃烧的，根据一些资料和实2操作条件的选择践经验，确定空气和氢气的流速比约为10∶1，氢气的流速2.1进样器、检测器温度的选择为：30～40mL/min，空气的流速为：300～400mL/min。这如果主机及色谱柱已选定的话，最关键的就是色谱样的流速是比较实用的。而载气的流速则基本上和氢条件的选择，也就是进样器、柱温箱、检测器三者温度的气一样为30～40mL/min。操作者可以根据实际情况在设定。只有适宜的条件才能使混合物的各个成分能够理该基础上作适当调整。想地分离，且保证一定的效率，也就是说在尽可能短的时2.3.2分流比及进样量的选择间内达到所需检测成分的有效分离。以我们用的SP3420每根色谱柱都有最大允许样品量，即色谱柱的线性为例，选用的是30m进口PEG20M的毛细管柱。进样器容量。根据色谱柱的线性容量不同，来决定进样量及选择温度设为220℃，检测器设为250℃，两者大概保持分流和不分流。对于填充柱和大口径毛细色谱柱来说，一30～50℃的落差。进样器的温度一般相当于样品沸点，般选择不分流，而对于小口径毛细管柱，因线性容量有 116酿酒科技2009年第7期（总第181期）·LIQUOR－MAKINGSCIENCE＆TECHNOLOGY2009No．7(Tol．181)限，则必须分流，在样品经进样口汽化后，只能一部分进就可以按标准那样节省内标溶液。根据笔者的经验，移取入柱子，其余的则必须分流。分流比等于（分流出口流量0.20mL比移取2mL的产生的误差大。+柱流量）与柱流量的比值，它的设定则根据具体情况而4结果与讨论定，根据出峰情况，如在一定量的进样量下，峰太小，则应4.1色谱条件优化实验调小分流比，可使多点样品进入柱子，如出峰太大，甚至色谱条件：毛细管柱PEG20M,内径：0.32mm，长度：造成拖尾及相邻两峰发生粘连，则应考虑调大分流比，减30m；进样器温度：220℃；检测器温度：250℃；柱温箱温少进入柱子的样品量。当然调节分流比应配合进样量、载度采取程序升温：柱子初始温度60℃，保持4min，然后气流速和柱温调节等因素综合起来考虑而不是独立权按4℃/min的速率升至150℃，保持3min；载气流速：衡。当各个组分分离很理想，但峰却比较小情况下而且调40mL/min；氢气流速：35mL/min；空气：320mL/min；分节分流比达不到理性峰面积，则需要通过加大进样量来流比为：4∶1。达到增大峰面积。总之，分流比和进样量的调节是一个综4.2色谱图（见图1～图2）合的过程，不是孤立的，当各个色谱条件设置好后，一定要保持做标样时和测量试样时的条件完全一致，只有这样才能准确地达到定量和定性的作用，而不能随意更改，如更改的话，则标准方法及校正因子必须重新设定。3标准溶液配制及试样的准备3.1标准溶液配制标准液的配制可按照国标，第一步用基准乙醇分别配成浓度1g/L的甲醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇图1混合标准溶液色谱图标准溶液。为尽可能减少基准乙醇中固有杂质对各标样的影响，我中心使用的基准乙醇均是优级纯的无水乙醇经过蒸馏净化后的。3.2混合标准溶液的配制准确移取10.00mL浓度为1g/L的甲醇及其浓度为1g/L的正丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇标准溶液各2.00mL至同1个100mL容量瓶中，用基准乙醇溶液定容至刻度。配制成甲醇及正丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇标准溶液浓度分别为100.0mg/L、20.0mg/L、20.0mg/L、图2试样色谱图20.0mg/L、20.0mg/L的混合标准溶液。
 3.3试样的准备
按国家标准方法的做法是将待测酒精样

品摇匀，取少量试样于10mL容量瓶中，添加!"!"#$%&"!1g/L正丁醇标准溶液0.20mL，作为内标，然’(&!&后用待测酒精样品溶液定容至刻度，混匀后，)*$!%%!
