氫火焰離子氣相色譜法測(cè)定焦糖色中的4-甲基咪唑

袁燁桑 曾紅燕 孟燕青

摘 要：目的：建立氫火焰離子氣相色譜法測(cè)定焦糖色中4-甲基咪唑含量的分析方法。方法：焦糖色用氫氧化鈉溶液溶解，加乙腈萃取后，將有機(jī)相濃縮、定容后直接進(jìn)樣檢測(cè)。結(jié)果：用乙腈萃取焦糖色中的4-甲基咪唑，樣品加標(biāo)回收率在95%以上，精密度為1.0%～1.3%。結(jié)論：該方法具有簡(jiǎn)便、快速、回收率高的優(yōu)點(diǎn)，適用于焦糖色中4-甲基咪唑含量的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：氫火焰離子化檢測(cè)器;氣相色譜;焦糖色;4-甲基咪唑

Determination of 4-methylimidazole in Caramel Color by Hydrogen Flame Ion Gas Chromatography

YUAN Yesang， ZENG Hongyan， MENG Yanqing

（Shaoxing Institute of Food and Drug Testing， Shaoxing 312071， China）

Abstract： Objective： An analytical method for the determination of 4-methylimidazole in caramel color by hydrogen flame ion gas chromatography was established.. Method： The caramel color was dissolved in sodium hydroxide solution， extracted with acetonitrile， the organic phase was concentrated and the volume was fixed， and then the sample was directly injected for detection. Results： The 4-methylimidazole in caramel color was extracted with acetonitrile， the recovery rate of the sample was over 95%， and the precision was 1.0%～1.3%. Conclusion： The method has the advantages of simplicity， rapidity and high recovery rate， and is suitable for the determination of 4-methylimidazole in caramel color.

Keywords： hydrogen flame ionization detector; gas chromatograph; caramel color; 4-methylimidazole

食品添加劑是食品生產(chǎn)加工的必需品，其是為改善食品皮質(zhì)以及色、香、味即防腐、保鮮和加工工藝的需要而加入食品中的人工或天然合成物質(zhì)。例如，①防腐劑可延長(zhǎng)食品保質(zhì)期;②乳化劑和穩(wěn)定劑可使食品更好的混合;③色素的添加使食品看起來(lái)更美味。其中焦糖，是將糖煮到170 ℃時(shí)，焦化產(chǎn)生的物質(zhì)，主要用于著色，廣泛用于市面上的各類食品中。但在生產(chǎn)焦糖色的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一種有害物質(zhì)——4-甲基咪唑。世界衛(wèi)生組織和我國(guó)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 焦糖色》

（GB 1886.64—2015）中均規(guī)定氨法和亞硫酸銨法生產(chǎn)的焦糖色中4-甲基咪唑的含量不能超過(guò)200 mg/kg。

在《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 焦糖色》（GB 1886.64—2015）出來(lái)之前，焦糖色中4-甲基咪唑的測(cè)定方法有薄層層析法[1]、紙層析法[2]、離子色譜法[3]、高效液相色譜法[4]和毛細(xì)管等速電泳法[5]等。而新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中修改了4-甲基咪唑的測(cè)定方法，將原來(lái)的薄層層析法改成了毛細(xì)管氣相色譜法。本文采用的氫火焰離子氣相色譜法，具有靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬等特點(diǎn)，但氫火焰離子化檢測(cè)器對(duì)能在火焰中燃燒電離的有機(jī)化合物都有響應(yīng)，因此樣品中的雜質(zhì)峰會(huì)比較多。新國(guó)標(biāo)中的前處理雖然簡(jiǎn)便，但回收率低，手動(dòng)較難控制二氯甲烷過(guò)柱的流速，而且樣品中雜質(zhì)含量較多。因此本文對(duì)前處理進(jìn)行了具體的摸索，研究了焦糖色中4-甲基咪唑的測(cè)定方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

焦糖色，上海愛(ài)普食品工業(yè)有限公司;4-甲基咪唑標(biāo)準(zhǔn)品（98%）;乙腈（色譜純）;二氯甲烷（分析純）。

1.2 儀器

Agilent 7890B氣相色譜儀;FID檢測(cè)器;Agilent 7890B化學(xué)工作站（美國(guó)安捷倫公司）;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 色譜條件

色譜柱：堿性改性的毛細(xì)管色譜柱CD-BASEWAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;進(jìn)樣口溫度：200 ℃;檢測(cè)器溫度：250 ℃;程序升溫：50 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升到240 ℃，保持5 min;載氣（N2）流量：1.5 mL/min，恒流;氫氣：30 mL/min;空氣：400 mL/min;尾吹氣：25 mL/min;不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣體積：1μL。

