生物体，尤其是酵母菌的代谢过程，产生乙醇和CO2在厌氧条件下，糖（例如葡萄糖，果糖和蔗糖）从糖中称为酒精发酵。发酵食品因其复杂的风味和积极的健康影响而受欢迎，并且受到了良好的喜爱 - 这是酵母代谢组与原料生物质结合的结果。
许多食物，尤其是未经巴氏食物和益生菌，甚至一旦被装瓶和包装，也可能会继续发酵，从而随着时间的推移增加酒精含量。
如果美国的乙醇浓度为≤0.5％vol/vol。1但是，此值设置为≤1.1％2在加拿大。
超过1.2％体积/体积酒精的饮料标签与此值以下的饮料不同3在欧盟中，在穆斯林世界中，自然发酵食品≤1.0％乙醇可以被视为清真食品。4由于酒精饮料的销售受到监管和征税的征税与非酒精饮料不同，因此这些阈值至关重要。其他食品，例如调味料和水果，可能含有天然发酵中的酒精。
对于食物中乙醇的快速，敏感的定量，Perkinelmer GC 2400™系统使用火焰电离检测器和Perkinelmer HS 2400™顶空采样器（HS-GC/FID）是理想的工作流解决方案。
在注入之前，可靠的HS 2400 HS-GC/FID能够排队样品，而乙醇可以在较广泛的浓度中准确定量，这得益于HS 2400和GC 2400的精确气动。低噪声阈值是由Elite-BAC1优势柱提供的，用于复杂食品矩阵中敏感，可靠的定量。
食品方法中最初在Perkinelmer开发的食物方法中的久经实际的高通量乙醇5在此分析中扩大了扩展，分析了各种市售饮料和食物中的酒精含量，包括果汁，酱油和康普茶。
使用Perkinelmer SimpericityChrom™色谱数据系统（CDS）软件，进行了数据采集和处理。直观的，高通量的实验室工作流程和实时数据监视都由可拆卸的触摸屏接口促进了操作员连接到VPN的任何地方。
带有HS 2400顶空采样器的Perkinelmer GC 2400系统。图片来源：Perkinelmer
实验
表格1。仪器操作条件。资料来源：Perkinelmer
| 系统 |
零件号 |
| 气相色谱 |
带有HS 2400顶空采样器的Perkinelmer GC 2400系统 |
- - |
| 注射器 |
毛细管拆分/无裂（盖） |
- - |
| 高级绿色入口隔隔隔 |
N9306218 |
| 1毫米超级停用的直入入口衬里，无羊毛 |
N6502037 |
| 探测器 |
火焰电离检测器（FID） |
- - |
| 5级氢，30毫升/分钟 |
- - |
| 5级空气，400毫升/分钟 |
- - |
| 5级氮，25毫升/分钟 |
- - |
| 煤气过滤器 |
三重滤清器（氢和氮） |
N9306110 |
| 水分/烃陷阱（空气） |
N9306117 |
| 分析柱 |
Elite-BAC1优势毛细管柱；30 m x 0.32 mm x1.80μm |
N9315071 |
| 软件 |
SimplicityChrom CDS软件 |
|
| 顶空条件 |
|
| 温度 |
60°C烤箱，110°C针，120°C转移线 |
| 压力 |
5级氮气，16 psi压力 |
| 时间 |
12分钟恒温器，1分钟加压，0.04分钟注射，撤回0.3分钟 |
| 传输线 |
2.0 m 0.32 mm I.D.融合二氧化硅 |
| 选项 |
操作模式：恒定，注入模式：时间 |
| GC条件 |
|
| 载体 |
5级氢，12 psi |
| 隔膜清除 |
3毫升/分钟 |
| 分裂 |
5毫升/分钟 |
| 检测器温度 |
250°C |
| 烤箱 |
45°C等温 |
库存标准准备
Millipore Sigma提供了200-PROFFARE的乙醇标准和纯T丁醇内标（IS）（马萨诸塞州伯灵顿）。实验室内的过滤系统用于产生去离子水稀释剂。
通过在二二水中稀释1.0 mL乙醇，制备了储备乙醇标准。在类似的方法中，通过将20.0 ul的纯T丁醇稀释到100 mL DI水中来制备T丁醇。测量时，使用重量，并在室温下使用乙醇的密度（0.789 g/ml），将这些值转换为体积。因此，制备了准确为0.994％Vol/vol乙醇和0.199％体积/体积T丁醇的股票标准。
校准标准准备
使用静态顶空方法进行校准。以DI水为1：1的比例，将乙醇的库存标准串联成2 mL自动采样器小瓶，直到总共产生10个标准标准范围为〜1.0％至〜0.0020％vol/vol/vol。通过将0.750 mL添加到上述十个连续稀释液中的0.075 mL中，在22 mL顶空小瓶中制定了顶空校准标准。在分析每个乙醇标准后，评估了线性回归以及根据方程式的响应因子（RF）。
样品制备
当地市场提供果汁，即苹果，橙色和石榴汁。除了当地市场的酱油外，还获得了两个品牌的康普茶品牌。样品制备既直接又类似于校准标准制备。在简短的轮廓中，将0.750毫升IS和0.075 mL的每个液体样品添加到22 mL顶空小瓶中。
在移液器之前，允许康普茶样品泡泡以保持体积精度。如果过于浓缩以进行校准曲线，则将样品用DI水稀释，并且该体积稀释因子乘以所得浓度。
方法检测极限（MDL）研究
进行了校准标准10，并分析了七次。为了凭经验确定MDL，在每个分析中，确定其浓度，并将标准偏差乘以6个自由度的一尾学生的t值。通过将MDL分别乘以0.64和2.2，确定上部（UCL）和较低的置信度限制（LCL）。
