本申请属于分析检测领域，具体涉及一种同时测定白酒中多种易挥发性物质的方法。
背景技术：
塑料制品为便于生产和改善其性能往往会加入一些添加物，主要为增塑剂、抗氧化剂等，这类物质在与食品接触过程中，有可能会迁移进入食品中，从而人们的身体健康构成威胁。常使用的人工合成抗氧化剂有二丁基羟基甲苯(bht)、丁基羟基茴香醚(bha)及特丁基对苯二酚(tbhq)等，它们的分子量低，易挥发，在提升材质性能的同时对人体具有较大的危害。增塑剂又被称为塑化剂，主要成分为邻苯二甲酸酯类化合物(paes)，具有种类多、难以降解、生物富集性强、易迁移等特点，对人体、生物体及植物有较大的毒性。
传统白酒的酿造生产工序复杂，过程中存在塑料制品带来外源性风险因子的风险，例如使用塑料接酒桶、塑料输酒管、塑料过滤滤芯、酒泵进出乳胶管、封酒缸塑料布、成品酒塑料内盖、成品酒塑料瓶包装等，高浓度酒精含量的白酒在长期接触这些塑料制品过程中，会导致塑化剂、抗氧化剂等易挥发性风险物质迁移至白酒中。因此，建立一种高效、便捷的易挥发性风险物质的检测方法，用于企业的快速检测和监控，对保证白酒产品质量安全具有重要意义。
目前已报道的关于塑化剂或抗氧化剂的检测方法较多，苏占元等[1]采用气相色谱-质谱法/同位素内标法测定了白酒中16种邻苯二甲酸酯，该方法具有较高的准确度和灵敏度，但是要使用氘代同位素的内标液，导致分析过程复杂繁琐；彭文浩等[2]采用气质联用法快速检测白酒中的邻苯二甲酸酯类物质，该方法在前处理过程中的煮沸操作会使一些沸点较低的化合物损失，从而回收率不高；张志刚等[3]采用离子迁移谱法快速筛查白酒和红酒中的15种塑化剂，该方法无需前处理，但离子迁移谱比较昂贵、稳定性较差。以上方法均只分析白酒中一类物质，且种类较少，耗时长，测定效率低。姚利红[4]采用超高压液相色谱-串联质谱高通量分析方法研究了白酒中多种类塑料添加剂，该方法可同时检测白酒中的多种类塑料添加剂，但前处理的旋蒸减压浓缩方式会影响分析的稳定性，而且液相的塑胶管路易引入杂质，干扰分析。
因此，开发能够同时检测白酒中多种易挥发性物质的方法，同时兼具高效、快捷、准确度高的特点，对于白酒企业的快速监测是非常重要的。
技术实现要素：
一方面，本申请提供了一种同时测定白酒中易挥发性物质的方法，包括以下步骤：
1)取样；
2)氮吹；
3)定容；
4)萃取；
5)涡旋振荡；
6)气相色谱-质谱分析；
所述易挥发性物质包括塑化剂和抗氧化剂。
在一些实施方案中，所述步骤1)中，取样量为5-10ml。
在一些实施方案中，所述步骤2)中氮吹在20-30℃下进行。在一些实施方案中，所述氮吹在30℃下进行；在一些实施方案中，氮吹后剩余体积为初始体积的30-50％；在一些实施方案中，氮吹后剩余体积为初始体积的40％。
在一些实施方案中，所述步骤3)中将步骤2)氮吹得到的溶液用超纯水定容到初始体积的1-3倍；在一些实施方案中，定容到初始体积的2倍。
在一些实施方案中，所述步骤4)中用正己烷萃取。在一些实施方案中，加入定容后体积10-30％的正已烷进行萃取。在一些实施方案中，加入定容后体积20％的正已烷进行萃取。
在一些实施方案中，所述步骤5)的涡旋振荡时间为1-5min；在一些实施方案中，涡旋振荡前加入定容后体积20％的氯化钠；在一些实施方案中，涡旋振荡时间为2min。
在一些实施方案中，所述步骤6)中，气相色谱条件为：所用气相色谱-质谱联用仪型号为agilent7890a-5975c，色谱柱：hp-5ms(30m×0.25mm，0.25μm)；载气：高纯氦气；流速：1ml/min；吹扫流量：15ml/min；进样口温度：270℃；辅助加热器温度：280℃；程序升温：60℃，保持1min，15℃/min升温至190℃，保持1min，3℃/min升温至220℃，保持6min，5℃/min升温至300℃，保持5min；进样体积：1μl；分流方式：不分流。
在一些实施方案中，所述步骤6)中，质谱条件为：离子源：ei；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；emv模式：相对值；阈值：150；溶剂延迟时间：8min；选择离子扫描(sim)监测方式。
在一些实施方案中，所述方法还包括定性分析的步骤，包括：通过比较样品目标色谱峰与标准溶液的保留时间及相应离子丰度比进行定性，其中被测样品中目标色谱峰的保留时间在相应标准色谱峰保留时间±0.2min之内，并且在扣除背景后的样品质谱图中，目标化合物的质谱定性和定量离子均出现，则可判断样品中存在对应的化合物。
