氣相色譜法測定面包·糕點和肉制品中脫氫乙酸

朱自德 方林明 陳輝德 王婷

摘要?[目的]建立一種快速、有效、準確的方法測定面包、糕點及肉制品中脫氫乙酸含量。[方法]在試樣中加入固定體積的提取溶液，除脂、酸化后用乙酸乙酯萃取并用氣相色譜氫火焰離子化檢測器（FID）檢測。[結果]標準曲線濃度在2～200 μg/mL線性關系良好（R2=0.999 85），方法檢出限為0.000 9 g/kg，并且在低（50 μg）、中（500 μg）、高（1 000 μg）不同加標量下回收率均在90%～100%，相對標準偏差（RSD）為1.49%～2.84%。[結論]該方法測定不同基質中脫氫乙酸的結果穩定可靠，可適用于批量檢測。

關鍵詞?氣相色譜;脫氫乙酸;面包;糕點;肉制品

中圖分類號?TS?207.3文獻標識碼?A

文章編號?0517-6611（2020）01-0213-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.064

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Determination of Dehydroacetic Acid in Bread，Pastry and Meat Products by Gas Chromatography

ZHU Zi?de，FANG Lin?ming，CHEN Hui?de et al

（Anhui Zhongchuang Food Testing Co.，Ltd.，Wuhu，Anhui 241000）

Abstract?[Objective]The research aimed to establish a rapid，effective and accurate method for the determination of dehydroacetic acid in bread，pastry and meat products.[Method]Fixed volume extract solution was added to the sample.After lipid removal and acidification，the sample was extracted with ethyl acetate and detected by gas chromatography with flame ionization detector （FID）.[Result]The standard curve concentration had a good linear relationship in the range of 2-200 μg/mL（R2=0.999 85）.The detection limit of the method was 0.000 9 g/kg.The recovery rates were 90%-100% at low （50 μg），medium （500 μg） and high （1 000 μg） scales，and the relative standard deviation （RSD） was 1.49%-2.84%.[Conclusion]The results of determination of dehydroacetic acid in different substrates by this method are stable and reliable，and can be applied to batch detection.

Key words?Gas chromatography;Dehydroacetic acid; Bread;Pastry;Meat products

脫氫乙酸（dehydroacetic acid，DHA）屬于一種新型的化學防腐劑[1-2]，特別對霉菌和酵母具有較強的抑制作用，可有效防止食品腐敗變質，延長產品的保質期，并改善產品的口味和品質[3-4]。目前關于DHA在人體的代謝機理尚不清晰，但有報道指出其對機體仍有一定毒副作用[5]，主要是其乙酰基側鏈上的酮基可與氨基酸結合，可抑制多種酶的氧化作用，不僅易被機體吸收，且難以隨代謝排出體外，長期大量食用脫氫乙酸及其鈉鹽超標產品，可能對人體健康產生一定影響，已列入食品SC認證相關品類的必檢項目。GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中規定各品類食品中DHA的最大使用限量[6]，其中面包、糕點、肉制品中脫氫乙酸及其鈉鹽不超過0.5 g/kg。

食品中DHA測定方法主要有紫外分光光度法[7-8]、氣相色譜法[9-11]、高效液相色譜法[12-14]、超高效液相色譜法[15-16]，其中色譜法應用較廣。目前DHA檢測主要依據GB 5009.121—2016《食品安全國家標準 食品中脫氫乙酸的測定》中所述第一法氣相色譜法[17]，其中面包、糕點和肉制品的前處理方法較為復雜繁瑣、效率低，并且在提取過程中易吸水膨脹，對定容體積影響較大，導致最終檢測結果差異大;而且色譜條件適用性較窄，因此有必要對前處理方法與色譜條件進行優化[18-20]，建立一種快速、有效、準確檢測此類基質的試驗方法，解決復雜基質中防腐劑添加限值判定問題。

1?材料與方法

1.1?主要材料?試驗所用的面包、糕點及肉制品均為自購預包裝食品。

1.2?主要試劑?乙酸乙酯、正己烷，均為色譜純;鹽酸（HCl）、硫酸鋅（ZnSO4·7H2O）、氫氧化鈉（NaOH）、氯化鈉（NaCl），均為分析純;試驗用水為實驗室超純水機制備;脫氫乙酸標準品（CAS：520-45-6，純度≥99.8%）。

1.3?主要儀器?氣相色譜儀（島津GC-2014，FID檢測器）;低速離心機（湘儀，TDZ5-WS ）;分析天平（島津，AUW220D）;超聲波清洗機（潔盟，JP-100S）。

1.4?標準工作液配制?準確稱取脫氫乙酸標準品0.05 g（精確至0.000 1 g）置于50 mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解并定容，配制成1.0 mg/mL母液;分別精確吸取母液0.02、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00 mL于10 mL容量瓶中，用乙酸乙酯稀釋并定容，配制成濃度為2、10、25、50、100、200 μg/mL標準工作液。

