毛細管氣相色譜法同時快速測定飲料中10種防腐劑＊

楊金玲 江 陽 薛 勇 孫成均△

（1濟寧醫學院法醫學與醫學檢驗學院，山東 濟寧272067；2四川大學華西公共衛生學院研究生，四川 成都610041）

食品防腐劑能防止由微生物引起的腐敗變質，延長食品保質期，已廣泛應用于食品中，其中包括飲料。由于食品防腐劑均具有一定毒性，須嚴格按《食品添加劑使用標準》［1］規定添加，不能超標和超范圍使用。為方便飲料中多種防腐劑的快速監測，需建立能同時測定多種防腐劑的檢測方法。目前，食品中防腐劑的測定方法國內外已有許多報道［2－7］。但現有方法或操作繁瑣、試劑消耗量大、成本高或不能同時檢測多種防腐劑。本研究建立了能夠同時快速檢測不同種類飲料中10種防腐劑的毛細管氣相色譜快速分析方法，采用蒽作內標物質，優化了樣品前處理方法，故本法具有簡便、快速、準確、實用性強等特點，適用于飲料中多種防腐劑的同時快速檢測。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

Agilent 6890氣相色譜儀，配備FID檢測器；標準品丙酸、苯甲酸甲酯、苯甲醇、山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸、對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯、對羥基苯甲酸丁酯、蒽（內標），含量均大于99%。乙酸乙酯、氯化鈉、鹽酸均為分析純。

1.2 色譜條件

色譜柱為FFAP柱（SGE，25m×0.32mm×0.25μm）；進樣口溫度為250℃，分流比10∶1。程序升溫為初始溫度180℃，保持4min；以40℃／min升至230℃，保持8min。程序升流為初始流速1ml／min，保持3min；以40ml／min升至3ml／min，保持9min；檢測器溫度為250℃，尾吹流量30ml／min。載氣為氮氣（純度99.999%），氫氣流量35ml／min，空氣流量350ml／min。進樣量1μl。

1.3 標準溶液的配制

準確稱取各標準物質20.0mg分別置于10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容，配成濃度均為2.00mg／ml的標準儲備液；準確稱取蒽10.0mg置于10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容，配成濃度為1.00mg／ml的內標溶液；分別吸取一定量各儲備液，用乙酸乙酯逐級稀釋成質量濃度分別為50～400μg／ml（丙酸），20～200μg／ml（苯甲酸甲酯與苯甲醇），20～240μg／ml（山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸、對羥基苯甲酸酯類）的混合標準應用液。

1.4 樣品前處理

稱取（或吸取）均勻飲料樣品0.50g（0.50ml）于5ml離心管中（pH值≥4的樣品用鹽酸酸化至pH＜4.0），加入少量氯化鈉固體，準確加入40μl內標溶液和960μl乙酸乙酯，漩渦混合3min，6000r／min離心1min，吸取上清液置于比色管中，加入1ml乙酸乙酯再提取一次，合并提取液待測。對于基體復雜的樣品，向提取液中再加2ml飽和氯化鈉溶液洗滌，離心后取上清液待測。

1.5 測定

分別進樣1μl混合標準應用液，以各防腐劑濃度對相應峰面積與內標（蒽）峰面積之比繪制標準曲線。同時進樣1μl試樣溶液，根據試樣中被測物峰面積與內標峰面積之比，與標準曲線比較確定進樣液中待測物質的含量，再根據稱樣量和提取液體積計算樣品中防腐劑含量［8］。