在一些实施方案中，所述方法还包括定性分析的步骤，包括：样品中化合物的含量按以下公式计算w＝0.2(c-c0)，其中，0.2为样品稀释倍数，c为测得样品中相应化合物的含量，c0为空白对照中相应化合物的含量，w的单位为mg/l。
在一些实施方案中，所述塑化剂包括邻苯二甲酸二甲酯(dmp)、邻苯二甲酸二乙酯(dep)、邻苯二甲酸二异丙酯(diprp)、邻苯二甲酸二烯丙酯(dap)、邻苯二甲酸二丙酯(dprp)、邻苯二甲酸二异丁酯(dibp)、邻苯二甲酸二丁酯(dbp)、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯(dmep)、邻苯二甲酸二异戊酯(dipp)、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(bmpp)、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(deep)、邻苯二甲酸二戊酯(dpp)、邻苯二甲酸二己酯(dhxp)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(bbp)、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(dbep)、邻苯二甲酸二环己酯(dchp)、邻苯二甲酸二苯酯(dphp)、邻苯二甲酸二庚酯(dhpp)、邻苯二甲酸二正辛酯(dnop)、邻苯二甲酸二卞酯(dbzp)、邻苯二甲酸二异壬酯(dinp)和邻苯二甲酸庚基癸酯(dhp)中的至少一种。
在一些实施方案中，所述抗氧化剂包括二丁基羟基甲苯(butylatedhydroxytoluene，bht)、丁基羟基茴香醚(3(2)-tert-butyl-4-hydroxyanisole，bha)和2,5-二特丁基对苯二酚(2,5-di-tert-butylhydroquinone，dtbhq)中的至少一种。
附图说明
图1为氮吹剩余体积对化合物响应的影响。
图2为定容体积对化合物响应的影响。
图3为涡旋振荡时间对化合物响应的影响。
图4为本发明实施例中22种塑化剂和3种抗氧化剂标准溶液的总离子流图。(1-dmp,2-dtbhq,3-bha,4-bht,5-dep,6-diprp,7-dap,8-dprp,9-dibp,10-dbp,11-dmep,12-dipp,13-bmpp,14-deep,15-dpp,16-dhxp,17-bbp,18-dbep,19-dchp,20-dphp,21-dhpp,22-dnop,23-dbzp,24-dinp,25-dhp)
图5为本发明实施例中白酒样品的总离子流图。(1-dmp,3-bha,7-dap,8-dprp,9-dibp,10-dbp,11-dmep,14-deep,15-dpp)
具体实施方式
以下通过具体的实施例进一步说明本发明的技术方案，具体实施例不代表对本发明保护范围的限制。其他人根据本发明理念所做出的一些非本质的修改和调整仍属于本发明的保护范围。
22种塑化剂混标和3种抗氧化剂标准品均购于美国sigma公司，纯度不低于99％；萃取剂正己烷为色谱纯；除非另有说明，所用试剂均为分析纯，超纯水为实验室自制(18.2mω·cm)。
气相色谱-质谱联用仪(agilent7890a-5975c)、超纯水仪(milli-q)、漩涡混合器(vortex-genie2t，美国)、氮吹仪(autoeva，raykol)、电子天平(0.001g，梅特勒-托利多)。
实施例1标准溶液配制及测定条件
1)标准溶液的配制
分别准确称取22种塑化剂和3种抗氧化剂标准物质并用正己烷溶解定容，配制成浓度为100μg/ml的混合标准储备液，于4℃冰箱避光保存。
2)测定条件
气相色谱条件为：色谱柱：hp-5ms(30m×0.25mm，0.25μm)；载气：高纯氦气；流速：1ml/min；吹扫流量：15ml/min；进样口温度：270℃；辅助加热器温度：280℃；程序升温：60℃，保持1min，15℃/min升温至190℃，保持1min，3℃/min升温至220℃，保持6min，5℃/min升温至300℃，保持5min；进样体积：1μl；分流方式：不分流。
