氣相色譜法測(cè)定食品中叔丁基對(duì)苯二酚定量方法的探討

王朝杰，李 倩，楊天明

(1.浙江公正檢驗(yàn)中心有限公司 贊宇科技集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 311300； 2.臨安區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心，浙江 杭州 311300)

氣相色譜法測(cè)定食品中叔丁基對(duì)苯二酚定量方法的探討

王朝杰1，李 倩2*，楊天明1

(1.浙江公正檢驗(yàn)中心有限公司 贊宇科技集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 311300； 2.臨安區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心，浙江 杭州 311300)

隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展，食品添加劑違規(guī)添加現(xiàn)象屢禁不止。叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)是一種被廣泛應(yīng)用于油脂食品的抗氧化劑，其在食品中的檢測(cè)日益受到重視。本試驗(yàn)采用氣相色譜法外標(biāo)法定性和定量測(cè)定TBHQ的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，部分TBHQ因被氧化成特丁基對(duì)苯二醌(TQ)，表現(xiàn)在色譜圖上會(huì)形成雙峰，傳統(tǒng)的定量方法是用TBHQ單峰作為目標(biāo)物，忽略了TBHQ轉(zhuǎn)化為TQ的含量，無(wú)法正確測(cè)定出TBHQ實(shí)際加入量，因此本試驗(yàn)引入雙峰定量法。試驗(yàn)結(jié)果表明，在所建立的方法下，TBHQ與TQ峰的加和峰面積與其質(zhì)量濃度有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999以上，具有較高的準(zhǔn)確度，為開發(fā)快速、準(zhǔn)確、靈敏地檢測(cè)食品中叔丁基對(duì)苯二酚的新技術(shù)提供參考。

叔丁基對(duì)苯二酚； 抗氧化劑； 氣相色譜； 雙峰定量法

TBHQ即叔丁基對(duì)苯二酚，是一種較新的酚類抗氧化劑，因具有延緩香腸和其他肉類制品哈變、延長(zhǎng)果仁及谷類早餐食品的貨架期等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于含油脂食品中。我國(guó)于1991年批準(zhǔn)使用，國(guó)家食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(GB2760—1996)其最大使用限量為0.2 g·kg-1，允許在食用油脂、油炸食品、餅干、干果罐頭等八種食品中使用。目前我國(guó)做食品中抗氧化劑檢測(cè)時(shí)，常與BHA、TBHQ一起檢測(cè)，測(cè)定方法有分光光度、TLC、GC、GC-MS、HPLC等[1-9]。本實(shí)驗(yàn)室采用國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)AOAC Official Method 938.16方法，使用被乙腈飽和的正己烷溶解油脂后，再用被正己烷飽和的乙腈萃取TBHQ，濃縮后甲醇復(fù)溶，外標(biāo)法定量定性。在日常檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，冷藏放置一段時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)品和添加TBHQ的植物油樣，在色譜圖上均出現(xiàn)2個(gè)色譜峰，通常以后出現(xiàn)的峰進(jìn)行定量。已有研究證實(shí)前面的峰為TQ[10]，TQ可用作阻聚劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑，但有一定的健康風(fēng)險(xiǎn)[11]。由于TBHQ轉(zhuǎn)化成TQ的效率不一致，因此放置一段時(shí)間后的標(biāo)準(zhǔn)品很難有良好的線性，但用雙峰合并的峰面積之和做校正曲線，線性卻非常好，同時(shí)油樣中TBHQ也有雙峰，本試驗(yàn)針對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了探討。

1 材料與方法

1.1 材料

儀器和設(shè)備。Agilent Technologies7890B-5 977 A氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀；Agilent Technologies7 890 A氣相色譜儀，氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)；分液漏斗、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(天津玻璃儀器廠)。

