頂空氣相色譜法測(cè)定不同品種食用植物油中的溶劑殘留量

周瑋婧+江小明

摘要：建立了一種頂空-毛細(xì)管氣相色譜快速測(cè)定不同品種食用植物油中溶劑殘留量的方法。在80 ℃下振搖30 min后頂空進(jìn)樣，采用DB-624毛細(xì)管柱（0.53 μm，0.25 mm，30 m）和氫火焰檢測(cè)器測(cè)定，外標(biāo)法定量。結(jié)果表明，在0～500 μg范圍內(nèi)，六號(hào)溶劑的峰面積與其含量呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.999，檢出限為0.096 mg/kg，8種食用植物油平均加標(biāo)回收率為87.5%～106.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.30%～3.05%。該方法簡便快速、結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好，適合各種植物油中溶劑殘留量的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：頂空氣相色譜法；溶劑殘留量；植物油；六號(hào)溶劑

中圖分類號(hào)：O657.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）02-0334-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.032

食用油的加工生產(chǎn)通常有精煉、壓榨、浸出3種方法，其中較其他方法相比，浸出法具有出油率高等優(yōu)點(diǎn)，故倍受生產(chǎn)企業(yè)的青睞[1]。目前，中國常用的萃取植物油的溶劑為六號(hào)溶劑，其主要成分為六碳烷烴，如果萃取不徹底，最后獲得可食用的植物油中就可能有溶劑殘留的存在，不僅影響油的品質(zhì)，更危害人的身體健康[2，3]。為了保證食品安全，中國強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 2716-2005對(duì)溶劑殘留進(jìn)行了規(guī)定：采用浸出工藝生產(chǎn)的植物油的溶劑殘留量為50 mg/kg，采用壓榨工藝生產(chǎn)的植物油的溶劑殘留量為未檢出（壓榨法中溶劑殘留量≤10 mg/kg時(shí)即視為未檢出）[4]。

溶劑殘留分析一般采用靜態(tài)頂空、動(dòng)態(tài)頂空、固相微萃取等樣品采集方法，經(jīng)氣相色譜分離后定量分析。其中，靜態(tài)頂空法因其成本低、重現(xiàn)性好而廣泛用于食品、藥品、材料制品等中的溶劑殘留分析。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中以該法配合填充柱，手動(dòng)進(jìn)樣測(cè)定植物油中的溶劑殘留量，但該方法柱效低，對(duì)六號(hào)溶劑的分離度差，所以檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度較低[5]。為此，建立一種快速、準(zhǔn)確的測(cè)定植物油中溶劑殘留量的方法尤為重要，本研究參照現(xiàn)行的國標(biāo)并進(jìn)行優(yōu)化，建立了頂空進(jìn)樣，毛細(xì)管氣相色譜分離，氫火焰電離檢測(cè)器（FID）檢測(cè)，以六號(hào)溶劑為標(biāo)準(zhǔn)溶液定量的溶劑殘留方法，該法樣品前處理簡單、分析時(shí)間短、回收率和精密度較高，且結(jié)果可靠、檢出限低，適合植物中溶劑殘留量的快速測(cè)定。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

基體植物油：與被檢測(cè)樣品同品種的無殘留溶劑的植物油；六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液（國家糧食局科學(xué)研究院）濃度為10 mg/mL，溶劑為N，N-二甲基乙酰胺；頂空瓶：Agilent公司20 mL頂空瓶及聚四氟乙烯瓶墊，壓蓋器等；注射器：Agilent公司氣相色譜微量進(jìn)樣針。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 7890B型氣相色譜儀：配備毛細(xì)管柱分流/不分流進(jìn)樣系統(tǒng)，F(xiàn)ID檢測(cè)器；Agilent 7697A型頂空進(jìn)樣器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，電子分析天平。

1.3 試驗(yàn)條件

1.3.1 色譜條件 譜柱DB-624毛細(xì)管色譜柱（0.53 μm，0.25 mm，30 m），載氣氮?dú)猓?9.999%），流速4.0 mL/min，進(jìn)樣口溫度220 ℃，分流比1∶10；檢測(cè)器（FID）200 ℃，氫氣30 mL/min，空氣400 mL/min；進(jìn)樣體積1 mL。柱溫箱程序升溫初始溫度70 ℃，保持8 min，升溫速率40 ℃/min，最終溫度200 ℃。

