白酒中氨基甲酸乙酯含量檢測及在不同香型白酒中的含量分析

□ 姚曉潔 谷瑞麗 姬建生 楊森楠 夏 嘉 河南省口岸食品檢驗檢測所

氨基甲酸乙酯（Ethyl carbamate，EC），又稱為脲脘、烏拉坦、烏來雅，無色結晶或白色粉末，易燃，無臭，具有清涼味，易溶于水、乙醇、乙醚和甘油。EC是食品發酵過程中產生的一種化學污染物，廣泛存在于發酵食品中和酒精飲料中。EC對于嚙齒動物是一種多位點致癌物，可以導致動物發生肺癌、淋巴癌、肝癌和皮膚癌等疾病，并且乙醇對EC的致癌性有促進作用[1-3]。2007年，國際癌癥研究機構IARC正式將其確定為2A類致癌物質。聯合國糧食及農業組織/世界衛生組織聯合食品添加劑專家委員會曾在2005年進行了有關EC的評估，認為從食物（不包括酒精飲品）中攝入的EC分量，對健康的影響不大，但經食物和酒精飲品攝入的EC總量，則可能對健康構成潛在風險[4-5]。

白酒是我國傳統的蒸餾酒，也是我國特有的傳統酒種，它以獨特的釀造工藝和獨特的酒體風味深受消費者的青睞。近年來，白酒中潛在的氨基甲酸乙酯愈加引人關注[6-7]。早在1985年，加拿大規定了氨基甲酸乙酯的限量標準為150μg/kg，目前國際上沒有統一限量，國際上以加拿大限量作為主要參照[8]，我國目前尚未制定EC含量的限量指標。本研究旨在通過對2018年從河南省各地市生產企業、超市、小商店等隨機抽取的1 882份樣品按照GB 5009.223-2014《食品安全國家標準食品中氨基甲酸乙酯的測定》進行檢測，對本省流通的白酒產品中EC含量進行跟蹤和分析，為廣大人民群眾健康飲酒提供指導數據，為風險評估和相關標準的制定提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

EC標準品（C3H7O2N，CAS：51-79-6，99.0%，北京壇墨質檢科技有限公司）、D5-EC標準品（C3H2D5NO2,CAS：73962-07-9，100μg/mL，FirstStandard）、氯化鈉（分析純，天津市大茂化學試劑廠）、正己烷（色譜純，Fisher）、乙酸乙酯（色譜純，VBS-biologic INC）、甲醇（色譜純，Merck）、乙醚、堿性硅藻土小柱（CNW0）、無水硫酸鈉小柱（DIKMA）、0.22 μm有機濾膜（天津津騰公司）、樣品：本實驗中所用白酒是2018年從河南省各地市生產企業、超市、小商店等隨機抽取的1882份樣品。

1.2 儀器和設備

氣相色譜-質譜儀（7890B-5977A，美國安捷倫公司）、色譜柱（HPINNOWAX，30m×0.25mm，0.50μm，美國安捷倫公司）、萬分之一天平（瑞士梅特勒托利多）、氮吹儀（ORG，N-EVAP24）、固相萃取裝置（安捷倫）

1.3 試驗方法

1.3.1 色譜條件

進樣口溫度：220 ℃；柱溫：初溫50 ℃保持1 min，然后以8 ℃/min升至180 ℃，240 ℃后運行5 min；載氣：氦氣，純度≥99.999%，流速1 mL/min。

1.3.2 質譜條件

電離模式：電子轟擊源（EI），能量70 eV；四級桿溫度：150 ℃，離子源溫度：230 ℃；傳輸線溫度：250 ℃；溶劑延遲11 min；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1 μL；檢測方式：選擇離子檢測（SIM）。EC選擇監測離子（m/z）：44、62、74、89。定量離子：62。D5-EC選擇監測離子（m/z）：64、76。定量離子：64。

1.4 樣品的前處理

樣品搖勻，稱取2 g（精確至0.001 g）樣品，加100.0 μL 2.00 μg/mL的D5-EC使用液，氯化鈉0.3 g，超聲溶解混勻后，加樣到EC專用萃取柱上，在真空條件下，將樣品溶液緩慢倒入萃取柱中，并靜置10 min。經10 mL正己烷淋洗后，用15 mL5%乙酸乙酯-乙醚溶液以約1 mL/min的流速進行洗脫，洗脫液經無水硫酸鈉小柱脫水后，收集流出液于15 mL刻度試管中，室溫下氮吹至約0.5 mL，用甲醇定容至1.00 mL，過0.22 μm有機濾膜，制成測定液，供GC-MS分析。

2 檢測結果與分析

2.1 白酒中氨基甲酸乙酯含量總體狀況

通過GC/MS方法對抽取的1 882份白酒樣品進行檢測，其中檢出EC的樣品有985份，檢出率為52.3%，最大值1 680 μg/kg，平均含量為49.9 μg/kg。未檢出EC的樣品有897份，占總份數的47.7%。其中有823份白酒，結果范圍在0～150 μg/kg，占總份數的43.7%，占檢出量的85.9%。有162份白酒的檢測結果大于150 μg/kg，占總份數的7.6%，占檢出量的14.1%，有7.6%的白酒的EC檢出結果超過了國際上通用的150 μg/kg。2017年全國白酒EC污染水平為50 μg/kg（見表1），2018年河南省白酒EC平均含量與2017年對比，含量相當，但是白酒的檢出率偏低，通過深入分析和總結，核對樣品信息后發現，白酒樣品的品質較低且多數樣品價格較低，推斷出可能某些廠家選用食用酒精勾兌成品酒，并未經發酵釀造蒸餾的生產工藝過程導致成品白酒中未檢出氨基甲酸乙酯。

