AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定白酒中氰化物的方法研究

張 強(qiáng)，李冰川，唐 昆，江文兵

（劍南春（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，四川綿竹618200）

氰化物是一類(lèi)劇毒化合物，可經(jīng)呼吸道、消化道及皮膚進(jìn)入人體內(nèi)，迅速作用于呼吸酶，引起組織內(nèi)窒息，從而導(dǎo)致組織衰竭以致機(jī)體死亡[1-2]。白酒中的氰化物主要來(lái)自原料，以木薯、野生植物釀制的酒中氰化物含量較高，而一般谷物原料釀制的酒中氰化物含量都極微量。雖然大部分氫氰酸在原料的蒸煮過(guò)程中可通過(guò)排氣揮發(fā)掉大部分，但是仍會(huì)有少量的氫氰酸殘留在白酒中[3，7]。

蒸餾酒及其配制酒食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2757—2012中規(guī)定了氰化物限量應(yīng)小于8.0 mg/L（以HCN計(jì)，按100%vol酒精度折算）[4]。最新的測(cè)定氰化物的方法是按照GB 5009.36—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氰化物的測(cè)定》，其中第一法分光光度法檢測(cè)繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、誤差大、檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確性受到很大影響[5]。連續(xù)流動(dòng)分析儀是一種用途廣泛的現(xiàn)代化分析儀器，本試驗(yàn)研究了使用AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定白酒中的氰化物，可實(shí)現(xiàn)氰化物的自動(dòng)化檢測(cè)，避免了人工操作的不穩(wěn)定性，耗時(shí)短，準(zhǔn)確性高，降低了白酒中基質(zhì)的干擾，其準(zhǔn)確性、精密度滿足白酒中氰化物的檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1 材料

不同品牌白酒：編號(hào)為1#，2#，3#。

1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器

（1）德國(guó)SEAL Analytical AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀，模塊有：XY-2自動(dòng)進(jìn)樣器；蠕動(dòng)泵；ADM蒸餾模塊；加熱池；紫外消解器；檢測(cè)器。

（2）50 mL容量瓶。

（3）移液管。

（4）低溫恒溫循環(huán)器THX-015HT，寧波天恒儀器廠。

（5）超純水系統(tǒng)：Milli-QA10（滿足25℃時(shí)電阻率達(dá)到了18 MΩ·cm要求）。

1.3 主要試劑

（1）氫氧化鈉溶液 1 mol/L（40 g/L）：40 g氫氧化鈉用超純水稀釋定容到1000 mL。

（2）氫氧化鈉溶液0.4 mol/L：16 g氫氧化鈉用超純水稀釋定容到1000 mL。

（3）鹽酸1 mol/L：37%濃鹽酸85 mL用超純水稀釋定容到1000 mL。

（4）水+Brij：20%聚氧乙烯月桂醚Brij-35溶液5 mL用超純水稀釋定容到500 mL。

（5）蒸餾試劑（pH3.8）：溶解 20 g檸檬酸在大約700 mL超純水中。加入100 mL氫氧化鈉（0.4mol/L）。充分混合并用鹽酸（1 mol/L）或氫氧化鈉（1 mol/L）調(diào)節(jié)pH值到3.8。再加入25 mL鹽酸（1 mol/L），用超純水稀釋到1000 mL并充分混合。該溶液在2～5℃下穩(wěn)定3個(gè)月。注意：由于鹽酸的加入，這個(gè)緩沖液的pH值在3.4左右，在和樣品混合后pH值可達(dá)到3.8。

（6）鄰苯二甲酸氫鉀緩沖溶液（pH5.2）：溶解2.3 g氫氧化鈉在500 mL超純水中，并完全溶解20.5 g鄰苯二甲酸氫鉀。用超純水稀釋到975 mL并充分混合。用鹽酸（1 mol/L）或者氫氧化鈉（1 mol/L）調(diào)節(jié)pH值到5.2。用超純水稀釋到1000 mL并混合均勻。加入1 mL Brij-35，30%溶液并混合均勻，在5℃下穩(wěn)定3個(gè)月。

