頂空氣相色譜法測定食用油中溶劑殘留的研究

徐清，秦國富，鄒柯婷，李永波（西安市疾病預防控制中心，陜西西安710054）

頂空氣相色譜法測定食用油中溶劑殘留的研究

徐清，秦國富，鄒柯婷，李永波*
（西安市疾病預防控制中心，陜西西安710054）

摘要：建立一種頂空氣相色譜法測定食用油中的溶劑殘留量的方法，并對39份食用菜籽油進行分析測定。采用DB-1701毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），火焰離子化檢測器（FID），載氣為氮氣；進樣口溫度200℃；檢測器溫度250℃；柱溫：160℃。80℃平衡30 min，頂空進樣，外標法定量。被測物質在1.00 mg/kg～128.00 mg/kg質量濃度范圍內呈良好的線性關系，相關系數（r）為0.999 9，在20 mg/kg～60 mg/kg兩個濃度水平的加標回收率為99.93%～100.03%，RSD為1.69%～3.79%，檢出限為0.01 mg/kg。本方法簡單、快速、可靠、靈敏度高，能夠滿足食用油中殘留溶劑的檢測分析要求。

關鍵詞：頂空氣相色譜；食用植物油；溶劑殘留；食品安全

植物油中的殘留溶劑是在生產過程中產生的。由于浸出法生產植物油能提高出油率，故其深受植物油生產廠家的青睞，目前我國浸出油生產使用的溶劑是一種混合物，稱做六號溶劑，主要成分是正己烷，還有甲基環戊烷、2－甲基戊烷和3－甲基戊烷[1]。溶劑殘留量過高，會增加溶劑消耗從而造成經濟上的損失，會降低油脂衛生品質[2]。植物油抽提溶劑是由多種烴類所組成的，長期食用，會損害人體中樞神經，使神經細胞內的油脂平衡失調，長期接觸會麻醉呼吸中樞，損傷皮膚屏障功能、損害周圍神經和造血功能[3]。由于未見本市植物油中殘留溶劑報道的資料，且為了了解食品質量安全市場準入制度，實施對我市食用植物油殘留溶劑污染的影響，現利用頂空氣相色譜法[4－6]將西安市2013年市售食用植物油中殘留溶劑含量進行檢測并進行分析研究。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1主要儀器與試劑

Agilent G1888-7890A型頂空氣相色譜儀：美國安捷倫；PL-L型電子天平：上海民橋醫療器械有限公司；微量進樣器：上海醫用激光儀器廠；超聲清洗器：昆山市超聲儀器有限公司；六號溶劑標準品（10 mg/mL）：國家糧食局科學研究院；燒杯、滴管。

1.1.2樣品

試驗所用食用油樣品均購自當地農貿市場及超市，所有樣品均為未開封桶裝油。待分析樣品在分析前儲存于陰涼干燥地方，打開后留樣保存于4℃冰箱。

1.2方法

準確稱取10.00 g食用油樣品于20 mL頂空瓶中，密封，在頂空加熱器中加熱30 min后進樣測定。

1.3標準曲線的制作

取200 mL一級壓榨油，80℃水浴中超聲30 min去除干擾，分別準確稱取10.00 g去干擾的本底油于潔凈干燥的8個頂空瓶中，密封。用200 μL微量進樣器通過塞子注入六號溶劑標準液1、2、4、8、16、32、64、128 μL（含量分別為0.01、0.02、0.04、0.08、0.16、0.32、0.64、1.28 mg）。此系列用于標準曲線的測定。

1.4儀器條件

1.4.1氣相色譜條件

色譜柱：DB-1701毛細管柱（30 m×0.25 mm× 0.25 μm），進樣口溫度200℃，載氣為高純氮氣，恒流1.5 mL/min，壓力21.995 Pa，分流比為1∶1，進樣1 μL，柱溫160℃，保持6.0 min。氫火焰離子化檢測器，檢測器溫度250℃，H2流量為35 mL/min，空氣流量為350 mL/min，尾吹流量20 mL/min。