质谱条件为：离子源：ei；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；emv模式：相对值；阈值：150；溶剂延迟时间：8min；选择离子扫描(sim)监测方式。
22种塑化剂和3种抗氧化剂的反应监测条件(保留时间、定性离子、定量离子)如表1：
表1反应监测条件
实施例2提取方式的优化(dmp、bht、dmep、bmpp、dhxp、dhpp)
根据文献[5]报道，在正己烷、二氯甲烷、乙醚等几种常用提取溶剂中，正己烷对邻苯二甲酸酯的提取率是最高的，且本底干扰较少，而抗氧化剂又易溶于正己烷，因此本发明选择正己烷作为萃取剂。
本发明考察了直接萃取、加水稀释后萃取、加热后萃取和氮吹后萃取等提取方式的影响。当采用直接萃取时，即取5ml白酒样品加入1ml正己烷和1g氯化钠进行萃取，静置分层后取有机相进样分析，结果如表2，25种化合物的回收率太低或太高，可能是乙醇含量高产生基质效应；当采用加水稀释3倍后萃取时，即取2ml白酒样品加入4ml超纯水，混匀后取5ml混合液加入1ml正己烷和1g氯化钠进行萃取，静置分层后取有机相进样分析，结果如表2，酒精度的降低对基质效应有所减弱，bht、dep、diprp、dap、dprp、dibp、dbp、deep、dbep、dbzp等10种化合物的回收率在78.9-122.4％之间，其它化合物的回收率仍然偏高或偏低；当采用加热后萃取时，即取5ml白酒样品于10ml玻璃具塞试管中，95℃水浴加热除去乙醇等易挥发物质，冷却至室温，加入1ml正己烷和1g氯化钠进行萃取，静置分层后取有机相进样分析，结果如表2，由于加热温度达到95℃，沸点相对较低的dmp、bht、bha、dep等几种物质的回收率偏低，重复性不好；当采用氮吹后萃取时，25种化合物的加标回收率在85.7-109.1％之间，符合gb/t27404-2008中对回收率参考范围的规定，因此，最终确定提取方式为氮吹后萃取。
表2提取方式的优化
实施例3氮吹温度的优化
本发明考察了20℃、25℃、30℃三个不同氮吹温度的影响。结果表明，温度20℃受室温影响比较大，难于控制，无法平衡，对于实验的稳定性和平行性有影响；当温度为25℃时，稳定性和可控性能满足要求，但氮吹至目标体积所需的时间过长，需要90min左右，影响实验效率；当温度为30℃时，温度完全能稳定、平衡，氮吹速率比较适中，氮吹至目标体积约需45min。而继续提高温度，一些沸点较低的目标物如dmp、bha、bht等会有损失，因此，最终选择氮吹温度为30℃。
实施例4氮吹剩余体积的优化(dmp、bht、dmep、bmpp、dhxp、dhpp)
本发明考察了氮吹剩余体积为初始体积的30％、40％、50％三个不同条件的影响，如图1。结果表明，氮吹至初始体积的40％时，各目标物的响应最高；当氮吹至初始体积的30％时，由于时间过长，一些沸点低的物质有所损失，使样品中目标物的响应降低；而当氮吹至初始体积的50％时，样品中仍存在少量乙醇，无法避免基质效应，干扰分析的稳定性和回收率。因此，最终选择氮吹剩余体积为初始体积的40％。
实施例5定容体积的优化(dmp、bht、dmep、bmpp、dhxp、dhpp)
本发明考察了定容体积为初始酒样体积的1倍、2倍和3倍对目标物分析的影响，如图2。结果表明，定容体积为初始体积的1倍时，干扰物质的含量较高，影响灵敏度；定容体积为初始体积的2倍时，目标物的响应值最大；定容体积为初始体积的3倍时，由于稀释倍数较大，目标物浓度也被稀释，响应值降低，峰型变差。因此，最终选择定容体积为初始体积的2倍。
实施例6涡旋振荡时间的优化(dmp、bht、dmep、bmpp、dhxp、dhpp)
本发明考察了1min、2min、3min、5min几个涡旋振荡时间对目标物分析的影响，如图3。结果表明，当涡旋振荡时间为2min时，目标物的响应值比涡旋振荡时间1min时的响应值高20％，继续增加涡旋振荡时间为3min、5min，目标物响应值无明显升高，可见，涡旋振荡时间为2min时，正己烷已将溶液中的目标物质近乎提取完全。考虑到操作时间和效率，最终选择涡旋振荡时间为2min。
实施例7白酒中塑化剂和抗氧化剂的测定
1)绘制标准曲线
用正己烷将混合标准储备液逐级稀释，得到浓度为0.10mg/l、0.25mg/l、0.50mg/l、1.00mg/l、2.50mg/l、5.00mg/l、10.00mg/l的混合标准工作溶液，按照实施例1中的测定条件由低到高进行测定，标准谱图如图4所示，图上所标出组分序号与实施例1表1中的序号相对应。以目标物的浓度为横坐标，对应的定量离子峰面积为纵坐标，得到标准曲线方程。
