氣相色譜法測(cè)定食品中的脫氫乙酸

◎ 劉曉燕

（北京世紀(jì)科環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究院，北京 101102）

在食品中添加不同的食品添加劑可改善食品的色、香、味，還可起到防腐、保鮮的作用，但過(guò)量使用添加劑會(huì)帶來(lái)各種危害。脫氫乙酸是一種低毒、高效的防腐劑和防霉劑，被廣泛應(yīng)用于食品中[1-4]。《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）[5]中規(guī)定脫氫乙酸可應(yīng)用于糕點(diǎn)類、熟肉制品、腌漬的蔬菜等多種食品中，最大使用量為1.0 g·kg-1。目前，測(cè)定食品中的脫氫乙酸的方法主要為氣相色譜法和高效液相色譜法。本文以《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測(cè)定》（GB 5009.121—2016）[6]為基礎(chǔ)，采用氣相色譜法測(cè)定食品中的脫氫乙酸，通過(guò)有機(jī)溶劑萃取、濃縮等步驟，選取最優(yōu)的檢測(cè)方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

火腿，購(gòu)自超市；脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品（1 000 μg·mL-1，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所）；氫氧化鈉、甲酸、正己烷和乙酸乙酯（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；水為超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-2010Plus氣相色譜儀配氫火焰離子化檢測(cè)器（FID，Shimadzu corporation）；分析天平（天津天馬衡基儀器有限公司）；低速離心機(jī)（安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司）；高速勻漿機(jī)[漢默泰克（北京）流體技術(shù)有限公司]；WM-35毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.22 μm，月旭科技（上海）股份有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)備

準(zhǔn)確移取濃度為1 000 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液1.0 mL，氮?dú)獯蹈桑靡宜嵋阴ザㄈ葜?0 mL，配制濃度為100.0 mg·L-1的脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。分別準(zhǔn)確移取脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.01 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL和1.00 mL于10.00 mL容量瓶中，定容后得到濃度為 0.10 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1和10.00 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，氣相色譜（FID）測(cè)定，繪制脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.2 樣品的提取

稱取2.00 g粉碎后的火腿于帶有刻度的離心管中，加入0.1%氫氧化鈉溶液超聲提取后用水定容至50 mL，8 000 r·min-1離心 5 min，移取 10 mL 上清液于比色管中，加入5 mL正己烷提取1次，棄去正己烷層，用10 mL乙酸乙酯分別提取2次，合并提取液，氮吹至近干，用乙酸乙酯定容至1 mL，經(jīng)0.22 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾后，待測(cè)。

1.3.3 前處理的選擇

在《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測(cè)定》（GB 5009.121—2016）氣相色譜法檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，分別對(duì)果蔬汁、發(fā)酵類豆制品、面包和黃油等不同基質(zhì)的食品選取不同的前處理方式進(jìn)行樣品制備，樣品種類繁多且前處理操作復(fù)雜，成本也過(guò)高，如未根據(jù)樣品基質(zhì)選取最適合的前處理方法，易導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確等問(wèn)題。本研究不再將樣品分類分基質(zhì)檢測(cè)，而是統(tǒng)一將樣品采用正己烷去油后，再用乙酸乙酯萃取脫氫乙酸，此方法尤其適用于脂肪含量過(guò)高的樣品。經(jīng)選取不同的樣品基質(zhì)檢測(cè)證明，本文的前處理適用于各種食品的前處理操作，降低了不同基質(zhì)使用不同前處理方法造成的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)人員操作的復(fù)雜性。

1.3.4 色譜條件的選擇

（1）色譜柱的選擇。試驗(yàn)分別選用DB-1701、WM-35、WM-17共3種毛細(xì)管柱進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)色譜峰判斷均可分離出脫氫乙酸，比較出峰時(shí)間、色譜峰型、分離度等因素，以WM-35柱分離效果最好，當(dāng)溫度為220 ℃時(shí)，在7.377 min出峰且峰形良好。

（2）色譜柱溫的選擇。以乙酸乙酯為溶劑，配制濃度為1.0 mg·L-1的脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)樣量為1 μL，注入氣相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)。設(shè)置色譜柱溫70～150 ℃梯度變化，每隔10 ℃進(jìn)樣1次進(jìn)行試驗(yàn)。在其他條件一致的情況下，柱溫為110 ℃時(shí)，與溶劑和雜質(zhì)產(chǎn)生的色譜峰實(shí)現(xiàn)較好的分離，且色譜峰面積最大，見(jiàn)表1。

