氣相色譜法檢測液態乳中1,2-丙二醇

Abstract： In this paper， the detection method of 1，2-propanediol in liquid milk was optimized by gas chromatography. Anhydrous ethanol was used to extract 1，2-propanediol in liquid milk. After adding auxiliary reagents， vortex mixing was used， centrifuge was used， supernatant was taken through organic filter membrane machine， FID detector was detected by gas chromatograph， and quantitative by external standard method. The results showed that the recoveries of 1，2-propylene glycol in liquid milk were 90%～ 105% and the relative standard deviations were 0.6%～4.2% . The method can satisfy the determination of 1，2-propanediol in liquid milk， avoid the excessive viscosity of extract liquid which may lead to the damage of injection needle. It is simple to operate and can be used for laboratory analysis.

Keywords： liquid milk; 1，2-propylene glycol; gas chromatograph; injection needle

1，2- 丙二醇是一種無色無味的黏稠液體，可與多種有機溶液互溶。食品企業生產中添加 1，2- 丙二醇可以防止食品干燥和腐敗，還可以增加食品的香味。《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）[1] 中 規 定 了 1，2- 丙 二 醇 在 生 濕面制品和糕點類食品中限量分別為 1.5g?kg^-1 和3.0g?kg^-1 ，而在液態乳中不允許添加 1，2- 丙二醇。但也有一些生產企業在液體牛奶的生產過程中添加了 1，2 丙二醇，使其味道潤滑。雖然丙二醇屬于低毒類，但長期過量食用可能會引起 B 型 L- 乳酸、血液和腎臟中毒，導致身體代謝受損，危害人體的健康 [2-3]。曾經“網紅奶變問題奶”的新聞一度被推上熱搜，生產企業在生產純牛奶的過程中超范圍使用食品添加劑丙二醇的事實被曝光，涉事企業也因此被立案調查 [4]。因此，加大對液態奶中 1，2- 丙二醇檢測有非常的積極的作用。

目前，有不同學者對 1.2- 丙二醇檢測方法進行了研究。例如，趙婭鴻 [5] 研究了不同基質中 1.2- 丙二醇的檢測方法；陳德斌等 [6] 利用內標法對液態奶中的 1，2- 丙二醇進行了定量分析。而本文針對實際上機過程中的問題進行優化，按照《食品安全國家標準 食品中 1，2- 丙二醇的測定》（GB 5009.251—2016）[7] 中的第一法氣相色譜法上機后，會對進樣針推桿造成粘黏，導致進樣器的拉桿負荷工作，長時間進此類型樣品會損壞進樣針，甚至造成進樣器損壞，故對標準方法進行優化。本文采用無水乙醇提取液態奶中的 1，2- 丙二醇，加輔助試劑后大分子沉淀，渦旋混勻后冷凍離心，取上清液過有機濾膜進氣相色譜儀氫火焰離子化檢測器（Flame IonizationDetector，FID）檢測，可以減少對進樣針的粘黏，從而減輕對進樣針的損壞。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 儀器

氣相色譜儀（賽默飛 TRACE 1300）；配 FID 氫火焰離子化檢測器；千分之一天平（舜宇恒儀器）；DWB- 渦旋混合器（北京大龍儀器有限公司）；高速冷凍離心機（湖南赫西儀器設備有限公司），配50mL×8 位轉子；MilliQ Academic 超純水儀（美國Millipore 公司）。

1.1.2 材料與試劑

液體乳，市售；1，2- 丙二醇標準品（StanfordChemicals 99.7% ）；乙酸鋅（分析純），天津市大茂化學試劑廠；亞鐵氰化鉀（分析純），天津市大茂化學試劑廠；無水乙醇（分析純），天津市河東區紅巖試劑廠；冰乙酸（分析純），天津市河東區紅巖試劑廠。

1.2 溶液配制

1.2.1 標準溶液的配制

精確稱取 1，2- 丙二醇標準品 0.1g 于 10mL 棕色容量瓶中，溶解后用無水乙醇定容至容量瓶刻度，混勻，即得到 10mg?mL^-1 的1，2- 丙二醇標準儲備液，貯存于 4°C 冰箱中，有效期 3 個月。

標準溶液使用液（ 0.1mg?mL^-1 ）：準確吸取1，2-丙二醇 10mg?mL^-1 的標準儲備液 0.1mL 于 10mL 棕色容量瓶中，用無水乙醇定容至容量瓶刻度，混勻，即得 0.1mg?mL^-1 的 1，2- 丙二醇標準使用液。

準確吸取 1，2- 丙二醇標準使用液（ 0.1mg?mL^-1 ）0、0.05、0.10、0.15、0.20、0.26、 0.30mL ， 用 無水乙醇逐級稀釋，配制質量濃度為 0、5、10、15、20、 26μg?mL^-1 和 30μg?mL^-1 的 1，2- 丙二醇標準系列溶液，臨用現配。

