贛南臍橙中苯乙烯、乙苯遷移量的測定

陳海燕，程仕群，周銘林，綦艷

廣東產品質量監督檢驗研究院（佛山 528300）

贛南臍橙，系江西省贛州市特產，中國國家地理標志產品[1]。原產地江西省贛州市年產量達百萬噸，是全國最大的臍橙產地。贛南臍橙具有全國十一大優勢農產品之一的美譽，其果實橙紅鮮艷，果大且形正，美觀光潔。贛南臍橙可食率達85%，風味濃甜芳香，果肉脆嫩，果汁率在55%以上，有“中華名果”等美譽[2-3]，暢銷國內外。但因其從采摘到食用需要一定時間，贛南臍橙在儲存、運輸過程中免不了跟樹脂、紙皮等食品接觸材料長時間接觸。

苯乙烯和乙苯是重要的化工原料，在食品接觸材料中廣泛應用，但毒性較大，長期接觸對人體健康產生害處，國際衛生組織確認苯乙烯是致癌物[4,14-15]。如果工藝處理不好，在加工過程中會造成食品接觸材料苯乙烯和乙苯的殘留。這種殘留有苯乙烯和乙苯的食品接觸材料可能在贛南臍橙的儲存、運輸過程中從包裝材料結構遷移、釋放到贛南臍橙中，成為一種嚴重的潛在污染物，其對人體健康的危害受到關注[14-15]。

參照GB/T 20355—2006《地理標志產品 贛南臍橙》[5]和DB 36/T 389—2019《贛南臍橙》[6]，標準中僅對贛南臍橙中可溶性固形物、總酸度、固酸比等理化指標做出規定，以及參照GB 2762—2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》[7]和GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》[8]標準僅有常見的鉛、鎘等重金屬污染物及多菌靈、多殺霉素等農藥殘留的指標。而贛南臍橙儲存、運輸過程中與食品接觸材料接觸中殘留苯乙烯、乙苯等化學試劑檢測方法及指標尚屬空白，因此贛南臍橙產品質量不能得到全面有效監控。在國際社會日益關注食品安全的今天，研究贛南臍橙中苯乙烯、乙苯遷移量有一定社會意義。試驗建立樣品前處理方法，運用二極管檢測器在254 nm波長下檢測。建立高效液相色譜法檢測贛南臍橙苯乙烯、乙苯遷移量，為其在儲存、運輸中的品質進行有效監控，也可為商家在選擇食品接觸材料時提供參考數據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醇（分析純，天津致遠化學試劑有限公司）；苯乙烯（分析純，中國醫藥集團有限公司）；乙苯（分析純，≥98.5%，中國醫藥集團有限公司）；泡沫箱購于市場；乙腈（色譜純，德國默克公司）。

1.2 儀器與設備

LC-20A高效液相色譜儀（配備二極管陣列檢測器，日本島津公司）；JP-0600超聲波清洗機（廣州吉普超聲波電子設備有限公司）；高速冷凍離心機5430R（德國Eppendorf公司）；JJ 500Y電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；Milli-Q超純水純化系統（美國Millipore公司）；0.22 μm有機系濾膜（天津津滕公司）；IKA MS3漩渦混合器（德國IKA公司）；YLG-660藥品陰涼柜（廣州傲雪制冷設備有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

準確移取或稱取標準儲備液或一定量固體標品至容量瓶中，定容。溶劑使用甲醇，配制成苯乙烯、乙苯標準品混合中間液，使用時根據試樣中質量濃度逐級稀釋成系列質量濃度標準溶液。

1.3.2 樣品處理

把泡沫箱用苯乙烯、乙苯試液浸泡幾天自然晾干后，向泡沫箱里放適量贛南臍橙，密閉分別置于4 ℃（藥品陰涼柜）和22 ℃（恒溫恒濕室）于1，2，3，7和15 d取樣。贛南臍橙取樣后全果粉碎均勻后準確稱取適量試樣于具塞試管中，加入20 mL左右甲醇充分渦旋后超聲提取。重復3次后將提取液用雞心瓶真空減壓后濃縮，將提取液定容到10 mL，經0.22 μm濾膜過濾后，上機分析測定。

1.3.3 色譜條件

色譜柱Agilent ZOBBAX SB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫30 ℃；進樣體積20 μL；流動相為V（乙腈）∶V（水）=55∶45，等濃度洗脫方式；流速1.0 mL/min。

2 結果與分析

2.1 檢測波長的確定

采用二極管陣列檢測器，在190～400 nm對苯乙烯、乙苯的標準溶液進行全波長掃描，所有組分在測試范圍內均有吸收峰，其中苯乙烯最大吸收峰在200 nm和247 nm附近都有較強吸收峰，乙苯在195 nm處吸收峰最強，在200～400 nm處吸收峰都較弱，但263 nm處吸收相對較強，見圖1～圖2。由于200 nm處絕大部分化合物都具有較強吸收峰，樣品本身基質也相對較為復雜，在處理試樣時干擾峰會很多；另外200 nm下甲醇、乙腈等試劑也有吸收峰。因此，檢測波長選取254 nm，既可減少干擾峰，又可兼顧苯乙烯、乙苯靈敏度。

