山茶油作為東方橄欖油,含有豐富的不飽和脂肪酸等營養(yǎng)成分,其在儲(chǔ)存過程中易被氧化變質(zhì)和酸敗,導(dǎo)致其品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值降低,甚至引起食物中毒[1-2]。在山茶油中加入抗氧化劑可防止油脂氧化,提高山茶油的穩(wěn)定性,延長山茶油的保質(zhì)期[3]。山茶油中常加入的抗氧化劑主要有叔丁基對苯二酚(Tert-Butylhydroquinone,TBHQ)、叔丁基對羥基茴香醚(Butyl Hydroxyanisole,BHA)、2,6-二叔丁基對甲基苯酚(Butylated hydroxytoluene,BHT)和沒食子酸丙酯(Propyl Gallate,PG)等人工合成的酚類抗氧化劑,具有一定的毒性,我國對其在油脂的使用量有明確的限量要求[4-5]。隨著食品工業(yè)科技的發(fā)展,2,4,5-三羥基苯丁酮(2,4,5-trihydroxybutyrophenone,THBP)、去甲二氫愈創(chuàng)木酸(Nordihydroguaiaretic acid,NDGA)、2,6-二叔丁基-4-羥甲基苯酚(Ionox-100)、沒食子酸辛酯(Octyl Gallate,OG)和沒食子酸十二酯(Dodecyl Gallate,DG)等以抗氧化為目的的添加劑被越來越多地應(yīng)用于植物油中[6-7]。
抗氧化劑常用的檢測方法有液相色譜法[8-9]、氣相色譜法[10]和液相色譜法串聯(lián)質(zhì)譜法[11]等,其中氣相色譜法受化合物極性、沸點(diǎn)限制,液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法儀器設(shè)備昂貴、普及率低,且油樣的基質(zhì)效應(yīng)較大,不容易定量,限制了該方法的應(yīng)用。而液相色譜法在抗氧化劑上具有較高的靈敏度,且適用于NDGA、OG、DG等9種抗氧化劑的同時(shí)檢測。本文通過結(jié)合采用凝膠色譜和液相色譜,建立一種簡單快速、操作簡便,能夠同時(shí)測定山茶油中9種抗氧化劑含量的方法,為其他油脂樣品的測定提供參考。
42批次山茶油,市購。
TBHQ、BHA、BHT、PG、THBP、NDGA、Ionox-100、OG和DG等9種抗氧化劑標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度均為1 000 μg·mL-1,壇墨質(zhì)檢;乙酸乙酯、環(huán)己烷、甲醇、甲酸均為色譜純;實(shí)驗(yàn)室用水為超純水。
GPC Cleanup 800凝膠色譜儀,北京萊伯泰科儀器有限公司;E2695型高效液相色譜儀,美國沃特世公司;RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠;ML104型電子天平,梅特勒-托利多(上海)儀器公司;Milli-Q型純水機(jī),美國Millipore公司;KQ-700DE型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確吸取9種混合抗氧化劑標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 mL于10 mL容量瓶中,用乙腈溶液定容至刻度,得100 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,于4℃保存,備用。臨用前用乙腈溶液稀釋,配制成質(zhì)量濃度為0.10 mg·L-1、0.25 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.50 mg·L-1、5.00 mg·L-1、10.0 mg·L-1和 50.0 mg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.3.2 樣品處理方法
準(zhǔn)確稱取5.00 g(精確至0.01 g)山茶油樣于50 mL容量瓶中,加入40 mL乙酸乙酯/環(huán)己烷(1∶1,V∶V)溶液,超聲10 min,冷卻至室溫后定容至刻度,過0.45 μm有機(jī)濾膜。取5 mL樣液于GPC凈化系統(tǒng),GPC流動(dòng)相:乙酸乙酯/環(huán)己烷(1∶1,V∶V),流速為5.0 mL·min-1,檢測波長為256 nm,樣品收集時(shí)間為7.50~16.0 min。將收集液在40 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,再用初始流動(dòng)相定容至2.00 mL,待測。