结果与讨论
系统性能
在分析的浓度范围内，校准异常线性。图1给出了HS-GC/FID的乙醇曲线。指示高系统性能，线性回归带来了R20.9999。表2中所示的相对标准偏差（RSD）为3.44％的反应因子（RF）显示了良好的精度。
图1。顶空GC/FID的乙醇校准曲线。图片来源：Perkinelmer
表2。针对T丁醇内标准乙醇校准的响应因子和系统性能参数。资料来源：Perkinelmer
| 乙醇：T丁醇RF |
RF标准偏差 |
RF RSD |
| 0.234 |
0.0080 |
3.44％ |
对于标准1（大多数浓缩），在图2A中显示了色谱图，对于标准10（最少浓缩），图2B中显示了色谱图。标准10的插图如图2C所示，突出了分析的最低浓度下可接受的信号/噪声比。
图2。校准标准色谱图（A）〜1.0％vol/vol标准，（b）〜0.0020％vol/vol标准，并且（C）低级标准标准突出显示校准曲线低端信号/噪声的插图。图片来源：Perkinelmer
从校准分析中，对不同的顶空小瓶进行了七次标准10，并确定了乙醇方法检测极限（MDL）。表3列出了乙醇的MDL，LCL和UCL。
表3。HS-GC/FID的MDL，LCL和UCL用于乙醇。资料来源：Perkinelmer
| MDL |
LCL |
UCL |
| 0.000273％ |
0.00017％ |
0.00060％ |
这些结果表明，除了具有高度健壮的乙醇定量外，使用Perkinelmer GC 2400™具有Elite-BAC1优势毛细管GC柱具有敏感性。
样品定量
对于酒精含量，三种商业果汁，两个康普茶品牌和一种酱油。表4中提供了这些项目的结果。尽管酱油含有最多的乙醇，但石榴汁含有几乎不可检测的数量。以1：4酱油的比例将酱油在DI水中稀释：水和测量值乘以该稀释因子，因为酱油的浓度高于校准曲线极限。
值得注意的是，两个康普茶品牌之一超过了美国乙醇的监管限制，虽然在美国境内购买了0.22％vol/vol/vol/vol vol/vol的限制，但近50％以于少于0.50％vol/vol/vol/vol。这可能归因于活性微生物菌落的瓶颈发酵。
表4。来自当地市场的乙醇含量调查的结果。资料来源：Perkinelmer
| 样本 |
乙醇％vol/vol |
| 苹果汁 |
0.045％ |
| 橙汁 |
0.005％ |
| 石榴汁 |
<定量极限 |
| 康普茶品牌1 |
0.719％ |
| 康普茶品牌2 |
0.140％ |
| 酱油 |
3.162％ |
关于离子强度的注释
具有较大盐含量的样品具有高离子强度，从而增加了溶液中有机化合物的气相分配。
在顶空分析中，6在溶液中添加盐是一种用于提高灵敏度的典型方法。对于特别咸样品中的有机化合物，当不使用盐进行校准时，这可以降低定量准确性。
在每个标准和几乎每个样品中，T丁醇内标准反应都非常一致，除了酱油非常咸。产生113.8±1.7 pA的T丁二醇响应，值范围为111.0至116.1 PA，精确的16个校准标准标准（包括7个MDL测试10）的平均值非常精确。该范围内的反应也由果汁和康普茶样品产生。
另一方面，未稀释的酱油样品非常咸（960 mg/tbsp），在125.8 pa时产生的T丁醇响应高于上述平均值10.5％。如果使用RF来定量乙醇，则离子强度偏差会偏向所得的乙醇浓度。当用DI水以1：4的比例将其稀释时，大豆酱的离子强度降低，稀释样品在期望值的跨度上产生了内标准响应。在量化高离子强度样品时，通过对样品内标响应与校准曲线的样本内标响应进行比较来考虑分区系数的偏差。当样品浓度落在校准曲线内时，用DI水稀释咸样品可能是一种适当的修复。
结论
对于食物中酒精的快速，健壮和敏感的分析，Perkinelmer GC 2400系统是理想的选择。出色的线性（R2= 0.9999）通过校准从〜1.0％vol/vol至〜0.0020％vol/vol的校准获得，方法灵敏度降至0.00027％vol/vol。
对于酒精成分，例如果汁，康普茶和酱油，成功分析了各种液体样品。
除了有助于定量，T丁醇内标充当离子强度对有机物的静态顶空分配的影响的指标。
参考
- 美国联邦法规。27 C.F.R.§25.11
- 加拿大政府。标签酒精饮料的要求。2021。
- 欧洲联盟。第1169/2011号法规。2011。
- Jawad Alzeerab和Khaled Abou Hadeed。乙醇及其在食品行业的清真地位。趋势食品科学。＆Technol。2016年。58：14-20。
- 内森·库弗尔（Nathan Kuffel）和蒂莫西·鲁珀（Timothy Ruppel）。通过顶空注入量化消耗果汁中乙醇含量的方法。Perkinelmer Inc
- Emma Hollender和Edward W. Hammersley。离子液体：顶空气相色谱的灵敏度增强。今天的色谱法。2011
此信息已从Perkinelmer提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
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