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连续流动分析法快速测定青稞酒中氰化物

2024-04-15甘瑛琳张敏

食品安全导刊·中旬刊 2024年1期
关键词:青稞酒氰化物

甘瑛琳 张敏

摘 要:建立了一种利用连续流动分析仪快速、准确测定青稞酒中氰化物含量的方法。结果显示,该方法测定氰化物含量在2.00~200.00 ?g·L-1浓度范围内线性良好,相关系数为0.999 9,检出限为0.3 ?g·L-1,加标回收率为94.8%~96.9%,相对标准偏差为1.2%~2.6%。该方法操作简便快捷,准确度高、检出限低、重现性好,适用于大批量青稞酒中氰化物的检测。

关键词:连续流动分析;青稞酒;氰化物

Rapid Determination of Highland Barley Wine by Continuous Flow Analysis Method

GAN Yinglin, ZHANG Min

(Xining City Center for Disease Control and Prevention, Xining 810007, China)

Abstract: A method was developed for the rapid and accurate determination of cyanide content in highland barley wine by a continuous flow analyzer. The results showed that the method was linear in the concentration range of 2.00~200.00 ?g·L-1 with the correlation coefficient of 0.999 9, the detection limit of 0.3 ?g·L-1, the spiked recoveries of 94.8%~96.9%, and the relative standard deviations of 1.2%~2.6%. The method is simple and fast, with high accuracy, low detection limit and good reproducibility, and is suitable for the determination of cyanide in large quantities of highland barley wine.

Keywords: continuous flow analysis; highland barley wine; cyanide

青稞酒酿制过程中,原料中含有氰甙配糖体,或生产配制酒时原料酒精中含有氰化物,会使酒中含有氰化物。氰化物属于一种剧毒物质,中毒迅速,进入人体后会引起组织缺氧窒息[1]。目前酒中氰化物的检测方法异烟酸-吡唑啉酮法显色条件较为苛刻,该法测定时容易产生的浑浊和干扰等问题一直没有得到彻底解决。另外,该法对反应过程的pH值范围要求较严格,需要烦琐的手工操作,容易带来误差,影响检测的准确性和重现性,并且检测限也无法满足青稞酒中微量氰化物的检测要求。

近年来,越来越多实验室采用连续流动注射分光光度法测定氰化物[2],该法在国外已广泛应用于环境监测、污水处理、医药、化工等领域[3]。该法使用连续流动分析仪测定酒中氰化物含量,可以提高检测氰化物的准确度和灵敏度,具有检测速度快、重现性好、操作简便、安全性高等特点,适用于大部分酒类中痕量氰化物的检测[4-8]。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

AA3连续流动分析仪(德国SEAL);Milli-IQ7000超纯水机(美国密理博);超声清洗器;万分之一天平(梅特勒)。

1.2 溶液配制

氢氧化钠溶液(40 g·L-1):取20 g固体氢氧化钠(优级纯),溶于500 mL超纯水中,混匀;盐酸(1 mol·L-1):85 mL濃盐酸溶于1 000 mL水中;蒸馏试剂(pH=3.8):取1.6 g固体氢氧化钠(优级纯)和20 g柠檬酸(优级纯),溶于1 000 mL超纯水中,混匀,然后再加入25 mL盐酸(1 mol·L-1),并用氢氧化钠溶液(40 g·L-1)和盐酸(1 mol·L-1)调节pH值到3.8;水+BRIJ:取100 mL超纯水,加入1 mL 20%的聚氧乙烯月桂醚Brij-35,混匀;邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液(pH=5.2):取20.5 g邻苯二甲酸氢钾和2.3 g氢氧化钠,溶于1 000 mL超纯水中,然后加入1 mL 20%的聚氧乙烯月桂醚,混匀后,用盐酸(1 mol·L-1)和氢氧化钠溶液(40 g·L-1)调节pH值到5.2;氯胺-T溶液:取1.0 g氯胺-T溶于1 000 mL超纯水中,混匀后,稳定一周;显色剂:取1,3-二甲基巴比妥酸8.4 g、氢氧化钠3.5 g和异烟酸6.8 g,分别加入500 mL水中充分溶解,并用氢氧化钠溶液(40 g·L-1)和盐酸(1 mol·L-1)调节pH值到5.2,然后加入1 mL聚氧乙烯月桂醚(20%),混匀;氰化物标准溶液(1 000 mg·L-1):中国计量科学研究院提供,使用时用0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液稀释配制工作标准溶液。上述溶液配制均使用优级纯试剂和超纯水。

1.3 实验方法

1.3.1 样品前处理

取100 mL的青稞酒,加入0.2 g NaOH固体,摇匀,碱解酒样10 min后,待测。

1.3.2 实验原理与步骤

连续流动分析仪主要由自动进样器、蠕动泵、分析模块,比色池和数据处理器等组成。自动进样器取样,化学试剂和样品在蠕动泵的推动下,进入氰化物的各个化学反应模块;与此同时,打入均匀的气泡,使试剂和样品分成多个小分段,在螺旋圈旋转混合;酒中的氰化物经氢氧化钠碱解后,在pH≈4的弱酸性条件下,经过在线蒸馏器,将氰化物和部分络合氰化物以氢化氰的形式释放出来,经过气体渗透分离器分离,然后由氢氧化钠吸收;在酸性环境中,氯胺T与氰离子反应生成氯化氰,氯化氰与异烟酸反应,经水解生成戊烯二醛,然后与巴比妥酸缩合生成蓝紫色染料,在600 nm处进行比色测定。

