高效液相色譜法測定烘焙食品中肉桂醛的含量

摘 要：本文建立高效液相色譜法測定烘焙食品中肉桂醛含量的方法。樣品經乙腈超聲提取30 min，中性氧化鋁固相吸附劑凈化后，以甲醇-水（45∶55，V/V）為流動相，ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱分離，柱溫為35 ℃，檢測波長為291 nm，外標法定量。結果表明，肉桂醛濃度在0～5.0 μg·mL-1呈現良好的線性關系，相關系數為0.999 5，方法檢出限為0.1 mg·kg-1，加標回收率為82.5%～91.8%，相對標準偏差為3.0%～8.1%。該方法操作簡單、結果準確可靠，適用于烘焙食品中肉桂醛含量的檢測。

關鍵詞：烘焙食品；肉桂醛；高效液相色譜法

Determination of Cinnamaldehyde Content in Baked Foods by High Performance Liquid Chromatography

HUANG Xiangmei1， CHEN Rimeng1*， HUANG He2

（1.Zhanjiang Institute for Food Inspection and Drug Control， Zhanjiang 524000， China;

2.Guangdong Ocean University， Zhanjiang 524000， China）

Abstract： A high performance liquid chromatography method for the determination of cinnamaldehyde in baked goods was developed. The samples were extracted by acetonitrile ultrasonic for 30 min， purified by neutral alumina solid phase adsorbent， separated by methanol-water （45∶55， V/V） as mobile phase， and determined by ZORBAX Eclipse Plus C18 column at a column temperature of 35 ℃ and detection wavelength of 291 nm. The results showed that the concentration of cinnamaldehyde was in the range of 0 μg·mL-1 to 5.0 μg·mL-1， and the correlation coefficient was 0.999 5. The detection limit was 0.1 mg·kg-1， the recovery rate was 82.5% to 91.8%， and the relative standard deviation was 3.0% to 8.1%. The method is simple， accurate and reliable， and is suitable for the determination of cinnamaldehyde in baked goods.

Keywords： baked foods; cinnamaldehyde; high performance liquid chromatography

肉桂醛又稱桂醛，是一種醛類有機化合物，為淡黃色黏稠狀液體，氣味較為特殊，存在于肉桂等植物體內[1]。肉桂醛具有增香及防腐保鮮效果，我國等多個國家和地區已將其作為防腐劑、增香調味料運用于方便面、面包、蛋糕及糕點等食品領域[2-3]。美國香料生產者協會（Flavor and Extract Manufacturers Association of the United States，FEMA）對肉桂醛的安全性進行了系統評價，認為其作為食品添加劑沒有安全風險[4]。我國《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB2760—2014）中規定，肉桂醛作為防腐劑可在經表面處理的鮮水果中按生產需要適當使用，但殘留量應小于0.3 mg·kg-1[5]。

目前，已有較多研究報道分別采用紫外分光光度計法、氣相色譜法、毛細管氣相色譜法、高效液相色譜法測定肉桂、飼料香味劑、百草油、桂油生物催化反應中肉桂醛的含量[6-10]。然而，對于烘焙食品中肉桂醛的檢測方法還未見報道。近年來，隨著食品安全及質量問題的關注度不斷提升，食品添加劑的安全性監控工作也在不斷加強，因此建立一種烘焙食品中肉桂醛含量的測定方法具有重要意義。

本文以烘焙食品為基質，對樣品前處理及色譜條件進行優化，建立一種高效液相色譜法測定烘焙食品中肉桂醛含量的方法，以促進對烘焙食品中肉桂醛殘留量的監控。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

月餅，廣東金九餅業有限公司；薯片，百事食品（中國）有限公司；威化餅干，廣州市麗芝士食品有限公司；蛋糕，豪士（福建）食品有限公司。

肉桂醛標準品（含量≥98%），上海麥克林生化科技有限公司；甲醇、無水乙醇、乙腈及乙酸乙酯（色譜純），美國Honeywell公司；乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA，粒徑為40～63 μm）、C18（粒徑為40～63 μm）、中性氧化鋁（Al-N，120～400目），上海安譜科學儀器有限公司。

1.2 儀器與設備

LC-2030C 3D高效液相色譜儀，日本島津公司；Auto EVA-60全自動平行濃縮儀，睿科儀器（廈門）有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 標準溶液的配制準確稱取0.051 0 g肉桂醛標準品（精確至0.000 1 g）至50 mL棕色容量瓶中，用無水乙醇溶解并定容，得到濃度為1 000 μg·mL-1的肉桂醛標準溶液。于冰箱4 ℃避光保存，備用。

