[发明专利]一种富集葡萄酒中氨基甲酸乙酯的膜萃取方法

说明书

技术领域

本发明属于葡萄酒样品中化学物质检测前处理技术方法，特别涉及一种富集葡萄酒中氨基甲酸乙酯的膜萃取方法。

背景技术

氨基甲酸乙酯是含酒精饮料(如葡萄酒、苹果酒、黄酒、清酒等)在发酵或贮存过程中自然产生的副产物之一。酿酒原料中的精氨酸在酿造发酵过程中被酵母菌代谢分解为尿素和鸟氨酸，尿素不断积累并在发酵后期被大量释放到酒中，尿素和乙醇自发反应生成氨基甲酸乙酯。因此，发酵酒精性饮料是人类摄入氨基甲酸乙酯的主要来源之一。氨基甲酸乙酯早在上世纪五六十年代就被发现具有致癌性。八十年代后期，世界各国研究者在蒸馏酒、白兰地、威士忌、葡萄酒等酒精饮料中检测到氨基甲酸乙酯，并进一步证实其致癌性。研究表明，氨基甲酸乙酯是一种多位点致癌物，可导致肺癌、淋巴癌、肝癌、皮肤癌等疾病。2007年，世界卫生组织的国际癌症研究机构对氨基甲酸乙酯进行评估，并正式将其由2B类提升为2A类致癌物，与丙烯酰胺同等危险。国外很多国家(如加拿大、日本等)已经制定了酒精饮料中氨基甲酸乙酯的限量标准，依据酒的种类限量范围从十微克每升到几百微克每升不等。

氨基甲酸乙酯常用的检测方法有气相色谱-质谱联用法、高效液相色谱-质谱联用法、以及荧光衍生后高效液相色谱-荧光法等。这些分析方法检测前需要对样品进行较繁琐的前处理，提取、浓缩样品中的氨基甲酸乙酯实现提高检测灵敏度的目标。目前常用的前处理方法有固相萃取、柱层析、以及多级液-液萃取等。这些样品前处理方法常常耗时长，操作繁琐，损失较大，回收率低，从而影响发酵酒饮料中的氨基甲酸乙酯的准确、高效测定。

膜萃取作为膜分离技术的一种，是将膜分离过程与液-液萃取过程相结合的一种新型分离技术。膜萃取原理就是将微孔膜置于原料样品液体与萃取溶液之间，萃取溶液对膜的浸润性而迅速地浸透膜的每个微孔，并与另一侧原料样品液体相接触形成稳定的界面层，被分离溶质透过界面层从原料溶液转移到萃取液中。由于需要被分离的溶质通过微孔进行传质，所以有效避免了相水平上的分散和聚合。同时，由于膜萃取中并不形成直接接触的液-液两相流动，所以选择萃取液时对密度、粘度、界面张力等物性的要求可以大大放宽；且过程很少受返混的影响和液泛条件的限制，选择性萃取和富集能力也会提高。此外，中空纤维膜萃取具有非常大的传质比表面积，其数值一般为3000m2m-3左右，比一般的萃取接触面积大10～50倍，大大缩短了萃取所需时间，效率较高。因此，中空纤维膜萃取具有萃取剂损失少、无液泛限制、快速高效等优点，被广泛应用于有机物萃取、金属萃取、生化产物、药物萃取、以及样品分离富集前处理等方面。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种富集葡萄酒中氨基甲酸乙酯的膜萃取方法，该方法简单、经济有效，可作为样品前处理方法适用于工业在线生产过程中对待测样品的快速浓缩富集。

本发明的技术方案概述如下：

一种富集葡萄酒中氨基甲酸乙酯的膜萃取方法，使用中空纤维膜萃取组件对葡萄酒进行萃取，富集其中的氨基甲酸乙酯；其中，经过前处理的葡萄酒样品在中空纤维膜的管内部(管程)流动，萃取用有机溶剂在中空纤维膜的管外部(壳程)流动。

一种富集葡萄酒中氨基甲酸乙酯的膜萃取方法，其具体步骤如下：

(1)取经过前处理的含有氨基甲酸乙酯的葡萄酒样品20～40毫升，放入50～100毫升的锥形瓶中，用蠕动泵推动葡萄酒样品在中空纤维膜的管内部(管程)循环流动，流速为10～15毫升/分钟；

(2)取萃取用有机溶剂60～90毫升，置于100～200毫升锥形瓶中，用蠕动泵带动在中空纤维膜的管外部(壳程)循环流动，流速为8～10毫升/分钟；

(3)当葡萄酒样品和萃取用有机溶剂在中空纤维膜界面接触发生萃取时开始计时，萃取进行10～15分钟；

(4)萃取完成后，将萃取用的有机溶剂浓缩至10～20毫升进行分析检测，可以采用气相色谱质谱联用，或荧光衍生后，液相色谱荧光检测器进行分析测定。

所述有机溶剂为二氯甲烷、甲苯或氯仿。

所述中空纤维膜萃取组件通过将中空纤维膜膜管组装到不锈钢或者玻璃等耐腐蚀材质设备中浇筑而成，所述中空纤维膜膜管20～100根为一组。

所述中空纤维膜萃取组件的制备方法如下：

(1)取平均外径为0.25～0.35毫米，长度为200～350毫米的中空纤维膜膜管20～100根为一组；

(2)用体积分数为80％～95％乙醇水溶液浸泡10～15分钟；