气相色谱质谱联用仪测定食用酒精中甲醇含量的探析

梅兴天

甘肃省金昌生态环境监测中心 甘肃 金昌 737100

引言：在酿酒生产期间,将会产生甲醇液体,此液体具有挥发性,对人体具有一定危害性。国家食品甲醇测定标准中,明确指出气相色谱技术为甲醇测定方法。气相色谱技术,能够对标准溶液的保存时间进行定性对比分析,测定程序具有繁杂性,定性分析具有便利性,能够保障测定结果的准确性。

1 材料与方法

1.1 材料试剂准备工作

(1)酒精样品。某高校提供了食用酒精样品,用作检测原料。

(2)色谱柱技术。在检测时,使用了极性柱子,保证水样进入。水样输入时,具有较大的汽化体积,将会在衬管输出水汽,由此损坏机器。因此在上机前期,脱水处理酒精样品。脱水处理方式为：使用质量为2.5克的无水硫酸钠,处理容量为5毫升的酒精样品,在使用旋涡混合器处理10分钟,静置于溶液平静状态,在样品瓶中使用滤纸进行过滤,运行气谱议测定。

1.2 试验方法

(1)温度控制方法。样品输入位置、离子源,温度条件设计为200℃,接口位置,温度条件设计为250℃。起始温度为40℃,静置3分钟,升温速度为：每分钟上升5℃,温度升至125摄氏度时,温度保持3分钟。继而调整温度上升速度,采取每分钟上升20摄氏度的方法,将温度升至180摄氏度,此温度保持2分钟。

(2)样品输入方法。样品输入量为1ul时,分批输入样品,分流输入占比为20比1。以氦气为载气,设定线速度的控制形式,柱流量设计为：每分钟1毫升流量。

(3)采样方法。采取全扫描形式、离子部分扫描形式。全扫描形式中,溶剂未发生延迟,起始时间为零。部分离子扫描形式,产生2分钟延迟,起始时间确定为2.5分钟[1]。

(4)配制甲醇标液方法。甲醇溶液取样容量为1.261毫升,使用乙醇溶液对样品进行稀释,在溶液到达50毫升刻度时,将会获得甲醇标液,溶液浓度为：每毫升甲醇含量为20ug。对甲醇标液采取稀释处理,稀释一号目标为15ug、稀释二号目标为10ug、稀释三号目标为5ug、稀释四号目标为2ug,溶液容量均为1毫升,等待上机测定。

2 试验结果分析

2.1 确定试验条件 由于食用酒精含有一定刺激性气味,因此猜测酒精样品中可能含有带气味的物质,比如甲醇、乙酸乙酯等。使用气谱仪进行检测时,发现食用酒精并不含有乙酸乙酯,成分包括甲醇、乙醇等。在全扫描检测形式中,乙醇处于饱和状态,在3.5分钟时采取关闭灯丝处理,在5分钟时采取开启灯丝处理。在乙醇含量达到峰值时,灯丝表现为关闭状态,错开乙醇含量峰值时间,能够提升灯丝使用周期。在灯丝操作期间,信号强度将会发生大幅度变化,形成向上/向下的信号。

全扫描形式,在测定样品时,浓度取值为[1,100]ug/ml。在样品处理、分流比调整时,能够在[1,100]ug/ml范围内进行样品检测。采取部分离子扫描形式,具有较高检测灵敏性,获取的样品浓度较低,比如样品浓度为ug/l。在进行定量分析时,部分离子扫描形式,相比全扫描能够获取更为精准的检测限值,使用部分离子扫描方法,具有更高的灵敏度。定量、定性两种离子,择取31m/z。在对数据进行全扫描时,确定了部分离子扫描形式。

2.2 精密度试验 食用酒精取样容量5毫升,在样品处理完成时,测定样品精密度,共计测定5次,测定结果如表1所示。

表1 酒精样品精密度检测结果

2.3 回收率试验 在酒精样品中,添加确定浓度的标液,采取精密度处理形式,上机测定,检测结果-样品值/理论标液浓度=a%。a%是添加标液的回收率。试验测定进行了两次。

(1)食用酒精取量为0.5毫升,添加同等容量、稀释1号15ug浓度标液,上机测试,获得了标液浓度为16.85ug/ml。借助精密仪器,获取甲醇含量的浓度均值,测得回收率结果为108%。

(2)食用酒精取量为0.7毫升,添加0.3毫升、稀释1号15ug浓度标液,上机测试,获得了标液浓度为16.17ug/ml。借助精密仪器,测算甲醇含量的浓度均值,回收率测定结果为85%。

此方法中,添加标液的回收率：一组为108%、二组为85%。回收率测定结果,顺应实验室甲醇含量质控规范[80,120]%的规范[2]。

2.4 相关性 标液浓度、峰面积的相关关系,如表2所示。

表2 标液线性关系

如表2所示：说明甲醇标液浓度与峰面积存在正向良性关系,在浓度增加时,峰面积相应增加。

获得线性关系方程Y=2711891X+6132410,R=0.9995。线性关系式,证实标液检测方法具有较高实用性,检测结果较为精准,符合食用酒精检测需求。

3 实验小结

3.1 甲醇标液中的浓度及其峰面积之间存在线性关系,相关性大于0.999,证明此种检测方法,具有测定的精密性优势[2]。

3.2 标准偏差结果为4.5%,证实检测回收率表现优异。

3.3 添加标液回收率一组为108%、二组为85%,符合甲醇含量质控规范[80,120]%的标准要求。

3.4 经实验证实：气谱仪检测食用酒精,能够精准获取酒精含量,具有高精准、高效的检测能力。适用于食品酒精检测工作,维护食品酒精卫生安全。

结论

综上所述,使用气谱仪,检测食用酒精时,检测结果：甲醇在标液中的占比、峰面积存在线性关系,相关性高于0.999,具有较高的精密性,标准偏差仅为4.5%,回收率表现优异,达到96%、108%。由此确定：气相色谱检测方法,具有较高的检测灵敏性,能够高效准确地定量分析甲醇成分。