1.4.2頂空條件

柱箱溫度80℃，定量環85℃，傳輸線90℃，樣品瓶平衡30.0 min。

2　結果與分析

2.1毛細管柱、柱溫及流速的選擇

由于六號溶劑標準含有多種組分，為了計算方便，使各組分在同一時間出峰，本試驗準備3根不同極性的色譜柱，分別為中等極性固定相，色譜柱：DB-1701（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；弱極性固定相，色譜柱：HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；極性固定相，色譜柱：DB-WAX（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。配制六號溶劑的N，N-二甲基乙酰胺（DMA）在FID檢測器上也有響應，但在檢測結果中，DMA應與六號溶劑完全分離，且六號溶劑各組分保留時間應一致，所以在試驗中需要選擇合適的柱溫。設定初始柱溫為60℃，并逐步使柱溫上升到140℃，分別取配制好的標樣在相同的頂空條件下，注入到以上色譜柱中，觀察標樣的出峰情況。

在DB-WAX色譜柱上標樣在240℃，流速為2.5 mL/min時六號溶劑各組分保留時間一致且與DMA分離。在HP-5色譜柱上標樣在160℃，流速為1.5 mL/min時六號溶劑各組分保留時間一致且與DMA分離，但標準峰有拖尾，如圖1所示。

在DB-1701色譜柱上標樣在160℃，流速為1.5 mL/min時六號溶劑各組分保留時間一致且與DMA分離良好，峰間距較大且無拖尾現象。

圖1　不同極性柱子色譜圖Fig.1　Different polarity column chromatography

試驗表明：使用中等極性固定相色譜柱DB-1701測定食用油中的溶劑殘留比較合適。使用3種色譜柱分離殘留溶劑與DMA的色譜條件及檢出限如表1所示。

2.2平衡溫度對檢測結果的影響

分別取配制好的濃度為40 mg/kg的標樣在2.1優化的色譜條件下，從40℃起逐步提高平衡體系的溫度，每次平衡40 min。隨著平衡體系的溫度升高，六號溶劑的組分越來越多的揮發到氣相中，如圖2所示。

表1 試驗所用的3種色譜條件Table 1　Three chromatographic conditions

圖2 平衡溫度對檢測結果的影響Fig.2　Affect of equilibrium temperature for test results

在高于80℃平衡溫度時，六號溶劑中的大部分組分從本底油中揮發出來，使氣液系數達到最大，可檢測出揮發烴類的殘留溶劑量基本達到最大，從而使檢測的靈敏度變大。

2.3平衡時間對檢測結果的影響

分別取配制好的濃度為40 mg/kg的標樣在2.1與2.2優化的色譜條件下，從10 min起逐步提高平衡時間，平衡溫度為80℃。隨著平衡時間的逐漸延長，六號溶劑的組分在30 min后基本達到平衡，其含量不再隨著平衡時間的增加而增加，如圖3所示。

圖3 平衡時間對檢測結果的影響Fig.3　Effect of equilibrium time for test results

2.4線性范圍及檢出限

標準曲線如圖4所示，由標準曲線可以得出，六號溶劑在1.00 mg/kg～128.00 mg/kg質量濃度范圍內呈線性關系良好。以3倍信噪比計算儀器的檢出限在0.01 mg/kg。該方法線性范圍寬、靈敏度高，可以滿足食用油中溶劑殘留的分析要求。

圖4 六號溶劑標準曲線Fig.4　VI solvent standard curve

2.5色譜條件

表2列出了本試驗與國標檢測殘留溶劑方法的色譜條件對比。

表2 兩種方法檢測條件的對比Table 2　Comparison of two methods to detect conditions

2.6回收率和精密度

按照1.2試驗方法，分別在去干擾的食用油樣品中加入60、20 mg/kg兩個水平的標準溶液，重復測定6次，進行加標試驗，本底油與加標回收色譜圖如圖5所示。高低兩個水平的加標回收率為分別為100.03% 和99.93%，RSD分別為3.79%和1.69%，詳見表3。

2.7實際樣品的檢測

采用本文建立的方法對在西安農貿市場及超市采集的39份食用油進行了分析測定，有19份檢出了殘留溶劑。其中浸出油（4級）與壓榨油（4級）的檢出率為100%，其濃度分別為10.278 mg/kg～34.732 mg/kg和3.551 mg/kg～18.574 mg/kg；浸出油（3級）與壓榨油（3級）的檢出率分別為88.88%和30%，其濃度分別為1.641 mg/kg～5.697 mg/kg和2.371 mg/kg～10.032 mg/kg；浸出油（1級）、壓榨油（1級）與調和油中均未檢出殘留溶劑，具體結果如表4所示。