1.5?方法

1.5.1?試樣提取方法。樣品用粉碎機充分粉碎均勻（肉制品需去骨），稱取粉碎后試樣2～5 g（精確至0.001 g），置于50 mL離心管中，加入19.2mL水、5.0mL硫酸鋅溶液（0.4 mol/L）、0.8mL NaOH溶液（5 mol/L），再加入5mL正己烷，充分混勻，超聲提取20 min，4 000 r/min離心10 min。取下層水相10 mL于50mL離心管中，加1mL HCl溶液（V∶V，1∶1）酸化后，準確加入5.0mL乙酸乙酯，渦旋2 min，離心5 min分層（若出現乳化現象，則在離心管中加入2 g氯化鈉，振搖搖勻，4 000 r/min離心5 min），取上層有機相過有機濾膜（0.22 μm）后進氣相色譜儀測定。

1.5.2?色譜條件優化。

1.5.2.1?程序升溫的優化。儀器主要參數：毛細管柱DB-5，30 m×0.25 mm×0.25 μm;樣口溫度240 ℃;檢測器溫度300 ℃;載氣（N2）流量為1.5mL/min;進樣體積1.0 μL。設置不同程序升溫方案，選取200 μg/mL DHA工作液進樣，比較各方案檢測用時與目標峰分離度。

1.5.2.2?分流比的選擇。按照“1.5.2.1”中儀器主要參數設置，選取200 μg/mL DHA工作液進樣，選擇不同分流比5∶1、10∶1、15∶1：20∶1、25∶1，比較各分流比DHA峰面積。

2?結果與分析

2.1?色譜條件優化

2.1.1?程序升溫的優化。色譜柱DB-5屬于弱極性毛細管柱，DHA沸點較高，不易于樣品中雜質分離，采用程序升溫可在保證分離度的情況下縮短分析時間，因此對程序升溫方案進行優化，見表1。由表1可知，采用不同的升溫程序，檢測用時與分離度均有較大差異，綜合比較5種方案，得出方案4最佳，分離度R=1.8，檢測用時為16.0 min。

2.1.2?分流比的選擇。待測樣品中成分較為復雜，合適的分流比可提高DHA在DB-5中分離效能，選擇不同的分流比進樣后，比較峰面積，結果如圖1。由圖1可知，分離比5∶1時峰面積最大，10∶1次之，15∶1、20∶1、25∶1差異較小，考慮樣品雜質影響，延長色譜柱使用壽命，適宜采用分流比10∶1。

2.2?標準品與樣品譜圖?取等體積的100 μg/mL脫氫乙酸標準品與已處理的面包、糕點及肉制品樣品，依照“2.1”優化后儀器條件上機檢測，譜圖見圖2，各基質中脫氫乙酸保留時間基本一致，在7.09 min左右出峰;面包、糕點的DHA響應值與肉制品相比較高，但均略小于標準品;峰型對稱，且與雜質峰分離較好，表明樣品前處理方法可行，儀器程序升溫條件適宜，氣體流量與分流比適合樣品中DHA的分離，整體滿足檢測要求。

2.3?標準曲線與方法檢出限?將“1.4”不同濃度的標準工作液按照優化后的儀器條件進行檢測，以標準工作液濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標，采用外標法校正繪制標準工作

曲線，線性關系結果見圖3。線性方程為y=483.17x-862.341（R2=0.999 85），符合色譜檢測對標準曲線的要求;按照校正曲線估算法，以稱樣量5 g，加入25 mL試劑，取10 mL提取液酸化計算得方法檢出限[21-22]為0.000 9 g/kg，優于GB 5009.121—2016中氣相色譜法的方法檢出限（0.001 g/kg）。

2.4?樣品檢測結果?分別稱取面包、糕點及肉制品樣品，按照“1.5”方法進行檢測分析，平行測定6次，同時做空白試驗。檢測結果見表2，面包中DHA平均含量為0.266 g/kg，RSD為1.1%;糕點中DHA平均含量為0.227 g/kg，RSD為1.1%;肉制品中DHA平均含量為0.155 g/kg，RSD為1.6%，說明方法對樣品中DHA提取較為穩定。面包和糕點的DHA含量較肉制品更高，整體檢測結果波動較小，符合脫氫乙酸在食品生產中添加工藝的差異性。

2.5?方法回收率?依據GB 2760—2014中面包、糕點及肉制品脫氫乙酸的最大允許使用限值分別加入低（50 μg）、中（500 μg）、高（1 000 μg）3個梯度標準物質，按“1.5”方法處理分析，平行測定6次，分別計算各試樣回收率和相對標準偏差，結果見表3。由表3可知，3種試樣回收率均在90%～100%，加標量為50 μg時，測得回收率的RSD相較于其他兩組較高，但RSD均小于3.0%，表明該方法測得結果準確可靠，可重現性較好。

