HPLC法測定食品中脫氫乙酸含量的優(yōu)化措施

孫紅英，郭偉(臨沭縣檢驗(yàn)檢測中心，山東 臨沂 276700)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，食品多樣性逐漸強(qiáng)化，食品的安全生產(chǎn)問題得到了廣泛關(guān)注。食品安全問題由來已久，而當(dāng)前讓人們最為焦慮的問題就是食品中的防腐劑超標(biāo)，而脫氫乙酸以及其對應(yīng)的鈉鹽是當(dāng)前各類食品當(dāng)中常用的一種防腐劑，它可以一種多種細(xì)菌的繁衍，對食品腐化有較高的抑制作用，但它的缺點(diǎn)也非常明顯，對人體有害且極易進(jìn)入血液，因此我國對該物質(zhì)在食品中的應(yīng)用有嚴(yán)格要求。為了保證人們的食品安全，食品檢驗(yàn)部門要嚴(yán)格依照國家規(guī)范要求對食品中脫氫乙酸的含量進(jìn)行檢測。高效液相色譜法是一種常用的添加劑檢測技術(shù)，文章通過將脫氫乙酸溶入溶劑后液相色譜的峰值變化情況對脫氫乙酸含量進(jìn)行了分析。

1 脫氫乙酸含量檢測需求分析

脫氫乙酸以及其相關(guān)的鈉鹽是食品中最常見的防腐劑，能夠廣泛應(yīng)用在醬菜、糕點(diǎn)以及果蔬汁上，并且特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)很多，如：它非常高效，且毒性很低，同時也可以抑制酵母菌和霉菌，實(shí)際應(yīng)用中有很多可取之處。不過與此同時，脫氫乙酸及其鈉鹽也存在著一些負(fù)面影響，危害人體健康，因?yàn)樗梢员蝗梭w快速吸收，然后迅速分散在血液中，存在于各種器官中，并且抑制氧化酶，讓人體健康受到很多負(fù)面影響。為了保證人體健康，國家對此進(jìn)行了嚴(yán)格的要求，針對不同種類的食物都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了脫氫乙酸及其鈉鹽的含量，最大含量不能超過1.0 g/kg。針對脫氫乙酸含量的測量方法，我國也有規(guī)定，在國標(biāo)GB 5009.121—2016上標(biāo)注得很清楚，其中氣相色譜法本身比較復(fù)雜，并且影響因素很多，實(shí)際用時重復(fù)性差，測量結(jié)果不準(zhǔn)確，所以行業(yè)內(nèi)常常使用高效液相法來進(jìn)行檢測[1]。

2 高效液相色譜法檢測技術(shù)介紹

高效液相色譜技術(shù)簡稱為HPLC，也被稱為高效液相層析法，它是20世紀(jì)60到70年代由業(yè)內(nèi)專家研發(fā)的一種分離分析技術(shù)，在化工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的時代背景下，HPLC技術(shù)在化工分析中得到了廣泛應(yīng)用，當(dāng)前已經(jīng)在各種化工材料、藥品、食品等檢驗(yàn)分析中得到了普遍認(rèn)可。HPLC可以根據(jù)分離機(jī)制進(jìn)行分類：其一為液固相吸附色譜，其二為液液分離色譜，其三則是離子交換色譜，還包括離子對色譜技術(shù)等。在實(shí)際應(yīng)用中HPLC的應(yīng)用系統(tǒng)通常由輸液泵、進(jìn)樣裝置、分離色譜柱以及參數(shù)檢測裝置等組成[2]，當(dāng)前為了提升HPLC的應(yīng)用效果還搭載了智能化的數(shù)據(jù)記錄及分析系統(tǒng)，其分析結(jié)果具有較高精準(zhǔn)性，其中制約色譜檢測質(zhì)量的重要結(jié)構(gòu)為色譜柱及檢測裝置。部分制備型HPLC還會增加自動餾分收集設(shè)備，以保證液相物質(zhì)分離與檢測效果?？傮w來說，高效液相色譜檢測技術(shù)是一種基于經(jīng)典色譜檢測技術(shù)的高效率檢測方法，它結(jié)合了氣相色譜法的經(jīng)典理論，同時在檢測過程中配套高壓輸送流動性的方式，檢測所用的色譜柱為小顆粒填充料色譜柱，檢測過程中還應(yīng)做好靈敏度優(yōu)化，選用檢測器時注意選擇靈敏度高且穩(wěn)定可靠的檢測設(shè)備，并要確保檢測流出及回收效果，從當(dāng)前的檢測結(jié)果來看，高效液相色譜檢測技術(shù)的檢出效率高且如果流動相選擇得當(dāng)，檢測效果也非?？捎^，檢測靈敏度符合國標(biāo)要求。