圖1 苯乙烯在190～400 nm波長下吸收峰

圖2 乙苯在190～400 nm波長下吸收峰

2.2 色譜條件的優化

2.2.1 流動相體系的確定

廣東省未來煤電發展主要受限于煤炭消費總量控制和環保容量約束。煤電行業污染物排放總量按照比2015年下降50%考慮，通過實施煤電機組超低排放改造，經測算，廣東環保空間可支撐煤電裝機約110 GW。按照等煤量控制測算，當電煤比例提高至75%時，廣東省可支撐煤電裝機約80 GW；當電煤比例提高至80%時，廣東省可支撐煤電裝機約85 GW。

食品、化妝品及相關產品中液相常用流動相：甲醇-水，甲醇-酸溶液，甲醇-緩沖鹽溶液乙腈-水，乙腈-酸溶液和乙腈-緩沖鹽溶液[9-12]。同一物質在不同流動相中分離效果及出峰時間都會有差異，其中甲醇因試劑相對便宜且對人體健康危害相對較小應用更廣[9-12]。結果表明，流動相為甲醇-水，苯乙烯、乙苯單標時峰形漂亮，沒有出現拖尾、不對稱等情況，但是制成混合標準溶液時苯乙烯和乙苯間隔時間太短，影響分離效果，最后選用乙腈-水作為流動相。

流動相體系確認后，對乙腈初始比例進行優化（5%，20%，30%，40%和50%），乙腈比例為5%時，試驗1 h目標物苯乙烯、乙苯都還未出峰，逐步提高初始乙腈體積分數至50%，試驗時長可縮短在30 min以內，且各組分分離可保持良好，但是因在贛南臍橙測定時發現樣品成分復雜對目標物干擾很大，最終以48%乙腈作為流動相比例。

2.2.2 色譜柱的選擇

實驗室中高效液相色譜方法檢測最常用C18柱，試驗過程中比較Thermo Hypersil GOLD C18色譜柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）、Agilent Extend-C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）及耐酸色譜柱Agilent Zorbax SB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），150 mm色譜柱能將苯乙烯、乙苯標準品完全分離，但贛南臍橙樣品成分復雜，干擾峰多在150 mm，色譜柱分離效果不理想。組分在普通C18色譜柱及耐酸色譜柱中保留時間沒有顯著性差異，流動性為乙腈-水常用流動相易制取，最終選用Agilent ZOBBAX SB-C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）作為色譜柱。

2.2.3 最佳流速的確定

圖3 1.0 mL/min時苯乙烯、乙苯圖譜

圖4 1.0 mL/min時贛南臍橙樣品中苯乙烯、乙苯檢出圖譜

2.3 方法的線性范圍與檢出限

在最佳色譜條件下，配制苯乙烯和乙苯質量濃度均為500.00 μg/mL的標準儲備溶液，并逐級稀釋至1～100 μg/mL，以標準溶液的質量濃度（X）為橫坐標、色譜峰面積（Y）為縱坐標進行線性擬合，計算相關系數，苯乙烯和乙苯的線性方程分別為：Y=12599.6X+6269.16（r2=0.99939）；Y=1102.62X+ 132.894（r2=0.99986），線性關系均良好。將混合標準溶液加入樣品后前處理進樣，S/N≥3時計算檢出限，贛南臍橙中苯乙烯定量限為0.6 mg/kg，乙苯最定量限為2.0 mg/kg。

2.4 檢測方法的準確度與精密度

選取空白試樣，采用試驗前處理方法處理后，參考GB/T 27404—2008《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》[13]添加3個不同水平的標準溶液，每個添加水平重復測定6次，計算平均回收率和相對標準偏差（SRSD），結果見表1。

表1 試樣的加標回收率及精密度（n=6）

3 方法的應用

利用試驗建立的方法，檢測贛南臍橙樣品在4 和2 ℃環境下分別1，2，3，7和15 d檢測分析。樣品中均有苯乙烯、乙苯遷移量的檢出。儲存時間越短，22 ℃時苯乙烯、乙苯遷移量檢出含量越高，儲存時間越長，4 ℃時苯乙烯、乙苯遷移量檢出含量越高。7 d以內相同儲存時間，22 ℃環境下苯乙烯和乙苯檢出含量要高于4 ℃，7 d則結果相反。具體檢出結果見表2和表3。

表2 4 ℃環境下贛南臍橙中苯乙烯和乙苯的檢出結果

表3 22 ℃環境下贛南臍橙中苯乙烯和乙苯的檢出結果

4 結論

建立高效液相色譜法測定贛南臍橙中苯乙烯和乙苯遷移量的方法。苯乙烯和乙苯在1～100 μg/mL質量濃度范圍內線性關系良好，最低定量限苯乙烯為0.6 mg/kg，乙苯為2.0 mg/kg，在添加水平均為5.0，15.0和50.0 mg/kg的條件下，苯乙烯和乙苯的加標回收率在97.2%～107.1%之間，相對標準偏差（SRSD）在0.06%～ 0.78%之間（n=6）。苯乙烯和乙苯的回收率及重現性均符合GB/T 27404—2008《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》要求[13]。試驗發現贛南臍橙置于含苯乙烯、乙苯的接觸材料中會被污染，對人體健康造成隱患[14-15]。試驗方法簡便、快速、靈敏、準確，可廣泛應用于贛南臍橙中苯乙烯、乙苯遷移量的檢測，為其在儲存、運輸中提供參考依據。