基于溶液阳极辉光放电激发源的稀释进样分子发射光谱法快速测定酒精饮料中的乙醇

为解决酒精饮料中乙醇含量测定方法耗时、成本高且易受基质干扰的问题，研究人员开发了一种基于溶液阳极辉光放电（SAGD）的分子发射光谱（MES）技术。通过稀释进样（25–100倍）和SAGD直接激发，在206.8 nm处检测CO分子带信号，实现高精度（1–3%）、低检测限（0.005% v/v）和高通量（50样本/小时）分析。该方法无需蒸馏或复杂前处理，且抗基质干扰能力强，为酒精饮料质量控制提供了高效、环保的解决方案。

　　

酒精饮料中的乙醇含量测定是食品工业质量控制的核心环节，但传统方法面临诸多挑战。密度法虽快速却易受糖分等干扰，需繁琐的温度校正；蒸馏结合氧化还原滴定虽准确，但耗时且使用剧毒试剂（如K₂Cr₂O₇）；气相色谱（GC）、核磁共振（NMR）等仪器虽精准，但设备昂贵且操作复杂。更棘手的是，现有微型化激发源（如介质阻挡放电DBD）仅适用于气体样品，需衍生化预处理，极大限制了分析效率。

针对这一技术瓶颈，波兰的研究团队创新性地将溶液阳极辉光放电（SAGD）与分子发射光谱（MES）联用，提出“稀释即测”策略。该研究通过优化SAGD参数，直接激发液态样品中的乙醇分子，在206.8 nm处捕获CO特征发射带，建立了一种无需蒸馏、抗基质干扰的高效分析方法。相关成果发表于《Food Chemistry》，为酒精饮料行业提供了兼具经济性和实用性的检测方案。

关键技术包括：（1）SAGD系统构建：采用同轴钨管结构，以0.01 mol·L^?1 HNO₃为介质，通过蠕动泵控制样品流速；（2）光谱识别：在190–900 nm范围内筛选CO分子特征峰；（3）方法验证：对比氧化还原滴定法，评估精密度（1–3%）、检测限（0.005% v/v）及线性范围（至0.6%）。

微等离子体系统设置
研究采用同轴钨管设计的SAGD装置，样品经稀释后通过蠕动泵引入微等离子体区。溶液在PTFE储液器中形成液膜，与氩等离子体相互作用产生CO发射信号，系统每小时可处理50个样本。

SAGD发射光谱中碳物种的识别
通过对比酸化的乙醇溶液与空白溶液，在206.8 nm处发现CO（B¹Σ⁺→A¹Π）跃迁的强特征带，该信号强度与乙醇浓度呈正相关，且不受常见饮料组分（如糖类）干扰。

结论与展望
SAGD MES首次实现液体样品中乙醇的直接光谱检测，突破传统方法需汽化或分离的限制。其分析速度较蒸馏法提升10倍以上，且避免使用有毒试剂。该方法还可拓展至其他挥发性有机物（VOCs）检测，如丙酮、硫化物等，为食品安全监测开辟新途径。

该研究的核心价值在于将微型化激发源与分子光谱技术结合，以“极简主义”设计解决复杂基质的分析难题。未来通过优化等离子体稳定性与多组分同步检测能力，有望成为酒精饮料行业的标准化分析工具。