用無水乙醇將1 000 μg·mL-1肉桂醛標準溶液分別稀釋為0 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1及5.0 μg·mL-1的系列標準工作液，取1 mL經0.2 μm有機膜過濾至進樣小瓶上機測定，現配現用。

1.3.2 樣品前處理

將樣品經粉碎機粉碎均勻。稱取2.5 g粉碎后的樣品（精確至0.001 g）于50 mL離心管中，加入25 mL乙腈，渦旋混勻，水浴超聲提取30 min后旋渦振蕩10 min，在11 000 r·min-1轉速下離心5 min，取上層乙腈提取液轉移至離心管中并用乙腈定容至25 mL。

準確稱取0.625 g中性氧化鋁加入上述乙腈提取液中，振蕩10 min，在11 000 r·min-1轉速下離心5 min，取10 mL乙腈提取液置于全自動平行濃縮儀中，在40 ℃氮吹至近干，加入1 mL乙腈復溶，渦旋混勻，經0.2 μm有機濾膜過濾至進樣小瓶，待測。

1.3.3 色譜條件

色譜柱：Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相：甲醇∶水=45∶55（V/V）；洗脫方式：等度洗脫；流速：1.0 mL·min-1；檢測波長：291 nm；柱溫：35 ℃；進樣量：10 μL。

2 結果與分析

2.1 色譜條件優化

2.1.1 檢測波長的選擇

選擇二極管陣列檢測器對20 μg·mL-1肉桂醛標準溶液在190～800 nm進行全波長掃描，比較對應的紫外光譜，尋找合適的檢測波長。結果表明，流動相為甲醇與水時，肉桂醛在波長為291 nm處有最大吸收峰，且干擾少，故選擇波長為291 nm作為檢測波長。

2.1.2 色譜柱的選擇

為獲得最佳色譜分離效果及分析時間，分別以甲醇、乙醇為標液溶劑配制標準溶液，以乙腈-水為流動相，對比Inertsil ODS-SP柱和ZORBAX Eclipse Plus C18柱的檢測效果。結果表明，Inertsil ODS-SP柱保留時間明顯長于ZORBAX Eclipse Plus C18柱。以甲醇溶解肉桂醛配制標準溶液時，采用Inertsil ODS-SP柱出現拖尾峰現象，且拖尾程度較大，而采用ZORBAX Eclipse Plus C18柱峰形良好。以乙醇溶解肉桂醛配制標準溶液時，兩者的色譜圖的峰形都良好，但使用ZORBAX Eclipse Plus C18柱峰面積比更大。因此，選用ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱進行后續實驗。

2.1.3 流動相的選擇

為確保肉桂醛與樣品其他添加劑的有效分離，向流動相中加入0.2%的冰醋酸。分別以乙腈-水、甲醇-水、乙腈-0.2%冰醋酸以及甲醇-0.2%冰醋酸為流動相，采用等度洗脫，進行上機測定。結果表明，以乙腈-水為流動相時，色譜圖峰形較好，未出現分解產物的色譜峰，且兩側無雜峰，但峰面積較小；以甲醇-水為流動相時，色譜圖峰形良好，沒有發現分解產物的色譜峰，出峰時間短，峰面積較大；以乙腈-0.2%冰醋酸以及甲醇-0.2%冰醋酸為流動相時，均出現拖尾峰和雜峰現象，效果較差。因此，選用甲醇-水作為流動相。

2.1.4 柱溫的選擇

柱溫能夠影響分離效能和分析速度。適當提高柱溫，可使溶劑黏度降低，提高溶劑在固定相中的滲透性，從而縮短保留時間，增加柱效[11]。分別設置柱溫為25 ℃、30 ℃、35 ℃進行測定，發現峰形均良好，但在柱溫為35 ℃時，肉桂醛保留時間有所提前，且分離效果較好，峰面積較大。因此，選擇柱溫為35 ℃進行后續實驗。

2.1.5 流動相比例的優化

在反相色譜二元流動相體系中，溶質的保留因子隨流動相中有機相比例的增加而減少，而保留時間主要取決于溶質與色譜柱固定相、流動相之間的相互作用[12]。分別設置甲醇與水的比例（V/V）為45∶55、46∶54、48∶52、50∶50及55∶45進行對比實驗。結果表明，隨著甲醇比例的提高，柱壓升高，保留時間提前，分離度逐漸縮小，雜峰與肉桂醛色譜的間隔縮小。5種比例流動相下肉桂醛峰形皆良好，峰形均勻對稱，峰面積差別不大。當甲醇與水的比例為45∶55（V/V）時，保留時間適宜，峰形良好，分離效果較好，也可避免柱壓過高加大對色譜柱的損耗，故選擇甲醇∶水=45∶55（V/V）作為流動相。