测定前,应先压泵管,顺着各泵管仔细检查各路管子是否掉落和压紧,然后按仪器的操作程序,开启连续流动分析仪和自动进样器;将所有的试剂管线放入超纯水中,依次打开蠕动泵、比色池和进样器等;进样5 min后,检查各路泵管有无漏液和液体在管路中的流动状态是否均匀,然后打开蒸馏器,待温度达到设定蒸馏温度125 ℃后,将试剂管线放入相应的试剂中,并将标准使用液和样品放入自动进样器中;运行建立好的氰化物测定程序,进行自动进样,绘制标准曲线和测定样品。

测定结束以后,将所有试剂管线放入超纯水中,使超纯水通过整个模板15 min后,拿出所有的试剂管线,泵入空气到模块约20 min,排空超纯水,干燥蒸馏系统,然后关闭电源,松开泵管。

2 结果与分析

2.1 显色温度的优化

采用连续流动分析仪测定氰化物时,显色反应是在化学反应不平衡的条件下进行,在确定好显色试剂的条件下,试剂管路长度与显色反应的程度主要受温度的影响。因此,在不同显色温度下测定浓度为70 ?g·L-1的标准溶液,分析显色温度对测定结果的影响,结果见图1。温度在85~90 ℃时能完全显色,且测定结果稳定。

2.2 标准曲线绘制

用0.01 mol·L-1氢氧化钠溶液将1 000 mg·L-1氰化物标准溶液逐级稀释配制成浓度为2.00 ?g·L-1、5.00 ?g·L-1、10.00 ?g·L-1、50.00 ?g·L-1、100.00 ?g·L-1和200.00 ?g·L-1的氰化物标准使用液,经连续流动分析仪测定,绘制标准曲线。由图2可知,氰化物在2.00~200.00 ?g·L-1时线性关系良好,相关系数r=0.999 9。

2.3 检出限及定量限

参照美国EPA SW-846中规定的方法确定检出限,对2.0 ?g·L-1标准溶液重复测定8次,得出最低检出限MDL=3.143×SD,其中SD测定结果的标准偏差。8次测定结果为1.9 ?g·L-1、2.1 ?g·L-1、2.0 ?g·L-1、2.2 ?g·L-1、2.0 ?g·L-1、2.1 ?g·L-1、1.9 ?g·L-1和2.2 ?g·L-1,计算得出氰化物的标准偏差为0.11 ?g·L-1,则氰化物的检出限为0.3 ?g·L-1,定量限为0.9 ?g·L-1,此方法与国标方法GB/T 5009.36—2016[9]相比,灵敏度得到了很大的提高。

2.4 精密度和回收率

取2种青稞酒样品,按照上述仪器条件与测定步骤重复测定8次,计算相对标准偏差,结果见表1。结果显示,RSD为1.2%~2.6%,满足检测方法要求。

取空白本底青稞酒样品,加入5.0 ?g、50.0 ?g的氰化物标准溶液,测定氰化物含量,计算出回收率为94.8%~96.9%,满足方法学要求。

3 结论

采用连续流动分析仪测定青稞酒中氰化物的含量,优化了仪器测定条件,提高了测定结果的准确性、重复性和灵敏度,该方法准确、快速、简便[10-11]。

研究结果表明,该方法在2.00~200.00 μg·L-1浓度范围内具有良好的线性关系,方法检出限为0.3 μg·L-1,加标回收率为94.8%~96.9%,精密度RSD为1.2%~2.6%,均符合检测方法的要求。使用连续流动分析仪省去了人工蒸馏和萃取,提高了分析速度和结果的重复性,且检出限低、灵敏度高,此技术可代替手工操作分光光度法,适用于批量测定白酒中痕量氰化物。

参考文献

[1]张瑞峰.连续流动分析仪同时快速测定水质中的挥发酚和氰化物[J].黑龙江水利科技,2016,44(9):21-23.

[2]马兴,张密密,肖亚兵,等.快速水蒸气蒸馏-流动注射分析仪联用测定食品中氰化物[J].食品研究与开发,2020,41(19):162-165.

[3]王炜.连续流动分析仪与分光光度法测定海水氰化物[J].中国环境管理干部学院学报,2014,24(2)55-56.

[4]邸玉敏,朱军,常靖,等.氰化物检测方法研究进展[J].理化检验(化学分册),2011,47(12):1491-1494.

[5]阮建清,刘忠恒,严祖文.基于风险的病险水库除险加固方案优化技术[J].中國水利水电科学研究院学报,2014,12(1):36-41.

[6]姜汉硕,赵婉婧,蒋莹.连续流动注射分析法测定白酒中氰化物[J].中国食品卫生杂志,2016,28(4):476-479.

[7]郭忠,张文德.食品中的氰化物来源及其安全性的研究进展[J].中国食品卫生杂志,2014,26(4):404-408.

[8]中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准 蒸馏酒及其配制酒:GB 2757—2012[S].北京:中国标准出版社,2012.

[9]中华人民共和国卫生部,中国国家标准管理委员会.蒸馏酒及配制酒卫生标准的分析方法:GB/T 5009.36—2016[S].北京:中国标准出版社,2016

[10]祝旭初,程军蕊.异烟酸-巴比妥酸分光光度法测定水中氰化物的改进[J].中国给排水,2014,30(18):136-139.

[11]张连群,张文珠,何纯定.流动注射法同时检测水中挥发酚、氰化物[J].中国食品卫生杂志,2018,30(1):49-53.

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