（7）氯胺-T溶液：溶解2.0 g氯胺-T在800 mL左右超純水中。稀釋到1000 mL并混合均勻。穩(wěn)定1周。

（8）顯色劑：溶解7.0 g氫氧化鈉在500 mL超純水中，加入16.8 g 1,3-二甲基巴比妥酸和13.6 g異煙酸，用超純水稀釋到950 mL并充分混合。用鹽酸（1 mol/L）調(diào)節(jié)pH值到5.2。用超純水稀釋到1000 mL。在30℃下劇烈攪拌該溶液（如使用電磁攪拌器）1 h，然后過(guò)濾。在5℃下穩(wěn)定3個(gè)月。

（9）水中氰標(biāo)準(zhǔn)溶液：50 mg/L(以 CN-計(jì))，GBW（E）080115，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院。

1.4 實(shí)驗(yàn)原理

酒樣經(jīng)過(guò)NaOH堿解后，酒樣中絡(luò)合的氰根離子得到釋放。在弱酸性條件下通過(guò)紫外消化分解。用于消化的312 nm的紫外燈和硅硼玻璃管可以消除小于290 nm的紫外光，因此可以防止硫氰酸根轉(zhuǎn)變?yōu)榍韪?。在酸性條件下氫氰酸在125℃在線蒸餾。蒸餾后的氰化物和氯胺-T反應(yīng)生成氯化氰，然后與異煙酸及1,3-二甲基巴比妥酸反應(yīng)生成紅色絡(luò)合物，在600 nm處檢測(cè)。

1.5 試驗(yàn)方法

1.5.1 樣品前處理

用移液管準(zhǔn)確移取10 mL酒液于50 mL容量瓶中，加入2.5 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液于50 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度（使溶液堿解環(huán)境為2 g/L），并穩(wěn)定5 min。1.5.2 儀器條件（表1）

表1 AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀氰化物測(cè)定儀器條件

1.5.3 測(cè)定步驟

（1）啟動(dòng)冷卻循環(huán)槽，先開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，再開(kāi)制冷開(kāi)關(guān)；打開(kāi)蒸餾器開(kāi)關(guān)，按OK鍵開(kāi)始加熱；檢查管路連接是否正確，蓋上泵壓盤(pán)，啟動(dòng)泵并吸取試劑。

（2）插上總氰化物模塊的紫外消解器和加熱器的電源插頭。

（3）打開(kāi)進(jìn)樣器、檢測(cè)器開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)軟件，點(diǎn)擊系統(tǒng)窗口“圖表”鍵選擇并激活通道窗口。

（4）設(shè)置分析方法或運(yùn)行。待通道窗口基線穩(wěn)定，點(diǎn)擊系統(tǒng)窗口“停止”鍵，再點(diǎn)擊“運(yùn)行”鍵，選擇并開(kāi)始運(yùn)行。

（5）運(yùn)行結(jié)束，先關(guān)閉蒸餾器和總氰化物模塊紫外消解器及加熱器的電源。再將所有試劑管路從試劑瓶中取出，將管壁擦干或用超純水沖洗干凈后放入超純水清洗5 min。

（6）之后將氰化物蒸餾試劑和水+Brij管路放入超純水中，其他試劑管路放入1 mol/L NaOH溶液中5 min，然后放入超純水中至少清洗30 min。

（7）最后將所有試劑管路從純水中取出，將泵調(diào)到快速，將模塊排干。

（8）關(guān)閉泵電源。取下泵壓盤(pán)，將右邊泵管塑料卡條放松，將泵壓盤(pán)倒放在原位置。

（9）關(guān)閉進(jìn)樣器和檢測(cè)器電源，關(guān)閉冷卻循環(huán)槽電源。實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙醇濃度對(duì)氰化物測(cè)定結(jié)果的影響

通過(guò)配制不同乙醇濃度與不同氰化物濃度的試樣，研究乙醇濃度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，通過(guò)對(duì)氰化物含量分別為500 μg/L、100 μg/L、50 μg/L 的不同濃度乙醇樣品進(jìn)行測(cè)定?？梢钥闯觯S著乙醇濃度升高氰化物的測(cè)定濃度含量越來(lái)越小。

通過(guò)表2和圖1可知，當(dāng)乙醇濃度小于10%vol時(shí)，其氰化物含量的測(cè)定值變化已經(jīng)不大。當(dāng)酒樣稀釋5倍情況下，乙醇對(duì)氰化物的影響已經(jīng)非常微小，可以忽略不計(jì)。