1.3.3 色譜條件
色譜柱:Agilent ZORBAX Stable Bond AQ柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);進(jìn)樣量10 μL;柱溫:35 ℃;流速:1.00 mL·min-1;檢測波長:280 nm;流動(dòng)相:A為甲醇,B為0.5%甲酸水溶液;洗脫程序:0~5.00 min,A55%;5.00~15.00 min,A 55%→35%;15.00~22.00 min,A 35%→20%;22.00~25.00 min,A20% → 10%;25.00~ 27.00 min,A 10% → 55%;27.00~35.00 min,A 55%。
山茶油主要成分為脂肪酸,含有部分色素、礦物質(zhì),凝膠色譜在凈化油類樣品時(shí)具有明顯的優(yōu)勢[12-13],為確定9種抗氧化劑在凝膠色譜凈化系統(tǒng)的出峰時(shí)間,在1.3.2項(xiàng)下,以陰性樣品和加標(biāo)樣品上GPC系統(tǒng),其陰性樣品GPC色譜圖見圖1(a),加標(biāo)樣品見圖1(b)。由圖1可知,山茶油脂肪等成分在8 min之前完全流出,9種抗氧化劑在8~16 min全部流出。因此,選擇樣品收集時(shí)間為8~16 min。
圖1 9種抗氧化劑在GPC色譜圖
9種抗氧化劑化合性質(zhì)類似,選擇乙腈作為有機(jī)相時(shí),發(fā)現(xiàn)部分抗氧化劑峰重疊;而甲醇作為有機(jī)相能較好地分離9種抗氧化劑,因此本文選擇甲醇作為有機(jī)相。本次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在水相中加入一定量的甲酸能改善PG和THBP的峰拖尾,趙慧男等[7]也驗(yàn)證了在水相中加入一定比例的甲酸可以改善抗氧化劑的峰型。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇水相為0.5%甲酸水溶液。優(yōu)化后的空白山茶油樣品和加標(biāo)山茶油樣品(10 mg·kg-1)的色譜圖見圖2。
圖2 9種抗氧化劑的色譜圖
在儀器工作條件下對標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以其相對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。結(jié)果表明,9種抗氧化劑在各自質(zhì)量范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均>0.999;以3倍信噪比(S/N)和10倍信噪比計(jì)算檢出限和定量限,山茶油種9種抗氧化劑在方法檢出限和定量限分別為0.4 ~ 1.0 mg·kg-1和 1.0 ~ 3.0 mg·kg-1,結(jié)果見表 1。
在山茶油空白樣品中分別按3.0 mg·kg-1、10.0 mg·kg-1、30.0 mg·kg-13水平進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn),每個(gè)添加水平重復(fù)測定6次,以測定回收率,結(jié)果見表2。3個(gè)添加水平下山茶油樣品中9種抗氧化劑的平均回收率為68.9%~97.6%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5%~4.2%。說明該方法符合山茶油中9種抗氧化劑檢測的檢驗(yàn)方法要求。
表1 9種抗氧化劑在山茶油中的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限表
表2 9種抗氧化劑在山茶油中的回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差表(n=6)
按照實(shí)驗(yàn)方法對42批次山茶油進(jìn)行檢測,結(jié)果有兩批次檢出PG,含量分別為46.45 mg·kg-1和57.46 mg·kg-1;2 批次檢出 Ionox-100,含量分別為46.76 mg·kg-1和 54.08 mg·kg-1;9 批 次檢 出 OG, 含量為4.40~44.56 mg·kg-1;4批次檢出DG,含量為21.79~31.23 mg·kg-1,其他抗氧化劑均未檢出。
本文系統(tǒng)地研究了凝膠色譜凈化系統(tǒng)對山茶油樣品前處理凈化效果,建立了高效液相色譜法同時(shí)測定山茶油中9種抗氧化劑的分析方法。結(jié)果表明,該方法簡便、靈敏,各檢測指標(biāo)均滿足分析檢測的要求,適用于山茶油中9種抗氧化劑的快速定性、定量分析。