頂空－氣相色譜法測(cè)定水產(chǎn)品中一氧化碳

王萍亞，黃 鸝，周 勇，趙 華，方 益，薛超波

（國(guó)家海洋食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，浙江舟山 316021）

近幾年，水產(chǎn)品中一氧化碳中毒事件不斷發(fā)生。由于一氧化碳對(duì)血紅蛋白和肌紅蛋白具有很強(qiáng)的結(jié)合能力（是氧氣的200～250倍），肌紅蛋白一旦與一氧化碳結(jié)合后，會(huì)使魚(yú)肉色澤變得紅艷又穩(wěn)定，所以魚(yú)肉中加入一氧化碳后可明顯提升產(chǎn)品外觀品相[1]。經(jīng)一氧化碳處理后的生魚(yú)片，雖然沒(méi)有急毒性，不致于立即危害人體，但紅嫩的色澤卻會(huì)引導(dǎo)消費(fèi)者誤判鮮度而吃下不新鮮的魚(yú)肉，導(dǎo)致食物中毒。目前，已有的一氧化碳檢測(cè)方法如非分散紅外法、電化學(xué)法等，主要是針對(duì)空氣中一氧化碳含量的監(jiān)測(cè)分析，對(duì)水產(chǎn)品中一氧化碳的檢測(cè)和相關(guān)研究國(guó)內(nèi)尚無(wú)報(bào)道。

頂空-氣相色譜法[4](HS-GC)是一種符合“綠色分析化學(xué)”要求的分析手段，運(yùn)用頂空分析技術(shù)[2-3]尤其是頂空-氣相色譜法開(kāi)展物質(zhì)檢測(cè)已有部分研究報(bào)道[5-10]。該技術(shù)具有不需要特殊設(shè)備、操作簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。采用自動(dòng)頂空-氣相色譜法檢測(cè)技術(shù)，不僅可以用來(lái)分析測(cè)定水產(chǎn)品中一氧化碳的含量，建立水產(chǎn)品中一氧化碳的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，而且通過(guò)分析一氧化碳對(duì)于水產(chǎn)品新鮮度的影響，最終可建立一套成熟的水產(chǎn)品中一氧化碳的檢測(cè)方法。本文開(kāi)展水產(chǎn)品中一氧化碳檢測(cè)技術(shù)的研究，將對(duì)提高市場(chǎng)中水產(chǎn)品的食用安全性具有積極作用。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

GC7890A氣相色譜儀（美國(guó)Agilent公司），并配備甲烷轉(zhuǎn)化爐；TurboMatrix HS 40 Trap頂空自動(dòng)進(jìn)樣器（美國(guó)PerkinElmer公司）；電子天平（AB204-N，梅特勒公司）；冷凍離心機(jī)（Auanti J-E Beckman公司）；超純水器MILLI-Q（MILLI PORECO公司）；多功能食品粉碎機(jī)（B-400，Buchi公司）；旋渦混合儀（VORTEX3，IKA公司）；超低溫冰箱（Sanyo公司）；氣密性進(jìn)樣器：100 μL；頂空瓶：20 mL，帶開(kāi)孔蓋和硅膠墊片。1-辛醇；硫酸20%（V/V）；一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99.9%）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

稱(chēng)取5.00 g樣品（精確到0.01g，去除內(nèi)臟、骨和皮），切碎后，加20 mL 2℃的蒸餾水，均質(zhì)1 min，4 000 r/min，4℃離心5 min后，吸取上清液9 mL于20 mL頂空瓶中，1 mL 20%的硫酸，0.1 mL 1-辛醇，充入高純氬氣后密封，混合2 min，靜置1 h。

1.3 分析條件

1.3.1 氣相色譜分析條件

進(jìn)樣口溫度200℃；檢測(cè)器：FID，甲烷轉(zhuǎn)化爐溫度375℃；載氣為氮?dú)猓恢鶋毫?5 psi；分流進(jìn)樣，分流比5∶1；升溫程序：初始溫度50℃，保持1 min，以5℃/min的速率升溫至120℃，保持1 min。

1.3.2 頂空分析條件

爐溫50℃；傳輸線溫度：100℃；頂空瓶?jī)?nèi)樣品平衡時(shí)間：12 min；加壓時(shí)間：0.5 min；注射時(shí)間：0.04 min；進(jìn)樣壓力：10 psi。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

