白酒中氨基甲酸乙酯含量檢測及在不同香型白酒中的含量分析

□ 姚曉潔 谷瑞麗 姬建生 楊森楠 夏 嘉 河南省口岸食品檢驗檢測所

氨基甲酸乙酯（Ethyl carbamate，EC），又稱為脲脘、烏拉坦、烏來雅，無色結(jié)晶或白色粉末，易燃，無臭，具有清涼味，易溶于水、乙醇、乙醚和甘油。EC是食品發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一種化學污染物，廣泛存在于發(fā)酵食品中和酒精飲料中。EC對于嚙齒動物是一種多位點致癌物，可以導致動物發(fā)生肺癌、淋巴癌、肝癌和皮膚癌等疾病，并且乙醇對EC的致癌性有促進作用[1-3]。2007年，國際癌癥研究機構(gòu)IARC正式將其確定為2A類致癌物質(zhì)。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織聯(lián)合食品添加劑專家委員會曾在2005年進行了有關EC的評估，認為從食物（不包括酒精飲品）中攝入的EC分量，對健康的影響不大，但經(jīng)食物和酒精飲品攝入的EC總量，則可能對健康構(gòu)成潛在風險[4-5]。

白酒是我國傳統(tǒng)的蒸餾酒，也是我國特有的傳統(tǒng)酒種，它以獨特的釀造工藝和獨特的酒體風味深受消費者的青睞。近年來，白酒中潛在的氨基甲酸乙酯愈加引人關注[6-7]。早在1985年，加拿大規(guī)定了氨基甲酸乙酯的限量標準為150μg/kg，目前國際上沒有統(tǒng)一限量，國際上以加拿大限量作為主要參照[8]，我國目前尚未制定EC含量的限量指標。本研究旨在通過對2018年從河南省各地市生產(chǎn)企業(yè)、超市、小商店等隨機抽取的1 882份樣品按照GB 5009.223-2014《食品安全國家標準食品中氨基甲酸乙酯的測定》進行檢測，對本省流通的白酒產(chǎn)品中EC含量進行跟蹤和分析，為廣大人民群眾健康飲酒提供指導數(shù)據(jù)，為風險評估和相關標準的制定提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

EC標準品（C3H7O2N，CAS：51-79-6，99.0%，北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司）、D5-EC標準品（C3H2D5NO2,CAS：73962-07-9，100μg/mL，F(xiàn)irstStandard）、氯化鈉（分析純，天津市大茂化學試劑廠）、正己烷（色譜純，F(xiàn)isher）、乙酸乙酯（色譜純，VBS-biologic INC）、甲醇（色譜純，Merck）、乙醚、堿性硅藻土小柱（CNW0）、無水硫酸鈉小柱（DIKMA）、0.22 μm有機濾膜（天津津騰公司）、樣品：本實驗中所用白酒是2018年從河南省各地市生產(chǎn)企業(yè)、超市、小商店等隨機抽取的1882份樣品。

1.2 儀器和設備

氣相色譜-質(zhì)譜儀（7890B-5977A，美國安捷倫公司）、色譜柱（HPINNOWAX，30m×0.25mm，0.50μm，美國安捷倫公司）、萬分之一天平（瑞士梅特勒托利多）、氮吹儀（ORG，N-EVAP24）、固相萃取裝置（安捷倫）

1.3 試驗方法

1.3.1 色譜條件

進樣口溫度：220 ℃；柱溫：初溫50 ℃保持1 min，然后以8 ℃/min升至180 ℃，240 ℃后運行5 min；載氣：氦氣，純度≥99.999%，流速1 mL/min。

1.3.2 質(zhì)譜條件

電離模式：電子轟擊源（EI），能量70 eV；四級桿溫度：150 ℃，離子源溫度：230 ℃；傳輸線溫度：250 ℃；溶劑延遲11 min；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1 μL；檢測方式：選擇離子檢測（SIM）。EC選擇監(jiān)測離子（m/z）：44、62、74、89。定量離子：62。D5-EC選擇監(jiān)測離子（m/z）：64、76。定量離子：64。

