氫火焰離子氣相色譜法測定焦糖色中的4-甲基咪唑

袁燁桑 曾紅燕 孟燕青

摘 要：目的：建立氫火焰離子氣相色譜法測定焦糖色中4-甲基咪唑含量的分析方法。方法：焦糖色用氫氧化鈉溶液溶解，加乙腈萃取后，將有機相濃縮、定容后直接進樣檢測。結果：用乙腈萃取焦糖色中的4-甲基咪唑，樣品加標回收率在95%以上，精密度為1.0%～1.3%。結論：該方法具有簡便、快速、回收率高的優(yōu)點，適用于焦糖色中4-甲基咪唑含量的測定。

關鍵詞：氫火焰離子化檢測器;氣相色譜;焦糖色;4-甲基咪唑

Determination of 4-methylimidazole in Caramel Color by Hydrogen Flame Ion Gas Chromatography

YUAN Yesang， ZENG Hongyan， MENG Yanqing

（Shaoxing Institute of Food and Drug Testing， Shaoxing 312071， China）

Abstract： Objective： An analytical method for the determination of 4-methylimidazole in caramel color by hydrogen flame ion gas chromatography was established.. Method： The caramel color was dissolved in sodium hydroxide solution， extracted with acetonitrile， the organic phase was concentrated and the volume was fixed， and then the sample was directly injected for detection. Results： The 4-methylimidazole in caramel color was extracted with acetonitrile， the recovery rate of the sample was over 95%， and the precision was 1.0%～1.3%. Conclusion： The method has the advantages of simplicity， rapidity and high recovery rate， and is suitable for the determination of 4-methylimidazole in caramel color.

Keywords： hydrogen flame ionization detector; gas chromatograph; caramel color; 4-methylimidazole

食品添加劑是食品生產加工的必需品，其是為改善食品皮質以及色、香、味即防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工或天然合成物質。例如，①防腐劑可延長食品保質期;②乳化劑和穩(wěn)定劑可使食品更好的混合;③色素的添加使食品看起來更美味。其中焦糖，是將糖煮到170 ℃時，焦化產生的物質，主要用于著色，廣泛用于市面上的各類食品中。但在生產焦糖色的過程中，會產生一種有害物質——4-甲基咪唑。世界衛(wèi)生組織和我國《食品安全國家標準 食品添加劑 焦糖色》

（GB 1886.64—2015）中均規(guī)定氨法和亞硫酸銨法生產的焦糖色中4-甲基咪唑的含量不能超過200 mg/kg。

在《食品安全國家標準 食品添加劑 焦糖色》（GB 1886.64—2015）出來之前，焦糖色中4-甲基咪唑的測定方法有薄層層析法[1]、紙層析法[2]、離子色譜法[3]、高效液相色譜法[4]和毛細管等速電泳法[5]等。而新的國家標準中修改了4-甲基咪唑的測定方法，將原來的薄層層析法改成了毛細管氣相色譜法。本文采用的氫火焰離子氣相色譜法，具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬等特點，但氫火焰離子化檢測器對能在火焰中燃燒電離的有機化合物都有響應，因此樣品中的雜質峰會比較多。新國標中的前處理雖然簡便，但回收率低，手動較難控制二氯甲烷過柱的流速，而且樣品中雜質含量較多。因此本文對前處理進行了具體的摸索，研究了焦糖色中4-甲基咪唑的測定方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

焦糖色，上海愛普食品工業(yè)有限公司;4-甲基咪唑標準品（98%）;乙腈（色譜純）;二氯甲烷（分析純）。

1.2 儀器

Agilent 7890B氣相色譜儀;FID檢測器;Agilent 7890B化學工作站（美國安捷倫公司）;旋轉蒸發(fā)儀。

1.3 試驗方法

1.3.1 色譜條件

色譜柱：堿性改性的毛細管色譜柱CD-BASEWAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;進樣口溫度：200 ℃;檢測器溫度：250 ℃;程序升溫：50 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升到240 ℃，保持5 min;載氣（N2）流量：1.5 mL/min，恒流;氫氣：30 mL/min;空氣：400 mL/min;尾吹氣：25 mL/min;不分流進樣，進樣體積：1μL。