2)空白样品前处理及测定
配制与所测白酒样品酒精度相当的乙醇水溶液，准确量取5ml，于30℃氮吹至2ml，用超纯水定容至10ml，加入2ml正己烷，再加入2g氯化钠，涡旋振荡2min，静置分层，取上清液于2ml进样瓶中，按照实施例1中的测定条件进气相色谱-质谱分析。
3)样品前处理及定性分析
准确量取5ml白酒，于30℃氮吹至2ml，用超纯水定容至10ml，加入2ml正己烷，再加入2g氯化钠，涡旋振荡2min，静置分层，取上清液于2ml进样瓶中，按照实施例1中的测定条件进气相色谱-质谱分析，获得白酒样品的总离子流图，如图5所示，图上所标出组分序号与实施例1表1中的序号相对应。根据上述步骤1)的标准曲线方程，求得白酒样品中目标化合物浓度c。从图5可得到以下信息：
dmp标准物质保留时间为9.33min，样品中保留时间为9.32min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为dmp；
bha标准物质保留时间为9.59min，样品中保留时间为9.62min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为bha；
dap标准物质保留时间为12.27min，样品中保留时间为12.27min，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为dap；
dprp标准物质保留时间为12.63min，样品中保留时间为12.69min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为dprp；
dibp标准物质保留时间为13.94min，样品中保留时间为13.97min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为dibp；
dbp标准物质保留时间为15.59min，样品中保留时间为15.58min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为dbp；
dmep标准物质保留时间为16.27min，样品中保留时间为16.31min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为dmep；
deep标准物质保留时间为18.52min，样品中保留时间为18.50min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为deep；
dpp标准物质保留时间为19.37min，样品中保留时间为19.27min，变动范围在±0.2min内，在扣除背景后的样品质谱图中，该物质的质谱定性和定量离子均出现，判定该化合物为dpp。
4)定量分析
根据上述步骤1)的标准曲线方程，可求得步骤2)中空白样品目标化合物浓度c0和步骤3)中白酒样品目标化合物浓度c，根据权利要求13所述的公式w＝0.2(c-c0)，求得最终白酒样品中目标化合物的含量，其中，0.2为样品稀释倍数，c为测得样品中相应化合物的含量，c0为空白对照中相应化合物的含量，w的单位为mg/l。
实施例8检测方法的线性方程、检出限和定量限
分别配制浓度为0.10mg/l、0.25mg/l、0.50mg/l、1.00mg/l、2.50mg/l、5.00mg/l、10.00mg/l的25种化合物混合标准溶液，按照实施例1中的测定条件进行测定，采用外标法定量。以目标物的浓度为横坐标，对应的定量离子峰面积为纵坐标，得到标准线性方程，结果见表3。由表3可知，在0.10-10.00mg/l范围内，22种塑化剂和3种抗氧化剂的线性关系良好，相关系数在0.9994以上；根据信噪比(s/n)＝3计算出各化合物的检出限，根据信噪比(s/n)＝10计算出各化合物的定量限。
表3方法的线性方程、检出限和定量限
实施例9检测方法的回收率和精密度
向白酒样品中按照0.25mg/l、0.50mg/l、1.00mg/l三个添加水平进行回收率测定，按实施例7的方法处理后，按实施例1的测定方法进仪器分析，每个添加水平做3次平行，计算平均回收率，验证方法的精密度，结果见表4。由表4可以看到，三个不同添加水平的回收率较好，在85.7-109.1％之间，相对标准偏差(rsd)在0.04-0.33％之间，方法的精密度较好。