1.3.2 頂空條件 載氣氮?dú)?，頂空瓶口充氣?25 kPa，頂空瓶口加熱溫度80 ℃，定量管溫度85 ℃，傳輸氣路溫度90 ℃，平衡時(shí)間30 min；頂空瓶口充氣增壓時(shí)間0.13 min，頂空瓶口向定量管充氣時(shí)間0.15 min，定量管平衡時(shí)間0.15 min，六通進(jìn)樣閥進(jìn)樣時(shí)間1 min。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及含量測(cè)定

分別稱量5 g（精確到0.000 1 g）與待分析樣品相同基質(zhì)的5個(gè)空白基體植物油樣品，放入頂空進(jìn)樣瓶中。用微量注射器分別迅速加入六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液（1、5、10、25、50 μL），含量分別為10、50、100、250、500 μg，用鋁帽和密封墊密封后，小心渦旋振蕩密封瓶，使物質(zhì)充分混合。將配置好的標(biāo)準(zhǔn)溶液上機(jī)分析。稱取5 g（精確到0.000 1 g）不同品種油樣，在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的色譜條件下進(jìn)行測(cè)定，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算出樣品中殘留溶劑的含量，試樣中溶劑殘留的含量按下式計(jì)算。

X=■

式中，X為試樣中溶劑殘留的含量，單位為mg/kg；m1為由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得試樣溶液中溶劑殘留的濃度，單位為μg；m2為試樣質(zhì)量，單位為g。

2 結(jié)果與分析

2.1 六號(hào)溶劑組分定性分析

國家標(biāo)準(zhǔn)中使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為六號(hào)溶劑，按設(shè)定色譜條件對(duì)六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析，得到氣相色譜見圖1。六號(hào)溶劑的5種主要組分保留時(shí)間分別為2.844、3.015、3.192、3.754和4.466 min，且各峰峰型良好。六號(hào)溶劑是以C6～C8為主的烴類混合物，包括烷烴、烯烴、環(huán)烷烴和芳香烴，經(jīng)質(zhì)譜定性分析發(fā)現(xiàn)，含有2-甲基戊烷（1號(hào)峰）、3-甲基戊烷（2號(hào)峰）、正己烷外（3號(hào)峰）、甲基環(huán)戊烷（4號(hào)峰）、環(huán)己烷（5號(hào)峰）等5種主要組分，也能檢測(cè)出3-甲基己烷、正戊烷、正庚烷等微量組分。

選取大豆油、菜子油、稻米油、芝麻油、花生油、玉米油、橄欖油、葵花子油等8種不同品種無溶劑殘留的植物油作為基體油，并添加10 mg/kg的六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液，按設(shè)定色譜條件進(jìn)行分析，結(jié)果如圖2所示。在8種食用植物油中，六號(hào)溶劑5種主要成分出峰時(shí)間為2.67～5.50 min，空白樣品出峰時(shí)間主要在2.67 min之前，即六號(hào)溶劑出峰之前，且各色譜峰存在明顯差異，這些色譜峰為不同品種食用植物油的低沸點(diǎn)風(fēng)味物質(zhì)，其中橄欖油的風(fēng)味物質(zhì)濃度較高、菜子油、芝麻油的風(fēng)味物質(zhì)較多較雜，大豆油的風(fēng)味物質(zhì)較少較單一，而在該色譜條件下這些風(fēng)味物質(zhì)均已和六號(hào)溶劑色譜峰完全分離，說明該方法適用于大部分食用植物油的分析。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍及檢測(cè)限的測(cè)定

