毛細(xì)管氣相色譜法檢測調(diào)味料中4-甲基咪唑

趙文素

(天津頂益食品有限公司方便面事業(yè)研發(fā)中心 天津300457)

創(chuàng)新技術(shù)

毛細(xì)管氣相色譜法檢測調(diào)味料中4-甲基咪唑

趙文素

(天津頂益食品有限公司方便面事業(yè)研發(fā)中心 天津300457)

建立了調(diào)味料中 4-甲基咪唑(4-MI)的毛細(xì)管氣相色譜/氫火焰離子化檢測器(GC-FID)的檢測方法，采用DB-Innowax毛細(xì)管柱，樣品經(jīng)2,mL水溶解、乙醇定容后直接進(jìn)氣相色譜儀分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：直接使用有機(jī)溶劑萃取的 4-甲基咪唑回收率偏低，其最低檢出限為 0.02,mg/kg，加標(biāo)回收率達(dá)到 95%以上。方法首次采用乙醇、水混合溶液作為萃取溶劑，具有簡便、快速、回收率高的優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于市售調(diào)味料中4-甲基咪唑的檢測。

4-甲基咪唑 氣相色譜儀/氫火焰離子化檢測器 調(diào)味料

焦糖色素是一種在世界范圍內(nèi)廣泛使用的食品色素，全世界每年消耗量約20萬t，其中 90%以上用在食品和飲料中，我國的焦糖色素主要用于醬油及其他調(diào)味品中，但在焦糖色素生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一種有害物質(zhì)——4-甲基咪唑。動(dòng)物毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)證明：4-甲基咪唑?qū)π∈蟮腖D50值為370,mg/kg體重，[1]可產(chǎn)生驚厥甚至誘發(fā)癲癇癥。[2]因此，世界衛(wèi)生組織和我國的國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) GB 8817-2001[3]均規(guī)定氨(銨)法生產(chǎn)的焦糖色素中4-甲基咪唑的含量不能超過0.02%。如何快速、準(zhǔn)確地測定市售調(diào)味料中 4-甲基咪唑的含量，確保市售調(diào)味料中 4-甲基咪唑含量符合標(biāo)準(zhǔn)，是質(zhì)檢部門及消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)。

目前調(diào)味料中 4-甲基咪唑的測定方法有薄層層析法、[4]氣相色譜法、[5，6]離子色譜法、[7]高效液相色譜法[8]等。本文采用乙醇/水溶解，直接進(jìn)樣的方法測定調(diào)味料中 4-甲基咪唑含量，國內(nèi)外尚無文獻(xiàn)報(bào)道，并對目前市場在售的調(diào)味料中 4-甲基咪唑的含量進(jìn)行了檢測，為消費(fèi)者及質(zhì)檢部門制定調(diào)味料中 4-甲基咪唑限量標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、材料和試劑

Agilent 6890氣相色譜儀/氫火焰離子化檢測器(美國安捷倫科技公司)配自動(dòng)進(jìn)樣器；DB-Innowax毛細(xì)管柱及色譜工作站；Milli-Q超純水儀(美國Millipore公司)。

4-甲基咪唑標(biāo)準(zhǔn)品(98%)、市售調(diào)味料、無水乙醇為分析純，超純水(經(jīng)過Milli-Q超純水儀過濾)。

1.2 氣相色譜/質(zhì)譜分析條件

色譜柱：DB-Innowax毛細(xì)管柱[30,m×0.32,mm(i.d)×0.25,μm]。柱溫采用程序升溫，50,℃保持1,min，以 10,℃/min 升高到 280,℃保持 3,min，進(jìn)樣口溫度 250,℃。離子源：檢測器溫度 280,℃。氫氣：30,mL/min?？諝猓?00,mL/min。載氣：氮?dú)?。流速?.0,mL/min，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣體積 1,μL。

1.3 溶液的配制

準(zhǔn)確稱取 0.102 0,g 4-甲基咪唑置于 100,mL容量瓶中，用乙醇溶解并定容至刻度，充分溶解后，配制濃度為 1,020,mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲備液，備用。配制10,mg/L的4-甲基咪唑標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，備用。

1.4 樣品前處理步驟

準(zhǔn)確稱取固體調(diào)味料樣品 1.000,g樣品，加入2,mL水超聲溶解，并轉(zhuǎn)移至 10,mL容量瓶中，乙醇定容至刻度，搖勻，過 0.45,μm 濾膜后取 1,μL 供GC/MS進(jìn)樣。

2 結(jié)果與討論

2.1 GC/FID條件的優(yōu)化

經(jīng)過對色譜條件的優(yōu)化，4-甲基咪唑的色譜圖(見圖1)峰型良好，調(diào)味料樣品中4-甲基咪唑與干擾物完全分開(見圖2)。

圖1 10 μg/mL 4-甲基咪唑的色譜圖Fig.1 Chromatogram of 10 μg/mL 4-methyl imidazole

圖2 調(diào)味料中4-甲基咪唑的色譜圖Fig.2 Chromatogram of 4-methyl imidazole in seasoners

2.2 萃取溶劑的考察

由于調(diào)味料中 4-甲基咪唑主要來源于焦糖色素，有機(jī)溶劑很難從焦糖色素中直接把它提取出來，導(dǎo)致回收率偏低(見圖 3)。本文試驗(yàn)了純?nèi)軇┨崛∪纾阂掖?、乙酸乙酯、石油醚、二氯甲烷等萃取溶劑直接萃取調(diào)味料中 4-甲基咪唑，效果均不理想(見表1)。于是首次采用少量水溶解調(diào)味料樣品，再用乙醇萃取，實(shí)驗(yàn)簡便、快速，回收率達(dá)到95%以上。