2.2 樣品前處理條件的優化

2.2.1 提取溶劑的選擇

目前，肉桂醛提取方法主要有超聲波提取法、均質提取法、微波提取法等[13]。其中，超聲波提取法具有提取簡單、提取時間短、適用性廣的優勢，因此本研究選用超聲波提取法提取烘焙食品中的肉桂醛。常用肉桂醛提取劑有甲醇、乙醇、乙酸乙酯及乙腈等[10，14-16]。通過對比不同提取溶劑對肉桂醛的提取效果，發現甲醇、無水乙醇提取效果較差；乙酸乙酯提取峰形前傾，響應值過低；乙腈提取峰形良好，能夠較好地分離雜峰，且可減少雜質干擾。因此，選擇乙腈作為提取溶劑。

2.2.2 提取時間的確定

于空白月餅樣品中加入肉桂醛標準溶液，乙腈為提取溶劑，超聲波分別提取10 min、20 min、30 min、35 min及40 min后上機測定。結果表明，在提取時間為10～30 min時，回收率隨提取時間的延長而增加；當超聲波提取30 min時，回收率達到最大值（100.1%）；在提取時間為35 min和40 min時，回收率急劇下降，提取40 min未檢測到目標峰，可能是因為提取時間過長，肉桂醛由于溶質分子劇烈碰撞而發生氧化反應或聚合反應造成損耗[17]。因此，確定超聲波適宜提取時間為30 min。

2.2.3 凈化方式的選擇

分散固相萃取法較固相萃取法，凈化過程無須預淋洗、淋洗、洗脫等繁雜過程，極大地縮短了分析時間。常用的分散固相吸附劑有N-丙基乙二胺（PSA）、C18、中性氧化鋁（Al-N）等[18]。本實驗設置不同固相萃取劑[25 mg （PSA∶C18=1∶1）、25 mg C18、50 mg C18、25 mg中性氧化鋁]對肉桂醛回收率的影響。結果顯示，使用4種不同固相萃取劑提取烘焙食品中肉桂醛的回收率分別為3.7%、90.3%、91.2%及98.3%。其中，中性氧化鋁固相吸附劑凈化肉桂醛回收率最高，為98.3%。凈化后目標化合物附近無干擾雜峰，基質效應得到明顯抑制，且出峰前基線較平穩。因此，選擇中性氧化鋁固相吸附劑（每1 mL提取液加入25 mg）進行凈化。

2.3 方法線性范圍及檢出限

按1.3.1項方法配制標準工作溶液并繪制標準曲線，得到的線性回歸方程為y=105 532x-2 732.8，相關系數R2=0.999 5，表明肉桂醛濃度在0～5.0 μg·mL-1線性關系良好。

取空白樣品按測定方法上機分析，將色譜圖中肉桂醛保留時間得出的基線噪音與標準溶液的響應信號進行比較，以3倍信噪比（S/N=3）對應的肉桂醛標準溶液濃度進行計算[19]，得出方法檢出限為0.1 mg·kg-1。

2.4 回收率及精密度

以月餅、薯片、威化餅干、蛋糕為基質，按照0.1 mg·kg-1、0.3 mg·kg-1、1.0 mg·kg-1、2.0 mg·kg-1這4個水平加入相應的肉桂醛標準溶液，每個水平重復測定3次，按照優化所得的色譜條件及樣品前處理條件對樣品進行處理，上機測定并計算回收率和相對標準偏差，結果如表1所示。結果顯示，4個樣品的平均加標回收率為82.5%～91.8%，相對標準偏差為3.0%～8.1%，結果滿足預期。

3 結論

本文通過優化樣品前處理及色譜條件，建立了一種高效液相色譜法測定烘焙食品中肉桂醛含量的方法。結果表明，肉桂醛濃度在0～5.0 μg·mL-1呈現良好的線性關系，相關系數為0.999 5，檢出限為0.1 mg·kg-1，平均回收率為82.5%～91.8%，相對標準偏差為3.0%～8.1%。該方法前處理操作簡單、分離凈化效果好、回收率高、重現性好，適用于烘焙食品中肉桂醛含量的檢測。

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作者簡介：黃湘湄（1995—），女，廣東湛江人，碩士，助理工程師。研究方向：食品分析與檢驗。

通信作者：陳日檬（1979—），男，廣東湛江人，碩士，副主任藥師。研究方向：藥品化妝品質量安全控制。E-mail： ZJSYS2014@126.com。