1.3.2 溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液的配制。準(zhǔn)確稱取4-甲基咪唑0.101 1 g（精確至0.000 1 g），置于50 mL容量瓶中，用丙酮溶解并定容，搖勻，備用。

1.3.3 樣品制備

準(zhǔn)確稱取2.0 g試樣，置于100 mL塑料離心管中，加入10.0 mL氫氧化鈉溶液，混勻。再加入30.0 mL乙腈，用渦旋儀渦旋2 min，超聲15 min，期間隔2～3 min將樣品進(jìn)行搖勻，然后加入1～2 g氯化鈉，再渦旋1 min，放入離心機(jī)中以4 000 r/min轉(zhuǎn)速離心5 min，取上清液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮近干，最后用丙酮定容至5.00 mL，搖勻，過(guò)有機(jī)濾膜后供儀器進(jìn)樣。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取溶劑的選擇

通過(guò)對(duì)乙醇、乙腈、二氯甲烷進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乙醇雖然可與焦糖色溶液互溶，但后期很難分離;二氯甲烷與焦糖色溶液不溶，但萃取效果不好，回收率偏低。最后選擇乙腈作為萃取溶劑，能夠較好的與焦糖色溶液進(jìn)行互溶與分離。

2.2 超聲時(shí)間的選擇

樣品加乙腈渦旋后，超聲處理。分別選取超聲時(shí)間為10 min、15 min、20 min和30 min進(jìn)行試驗(yàn)，考察超聲時(shí)間對(duì)加標(biāo)回收率的影響。由圖1可知，超聲時(shí)間對(duì)回收率有明顯影響，當(dāng)超聲時(shí)間超過(guò)15 min后，回收率基本不變。因此，超聲時(shí)間為15 min。

2.3 氣相色譜條件優(yōu)化

經(jīng)對(duì)氣相色譜升溫程序的優(yōu)化，4-甲基咪唑的色譜圖（圖2）峰型良好，焦糖色樣品中4-甲基咪唑與干擾物完全分開(kāi)（圖3）。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線和方法檢出限

以1 301 μg/mL的4-甲基咪唑標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液為母液，分別配制4-甲基咪唑濃度為65.05 μg/mL、130.1 μg/mL、260.2 μg/mL、390.3 μg/mL、520.4 μg/mL和650.5 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以峰面積為縱坐標(biāo)，4-甲基咪唑濃度（μg/mL）為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并求得線性回歸方程y=4.628 2x-61.902，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 2。本方法的最低檢出限為0.02 mg/kg。4-甲基咪唑標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖4。

2.5 回收率與精密度試驗(yàn)

向焦糖色中加入一定量的1 301 μg/mL 4-甲基咪唑儲(chǔ)備液，加入后的濃度分別為130.1 μg/mL、260.2 μg/mL、520.4 μg/mL，按1.4.3處理樣品，4-甲基咪唑的回收率大于95%，精密度為1.0%～1.3%。4-甲基咪唑的加標(biāo)回收率及精密度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

3 結(jié)論

本文建立的用于焦糖色中測(cè)定4-甲基咪唑含量的氣相色譜方法，具有快速、簡(jiǎn)便、回收率高的特點(diǎn)，為焦糖色的質(zhì)量檢驗(yàn)提供了一種確實(shí)可行的方法。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.食品添加劑 焦糖色（亞硫酸銨法、氨法、普通法）：GB 8817—2001[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[2]馮彩群.蔗糖中4-甲基咪唑檢測(cè)方法的探討[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2000，10（1）：48-49.

[3]MOHENS T，DORTHE W.Quantitative ion-pair extraction of 4-methylimidazole from caramel color and its determination by reversed phase liquid chromatography[J].Journal of Chromatography，1981，211：213-221.

[4]KLEJIDUS B，MORSVCOVA J，KUBANV.Reversed-phase high-per-formanceliquid chromatographic/mass spectrometric method for separation of 4-methylimidazole and 2-acetyl-4-（1，2，3，4-tetrahydroxybutyl） imidazole at pg levels[J].Analytica Chimica Acta，2003，477（10）：49-58.

[5]KVASNICKA F.Determination of 4-methylimidazole in caramel color by capillary isotachophoresis[J].Electrophoresis，1989，10（11）：801-802.

作者簡(jiǎn)介：袁燁桑（1991—），女，浙江紹興人，本科，助理工程師。研究方向：食品分析。