高效液相色譜法測(cè)定調(diào)味品中的糠醛

溫才潔，葉綺云，張志軍 ，肖瑩瑩，楊秋霞，陳鎮(zhèn)平，林 揚(yáng)

(中國(guó)廣州分析測(cè)試中心 廣東省化學(xué)危害應(yīng)急檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510070)

糠醛(Furfural)又稱 α-呋喃甲醛或2-呋喃甲醛，是糖類物質(zhì)經(jīng)脫水形成的一種含氧雜環(huán)芳烴化合物[1-3]。糠醛結(jié)構(gòu)式中含有醛基和呋喃環(huán)，化學(xué)性質(zhì)比較活潑，容易發(fā)生氧化、聚合等化學(xué)反應(yīng)，暴露在光和空氣中顏色變成紅棕色直至黑色[4-5]。調(diào)味品是一類用于調(diào)和滋味和氣味并具有去腥、解膩、增鮮等作用的產(chǎn)品[6]。隨著人們對(duì)健康飲食的日益關(guān)注，在選擇調(diào)味品方面，越來(lái)越注重營(yíng)養(yǎng)、安全和健康。其中醬油、食醋、耗油等是最常見(jiàn)的廚房調(diào)味品，這些調(diào)味品在生產(chǎn)、加工和存放過(guò)程中，由于伴隨著美拉德反應(yīng)、油脂氧化反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)容易生成糠醛類化合物，其中糠醛主要是由戊糖經(jīng)過(guò)脫水反應(yīng)或5-羥甲基糠醛受熱裂解生成[7-8]?？啡┚哂兄械榷拘?，經(jīng)皮膚吸收或者誤食達(dá)到一定劑量時(shí)，會(huì)刺激呼吸道，對(duì)肝臟、心臟和腎臟等產(chǎn)生不良影響，引起中毒反應(yīng)[9-10]。

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法中，對(duì)于調(diào)味品中糠醛含量的檢測(cè)并沒(méi)有現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)方法，不利于有關(guān)部門的有效監(jiān)督管理。由參考文獻(xiàn)可知，關(guān)于糠醛的檢測(cè)方法主要有：薄層掃描法、紫外-可見(jiàn)分光光度法、毛細(xì)管色譜法、氣相色譜法、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法和高效液相色譜法等，其中高效液相色譜法是最常用的儀器分析方法[11-16]。本實(shí)驗(yàn)建立了調(diào)味品中糠醛的高效液相色譜分析方法，并對(duì)12種調(diào)味品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明該方法準(zhǔn)確可靠、重現(xiàn)性好，可滿足實(shí)驗(yàn)要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

SHIMADZU LC-20A 2300 高效液相色譜儀-二極管陣列檢測(cè)器(日本島津公司)；KQ2200旋鈕型臺(tái)式超聲波清洗器(昆山美美超聲儀器有限公司)；BT125D電子天平(Sartorius)；高速冷凍離心機(jī)(Hitachi)；電冰箱(山智精密儀器科技(深圳)有限公司)。

甲醇(Merck 色譜純)；乙腈(Fisher 色譜純)；去離子水。

10%甲醇提取劑：量取甲醇100 mL、去離子水900 mL，混勻備用。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

糠醛(99%,Sigma)：標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：精密稱取0.02021 g于100 mL棕色容量瓶中，用10%甲醇溶解并定容至刻度，得到的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度為200 mg/L。標(biāo)準(zhǔn)工作液：分別移取 0.125、0.500、2.00、4.00、8.00、12.5 mL糠醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于 50 mL 棕色容量瓶中，用10%甲醇定容，得到濃度分別為 0.50、2.0、8.0、16.0、32、50 mg/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.3 樣品前處理

稱取5～10 g(精確至0.0001 g)試樣于100 mL容量瓶中，加人10%甲醇提取劑80 mL，超聲波輔助提取10 min，冷卻至室溫后用10%甲醇提取劑定容，用0.45 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾，濾液上機(jī)測(cè)定[17]。

1.4 色譜條件

色譜柱：Diamonsil C18(4.6 mm × 250 mm，5 μm)；柱溫：35 ℃；進(jìn)樣量：20 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)：285 nm；流速：1.0 mL/min；流動(dòng)相：甲醇/水(16∶84,體積比)。

2 結(jié)果與討論

2.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇

高效液相色譜儀配備的檢測(cè)器為光電二極管陣列檢測(cè)器，可對(duì)糠醛進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描。掃描結(jié)果顯示糠醛在紫外區(qū)最大吸收波長(zhǎng)為均為285 nm，吸收值越大，靈敏度越高，檢出限越低，因此選擇285 nm作為糠醛檢測(cè)波長(zhǎng)。