1.4 樣品的前處理

樣品搖勻，稱取2 g（精確至0.001 g）樣品，加100.0 μL 2.00 μg/mL的D5-EC使用液，氯化鈉0.3 g，超聲溶解混勻后，加樣到EC專用萃取柱上，在真空條件下，將樣品溶液緩慢倒入萃取柱中，并靜置10 min。經(jīng)10 mL正己烷淋洗后，用15 mL5%乙酸乙酯-乙醚溶液以約1 mL/min的流速進行洗脫，洗脫液經(jīng)無水硫酸鈉小柱脫水后，收集流出液于15 mL刻度試管中，室溫下氮吹至約0.5 mL，用甲醇定容至1.00 mL，過0.22 μm有機濾膜，制成測定液，供GC-MS分析。

2 檢測結(jié)果與分析

2.1 白酒中氨基甲酸乙酯含量總體狀況

通過GC/MS方法對抽取的1 882份白酒樣品進行檢測，其中檢出EC的樣品有985份，檢出率為52.3%，最大值1 680 μg/kg，平均含量為49.9 μg/kg。未檢出EC的樣品有897份，占總份數(shù)的47.7%。其中有823份白酒，結(jié)果范圍在0～150 μg/kg，占總份數(shù)的43.7%，占檢出量的85.9%。有162份白酒的檢測結(jié)果大于150 μg/kg，占總份數(shù)的7.6%，占檢出量的14.1%，有7.6%的白酒的EC檢出結(jié)果超過了國際上通用的150 μg/kg。2017年全國白酒EC污染水平為50 μg/kg（見表1），2018年河南省白酒EC平均含量與2017年對比，含量相當，但是白酒的檢出率偏低，通過深入分析和總結(jié)，核對樣品信息后發(fā)現(xiàn)，白酒樣品的品質(zhì)較低且多數(shù)樣品價格較低，推斷出可能某些廠家選用食用酒精勾兌成品酒，并未經(jīng)發(fā)酵釀造蒸餾的生產(chǎn)工藝過程導致成品白酒中未檢出氨基甲酸乙酯。

表1 白酒中EC含量總體狀況

2.2 不同香型白酒中氨基甲酸乙酯的檢測結(jié)果

白酒受釀酒微生物的種類、生產(chǎn)工藝以及發(fā)酵方式和貯酒容器、貯酒場地等因素的影響而產(chǎn)生不同的香型。我國全國評酒會將白酒香型分為濃香型、醬香型、清香型、米香型、鳳香型、兼香型、芝麻香型、特香型、豉香型、藥香型（董香型）、老白干香型、馥郁香型與陶（融）香型13種香型[9]。本年度抽檢的樣品中不涉及豉香型白酒，并且將13種香型之外的白酒以及無法確定香型的白酒合并為其他類進行分析。對13種白酒香型的EC檢測結(jié)果進行分析，EC平均含量最高的是醬香型白酒，為92.1 μg/kg；其次是董香型白酒，為91.4 μg/kg；第三是陶香型白酒，為84.0 μg/kg，之后依次是鳳香型（63.7 μg/kg），濃香型（56.7 μg/kg），兼香型（48.4 μg/kg），其他（38.5 μg/kg），馥郁香型（30.6 μg/kg），特香型（28.6 μg/kg），清香型（25.9 μg/kg），老白干型（23.0 μg/kg），米香型（10.7 μg/kg）與芝麻香型（0 μg/kg），平均含量均未超過國際常用蒸餾酒標準（150 μg/kg）。其中濃香型白酒、清香型白酒、特香型白酒、鳳香型白酒、芝麻香白酒與兼香型白酒中的EC含量均低于2016年同香型的平均值，但醬香型白酒的EC含量比2016年略高[10]。濃香型、醬香型、鳳香型、董香型與陶香型的EC平均含量均超過2018年全省平均值，同時這5種香型白酒中的EC檢出率也位居前列。醬香型白酒中EC含量超出國際常用蒸餾酒標準（150 μg/kg）的有12份，超標率為24.5%；濃香型白酒中超標129份，超標率為10.5%；其他白酒中超標16份，超標率為7.7%；兼香型白酒中超標2份，超標率為6.7%；清香型白酒中超標6份，超標率為2.0%（見表2）。所檢測的單個樣品中，EC含量最高的是濃香型白酒，高達1 680 μg/kg。這些香型的白酒在今后的研究和監(jiān)測過程中需要重點關注。