圖3 萃取溶劑對4-甲基咪唑萃取率的影響Fig.3 Impact of extracting solvent on the extraction rate of 4-methyl imidazole

表1 4-甲基咪唑的加標(biāo)回收率及精密度Tab.1 Standard recovery rate of 4-methyl imidazole and its degree of precision

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和方法檢出限

以10,mg/L的4-甲基咪唑標(biāo)準(zhǔn)品儲備液為母液，分別配制 4-甲基咪唑濃度為 50,μg/L、100,μg/L、200,μg/L、500,μg/L、1,000,μg/L、5,000,μg/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積y對4-甲基咪唑濃度(μg/L)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并求得線性回歸方程 y＝2,799,x＋3,022和相關(guān)系數(shù) R2＝0.999,2。調(diào)味料中 4-甲基咪唑的最低檢出限為0.02,mg/kg。最低檢出限為按1.4步驟處理樣品所能檢測到的調(diào)味料中 4-甲基咪唑的濃度(以 3倍信噪比計(jì)算)。

2.4 方法的回收率及精密度

向調(diào)味料中加入一定量的 10,mg/L 4-甲基咪唑儲 備 液 ，加 入 量 分 別 為 100,μg/kg、500,μg/kg、1,000,μg/kg(折合至精料樣品中)，按方法 1.4處理樣品，取 1,μL進(jìn)行 GC/MS分析，4-甲基咪唑的回收率大于95%，精密度分別為3.7%、1.6%、4.9%。

3 實(shí)際樣品的測定

購買市場上在售的調(diào)味料，按方法1.4樣品前處理方法處理樣品，取1,μL進(jìn)行GC/FID分析。具體檢測結(jié)果見表2。

表2 市售調(diào)味料4-甲基咪唑的含量Tab.2 The content of 4-methyl imidazole in commercially available flavorings

4 討 論

本文采用超純水超聲溶解、乙醇定容直接進(jìn)樣的前處理方法，建立了調(diào)味料中 4-甲基咪唑的毛細(xì)管氣相色譜/氫火焰離子化檢測器(GC-FID)的檢測方法，具有操作簡便、快速、回收率高的優(yōu)點(diǎn)。通過對當(dāng)下銷售的調(diào)味料中 4-甲基咪唑的檢測結(jié)果可以看出(見表2)，市售調(diào)味料基本都含有較高含量的 4-甲基咪唑，目前我國還沒有關(guān)于調(diào)味料中 4-甲基咪唑的限量標(biāo)準(zhǔn)，希望國家相關(guān)部門在科學(xué)調(diào)研的基礎(chǔ)上制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，以保護(hù)消費(fèi)者的健康不受損害。

［1］Nishie K.，Waiss A.C.，Keyl A.C. Toxicity of methylimidazoles[J]. Toxicologyand Applied Pharmacology，1969(14)：303-307.

［2］Yuan J. H.，Burka L. T. Toxicokinetics of 4-methyl imidazolein themale F344 rat[J]. Xenobiotica，1995(25)：885-894.

［3］食品添加劑 焦糖色(亞硫酸銨法、氨法、普通法)[S]. GB8817-2001.

［4］馮彩群. 蔗糖中4-甲基咪唑檢測方法的探討[J]. 中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2000，10(1)：48-49.

［5］鄧賢勇，張濤. 氣相色譜法分析4 -甲基咪唑[J]. 化學(xué)世界，1997(4)：213-215.

［6］郭小莉，陳敏，張世湘，等. 毛細(xì)管氣相色譜法測定焦糖色素中的4-甲基咪唑[J]. 食品科學(xué)，2005，26(2)：169-171

［7］National Board of Health，Drug Standardization Laboratory. Quantitative ion-pair extraction of 4-methylimidazole fromcaramel color and its determination by reversed phase liquid chromatography[J]. Journal of Chromatography，1981(211)：213-221.

［8］Klejidus B.，Morsvcova J.，Kuban V. Reversed-phase high-performance liquid chromatographic/mass spectrometric method for separation of 4-methylimidazole and 2-acetyl-4-(1，2，3，4-tetrahydroxybutyl)imidazole at pg levels[J]. Analytica Chimica，2003(477)：49-58.

Determination of 4-methyl Imidazole in Seasoners by Capillary Gas Chromatography

ZHAO Wensu
(Tianjin Tingyi Food Co.，Ltd. R & D Center，Tianjin 300457，China)

A detection method of 4-methyl imidazole(4-MI)in seasorners by capillary gas chromatography/flame ionization detector(GC-FID)was invented. Samples were analyzed with gas chromatograph after dissolved in 2,mL water using DB-Innowax capillary column and then volume fixed in ethanol. Experimental results showed that the recovery rate of organic solvent extraction of 4-methy limidazole is relatively low，with the detection limit of 0.02,mg/kg and a recovery rate of standard addition more than 95%. Featuring the pioneering adoption of ethanol，the method took water mixed solution as an extraction solvent. Simple，fast and with high recovery rate，the method can be applied to the detection of 4-MI in commercially available flavorings.

4-methyl imidazole；gas chromatograph/flame ionization detector；seasoner

TS217.2

A

1006-8945(2014)08-0005-02

2014-07-06