1.2.2 試劑配制

亞鐵氰化鉀溶液（ 92g?L^-1 ）：稱取 106g 亞鐵氰化鉀，加入適量水溶解，用水定容至 1000mL 。

乙酸鋅溶液（ 183g?L^-1 ）：稱取 220g 乙酸鋅溶于少量水中，加入 30mL 冰乙酸，用水定容至1000mL 。

1.3 樣品前處理

將液體乳放至室溫后搖勻，準確稱取混勻試樣 10g （精確到 0.01g ）于 50mL 具塞比色管中，加 2mL 亞鐵氰化鉀溶液（ 92g?L^-1 ），再加 2 mL 乙酸鋅溶液（ 183g?L^-1 ）用無水乙醇定容，渦旋混勻2min ，后以 8 000r?min^-1 冷凍離心 5min ，取上清過0.22μm 有機相濾膜過濾，所得濾液進氣相色譜儀測定。

1.4 氣相色譜條件

色譜柱：TG-WAXMS（ 30m×0.25mm ， 0.5μm ）；載 氣： 高 純 氮 氣（ 99.999 9% ）； 載 氣 流 速：1.2mL?min^-1 ；進樣量： 1.0μL ；進樣模式：分流進樣，分流比 10：1 ；進樣口溫度： 220^°C ；檢測器溫度： 260°C ；氫氣流速： 40mL?min^-1 ；空氣流量：400mL?min^-1 。

升溫程序為升溫至 80°C ，保持 1min ；以20^°C?min^-1 升溫至 180^°C ，保持 2min ；以 15^cmin-1 升溫至 220°C ，保持 5min 。

2 結果與分析

2.1 標準曲線與檢出限

標準系列工作液依次進氣相色譜儀進行測定，測得相應的 1，2- 丙二醇的色譜峰面積，以標準工作液的質量濃度為橫坐標，以 1，2- 丙二醇色譜峰的峰面積為縱坐標，繪制相應的標準曲線。1，2- 丙二醇保留時間為 7.630min ，標準曲線回歸方程為y=7.939 4x+0.003 1 ，相關系數 R²=0.9989 ，檢出限0.01g?kg^-1 。氣相色譜圖見圖1。

圖1 1，2- 丙二醇的氣相色譜圖

2.2 方法精密度與準確度

從市面上隨機購買2 個品牌的液體乳，經檢測均為陰性樣品。在陰性樣品中分別添加低（ 0.03g?kg^-1 ）、中（ 0.06g?kg^-1 ）、高（ 0.10g?kg^-1 ）3 個水平的標準品，按照 1.3 進行樣品前處理，對其精密度和準確度進行測定，實驗結果見表 1。

由《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）中附錄 F.2 可知，液體乳 1，2-丙二醇被測組分含量在 lt;100mg?kg^-1 時，實驗室變異系數 lt;5.3% 。被測組分含量在 lt;1000mg^.kg^-1 時，實驗室變異系數 lt;3.8% 。從表 1 可以看出，變異系數滿足標準要求。《實驗室質量控制規范食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）中附錄 F.1 可知，液體乳^1，2- 丙二醇當被測組分為 1～100mg?kg^-1 ，回收率為 90%～110% ，當被測組分 gt;100mg^.kg^-1 ，回收率為 95%～ 105% 。從表1 可以看出，回收率滿足標準要求。

表1 液體乳1，2- 丙二醇精密度

3 結論

本文通過優化樣品前處理的方式，新開發一種適用于液體乳中 1，2- 丙二醇的檢測方法。此優化實驗過程中加入亞鐵氰化鉀溶液和乙酸鋅溶液后，樣品黏性降低，在上機進樣過程中，減少了針內推桿和針壁的摩擦，保護了進樣針，延長了進樣針的使用壽命。實驗結果表明，該方法所測目標物 1，2- 丙二醇線性關系良好，前處理過程簡單有效，檢測結果準確可靠，精密度小，為檢測行業提供了可靠的技術支持，也對監管部門監管有積極意義。

參考文獻

[1] 中華人民共和國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.

[2]PILLAI U，HOTHI J C，BHAT Z Y.Severe propylene glycol toxicity secondary to use of anti-epileptics[J].American Journal of Therapeutics，2012，21（4）：106?109.

[3]ZHOU Y，ZHAO X，HU W，et al.Acute and subacute oral toxicity of propylene glycol enantiomers in mice and the underlying nephrotoxic mechanism[J].Environ Pollut，2021，290：118050.

[4] 孫雙雙. 麥趣爾檢出丙二醇 網紅奶變問題奶[J]. 中國食品工業 ，2022（13）：36-37.

[5] 趙婭鴻. 氣相色譜法測定食品中的防腐劑1，2- 丙二醇 [J]. 食品工程 ，2021（1）：51-53.

[6] 陳德斌， 許均圖， 陳冬虹， 等. 氣相色譜法測定液態奶中 1，2- 丙二醇的方法優化 [J]. 現代食品 ，2022（24）：206-208.

[7] 中華人民共和國國家計劃和生育委員會. 食品安全國家標準 食品中 1，2- 丙二醇的測定 ：GB 5009.251—2016[S].北京： 中國標準出版社，2016.