氣相色譜法測定食品中的脫氫乙酸

◎ 劉曉燕

（北京世紀科環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究院，北京 101102）

在食品中添加不同的食品添加劑可改善食品的色、香、味，還可起到防腐、保鮮的作用，但過量使用添加劑會帶來各種危害。脫氫乙酸是一種低毒、高效的防腐劑和防霉劑，被廣泛應(yīng)用于食品中[1-4]。《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）[5]中規(guī)定脫氫乙酸可應(yīng)用于糕點類、熟肉制品、腌漬的蔬菜等多種食品中，最大使用量為1.0 g·kg-1。目前，測定食品中的脫氫乙酸的方法主要為氣相色譜法和高效液相色譜法。本文以《食品安全國家標準 食品中脫氫乙酸的測定》（GB 5009.121—2016）[6]為基礎(chǔ)，采用氣相色譜法測定食品中的脫氫乙酸，通過有機溶劑萃取、濃縮等步驟，選取最優(yōu)的檢測方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

火腿，購自超市；脫氫乙酸標準品（1 000 μg·mL-1，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所）；氫氧化鈉、甲酸、正己烷和乙酸乙酯（國藥集團化學試劑有限公司）；水為超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-2010Plus氣相色譜儀配氫火焰離子化檢測器（FID，Shimadzu corporation）；分析天平（天津天馬衡基儀器有限公司）；低速離心機（安徽中科中佳科學儀器有限公司）；高速勻漿機[漢默泰克（北京）流體技術(shù)有限公司]；WM-35毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.22 μm，月旭科技（上海）股份有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的準備

準確移取濃度為1 000 mg·L-1的標準物質(zhì)溶液1.0 mL，氮氣吹干，用乙酸乙酯定容至10 mL，配制濃度為100.0 mg·L-1的脫氫乙酸標準儲備液。分別準確移取脫氫乙酸標準儲備液0.01 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL和1.00 mL于10.00 mL容量瓶中，定容后得到濃度為 0.10 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1和10.00 mg·L-1的標準使用溶液，氣相色譜（FID）測定，繪制脫氫乙酸標準曲線。

1.3.2 樣品的提取

稱取2.00 g粉碎后的火腿于帶有刻度的離心管中，加入0.1%氫氧化鈉溶液超聲提取后用水定容至50 mL，8 000 r·min-1離心 5 min，移取 10 mL 上清液于比色管中，加入5 mL正己烷提取1次，棄去正己烷層，用10 mL乙酸乙酯分別提取2次，合并提取液，氮吹至近干，用乙酸乙酯定容至1 mL，經(jīng)0.22 μm有機濾膜過濾后，待測。

1.3.3 前處理的選擇

在《食品安全國家標準 食品中脫氫乙酸的測定》（GB 5009.121—2016）氣相色譜法檢測標準中，分別對果蔬汁、發(fā)酵類豆制品、面包和黃油等不同基質(zhì)的食品選取不同的前處理方式進行樣品制備，樣品種類繁多且前處理操作復雜，成本也過高，如未根據(jù)樣品基質(zhì)選取最適合的前處理方法，易導致檢測結(jié)果不準確等問題。本研究不再將樣品分類分基質(zhì)檢測，而是統(tǒng)一將樣品采用正己烷去油后，再用乙酸乙酯萃取脫氫乙酸，此方法尤其適用于脂肪含量過高的樣品。經(jīng)選取不同的樣品基質(zhì)檢測證明，本文的前處理適用于各種食品的前處理操作，降低了不同基質(zhì)使用不同前處理方法造成的數(shù)據(jù)不準確性和實驗人員操作的復雜性。

1.3.4 色譜條件的選擇

（1）色譜柱的選擇。試驗分別選用DB-1701、WM-35、WM-17共3種毛細管柱進行檢測，通過色譜峰判斷均可分離出脫氫乙酸，比較出峰時間、色譜峰型、分離度等因素，以WM-35柱分離效果最好，當溫度為220 ℃時，在7.377 min出峰且峰形良好。