表1 柱溫與標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積表

（3）色譜條件的確認(rèn)。色譜柱：WM-35毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.22 μm）；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；檢測(cè)器溫度250 ℃；升溫程序：120 ℃保持1 min，以10 ℃·min-1升至 230 ℃，保持 15 min；進(jìn)樣量：1 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性范圍

依據(jù)已確認(rèn)的氣相色譜條件，對(duì)0.10 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1和 10.00 mg·L-1脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)工作曲線進(jìn)行測(cè)定，以峰面積為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由圖1可知，脫氫乙酸含量與峰面積有良好的線性關(guān)系，該標(biāo)準(zhǔn)曲線線性回歸方程為y=21 091x+19 260，相關(guān)系數(shù)為0.999 2。

圖1 脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2.2 檢出限與定量限

在上述樣品處理方法及色譜條件下，對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，以信噪比S/N=3計(jì)，測(cè)得脫氫乙酸檢出限為 1.15×10-5g·kg-1； 以 信 噪 比S/N=10計(jì)， 測(cè) 得 脫氫乙酸定量限為 2.08×10-4g·kg-1。根據(jù) GB 2760—2014規(guī)定，果蔬汁、發(fā)酵類豆制品和黃油脫氫乙酸 的 最 大 使 用 量 為 0.3 g·kg-1、 面 包 為 0.5 g·kg-1，其他類型食品的最大使用量為1 g·kg-1。因此，該前處理方法完全滿足食品中脫氫乙酸殘留量分析的要求。

2.3 測(cè)定色譜圖

將脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)工作溶液按照色譜條件進(jìn)行檢測(cè)，脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液保留時(shí)間約為7.377 min，峰型良好無(wú)干擾，標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見(jiàn)圖2。將火腿樣品進(jìn)行前處理并按已知色譜條件進(jìn)行檢測(cè)，火腿中不含有脫氫乙酸，在1.0～2.5 min有較強(qiáng)的溶劑峰，基線較平穩(wěn)，無(wú)其他干擾，色譜圖見(jiàn)圖3。在相同檢測(cè)條件下，將待測(cè)樣品加標(biāo)溶液與脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)樣相同體積進(jìn)行檢測(cè)，脫氫乙酸樣品加標(biāo)溶液保留時(shí)間為7.379 min。出峰時(shí)間重復(fù)性小于0.2 min，表明試驗(yàn)結(jié)果良好，樣品加標(biāo)溶液色譜圖見(jiàn)圖4。

圖2 脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液氣相色譜圖

圖3 火腿中脫氫乙酸的氣相色譜圖

圖4 脫氫乙酸樣品加標(biāo)溶液氣相色譜圖

2.4 加標(biāo)回收率的測(cè)定及準(zhǔn)確度

對(duì)火腿的陰性樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，分別稱取已處理的樣品 2.0 g，添加 3.50 g·kg-1、7.00 g·kg-1、15.00 g·kg-1的脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，并設(shè)置空白樣，平行測(cè)定6次，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明，不同加標(biāo)水平的平均回收率為71.0%～87.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.69%～3.93%，表明該方法的準(zhǔn)確度能滿足脫氫乙酸的檢測(cè)需求。

表2 火腿陰性樣品的加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果表

3 結(jié)論

隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各類食品添加劑的限量要求越來(lái)越嚴(yán)格，為滿足市場(chǎng)需求，食品添加劑的檢測(cè)方法也在不斷地完善。本文前處理方法采用正己烷去油后，再用乙酸乙酯萃取脫氫乙酸，氣相色譜法檢測(cè)。此方法尤其適用于脂肪含量過(guò)高的樣品，簡(jiǎn)化了樣品的提取流程，且有機(jī)試劑的使用量低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法，降低了實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)成本。本測(cè)定方法的檢出限為1.15×10-5g·kg-1、定量限為2.08×10-4g·kg-1，GB 2760—2014對(duì)脫氫乙酸的最大限值為1.0 g·kg-1，用本方法檢測(cè)出的脫氫乙酸均滿足要求，因此該方法適用于食品中脫氫乙酸的含量檢測(cè)。