試劑。BHA標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.0%)；BHT標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.3%)；TBHQ標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.0%)；BHA、BHT、TBHQ混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 mg·mL-1)；BHA、BHT、TBHQ標(biāo)準(zhǔn)使用液(分別吸取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.10、0.25、0.50、1.00、2.00 mL于1組10 mL容量瓶中，用甲醇定容，此標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為10、25、50、100、200 mg·L-1)。以上儲(chǔ)備液及使用液冷藏放置2個(gè)月后，臨時(shí)新配1份以作比對(duì)試驗(yàn)。正己烷、乙腈、甲醇均為色譜純。

1.2 方法

1.2.1 樣品前處理

稱取2～3 g植物油至10 mL比色管中，加入10 mL被乙腈飽和的正己烷，搖勻后倒入分液漏斗中，再加10 mL潤(rùn)洗比色管，一并倒入分液漏斗中。向分液漏斗中加入25 mL被正己烷飽和的乙腈，振搖1 min。靜置5 min后取下層液體至圓底燒瓶中，重復(fù)提取1次，混合乙腈層，于55 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干。自然吹干后用5 mL甲醇復(fù)溶，取樣至進(jìn)樣瓶中待進(jìn)樣。

1.2.2 色譜條件

色譜柱為毛細(xì)管柱19 091 J-413 HP-5(內(nèi)徑0.320 mm，長(zhǎng)度30 m，膜厚0.25 μm)，柱溫120 ℃保持1 min，10 ℃·min-1到200 ℃保持1 min后，以25 ℃·min-1到250 ℃保持2 min。分流進(jìn)樣，分流比10∶1，進(jìn)樣口溫度260 ℃，檢測(cè)器溫度280 ℃。氣流條件為流速1.5 mL·min-1，氫氣30 mL·min-1，空氣400 mL·min-1，尾吹氮?dú)?5 mL·min-1。

1.2.3 測(cè)定方法

將新配的標(biāo)準(zhǔn)使用液及放置2個(gè)月的各濃度標(biāo)準(zhǔn)使用液分別進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1 μL，測(cè)定不同濃度下的峰面積，以混合標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為橫坐標(biāo)，分別以TBHQ單峰與TBHQ和TQ雙峰峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。同時(shí)試樣溶液進(jìn)樣，測(cè)定峰面積并與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線比較定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣相色譜圖對(duì)比

圖1新配的標(biāo)準(zhǔn)使用液中，依次出現(xiàn)的色譜峰分別是BHA、BHT、TBHQ。3.690 min時(shí)出現(xiàn)了1個(gè)小峰，該峰應(yīng)是TBHQ在進(jìn)樣口處高溫加熱轉(zhuǎn)化成TQ[8]。圖2中，7.060 min處峰的響應(yīng)值變小，3.690 min處的峰面積響應(yīng)值變大，另外2個(gè)峰面積變化不大，初步推斷，放置2個(gè)月后同等濃度標(biāo)液與現(xiàn)配的標(biāo)液相比，大部分TBHQ被氧化成了TQ。圖3為油樣色譜圖，如果僅以7.098 min的峰定量，只是測(cè)出此時(shí)油中TBHQ含量，忽略了轉(zhuǎn)化成TQ的那部分TBHQ，會(huì)導(dǎo)致測(cè)出的TBHQ的量降低。因此無(wú)法算出生產(chǎn)時(shí)TBHQ的加入量，這與國(guó)標(biāo)規(guī)定最大使用量的解釋有出入，所以應(yīng)將3.690 min處TBHQ轉(zhuǎn)化為TQ的量算進(jìn)去。

2.2 質(zhì)譜定性

通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用全離子掃描檢索色譜峰(圖4)確定，7.060 min處的峰為TBHQ，3.690 min處的峰為TQ。

2.3 TBHQ與TQ轉(zhuǎn)化試驗(yàn)

通過(guò)測(cè)定不同時(shí)間點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)使用液?jiǎn)畏搴碗p峰的峰面積，繪制出TQ與TBHQ峰面積隨時(shí)間變化的趨勢(shì)圖，結(jié)果如圖5—6所示。

