毛细管气相色谱法同时快速测定饮料中10种防腐剂＊

杨金玲 江 阳 薛 勇 孙成均△

（1济宁医学院法医学与医学检验学院，山东 济宁272067；2四川大学华西公共卫生学院研究生，四川 成都610041）

食品防腐剂能防止由微生物引起的腐败变质，延长食品保质期，已广泛应用于食品中，其中包括饮料。由于食品防腐剂均具有一定毒性，须严格按《食品添加剂使用标准》［1］规定添加，不能超标和超范围使用。为方便饮料中多种防腐剂的快速监测，需建立能同时测定多种防腐剂的检测方法。目前，食品中防腐剂的测定方法国内外已有许多报道［2－7］。但现有方法或操作繁琐、试剂消耗量大、成本高或不能同时检测多种防腐剂。本研究建立了能够同时快速检测不同种类饮料中10种防腐剂的毛细管气相色谱快速分析方法，采用蒽作内标物质，优化了样品前处理方法，故本法具有简便、快速、准确、实用性强等特点，适用于饮料中多种防腐剂的同时快速检测。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

Agilent 6890气相色谱仪，配备FID检测器；标准品丙酸、苯甲酸甲酯、苯甲醇、山梨酸、苯甲酸、脱氢乙酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、蒽（内标），含量均大于99%。乙酸乙酯、氯化钠、盐酸均为分析纯。

1.2 色谱条件

色谱柱为FFAP柱（SGE，25m×0.32mm×0.25μm）；进样口温度为250℃，分流比10∶1。程序升温为初始温度180℃，保持4min；以40℃／min升至230℃，保持8min。程序升流为初始流速1ml／min，保持3min；以40ml／min升至3ml／min，保持9min；检测器温度为250℃，尾吹流量30ml／min。载气为氮气（纯度99.999%），氢气流量35ml／min，空气流量350ml／min。进样量1μl。

1.3 标准溶液的配制

准确称取各标准物质20.0mg分别置于10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容，配成浓度均为2.00mg／ml的标准储备液；准确称取蒽10.0mg置于10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容，配成浓度为1.00mg／ml的内标溶液；分别吸取一定量各储备液，用乙酸乙酯逐级稀释成质量浓度分别为50～400μg／ml（丙酸），20～200μg／ml（苯甲酸甲酯与苯甲醇），20～240μg／ml（山梨酸、苯甲酸、脱氢乙酸、对羟基苯甲酸酯类）的混合标准应用液。

1.4 样品前处理

称取（或吸取）均匀饮料样品0.50g（0.50ml）于5ml离心管中（pH值≥4的样品用盐酸酸化至pH＜4.0），加入少量氯化钠固体，准确加入40μl内标溶液和960μl乙酸乙酯，漩涡混合3min，6000r／min离心1min，吸取上清液置于比色管中，加入1ml乙酸乙酯再提取一次，合并提取液待测。对于基体复杂的样品，向提取液中再加2ml饱和氯化钠溶液洗涤，离心后取上清液待测。

1.5 测定

分别进样1μl混合标准应用液，以各防腐剂浓度对相应峰面积与内标（蒽）峰面积之比绘制标准曲线。同时进样1μl试样溶液，根据试样中被测物峰面积与内标峰面积之比，与标准曲线比较确定进样液中待测物质的含量，再根据称样量和提取液体积计算样品中防腐剂含量［8］。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件优化

本实验中各组分沸点和极性差异大，为实现较好分离，对色谱条件进行了优化选择。结果表明，采用恒温和恒流模式时，难以实现完全分离，故采用程序升温结合程序升流模式。进样口温度低于200℃时，沸点高的对羟基苯甲酸酯类物质难以完全气化，但温度过高，与初始柱温差距较大，部分组分容易在色谱柱中冷凝，故选择250℃。较低的检测器温度影响结果的灵敏度，高于250℃时，无明显变化，故选择250℃。由于防腐剂在食品中含量较高，不分流进样容易造成色谱柱过载，溶剂峰拖尾，但当分流比过大时，分流歧视效应增大，沸点高的对羟基苯甲酸酯类物质检测灵敏度明显下降，所以选择10∶1的分流比。以蒽为内标物，其结构性质与待测组分接近，保留时间位于酸与酯类之间，各组分含量对其与内标物峰面积之比绘制的标准曲线线性相关系数在0.9986～1.000之间。在优化色谱条件下的标准色谱图见图1。

图1 10种防腐剂的标准色谱图

2.2 样品处理方法优化

采用液—液萃取方式，经反复实验对比，发现乙酸乙酯提取效率高，简化了操作，且响应值最高。对比了超声提取和漩涡混合提取的效果，发现漩涡混合提取的效果优于超声提取。由于食品中防腐剂形态多是待测组分的盐类，如山梨酸钾和苯甲酸钠，故需用盐酸酸化使其转变成分子态可提高萃取效率。但当试样pH低于4时，无需酸化。

试验了氯化钠对萃取效果的影响。结果表明，当加入氯化钠时，可有效减少乳化现象，提高萃取效率。对于基体复杂的样品，如乳饮料，其基质效应明显，提取液直接测定时发现干扰严重，且峰形变差。故采用饱和氯化钠溶液洗涤提取液后测定，大大减小了杂质干扰。

2.3 线性范围、线性方程与检出限

在本色谱条件下，内标工作曲线和标准曲线之间无显著性差异，故用标准曲线代替工作曲线。方法实际线性范围很宽，未试验线性范围上限。各组分的线性回归方程、相关系数、以3倍噪声分别计算的方法检出限，见表1。

表1 方法线性回归方程、相关系数、检出限（n＝6）

2.4 方法的精密度和回收率

以酸乳为样品，加入不同量标准溶液后进行测定，并计算回收率和相对标准偏差（RSD），结果见表2。除对羟基苯甲酸乙酯低浓度加标回收率在85.0%以下，其他各组分都在85.0%～115%之间。

表2 方法加标回收率与相对标准偏差（n＝6）

2.5 实际样品测定

在市场随机采集不同种类饮料样品11份，按本法测定，结果表明，所检饮料中的防腐剂以苯甲酸为主。所检某冰茶饮料中苯甲酸的含量为0.284g／kg，超出GB 2760—2011《食品添加剂使用标准》中规定（苯甲酸在碳酸型饮料中最大允许添加量0.2g／kg），而其他样品中苯甲酸含量均未超出国家标准。在果酒样品还同时检测出山梨酸，但未超过国家标准。在所检饮料样品中均未检出对羟基苯甲酸酯类防腐剂。丙酸在饮料中禁止添加，但在某酸乳饮料中仍检出丙酸。值得注意的是，在检出含有防腐剂的6种样品中，只有2种饮料注明含有防腐剂，其他均未注明。而我国新颁布的《食品添加剂使用标准》只提出苯甲醇可以添加在食品中，但未明确规定在食品中的添加限量。这说明，饮料行业不规范使用食品防腐剂的现象还较常见，某些产品的质量仍然不容乐观，而我国国家卫生标准仍然有待进一步完善。

［1］ GB 2760－2011［M］.食品添加剂使用标准，2011：5－72.

［2］ 陈琦，凌云，张峰，等.搅拌棒吸附萃取结合气相色谱／质谱／质谱法同时测定饮料和果酱中的7种防腐剂［J］.分析化学，2010，38（8）：1156－1160.

［3］ 向俊，徐建双，毛丽秋.液相微萃取／气相色谱－质谱法分析食品中的防腐剂和抗氧化剂［J］.分析科学学报，2011，26（2）：187－190.

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