3?結論

該研究針對國標中氣相色譜法檢測的不足之處進行方法研究和改進，通過優化色譜條件和前處理方法，減小因基質和稱樣量對最終定容體積的影響，探索出簡便、快速、高效且適合面包、糕點和肉制品中DHA的檢測方法。試驗結果表明，DHA保留時間在7.09 min左右，檢測時間16 min且分離度較高，出峰位置穩定，滿足3種基質中防腐劑檢測;標準曲線的決定系數為0.999 85，符合氣相色譜檢測要求;面包、糕點及肉制品中DHA檢測含量穩定且在不同加標量下回收率均在90%～100%，符合產品對DHA檢測準確度的要求。因此該方法適用于面包、糕點及肉制品中DHA含量測定且可批量檢測。

參考文獻

[1] 牛娜.食品防腐劑檢驗檢測技術的研究現狀及進展[J].食品安全導刊，2018（34）：68-70.

[2] DING M Z，LIU W X，PENG J，et al.Simultaneous determination of seven preservatives in food by dispersive liquid?liquid microextraction coupled with gas chromatography?mass spectrometry[J].Food chemistry，2018，269： 187-192.

[3] 辛若竹，丁梅，鄭賢光，等.氣相色譜法測定面包、糕點、醬等食品中復合防腐劑及甜蜜素[J].衛生研究，2008（4）：498-501.

[4] TAKEDA S，AKAMATSU R，HORIGUCHI I，et al.Relationship among food?safety knowledge，beliefs，and risk?reduction behavior in university students in Japan[J].Journal of nutrition education and behavior，2011，43（6）：449-454.

[5] 杜玉鋒.脫氫乙酸的毒性及在雞組織中消除規律的研究[D].揚州：揚州大學，2009.

[6] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品添加劑使用標準：GB 2760—2014[S].北京： 中國標準出版社，2014.

[7] 陳丹萍，褚慶華，楊富春，等.紫外分光光度法快速測定調味品中脫氫乙酸含量[J].中國食品添加劑，2015（4）：195-198.

[8] 肖樹秀.食品中脫氫乙酸的檢測方法[J].煤炭與化工，2017，40（1）：149-151.

[9] 高海軍，范自營，張紅云，等.氣相色譜法同時快速測定食品中丙酸、山梨酸、苯甲酸及脫氫乙酸[J].糧油食品科技，2017，25（5）：47-51.

[10] 徐愛軍，張玉，湯金陽.高油脂含量食品中脫氫乙酸的氣相色譜法測定研究[J].食品科技，2015，40（11）：304-307.

[11] 宗萬里.毛細管氣相色譜法測定肉制品中脫氫乙酸含量[J].肉類研究，2012，26（3）：39-41.

[12] 趙欣，李強.高效液相色譜法測定面包、餅干等烘焙類食品中的脫氫乙酸[J].食品安全質量檢測學報，2018，9（13）：3464-3468.

[13] 李碧波，鄢兵華，榮汝繁.富硒豆豉中安賽蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、脫氫乙酸的測定[J].食品安全質量檢測學報，2019，10（2）：521-526.

[14] 金悅敏，胡國華.HPLC法測定糕點類食品中的8種常用防腐劑[J].食品工業，2018，39（6）：270-273.

[15] 周宏霞，鄶鵬，王楠.超高效液相色譜法檢測肉制品中4種食品添加劑[J].食品安全導刊，2019（11）：76-77.

[16] 張劍峰，孫艷芳，王緣，等.超高效液相色譜法同時測定飲料中的山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸、糖精鈉和安賽蜜[J].食品安全質量檢測學報，2018，9（14）：3801-3806.

[17] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準 食品中脫氫乙酸的測定：GB 5009.121—2016[S].北京： 中國標準出版社，2016.

[18] 羅北照，趙天珍.氣相色譜法測定食品中脫氫乙酸的優化研究[J].農業災害研究，2015，5（6）：66-67.

[19] 邵立君，王錫寧，王國玲，等.食品中脫氫乙酸檢測方法的研究[J].食品科技，2014，39（4）：292-295.

[20] 王艷玲.氣相色譜儀參數設置對峰分離的影響[J].中氮肥，2015（3）：76-80.

[21] 魯靜，付凌燕，王旭.質量分析方法驗證中檢出限和定量限測定方法探討[J].中國藥品標準，2012，13（1）：33-35.

[22] 張鵬翔.色譜分析中的檢出限和測定下限及其確定方法[J].內蒙古科技與經濟，2009（6）：62-63.