./01直接用微量进样器吸取1μL试样进样。’&’&+,$%’’"而笔者建议的做法是将待测酒精样品摇’-’-匀，取少量试样于100mL容量瓶中，再加入+2$%’"’!1g/L正丁醇标准溶液2mL，作为内标，然后-%!’%#$(%用待测酒精样品溶液定容至刻度，混匀后，直%-!"&!"!("(’接用微量进样器吸取1μL试样进样。这样就)*$%!(
%-’!!!-./01%不至于因为要移取0.20mL那么少的量而导(%&’&+,$%(致可能产生较大误差。弊端就是内标溶液的%-(%%’消耗量会大10倍。这一点可以灵活掌握，如+2$&%(-’"能保证移取0.20mL不出现大的偏差的话，（下转第118页） 118酿酒科技2009年第7期（总第181期）·LIQUOR－MAKINGSCIENCE＆TECHNOLOGY2009No．7(Tol．181)1.4.2标准曲线2.2检出限、线性方程和精密度取6个顶空瓶，分别加入100μg/mL亚硝酸钠标信噪比为3∶1时，本方法的最低检出限为0.5μg，若准溶液0.0、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、样品取样10mL，则最低检出浓度为0.5mg/kg。回归方10.0mL，加入纯水至总体积为10mL，各加浓硫酸程Y＝6.96X-5.33，相关系数r=0.9985。0.1mL，混匀，加入10%环己基氨基磺酸钠溶液0.1mL，取40μg/mL的亚硝酸钠标准溶液连续10次顶空迅速盖紧瓶盖，混匀。此标准系列溶液亚硝酸钠含量进样分析，得出亚硝酸盐的精密度为2.2%。分别为：10μg/mL、20μg/mL、40μg/mL、60μg/mL、2.3顶空瓶中气/液体积的比例关系80μg/mL、100μg/mL。如果顶空瓶内气/液体积比例太大，会提高分析灵1.4.3样品测定敏度，但瓶内压力也会升高，取样时可能破坏瓶内平衡，吸取10mL样品放入顶空瓶中，加入浓硫酸0.1mL，而影响分析的准确度；如果顶空瓶内气/液体积比例太混匀，加入10%环己基氨基磺酸钠溶液0.1mL，迅速盖小，会降低分析灵敏度。经试验，气/液比例在0.5～2.0紧瓶盖，混匀。置于顶空进样系统中，平衡30min后，自较为合适。本试验所用顶空瓶的气/液体积比是1.0。动进样分析。通过标准曲线计算测定样品中亚硝酸盐2.4平衡温度与平衡时间含量。由于亚硝酸盐经衍生化后是采用顶空进样法检测，因此其平衡温度和平衡时间对本试验非常重要。经试验，2结果与分析选用样品盘、进样环、进样管线温度均为50℃，平衡时间2.1气相色谱图（图1）为30min，能使结果稳定、精密度高。3结论采用气相色谱-顶空法测定葡萄酒中的亚硝酸盐，能有效地避免酒的颜色干扰，定性准确，灵敏度高，操作简便，是检测葡萄酒中亚硝酸盐的可靠有效的方法。经检测市场上销售的10多家企业生产的葡萄酒，均未检出亚硝酸盐。●图1气相色谱图●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●（上接第116页）在上述色谱条件下，甲醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、3.12%、3.03%、2.12%、2.07%。异戊醇按顺序出峰。采用内标法测定,得出甲醇、正丙醇、5结论异丁醇、异戊醇相对于内标物正丁醇的校正因子分别为该色谱条件下测定糖蜜酒精中的甲醇、正丙醇、杂醇1.6710mg/L、0.6820mg/L、0.8897mg/L、0.8797mg/L，最油是适宜的，所测的数据可靠、准确。低检出限为0.1mg/L。4.3回收率试验参考文献：回收率在85.0%～101.0%之间。测定结果和回收率[1]史坚.现代柱色谱分析[M].上海：科学技术文献出版社，1986.试验见表1。[2]王绪卿，吴永宁，等.色谱在食品安全分析中的应用[M].北京：4.4精密度试验化学工业出版社，2005.[3]GB/T394.2-2008，酒精通用分析方法[S].按上述色谱条件对样品1进行测定8次,测定结[4]GB10343-2002，食用酒精[S].果：甲醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇的相对标准偏差为《浓酱兼香型白酒国家标准》批准实施本刊讯：国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会联合下发2009年第5号《中华人民共和国国家标准批准发布公告》，公布《浓酱兼香型白酒国家标准》（GB/T23547-2009）已于2009年4月14日批准，将于2009年12月1日实施。(小小)