（2）色譜柱溫的選擇。以乙酸乙酯為溶劑，配制濃度為1.0 mg·L-1的脫氫乙酸標準溶液，進樣量為1 μL，注入氣相色譜儀進行檢測。設(shè)置色譜柱溫70～150 ℃梯度變化，每隔10 ℃進樣1次進行試驗。在其他條件一致的情況下，柱溫為110 ℃時，與溶劑和雜質(zhì)產(chǎn)生的色譜峰實現(xiàn)較好的分離，且色譜峰面積最大，見表1。

表1 柱溫與標準溶液峰面積表

（3）色譜條件的確認。色譜柱：WM-35毛細管柱（30 m×0.32 mm×0.22 μm）；進樣口溫度：250 ℃；檢測器溫度250 ℃；升溫程序：120 ℃保持1 min，以10 ℃·min-1升至 230 ℃，保持 15 min；進樣量：1 μL。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性范圍

依據(jù)已確認的氣相色譜條件，對0.10 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1和 10.00 mg·L-1脫氫乙酸標準工作曲線進行測定，以峰面積為縱坐標，濃度為橫坐標繪制標準曲線。由圖1可知，脫氫乙酸含量與峰面積有良好的線性關(guān)系，該標準曲線線性回歸方程為y=21 091x+19 260，相關(guān)系數(shù)為0.999 2。

圖1 脫氫乙酸標準曲線圖

2.2 檢出限與定量限

在上述樣品處理方法及色譜條件下，對樣品進行檢測，以信噪比S/N=3計，測得脫氫乙酸檢出限為 1.15×10-5g·kg-1； 以 信 噪 比S/N=10計， 測 得 脫氫乙酸定量限為 2.08×10-4g·kg-1。根據(jù) GB 2760—2014規(guī)定，果蔬汁、發(fā)酵類豆制品和黃油脫氫乙酸 的 最 大 使 用 量 為 0.3 g·kg-1、 面 包 為 0.5 g·kg-1，其他類型食品的最大使用量為1 g·kg-1。因此，該前處理方法完全滿足食品中脫氫乙酸殘留量分析的要求。

2.3 測定色譜圖

將脫氫乙酸標準工作溶液按照色譜條件進行檢測，脫氫乙酸標準溶液保留時間約為7.377 min，峰型良好無干擾，標準溶液色譜圖見圖2。將火腿樣品進行前處理并按已知色譜條件進行檢測，火腿中不含有脫氫乙酸，在1.0～2.5 min有較強的溶劑峰，基線較平穩(wěn)，無其他干擾，色譜圖見圖3。在相同檢測條件下，將待測樣品加標溶液與脫氫乙酸標準工作溶液進樣相同體積進行檢測，脫氫乙酸樣品加標溶液保留時間為7.379 min。出峰時間重復性小于0.2 min，表明試驗結(jié)果良好，樣品加標溶液色譜圖見圖4。

圖2 脫氫乙酸標準溶液氣相色譜圖

圖3 火腿中脫氫乙酸的氣相色譜圖

圖4 脫氫乙酸樣品加標溶液氣相色譜圖

2.4 加標回收率的測定及準確度

對火腿的陰性樣品進行加標回收試驗，分別稱取已處理的樣品 2.0 g，添加 3.50 g·kg-1、7.00 g·kg-1、15.00 g·kg-1的脫氫乙酸標準工作溶液進行加標回收試驗，并設(shè)置空白樣，平行測定6次，試驗結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明，不同加標水平的平均回收率為71.0%～87.7%，相對標準偏差（RSD）為1.69%～3.93%，表明該方法的準確度能滿足脫氫乙酸的檢測需求。

表2 火腿陰性樣品的加標回收率試驗結(jié)果表

3 結(jié)論

隨著國家標準中對各類食品添加劑的限量要求越來越嚴格，為滿足市場需求，食品添加劑的檢測方法也在不斷地完善。本文前處理方法采用正己烷去油后，再用乙酸乙酯萃取脫氫乙酸，氣相色譜法檢測。此方法尤其適用于脂肪含量過高的樣品，簡化了樣品的提取流程，且有機試劑的使用量低于國家標準方法，降低了實驗室的檢測成本。本測定方法的檢出限為1.15×10-5g·kg-1、定量限為2.08×10-4g·kg-1，GB 2760—2014對脫氫乙酸的最大限值為1.0 g·kg-1，用本方法檢測出的脫氫乙酸均滿足要求，因此該方法適用于食品中脫氫乙酸的含量檢測。