圖1 新配的標(biāo)物色譜

圖2 放置2個(gè)月的標(biāo)物色譜

圖3 植物油樣品色譜

圖4 雙峰的質(zhì)譜

圖5 TQ與TBHQ響應(yīng)值的比值隨時(shí)間變化

圖5和6表明，隨著時(shí)間的增加，TQ與TBHQ峰面積比值越來(lái)越大，說(shuō)明TBHQ隨著時(shí)間的增加逐步向TQ轉(zhuǎn)化，且轉(zhuǎn)化速率不固定。相反，TQ與TBHQ雙峰峰面積之和則隨時(shí)間的增加變化不大，幾乎處于穩(wěn)定不變的狀態(tài)。

圖6 雙峰峰面積加和隨時(shí)間變化

2.4 單峰和雙峰定量比較

將樣品的濃度通過(guò)單峰和雙峰外標(biāo)法定量后，計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 單雙峰定量數(shù)據(jù)的比較

由表1可知，放置2個(gè)月的標(biāo)液?jiǎn)畏鍢?biāo)準(zhǔn)曲線線性很差，故國(guó)標(biāo)規(guī)定現(xiàn)配現(xiàn)用，但TBHQ與TQ峰加和的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性很好，達(dá)0.999以上；新配的標(biāo)液?jiǎn)畏搴碗p峰線性都很好，達(dá)到0.999以上，這是因?yàn)樾屡涞臉?biāo)液轉(zhuǎn)化成TQ的量很小，所以對(duì)于線性影響不大。但隨著時(shí)間的增加，樣品中的TBHQ逐漸向TQ轉(zhuǎn)化，單峰只能檢測(cè)出未轉(zhuǎn)化的TBHQ的含量，對(duì)于轉(zhuǎn)化成TQ的那部分TBHQ，僅作為雜峰省略掉，因此不能準(zhǔn)確檢測(cè)出生產(chǎn)商在植物油中添加抗氧化劑的量，同時(shí)TQ同樣對(duì)人體具有潛在的危險(xiǎn)性[11]，所以應(yīng)計(jì)算TQ在油中的含量。由于雙峰峰面積加和不變，所以樣品中TBHQ與TQ的總含量幾乎是不變的，因此，雙峰定量法可準(zhǔn)確檢測(cè)出TBHQ的添加量。

3 小結(jié)

在用氣相色譜法測(cè)定植物油中的TBHQ時(shí)出現(xiàn)了2個(gè)色譜峰，分別為特丁基對(duì)TQ和特丁基對(duì)TBHQ，根據(jù)食品添加劑國(guó)標(biāo)上的說(shuō)明[12]，以及TQ對(duì)人體具有潛在的危險(xiǎn)性，因此有必要計(jì)算轉(zhuǎn)化的量。由于TBHQ向TQ的轉(zhuǎn)化，單峰定量無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定添加劑的加入量，所以采用雙峰定量，試驗(yàn)結(jié)果更接近于真實(shí)值，更能嚴(yán)格把關(guān)生產(chǎn)商對(duì)于抗氧劑的使用量。試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，該方法具有較好的線性和較高的準(zhǔn)確度、精密度和靈敏度，能滿足含抗氧化劑食品的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)監(jiān)管和進(jìn)出口檢測(cè)要求。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2017-09-05

王朝杰(1990—)，助理工程師，本科，從事食品檢測(cè)分析工作，E-mail：454635366@qq.com。

李 倩，E-mail：136409616@qq.com。

文獻(xiàn)著錄格式：王朝杰，李倩，楊天明. 氣相色譜法測(cè)定食品中叔丁基對(duì)苯二酚定量方法的探討[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(11)：2026-2028，2033.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171148

O657

B

0528-9017(2017)11-2026-03