电感耦合等离子体质谱测定豉香型白酒中48种元素

电感耦合等离子体质谱测定豉香型白酒中48种元素

乐丽华，孙文佳*

广东省食品检验所，广州510435

摘要：选取豉香型白酒作为研究对象，采用电感耦合等离子体质谱仪测定豉香型白酒中无机元素数据，在选定的最佳测试条件下，建立了豉香型白酒中多元素同时测定的分析方法。结果表明，豉香型白酒在不同生产环节的酒样中铅、锰、砷、镉、汞等48种金属元素的含量存在一定差异。ICP-MS分析豉香型白酒的多种元素具有分析准确度高、速度快、方法简便等优点，为研究元素在酿酒过程中的迁移提供了依据。

关键词：电感耦合等离子体质谱；多元素分析； 豉香型白酒

豉香型白酒是广东省具有悠久历史的地方性传统产品，其生产工艺特殊，成品酒酒度低，风味独具一格，深受省、港、澳和东南亚地区消费者所喜爱，历年来出口量均达万吨，居我国白酒出口量之榜首。近十几年来，对豉香型白酒风味物质的研究和食品安全分析越来越深入。 但是，这些工作主要集中于对豉香型白酒中有机物特别是挥发性有机化合物的分析测试，针对元素的测试则只包含了少数几个在相关法规中受控的元素如铅、锰等的测定上，且其测定方法较为繁琐，测定元素较单一[1,2]。

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS ）是目前最强有力的多元素快速分析技术之一。 它几乎可以同时测定元素周期表中的所有元素。 相比于其他无机分析技术，它具有灵敏度高、背景计数低、检出限低、线性动态范围宽等优势，尤其是同时测定多元素时，其分析能力更为强大[3-5]。

本研究选取广东省地产豉香型白酒为研究对象，采用 ICP-MS对酒中48 种元素进行了分析。建立一种ICP-MS法的豉香型白酒中48种元素测定的方法，分析了不同生产环节酒产品中元素的含量差异，以期发现元素的迁移规律。

1 材料与方法

1.1 仪器、试剂与材料

豉香型白酒：斋酒、肉酒、成品酒，均由广东省佛山市某酒厂提供。

元素标准溶液：混合标准溶液1（100μg/mL，含Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，介质5% HNO3），混合标准溶液2（100μg/mL，含Ti、Mn、As、Cd、Sn、Hg、Pb、Bi、Li、Be、B、Mg、Al、P、K、Ca、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Se、Rb、Sr、Mo、Sb、Ba、Pt、Tl，介质3.0mol/L HCl），上述标准溶液均由国家有色金属及电子材料分析测试中心提供。硝酸：德国 Merck 公司。

电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）：PE NexION® 300Q，美国PerkinElmer股份有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理

将酒样品混匀后，用移液器精确移取 1.00 mL样品于微波消解罐中，置于电炉加热至近干，加入1.0mL硝酸消化分解有机物，加热约30min，待有机物分解完全后，蒸发近干，用去离子水稀释后转移至10ml容量瓶中，定容至刻度，摇匀待测，同时做空白溶液。

1.2.2 仪器方法

电感耦合等离子体质谱仪工作参数见表1。

表1 仪器工作参数

2 结果与分析

2.1 豉香型白酒中重金属元素的测定

重金属指比重大于5的金属（一般指密度大于4.5g/cm3的金属）。重金属约有45种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。重金属元素的检测是白酒食品安全分析的重点，其中食品安全国家标准对铅含量有明确的限量规定[6]。豉香型白酒不同生产环节中酒样13种重金属的含量见表2 。

表2 豉香型白酒中重金属元素的含量

由表2可知，斋酒中的重金属含量铂（Pt）、汞（Hg）、铊（Tl）、铋（Bi）的含量高于肉酒中的含量，其余9种重金属元素的含量低于肉酒中的含量。这可能是因为肥肉酝浸工艺中使用陶坛储存酒样发生挥发导致的，也可能是因为酒、肥肉和陶坛中的元素发生缔合交换迁移导致的。

2.2 豉香型白酒中稀土元素的测定

化学元素周期表中镧系元素——镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu），以及钇(Y)和钪(Sc)共17种元素，称为稀土元素。植物和水源等与土壤的成分有直接的关系，所以稀土元素通常被用于食品如茶叶、白酒、葡萄酒等食品的产地溯源等方面[7-10]。豉香型白酒不同生产环节中酒样16种稀土元素的含量见表3。

表3 豉香型白酒中稀土元素的含量

由表3可知，绝大部分稀土元素在斋酒中的含量低于肉酒中的含量，而成品酒中含量明显高于前两种酒样。这可能因为在肉酒生产成品酒的过程中使用了当地的水源进行加浆勾调导致的。

2.3 豉香型白酒中其他元素的测定

镁、磷、钾、钙等元素是人体所需的元素，本文对豉香型白酒不同生产环节中酒样19种其他元素也进行了测定，其结果见表4。

表4 豉香型白酒中其他元素的含量

由表4可知，斋酒中的磷（P）、铬（Cr）含量高于肉酒中的含量，其余17种元素的含量低于肉酒中的含量，成品酒中其他元素的含量均较低。在3款酒样中钙（Ca）、钾（K）、磷（P）、镁（Mg）的含量远远高于其他元素，与其他酒的研究有一致性[11，12]。

3 结论

豉香型白酒的生产中经酒糟蒸馏获得斋酒，斋酒经过肥肉酝浸工艺后成为肉酒，肉酒经过澄清过滤加浆工艺成为成品酒。本文应用 ICP-MS 技术，初步分析测定了豉香型酒中的 48种微量元素。通过研究发现，豉香型白酒各生产环节的酒样中铅含量均符合食品安全国家标准限量要求；肥肉酝浸工艺对元素在半成品酒样中的含量变化有重要的影响；澄清过滤加浆工艺对于降低酒中重金属元素和其他元素，提高稀土元素含量有明显作用；钙（Ca）、钾（K）、铁（Fe）、铝（Al              ）、镁（Mg）是豉香型白酒中主要的元素。对于豉香型白酒中微量元素的研究还处于初步阶段，在不同元素对白酒风味的贡献等还需进一步深入。 相信随着分析技术的进一步发展，酒体元素分析领域一定会取得更多的成果。

参考文献

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