2 結果與討論

2.1 色譜條件優化

本實驗中各組分沸點和極性差異大，為實現較好分離，對色譜條件進行了優化選擇。結果表明，采用恒溫和恒流模式時，難以實現完全分離，故采用程序升溫結合程序升流模式。進樣口溫度低于200℃時，沸點高的對羥基苯甲酸酯類物質難以完全氣化，但溫度過高，與初始柱溫差距較大，部分組分容易在色譜柱中冷凝，故選擇250℃。較低的檢測器溫度影響結果的靈敏度，高于250℃時，無明顯變化，故選擇250℃。由于防腐劑在食品中含量較高，不分流進樣容易造成色譜柱過載，溶劑峰拖尾，但當分流比過大時，分流歧視效應增大，沸點高的對羥基苯甲酸酯類物質檢測靈敏度明顯下降，所以選擇10∶1的分流比。以蒽為內標物，其結構性質與待測組分接近，保留時間位于酸與酯類之間，各組分含量對其與內標物峰面積之比繪制的標準曲線線性相關系數在0.9986～1.000之間。在優化色譜條件下的標準色譜圖見圖1。

圖1 10種防腐劑的標準色譜圖

2.2 樣品處理方法優化

采用液—液萃取方式，經反復實驗對比，發現乙酸乙酯提取效率高，簡化了操作，且響應值最高。對比了超聲提取和漩渦混合提取的效果，發現漩渦混合提取的效果優于超聲提取。由于食品中防腐劑形態多是待測組分的鹽類，如山梨酸鉀和苯甲酸鈉，故需用鹽酸酸化使其轉變成分子態可提高萃取效率。但當試樣pH低于4時，無需酸化。

試驗了氯化鈉對萃取效果的影響。結果表明，當加入氯化鈉時，可有效減少乳化現象，提高萃取效率。對于基體復雜的樣品，如乳飲料，其基質效應明顯，提取液直接測定時發現干擾嚴重，且峰形變差。故采用飽和氯化鈉溶液洗滌提取液后測定，大大減小了雜質干擾。

2.3 線性范圍、線性方程與檢出限

在本色譜條件下，內標工作曲線和標準曲線之間無顯著性差異，故用標準曲線代替工作曲線。方法實際線性范圍很寬，未試驗線性范圍上限。各組分的線性回歸方程、相關系數、以3倍噪聲分別計算的方法檢出限，見表1。

表1 方法線性回歸方程、相關系數、檢出限（n＝6）

2.4 方法的精密度和回收率

以酸乳為樣品，加入不同量標準溶液后進行測定，并計算回收率和相對標準偏差（RSD），結果見表2。除對羥基苯甲酸乙酯低濃度加標回收率在85.0%以下，其他各組分都在85.0%～115%之間。

表2 方法加標回收率與相對標準偏差（n＝6）

2.5 實際樣品測定

在市場隨機采集不同種類飲料樣品11份，按本法測定，結果表明，所檢飲料中的防腐劑以苯甲酸為主。所檢某冰茶飲料中苯甲酸的含量為0.284g／kg，超出GB 2760—2011《食品添加劑使用標準》中規定（苯甲酸在碳酸型飲料中最大允許添加量0.2g／kg），而其他樣品中苯甲酸含量均未超出國家標準。在果酒樣品還同時檢測出山梨酸，但未超過國家標準。在所檢飲料樣品中均未檢出對羥基苯甲酸酯類防腐劑。丙酸在飲料中禁止添加，但在某酸乳飲料中仍檢出丙酸。值得注意的是，在檢出含有防腐劑的6種樣品中，只有2種飲料注明含有防腐劑，其他均未注明。而我國新頒布的《食品添加劑使用標準》只提出苯甲醇可以添加在食品中，但未明確規定在食品中的添加限量。這說明，飲料行業不規范使用食品防腐劑的現象還較常見，某些產品的質量仍然不容樂觀，而我國國家衛生標準仍然有待進一步完善。

［1］ GB 2760－2011［M］.食品添加劑使用標準，2011：5－72.

［2］ 陳琦，凌云，張峰，等.攪拌棒吸附萃取結合氣相色譜／質譜／質譜法同時測定飲料和果醬中的7種防腐劑［J］.分析化學，2010，38（8）：1156－1160.

［3］ 向俊，徐建雙，毛麗秋.液相微萃取／氣相色譜－質譜法分析食品中的防腐劑和抗氧化劑［J］.分析科學學報，2011，26（2）：187－190.

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