2.3 不同香型白酒EC含量水平差異分析

白酒的生產(chǎn)工藝不同導致白酒EC含量存在顯著差異。有研究表明，白酒中氨基甲酸乙酯的形成主要有兩個方面的因素。①尿素與乙醇反應生成EC，前體物質(zhì)有尿素、瓜氨酸及氨甲酰磷酸等。②氰化物途徑，原料中的生氰糖苷經(jīng)β-葡萄糖苷酶分解或者高溫裂解生成氰化物，氰化物進一步氧化成氰酸鹽后與乙醇反應生成EC[10]。研究發(fā)現(xiàn)，EC的沸點為182～184 ℃，因此在蒸餾過程中少有液態(tài)EC蒸發(fā)到餾分中，而形成EC前體物質(zhì)的氫氰酸和氰酸鹽沸點非常低（＜30 ℃），極易蒸發(fā)為氣態(tài)，從而在氣相和（或）氣-固異相時形成EC[11]。今年白酒中也有氰化物的檢出，最高含量達19 mg/L。醬香型白酒采用高溫制曲，高溫堆積，長期發(fā)酵，總共要經(jīng)歷九次蒸煮、八次發(fā)酵、七次取酒，這些工藝會使EC形成的前體物質(zhì)增加。另外，高粱是醬香型白酒的主要原料之一，也是一種富含生氰糖苷的農(nóng)作物，因此醬香型白酒中EC平均含量較大。濃香型白酒一般都采用續(xù)渣法釀造，混蒸混糟、老窖續(xù)渣工藝，其主要原料是高粱，因此高粱及濃香型白酒老窖的多次使用使老窖中微生物豐富，腐殖質(zhì)含量增加，從而使EC的前體物質(zhì)增加，使EC含量增高。董香型白酒以高梁、稻谷為原料，以小麥制成的大曲、大米制成的小曲兩種曲作為糖化發(fā)酵劑，而且曲中加入了多種中藥材，其中原料高粱富含EC形成的前體物質(zhì)生氰糖苷以及中藥材的復雜基質(zhì)皆是EC產(chǎn)生的原因。鳳香型白酒兩次投料、九次蒸煮，八次攤晾，并要加曲，高溫堆積，存貯至少3年，因此在窖池和空氣中龐大的微生物群的共同作用下，導致EC含量較高。米香型白酒的室溫發(fā)酵及發(fā)酵周期較短，則其EC含量較低。由此可知，不同香型白酒中EC含量與原料、發(fā)酵溫度、發(fā)酵周期、發(fā)酵容器、餾酒溫度與貯存周期等因素有關。

表2 不同香型白酒中氨基甲酸乙酯的檢測結(jié)果

3 結(jié)論

氨基甲酸乙酯是白酒生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的副產(chǎn)物，其潛在危害應得到重視。應用GC/MS方法對白酒中EC進行檢測，研究結(jié)果表明，我國白酒中EC的檢出率為52.3%，其中7.6%的白酒樣品中EC含量高于國際常用蒸餾酒標準（150 μg/kg）。13種香型的白酒EC平均含量順序為：醬香型＞董香型＞陶香型＞鳳香型＞濃香型＞兼香型＞其他＞馥郁香型＞特香型＞清香型＞老白干型＞米香型＞芝麻香型；白酒中EC含量超出國際常用蒸餾酒限量的白酒香型有醬香型、濃香型、兼香型、清香型。白酒生產(chǎn)工藝的不同導致了不同香型白酒中EC含量水平的差異。我國關于白酒中氨基甲酸乙酯含量的報道較少，通過對13種香型白酒的含量跟蹤分析，期望為建立白酒中氨基甲酸乙酯風險控制標準提供參考依據(jù)。