1.3.2 溶液配制

標準品儲備液的配制。準確稱取4-甲基咪唑0.101 1 g（精確至0.000 1 g），置于50 mL容量瓶中，用丙酮溶解并定容，搖勻，備用。

1.3.3 樣品制備

準確稱取2.0 g試樣，置于100 mL塑料離心管中，加入10.0 mL氫氧化鈉溶液，混勻。再加入30.0 mL乙腈，用渦旋儀渦旋2 min，超聲15 min，期間隔2～3 min將樣品進行搖勻，然后加入1～2 g氯化鈉，再渦旋1 min，放入離心機中以4 000 r/min轉速離心5 min，取上清液于旋轉蒸發(fā)儀中濃縮近干，最后用丙酮定容至5.00 mL，搖勻，過有機濾膜后供儀器進樣。

2 結果與分析

2.1 萃取溶劑的選擇

通過對乙醇、乙腈、二氯甲烷進行試驗，發(fā)現乙醇雖然可與焦糖色溶液互溶，但后期很難分離;二氯甲烷與焦糖色溶液不溶，但萃取效果不好，回收率偏低。最后選擇乙腈作為萃取溶劑，能夠較好的與焦糖色溶液進行互溶與分離。

2.2 超聲時間的選擇

樣品加乙腈渦旋后，超聲處理。分別選取超聲時間為10 min、15 min、20 min和30 min進行試驗，考察超聲時間對加標回收率的影響。由圖1可知，超聲時間對回收率有明顯影響，當超聲時間超過15 min后，回收率基本不變。因此，超聲時間為15 min。

2.3 氣相色譜條件優(yōu)化

經對氣相色譜升溫程序的優(yōu)化，4-甲基咪唑的色譜圖（圖2）峰型良好，焦糖色樣品中4-甲基咪唑與干擾物完全分開（圖3）。

2.4 標準曲線和方法檢出限

以1 301 μg/mL的4-甲基咪唑標準品儲備液為母液，分別配制4-甲基咪唑濃度為65.05 μg/mL、130.1 μg/mL、260.2 μg/mL、390.3 μg/mL、520.4 μg/mL和650.5 μg/mL的系列標準溶液，以峰面積為縱坐標，4-甲基咪唑濃度（μg/mL）為橫坐標繪制標準曲線，并求得線性回歸方程y=4.628 2x-61.902，相關系數R2=0.999 2。本方法的最低檢出限為0.02 mg/kg。4-甲基咪唑標準曲線見圖4。

2.5 回收率與精密度試驗

向焦糖色中加入一定量的1 301 μg/mL 4-甲基咪唑儲備液，加入后的濃度分別為130.1 μg/mL、260.2 μg/mL、520.4 μg/mL，按1.4.3處理樣品，4-甲基咪唑的回收率大于95%，精密度為1.0%～1.3%。4-甲基咪唑的加標回收率及精密度試驗結果見表1。

3 結論

本文建立的用于焦糖色中測定4-甲基咪唑含量的氣相色譜方法，具有快速、簡便、回收率高的特點，為焦糖色的質量檢驗提供了一種確實可行的方法。

參考文獻

[1]中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.食品添加劑 焦糖色（亞硫酸銨法、氨法、普通法）：GB 8817—2001[S].北京：中國標準出版社，2001.

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

[3]MOHENS T，DORTHE W.Quantitative ion-pair extraction of 4-methylimidazole from caramel color and its determination by reversed phase liquid chromatography[J].Journal of Chromatography，1981，211：213-221.

[4]KLEJIDUS B，MORSVCOVA J，KUBANV.Reversed-phase high-per-formanceliquid 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 Acta，2003，477（10）：49-58.

[5]KVASNICKA F.Determination of 4-methylimidazole in caramel color by capillary isotachophoresis[J].Electrophoresis，1989，10（11）：801-802.

作者簡介：袁燁桑（1991—），女，浙江紹興人，本科，助理工程師。研究方向：食品分析。