[发明专利]一种食醋中乙酸碳稳定同位素的快速测定方法

说明书

技术领域

本发明属于稳定同位素分析技术领域，涉及一种食醋中乙酸碳稳定同位素的快速测定方法，具体就是通过气相色谱分离纯化乙酸并测定其碳稳定同位素的技术研究，可用于食醋（粮食醋和果醋）的质量鉴别分析。

背景技术

醋是日常生活重要饮品之一，根据工艺不同可分为酿造醋和配制醋[1,2]，其中酿造醋根据发酵原料不同，可以分为粮食醋和水果醋。果醋饮料由于独特的风味和保健作用在世界发达国家受到欢迎，被称作“第四代黄金饮品”。由于不同产品间呈现价格差异，市场上难免出现配制醋冒充酿造醋和果醋等现象。因此，研究醋产品真实性技术对于规范市场，促进公平竞争和保护消费者利益有重要意义。

随着科技发展，仅仅依靠物理化学常规指标难以有效识别食醋发酵原料和生产工艺。不同来源的食醋中的乙酸δ13C存在明显差异[3]，可作为醋真实性技术重要特征指标。目前，测定食醋中乙酸δ13C主要有两种方法，第一种方法通过微蒸馏提纯醋中乙酸，采用EA-IRMS进行测定；同时，也有报道采用顶空-固相微萃取技术[4]进行萃取浓缩食醋中乙酸，再进入GC-C-IRMS进行测定。第一方法采用蒸馏提纯前处理中需避免乙酸的同位素分馏，需要特殊的蒸馏装置以保证乙酸提取效果，操作费时费力；第二种方法采用固相微萃取技术提取醋中乙酸，提取过程中随着萃取头效率会造成不同程度乙酸同位素分馏，影响结果准确度。本文拟研究建立一种不需要复杂前处理技术，通过气相色谱柱分离后可稳定测定醋中乙酸的分析方法，为建立醋的真实性技术提供检测手段。

发明内容

为了克服上述各分离提纯乙酸并测定其δ13C方法的不足，本发明的目的是建立一种简单、快速、可靠的测定溶液中乙酸δ13C的方法，并将乙酸δ13C用于地球化学、环境、生态领域研究或鉴别食醋、果醋真伪，以便促进乙酸δ13C在科学研究中的应用、为商业上高档食醋、果醋的防伪提供碳同位素指纹标签。

简言之，本发明利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱法(GC-C-IRMS)实现对食醋中乙酸碳稳定同位素快速测定，解决以往食醋中乙酸碳稳定同位素在测定前需纯化乙酸的系列前处理技术难题。本发明将促进乙酸碳稳定同位素测定技术进步，也为今后粮食醋和水果醋产品真伪鉴别提供技术方法。

以下对本发明方法进行详细描述。

本发明的一个目的是提供一种食醋中乙酸碳稳定同位素的快速测定方法，所述方法使用连续流-稳定同位素比值质谱(CF-IRMS)法进行测量，其包括采用乙醇稀释食醋样品的步骤和利用气相色谱(GC)分离稀释后样品中的乙酸的步骤。

更具体而言，本发明的溶液中乙酸碳稳定同位素的简单快速测定方法，包括以下步骤：

1)采用乙醇稀释样品，混匀待用；

2)配有Wax色谱柱的GC，用液体进样针进样，在载气的作用下分离乙醇、乙酸、水及其他化合物；

3)用在线燃烧装置将乙酸转化成CO₂；

4）用CF-IRMS测定乙酸产生的CO₂中δ¹³C。

上述步骤中，所述用乙醇稀释样品是指用色谱纯乙醇将样品中的乙酸浓度降至8g/L。

所述色谱条件为Wax毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；载气为氦气；柱流速1.2mL/min；进样口温度300℃；升温程序为：起始温度120℃，保持1min，以15℃/min升温至200℃，保持2min；进样体积1μL；分流比20:1。

另外，所述燃烧转化装置中配备陶瓷氧化管，填料为CuO，NiO和Pt，工作温度为1000℃，将乙酸转化成CO₂。

所述质谱条件为离子源真空1.8×10^-6mBar，电压3.06KV，电流1.50mA。

最后，所述δ¹³C由下式表示：

δ¹³C=（R_样品/R_标准-1）×1000

R_样品：样品中¹³C与¹²C的比值；

R_标准：标准物质V-PDB中¹³C与¹²C比值，¹³C/¹²C=（11237.2±90）×10^-6。