表4方法的回收率和精密度
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本行业的技术人员应该了解，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
参考文献
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[4]姚利红.白酒中多种类塑料添加剂的超高压液相色谱-串联质谱高通量分析方法研究[d].青海：青海师范大学，2016.
[5]黄永辉.spe-gc-ms法同时测定奶粉中18种邻苯二甲酸酯迁移量[j].食品研究与开发，2010，31(11)：167-171.
1.一种同时测定白酒中易挥发性物质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取样；
2)氮吹；
3)定容；
4)萃取；
5)涡旋振荡；
6)气相色谱-质谱分析；
所述易挥发性物质包括塑化剂和抗氧化剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中，取样量为5-10ml。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中氮吹在20-30℃下进行，氮吹后剩余体积为初始体积的30-50％；
优选地，所述氮吹在30℃下进行；
优选地，氮吹后剩余体积为初始体积的40％。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中将步骤2)氮吹得到的溶液用超纯水定容到初始体积的1-3倍；
优选地，定容到初始体积的2倍。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中用正己烷萃取；
优选地，加入定容后体积10-30％的正已烷进行萃取
优选地，加入定容后体积20％的正已烷进行萃取。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5)的涡旋振荡时间为1-5min；
优选地，涡旋振荡前加入定容后体积20％的氯化钠；
优选地，涡旋振荡时间为2min。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6)中，气相色谱条件为：所用气相色谱-质谱联用仪型号为agilent7890a-5975c，色谱柱：hp-5ms(30m×0.25mm，0.25μm)；载气：高纯氦气；流速：1ml/min；吹扫流量：15ml/min；进样口温度：270℃；辅助加热器温度：280℃；程序升温：60℃，保持1min，15℃/min升温至190℃，保持1min，3℃/min升温至220℃，保持6min，5℃/min升温至300℃，保持5min；进样体积：1μl；分流方式：不分流。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤6)中，质谱条件为：离子源：ei；离子源温度：230℃；四级杆温度：150℃；emv模式：相对值；阈值：150；溶剂延迟时间：8min；选择离子扫描监测方式。
9.如权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述塑化剂包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯、邻苯二甲酸二异戊酯、邻苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯、邻苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯、邻苯二甲酸二戊酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二卞酯、邻苯二甲酸二异壬酯和邻苯二甲酸庚基癸酯中的至少一种。
10.如权利要求1-8任一所述的方法，其特征在于，所述抗氧化剂包括二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚和2,5-二特丁基对苯二酚中的至少一种。
技术总结