2.2 色譜柱的選擇

糠醛是一種極性化合物，應(yīng)選擇鍵合相的反相色譜模式，常見(jiàn)的反相色譜柱是C18柱和C8柱。在同等色譜條件下(流動(dòng)相、流速、柱溫和檢測(cè)波長(zhǎng)均相同)，分別采用C18柱和C8柱測(cè)定20 mg/L糠醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過(guò)對(duì)比二者的理論塔板數(shù)和不對(duì)稱因子，得出C18柱效果更佳，因此色譜柱選擇C18柱[15]。

2.3 流動(dòng)相優(yōu)化

常用的反相高效液相色譜二元流動(dòng)相體系為甲醇-水體系或乙腈-水體系。乙腈的紫外吸收和洗脫能力均優(yōu)于甲醇，但是甲醇-水體系的紫外吸收和洗脫能力能夠滿足糠醛的分析測(cè)定，而且乙腈成本高于甲醇，毒性較大，所以選擇甲醇-水體系作為色譜流動(dòng)相。

在反相高效液相色譜的甲醇-水體系中，甲醇含量越大，流動(dòng)相洗脫能力增大，化合物的保留時(shí)間減小。其他色譜參數(shù)不變(色譜柱C18柱 ,流速1.0 mL/min，進(jìn)樣量20 μL，柱溫35 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)285 nm)，流動(dòng)相中甲醇-水體積比分別選擇6∶94、16∶84、26∶74、36∶64和46∶54進(jìn)行色譜條件優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果為甲醇/水=16∶84時(shí)，糠醛保留時(shí)間為9.73 min，理論塔板數(shù)為8468，可滿足實(shí)驗(yàn)要求。

2.4 方法線性范圍及檢出限與定量限

在優(yōu)化的色譜條件下，考察糠醛在標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度范圍內(nèi)的線性相關(guān)系數(shù)。以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(X)為橫坐標(biāo)，色譜峰面積(Y)為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求得線性方程為Y=82319X +3969，相關(guān)系數(shù)為0. 9999，可知糠醛在 0.5～50 mg/L 范圍內(nèi)線性良好。在信噪比(S/N)為3時(shí)，求得最低檢出限為1.2 mg/kg，在信噪比 (S/N)為10時(shí)，求得最低定量限為4.1 mg/kg。

2.5 精密度考察

日內(nèi)精密度：取20 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行液相色譜分析，重復(fù)進(jìn)樣測(cè)定6次，計(jì)算色譜峰面積的RSD為1.4%。日間精密度：取20 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)6 d進(jìn)行液相色譜分析，計(jì)算色譜峰面積的RSD為2.6%，由此可知該方法精密度良好，可滿足實(shí)驗(yàn)要求。

2.6 方法的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

樣品前處理參照“1.3”，在調(diào)味糖漿和焦糖色中分別添加5.0、50、100 mg/kg的糠醛，每個(gè)加標(biāo)水平均做平行樣，測(cè)得糠醛的平均加標(biāo)回收率為95.8%～99.3%，求得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%，具體結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 加標(biāo)回收率結(jié)果(n=2)

2.7 實(shí)際樣品的測(cè)定

采用本實(shí)驗(yàn)建立的分析方法對(duì)12種調(diào)味品進(jìn)行分析測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2，標(biāo)準(zhǔn)溶液和部分實(shí)際樣品的色譜圖見(jiàn)圖1。由表2可知：只有調(diào)味糖漿和焦糖色中檢出糠醛，其它調(diào)味品中均未檢出。樣品中檢出糠醛并不能確定是人為添加的，因?yàn)槭称吩诩庸み^(guò)程中發(fā)生的美拉德反應(yīng)、油脂氧化反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)均有可能生成糠醛類化合物，而調(diào)味糖漿和焦糖色在生產(chǎn)、加工和儲(chǔ)存過(guò)程中更易發(fā)生這類反應(yīng)，因此更容易含有糠醛。

表2 12種調(diào)味品中糠醛的檢測(cè)結(jié)果

注：ND：未檢出

1.糠醛標(biāo)準(zhǔn)品；2. 調(diào)味糖漿；3. 焦糖色；4.生抽

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了測(cè)定調(diào)味品中糠醛的高效液相色譜分析方法，并對(duì)12種調(diào)味品進(jìn)行了測(cè)定。該方法準(zhǔn)確可靠、重現(xiàn)性好，可滿足實(shí)驗(yàn)要求。對(duì)于高糖類調(diào)味品檢出糠醛，并不一定表明是人為添加，因?yàn)楦咛穷愓{(diào)味品在生產(chǎn)加工過(guò)程更易發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)生成糠醛。