文獻(xiàn)[6]報(bào)道，分析測(cè)定植物油中殘留溶劑時(shí)，同種植物源植物油標(biāo)準(zhǔn)曲線可以通用，如果測(cè)定不同植物源植物油中殘留溶劑，選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線的基質(zhì)時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際測(cè)量的要求，選擇適當(dāng)基質(zhì)，以盡量減少誤差。所以通常選用低沸點(diǎn)風(fēng)味物質(zhì)較少，空白色譜圖基線較平穩(wěn)的大豆油為基底油（圖2）。以相應(yīng)六號(hào)溶劑含量（μg）為橫坐標(biāo)，六號(hào)溶劑的5個(gè)主要峰面積（Pa）加和為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。按照2.67～5.50 min出峰面積加合的方式計(jì)算，回歸方程為Y=3.982X+15.22，相關(guān)系數(shù)為0.999。該法線性范圍較寬，濃度在0～500 μg范圍內(nèi)呈線性關(guān)系良好，該方法簡便快速，靈敏度高，適于對(duì)大批量樣品的分析。以基體植物油為空白，加入低濃度六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)，按“1.3”試驗(yàn)條件上機(jī)測(cè)定，以3倍的噪聲峰高為檢出限，以10倍噪聲峰高為定量限。取5.00 g樣品，在本試驗(yàn)條件下六號(hào)溶劑的檢出限為0.096 mg/kg，定量限為0.32 mg/kg，符合溶劑殘留檢測(cè)要求。

2.3 不同品種食用油回收率與精密度的測(cè)定

在設(shè)定的色譜條件下，選取空白植物油（大豆油、菜子油、稻米油、芝麻油、花生油、玉米油、橄欖油、葵花子油）等8種不同品種植物油為基質(zhì)，進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)。準(zhǔn)確稱取空白底油樣品5 g，分別添加低（2 mg/kg）、中（10 mg/kg）、高（20 mg/kg） 3個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)濃度平行做5次，按上述方法進(jìn)行測(cè)定。由表1可見，低濃度組六號(hào)溶劑的加標(biāo)回收率為87.5%～106.0%，中濃度組的加標(biāo)回收率為92.4%～98.8%高濃度組六號(hào)溶劑的加標(biāo)回收率為93.5%～99.5%，均能滿足微量分析的要求。同時(shí)這8種食用植物油的測(cè)量精密度（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD）在0.30%～3.05%之間，均小于5%。試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法準(zhǔn)確可靠，重現(xiàn)性良好，滿足微量分析的要求，由于測(cè)試樣品覆蓋了植物性食用油的各類樣品，從回收率看，該方法基本能夠覆蓋市面上的各類食用植物油。

2.4 與國標(biāo)方法測(cè)定六號(hào)溶劑的結(jié)果比較

從同一油樣中分別各取7份樣品，分別使用頂空-毛細(xì)管柱氣相色譜儀法和國標(biāo)使用的填充柱氣相色譜儀法分別進(jìn)行測(cè)定其六號(hào)溶劑殘留量，結(jié)果見表2。用F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)分析統(tǒng)計(jì)兩種不同方法測(cè)定結(jié)果是否有差異，結(jié)果見表2。統(tǒng)計(jì)量F=1.83小于顯著水平α=0.05的F臨界值5.05，兩種測(cè)定方法結(jié)果方差無顯著差異；統(tǒng)計(jì)量t=1.08小于顯著水平α=0.05的t雙尾臨界值為2.26，即兩種不同分析方法結(jié)果無差異。但由于填充柱的柱效低于毛細(xì)管柱，對(duì)六號(hào)溶劑的分離度差，會(huì)將樣品中一些低沸點(diǎn)風(fēng)味物質(zhì)的色譜峰包裹在六號(hào)溶劑中，因而影響了測(cè)定結(jié)果。

3 結(jié)論

在現(xiàn)有國標(biāo)方法的基礎(chǔ)上做出了改進(jìn)，采用靜態(tài)頂空設(shè)備進(jìn)樣，DB-624毛細(xì)管色譜柱，氣相色譜-火焰離子化檢測(cè)器進(jìn)行分析，對(duì)樣品處理過程中的平衡溫度和平衡時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化后，選用了8種代表性的食用植物油作為基底油進(jìn)行方法學(xué)分析，建立了頂空-氣相色譜法測(cè)定植物油中溶劑殘留的方法，大大提高了檢測(cè)結(jié)果的靈敏度和準(zhǔn)確度，該法樣品前處理、分析時(shí)間短、回收率和精密度高，且結(jié)果可靠、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)，適合植物中溶劑殘留量的快速測(cè)定。目前市場上仍然存在著以浸出油和壓榨油調(diào)和后的食用油冒充壓榨食用油的現(xiàn)象，該方法的建立為植物油中殘留溶劑控制提供檢測(cè)依據(jù)，將為食品安全監(jiān)管部門及相關(guān)食品安全工作者提供了有益的技術(shù)支持[7]。

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