分別選取了CarbonxenTM 1006 PLOT、GS-carbonplot、HP-5三種不同色譜柱進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，對(duì)于水產(chǎn)品樣品，CarbonxenTM 1006 PLOT柱的靈敏度高、分離效果最佳。

2.2 頂空進(jìn)樣器條件的選擇

2.2.1 樣品平衡溫度

在30～80℃的不同溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，計(jì)算一氧化碳的色譜峰面積，結(jié)果表明，提高樣品平衡溫度可增加頂空氣體中一氧化碳的濃度，但溫度過(guò)高會(huì)引起頂空進(jìn)樣瓶的氣密性下降、墊蓋材料與瓶中組分的化學(xué)反應(yīng)或?qū)M分的吸附等問(wèn)題，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此樣品平衡溫度設(shè)定為50℃。

2.2.2 樣品平衡時(shí)間

保持爐溫50℃，設(shè)置不同的樣品平衡時(shí)間，試驗(yàn)表明，12 min時(shí)氣液兩相已達(dá)到平衡，若時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)造成瓶塞對(duì)蒸汽吸附量的增加，為保證一氧化碳有較大峰值，樣品平衡時(shí)間選定為12 min。

2.2.3 加壓時(shí)間

選擇不同的加壓時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，加壓0.5 min，壓力即達(dá)到平衡，之后，頂空瓶的氣密性會(huì)受到較大影響，因此加壓時(shí)間定為0.5 min。

2.3 方法的評(píng)價(jià)

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體在常壓下充入20 mL的頂空瓶中，及時(shí)密封。在6個(gè)20 mL頂空瓶中，先后加入9 mL的蒸餾水、0.25 mL的1-辛醇、1 mL的20%硫酸，蓋緊。分別用氣密性進(jìn)樣器注入上述一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體5 μL、10 μL、20 μL、30 μL、40 μL、50 μL，配成濃度分別為 0.5 μL/mL、1.0 μL/mL、2.0 μL/mL、3.0 μL/mL、4.0 μL/mL、5.0 μL/mL的標(biāo)準(zhǔn)一氧化碳?xì)怏w系列。劇烈振搖混合1 min后，靜置1 h。進(jìn)行氣相色譜測(cè)定。根據(jù)1.3項(xiàng)下條件進(jìn)行分析（標(biāo)準(zhǔn)譜圖如圖1），以各組分的峰面積（Y）對(duì)其濃度（X，μL/mL）進(jìn)行線性回歸，得到回歸方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)（表1）。

圖1 一氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)圖譜Fig.1 Chromatograms of carbon monoxide standard

表1 一氧化碳的線性范圍、線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)Tab.1 Linear ranges,linear regression equation and correlation coefficients of carbon monoxide

2.3.2 方法檢測(cè)限

檢出限（LOD）和定量限（LOQ），定義為信噪比為3和10時(shí)所能檢測(cè)到的樣品濃度。本方法的檢出限為 10 μg/kg，定量限為 50 μg/kg。

2.3.3 方法準(zhǔn)確度和精密度

稱(chēng)取5.00 g空白魚(yú)肉樣品（去除內(nèi)臟、骨和皮），添加一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體，做4個(gè)水平加標(biāo)回收率試驗(yàn)，每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次。按前述方法進(jìn)行樣品的氣相色譜分析，進(jìn)行精密度和回收率實(shí)驗(yàn)，結(jié)果列于表2。加標(biāo)回收率為88.0%～103.6%，符合殘留分析要求；精密度（以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD計(jì)）為0.37%～2.87%，說(shuō)明本方法精密度良好?？瞻佐~(yú)肉樣品色譜圖如圖2，加標(biāo)回收色譜圖如圖3。

表2 精密度和回收率結(jié)果（n=6）Tab.2 Recoveries and precisions of carbon monoxide(n=6)

圖2 空白魚(yú)肉樣品色譜圖Fig.2 Chromatograms of blank sample

圖3 加標(biāo)樣品的一氧化碳色譜圖Fig.3 Chromatograms of blank sample spiked with carbon monoxide standard

3 結(jié)論

運(yùn)用自動(dòng)頂空-氣相色譜法測(cè)定水產(chǎn)品中一氧化碳含量，方法簡(jiǎn)便、快速，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確，適用于一些粘度大、成分復(fù)雜、不能直接進(jìn)樣的物質(zhì)檢測(cè)。該方法避免了繁瑣的樣品前處理步驟，減少了色譜柱的污染，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

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