表1 白酒中EC含量總體狀況

2.2 不同香型白酒中氨基甲酸乙酯的檢測結果

白酒受釀酒微生物的種類、生產工藝以及發酵方式和貯酒容器、貯酒場地等因素的影響而產生不同的香型。我國全國評酒會將白酒香型分為濃香型、醬香型、清香型、米香型、鳳香型、兼香型、芝麻香型、特香型、豉香型、藥香型（董香型）、老白干香型、馥郁香型與陶（融）香型13種香型[9]。本年度抽檢的樣品中不涉及豉香型白酒，并且將13種香型之外的白酒以及無法確定香型的白酒合并為其他類進行分析。對13種白酒香型的EC檢測結果進行分析，EC平均含量最高的是醬香型白酒，為92.1 μg/kg；其次是董香型白酒，為91.4 μg/kg；第三是陶香型白酒，為84.0 μg/kg，之后依次是鳳香型（63.7 μg/kg），濃香型（56.7 μg/kg），兼香型（48.4 μg/kg），其他（38.5 μg/kg），馥郁香型（30.6 μg/kg），特香型（28.6 μg/kg），清香型（25.9 μg/kg），老白干型（23.0 μg/kg），米香型（10.7 μg/kg）與芝麻香型（0 μg/kg），平均含量均未超過國際常用蒸餾酒標準（150 μg/kg）。其中濃香型白酒、清香型白酒、特香型白酒、鳳香型白酒、芝麻香白酒與兼香型白酒中的EC含量均低于2016年同香型的平均值，但醬香型白酒的EC含量比2016年略高[10]。濃香型、醬香型、鳳香型、董香型與陶香型的EC平均含量均超過2018年全省平均值，同時這5種香型白酒中的EC檢出率也位居前列。醬香型白酒中EC含量超出國際常用蒸餾酒標準（150 μg/kg）的有12份，超標率為24.5%；濃香型白酒中超標129份，超標率為10.5%；其他白酒中超標16份，超標率為7.7%；兼香型白酒中超標2份，超標率為6.7%；清香型白酒中超標6份，超標率為2.0%（見表2）。所檢測的單個樣品中，EC含量最高的是濃香型白酒，高達1 680 μg/kg。這些香型的白酒在今后的研究和監測過程中需要重點關注。

2.3 不同香型白酒EC含量水平差異分析

白酒的生產工藝不同導致白酒EC含量存在顯著差異。有研究表明，白酒中氨基甲酸乙酯的形成主要有兩個方面的因素。①尿素與乙醇反應生成EC，前體物質有尿素、瓜氨酸及氨甲酰磷酸等。②氰化物途徑，原料中的生氰糖苷經β-葡萄糖苷酶分解或者高溫裂解生成氰化物，氰化物進一步氧化成氰酸鹽后與乙醇反應生成EC[10]。研究發現，EC的沸點為182～184 ℃，因此在蒸餾過程中少有液態EC蒸發到餾分中，而形成EC前體物質的氫氰酸和氰酸鹽沸點非常低（＜30 ℃），極易蒸發為氣態，從而在氣相和（或）氣-固異相時形成EC[11]。今年白酒中也有氰化物的檢出，最高含量達19 mg/L。醬香型白酒采用高溫制曲，高溫堆積，長期發酵，總共要經歷九次蒸煮、八次發酵、七次取酒，這些工藝會使EC形成的前體物質增加。另外，高粱是醬香型白酒的主要原料之一，也是一種富含生氰糖苷的農作物，因此醬香型白酒中EC平均含量較大。濃香型白酒一般都采用續渣法釀造，混蒸混糟、老窖續渣工藝，其主要原料是高粱，因此高粱及濃香型白酒老窖的多次使用使老窖中微生物豐富，腐殖質含量增加，從而使EC的前體物質增加，使EC含量增高。董香型白酒以高梁、稻谷為原料，以小麥制成的大曲、大米制成的小曲兩種曲作為糖化發酵劑，而且曲中加入了多種中藥材，其中原料高粱富含EC形成的前體物質生氰糖苷以及中藥材的復雜基質皆是EC產生的原因。鳳香型白酒兩次投料、九次蒸煮，八次攤晾，并要加曲，高溫堆積，存貯至少3年，因此在窖池和空氣中龐大的微生物群的共同作用下，導致EC含量較高。米香型白酒的室溫發酵及發酵周期較短，則其EC含量較低。由此可知，不同香型白酒中EC含量與原料、發酵溫度、發酵周期、發酵容器、餾酒溫度與貯存周期等因素有關。

表2 不同香型白酒中氨基甲酸乙酯的檢測結果

3 結論

氨基甲酸乙酯是白酒生產過程中所產生的副產物，其潛在危害應得到重視。應用GC/MS方法對白酒中EC進行檢測，研究結果表明，我國白酒中EC的檢出率為52.3%，其中7.6%的白酒樣品中EC含量高于國際常用蒸餾酒標準（150 μg/kg）。13種香型的白酒EC平均含量順序為：醬香型＞董香型＞陶香型＞鳳香型＞濃香型＞兼香型＞其他＞馥郁香型＞特香型＞清香型＞老白干型＞米香型＞芝麻香型；白酒中EC含量超出國際常用蒸餾酒限量的白酒香型有醬香型、濃香型、兼香型、清香型。白酒生產工藝的不同導致了不同香型白酒中EC含量水平的差異。我國關于白酒中氨基甲酸乙酯含量的報道較少，通過對13種香型白酒的含量跟蹤分析，期望為建立白酒中氨基甲酸乙酯風險控制標準提供參考依據。