圖5　加標樣品標準圖Fig.5　Standard spiked samples

表3　加標回收率及相對標準偏差Table 3　Recoveries and relative standard deviation

表4　樣品中溶劑殘留量檢出率及檢出濃度Table 4　Concentration and positive rate of residual solvent content in edible rapeseed oil

續表4　樣品中溶劑殘留量檢出率及檢出濃度Continue table 4　Concentration and positive rate of residual solvent content in edible rapeseed oil

3　結論

為保證食品安全，我國的食用油產品標準GB 1 536-2004《菜籽油》[7]標準對溶劑殘留進行了規定。標準規定，采用浸出工藝生產的1、2級植物油中不得檢出溶劑殘留，3、4級植物油中的溶劑殘留量≤50 mg/kg；采用壓榨工藝生產的4種級別的植物油中不得檢出溶劑殘留（注：壓榨油和1、2級浸出油的溶劑殘留量檢出值小于10 mg/kg時，視為未檢出）。由標準規定可知，4份浸出油（4級）、1份壓榨油（3級）和2份壓榨油（4級）檢出溶劑殘留量。壓榨油中檢出溶劑殘留可能是由于企業生產干燥過程中的加熱溫度高，會產生烷烴類物質，由于此揮發性烴類物質的存在，檢驗中會將此烷烴類物質誤認為是浸出油的“六號溶劑殘留”，從而得出壓榨食用植物油不合格的結論[8]。

參考文獻：

[1]唐雙雙．色譜柱極性對測定食用油中溶劑殘留的影響[J]．農業機械,2013(11):51-52

[2]黃韜睿,王鑫．毛細管氣相色譜法測定市售食用油殘留溶劑的研究[J]．生命科學儀器,2012,10(4):45－46

[3]李艷梅．關于食用油脂中殘留溶劑油對人體危害的探討及對策[J]．職業與健康,2001,17(6):46－47

[4]王錫寧,張燕,王艷．毛細管氣相色譜法同時測定保健食品中的12中有機溶劑殘留量[J]．中國衛生檢驗雜志,2008,18(4):580－581

[5]包志華,張文慧．頂空毛細管柱氣相色譜法自動測定食用植物油中殘留溶劑[J]．內蒙古農業大學學報,2012,33(4):140－142

[6]石允生,李敬章．氣相色譜法測定食用植物油中殘留溶劑的研究[J]．現代預防醫學,2005,32(7):787－788

[7]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會．GB1536－2004菜籽油[S]．北京:中國標準出版社,2004

[8]張鳳梅,郭曉霖．壓榨食用植物油溶劑殘留量超標分析[J]．農產品加工,2011(12):73－74

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.23.037

收稿日期：2014-05-15

作者簡介：徐清（1986—），女（漢），副主任技師，本科，研究方向：食品衛生檢驗。

*通信作者：李永波，女，高級工程師，研究方向：食品安全監測和藥物分析。

Study on Methods of Residual Solvent Content in Edible Rapeseed Oil by Headspace Gas Chromatography

XU Qing，QIN Guo-fu，ZOU Ke-ting，LI Yong-bo*
（Xi'an Center For Disease Control and Prevention，Xi'an 710054，Shaanxi，China）

Abstract：A method for determination of residual solvent content in edible rapeseed oil by headspace gas chromatography was established，and 39 rapeseed oil samples were detected.DB-1701 capillary column（30 m× 0.25 mm×0.25 μm）was used for separation，a flame ionization detector（FID），the carrier gas：nitrogen；inlet temperature：200℃；detector temperature：250℃；column temperature：160℃；balance 30 min at 80℃，headspace，quantitative by external standard.There was a good linearity between the peak area and the concentration of VI solvent within 1.0 mg/kg-128.0 mg/kg，the correlation coefficients were 0.999 9，the recoveries of spiked samples at 20 mg/kg-60 mg/kg were ranged from 99.93%-100.03%，RSDs were ranged from 1.69%-3.79%，and the detection limits was 0.01 mg/kg.The method was simple，rapid and reliable.It could be applied to determine residual solvent content in edible rapeseed oil.

Key words：headspace gas chromatography；edible vegetable oils；residual solvent；food safety