圖1 氰化物測(cè)定含量隨乙醇濃度變化趨勢(shì)圖

表2 不同乙醇濃度下氰化物測(cè)定結(jié)果

2.2 樣品堿解條件的選擇

在酒樣稀釋5倍的情況下，通過(guò)對(duì)樣品進(jìn)行不同堿量的堿解[8-10]，其測(cè)定結(jié)果具體情況見(jiàn)表3。

由表3可知，1#、2#、3#3種樣品，NaOH堿解量對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響非常大。不添加NaOH進(jìn)行堿解時(shí)，其測(cè)定結(jié)果很小，處于個(gè)位數(shù)以下。當(dāng)添加NaOH堿解到2 g/L時(shí)，其測(cè)定結(jié)果達(dá)到最大值。1#、2#、3#測(cè)定結(jié)果分別為61.36 μg/L、100.26 μg/L、132.67 μg/L。當(dāng)添加NaOH堿解到6 g/L以上時(shí)，其測(cè)定結(jié)果又非常低（圖2）。

圖2 不同堿量堿解測(cè)定結(jié)果趨勢(shì)圖

表3 不同堿量堿解測(cè)定結(jié)果

由圖2可知，樣品氰化物測(cè)定含量隨著堿解NaOH含量的增高而增加，當(dāng)堿解NaOH含量為2 g/L時(shí)，測(cè)定結(jié)果達(dá)到最大值。隨后隨堿解NaOH含量增高而減少。當(dāng)增加到6 g/L時(shí)，測(cè)定結(jié)果大大降低。

表4 方法精密度(n=6)

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍

標(biāo)準(zhǔn)曲線原始數(shù)據(jù)和圖譜見(jiàn)圖3。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)曲線原始圖譜

由圖3可知，0～200 μg/L氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，回歸方程為y=bx+a，其中a=-2.9548E+001，b=4.3456E-003，相關(guān)系數(shù)為0.9999，可見(jiàn)測(cè)定液中氰化物在0～200 μg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。

2.4 精密度和回收率

分別取酒樣按照方法的分析步驟和儀器條件進(jìn)行6次重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，1#、2#、3#樣品測(cè)定RSD（%）值分別為3.98%、2.64%、2.03%，精密度良好，符合檢測(cè)要求。

分別向3種酒樣加入50μg/L、100μg/L、200μg/L 3種不同濃度的氰化物標(biāo)準(zhǔn)溶液，放置過(guò)夜后對(duì)其本底和加標(biāo)樣進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果見(jiàn)表5。

由表5可知，通過(guò)對(duì)3種樣品進(jìn)行不同濃度的加標(biāo)量，其回收率在85.94%～101.81%之間，滿足方法學(xué)要求。

表5 白酒氰化物加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5 方法最低檢出限和定量限

按照文獻(xiàn)[6]的方法，重復(fù)n=7次空白試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 7次空白試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果

由表6可知，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算得出測(cè)定液的最低檢出限為0.41 μg/L。當(dāng)白酒以1∶5（v/v）的比例堿解稀釋時(shí)，方法檢出限為2.1 μg/L，定量限為6.2 μg/L。

3 小結(jié)

本方法通過(guò)研究AA3連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定白酒中氰化物時(shí)乙醇濃度、樣品堿解條件對(duì)測(cè)定結(jié)果影響。得到了最優(yōu)處理?xiàng)l件，降低了基質(zhì)對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾，提高了測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和方法的靈敏度。建立了測(cè)定白酒中氰化物的快速準(zhǔn)確的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法在0～200 μg/L線性范圍內(nèi)，相關(guān)系數(shù)為0.9999，重復(fù)性良好。其方法最低檢出限為2.1 μg/L,定量限為6.2 μg/L，樣品加標(biāo)回收率為85.96%～101.81%，均符合檢測(cè)方法的要求。連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定白酒中氰化物的方法作為現(xiàn)代化分析技術(shù)可取代手工分光光度法，適用于大批量白酒中氰化物的檢測(cè)。但本研究只涉及到乙醇濃度和氫氧化鈉堿解量對(duì)氰化物測(cè)定結(jié)果的影響，而白酒是一個(gè)復(fù)雜的多元體系，決定白酒香型、風(fēng)味質(zhì)量的是酒體中的酸、酯、醇、醛、芳香族等微量香味成分，約占總量的2%[11]，這些酒體中復(fù)雜的有機(jī)基質(zhì)影響氰化物的測(cè)定機(jī)理和原因，則是我們下一步研究的重點(diǎn)和方向。