試驗(yàn)中我們做了前處理的優(yōu)化和色譜條件優(yōu)化，以此來保證后期檢測效果。由于國標(biāo)規(guī)定的流動相為乙酸銨溶液及甲醇，它在進(jìn)行脫氫乙酸檢測時存在一定的色譜峰拖尾問題，為了改善這一問題，必須選擇檢出效果更好的溶液代替乙酸銨溶液，我們就這一問題進(jìn)行了分析，發(fā)生色譜峰拖尾問題的主因就是乙酸銨容易在脫氧乙酸及色譜柱結(jié)構(gòu)作用下發(fā)生了pH變化，導(dǎo)致色峰值檢測時出現(xiàn)了誤差從而發(fā)生拖尾，因此必須根據(jù)檢測要求進(jìn)行流動相優(yōu)化，本次研究中選擇磷酸水溶液替代常用的乙酸銨，檢出效果符合國標(biāo)要求且能夠改善色譜峰的一些圖像問題[3]。采用乙酸銨溶液流動相時的拖尾現(xiàn)象如圖1所示。

圖1 采用乙酸銨溶液流動相時的拖尾現(xiàn)象

3 食品樣品檢測脫氫乙酸含量的液相色譜法分析

（1）樣品的制備與提取。稱取均質(zhì)后的樣品2g（精確至0.001g），置于50 mL離心管內(nèi)，依次加入10 mL甲醇和10 mL水，超聲提取30 min后，冷卻至室溫后加亞鐵氰化鉀溶液1 mL和乙酸鋅溶液1 mL，加水定容至25 mL，4 000 r/min離心5 min，上清液過0.22 μm濾膜過濾后，供高效液相色譜儀測定。

（2）色譜條件。色譜柱：C18（250 mm×4.6 mm，5.0 μm）；紫外或二極管陣列檢測器；檢測波長：293 nm；流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣量：10 μL；柱溫：30 ℃；流動相：甲醇＋0.1%磷酸水溶液（55＋45）。

（3）試驗(yàn)結(jié)果

①優(yōu)化流動相。食品檢測中常用的液相色譜檢測流動相為甲醇及乙酸銨溶劑，但是在實(shí)際檢測中該流動相檢測脫氫乙酸時有一定的拖尾現(xiàn)象，對檢測結(jié)果有一定影響，因此要積極探索優(yōu)化流動相的方法。因?yàn)槊摎湟宜岱肿又兴然浅Ｈ菀淄V柱結(jié)構(gòu)當(dāng)中硅羥基進(jìn)行反應(yīng)而生成氫鍵，所以也應(yīng)積極優(yōu)化流動相pH值，在實(shí)驗(yàn)中對流動相的溶液成分及比例進(jìn)行研究，多次對比后認(rèn)為甲醇及0.1%磷酸水溶液（55+45）能夠更好地提升檢測結(jié)果，吸取脫氫乙酸貯備液適量，至5 mL容量瓶中，加水至刻度，配制成濃度為100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)工作液，流動相為-甲醇+0.1%磷酸水溶液（55+45），其檢測色譜圖如圖2所示。

②線性。確定好流動相后需要確定檢測的線性方程式，因此需要進(jìn)行多次不同濃度標(biāo)準(zhǔn)工作液的色譜檢測，通過多次試驗(yàn)獲取不同濃度脫氫乙酸的檢測線性圖如圖3所示，通過線性圖分析可以獲得脫氫乙酸檢測的相關(guān)系數(shù)，并獲取本次試驗(yàn)檢

③精密度及回收率

測定試驗(yàn)中選取六組共計(jì)36份空白檢驗(yàn)樣品，每組選用統(tǒng)一濃度脫氫乙酸溶液，并依照本次試驗(yàn)設(shè)定的色譜檢測條件進(jìn)行脫氫乙酸含量測定，其測定結(jié)果如表1所示，其測定結(jié)果相對準(zhǔn)確且回收率較高，適用于食品添加劑檢測檢驗(yàn)工作。

圖3 高效液相色譜法檢測脫氫乙酸的線形圖

表1 試驗(yàn)檢測脫氫乙酸含量及回收率、檢測精密度

④檢出限

為了獲取檢出限數(shù)值，選擇3份空白試樣，在其中加入脫氧乙酸溶液使之整體濃度為0.002 g/kg,并根據(jù)之前試驗(yàn)確定好的前處理方案以及色譜檢測條件進(jìn)行脫氫乙酸檢測，檢測結(jié)果顯示，該條件下檢測出脫氫乙酸信噪比超過3，由此可以推到這一檢測設(shè)備及條件方案的脫氫乙酸組分檢出限為0.002 g/kg.在以后的檢測過程中可以參照。

4 結(jié)語

總之，在我國食品檢驗(yàn)工作中應(yīng)用高效液相色譜技術(shù)檢測食品添加劑的效果較好，并且由于液相色譜的對比試驗(yàn)效率高，且可以多次檢測形成方程式，并通過曲線圖分析獲取添加劑含量因此得到了行業(yè)認(rèn)可，在食品檢驗(yàn)中應(yīng)用得非常廣泛，在具體檢測工作中要根據(jù)檢測組分特性以及檢驗(yàn)精度需求進(jìn)行溶劑選擇，本文中所選的甲醇及0.1%磷酸水溶液不僅能夠很好地溶劑脫氫乙酸，并且與脫氫乙酸成分在色譜峰值上有較大差異，并且在多次標(biāo)準(zhǔn)溶液的檢測中也能夠表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的色譜檢出性質(zhì)，因此選取溶液較為科學(xué)，同時所用試驗(yàn)檢測參數(shù)也非常合理，因此具有實(shí)際應(yīng)用價值。