气相色谱法检测月饼中的脱氢乙酸

2013-12-24孔祥建冯亮冯福所曾思英卢婷婷

化学分析计量 2013年3期

孔祥建，冯亮，冯福所，曾思英，卢婷婷

（遂宁市产品质量监督检验所，四川遂宁 629000）

脱氢乙酸是国家批准使用的人工合成防腐剂，近年来被广泛使用。脱氢乙酸是一种广谱、抑菌力极强的防霉防腐剂，对霉菌、酵母菌、细菌有较强的抑制能力［1］，但对人和动物存在一定的毒害性，其添加必须在规定范围内按规定限量使用。GB 2760-2011《食品添加剂使用卫生标准》中规定脱氢乙酸用于月饼中的最大使用量为0.5 g／kg［2］，然而目前存在企业违规超标使用的现象，因此对月饼中的脱氢乙酸进行准确、快速的定量检测非常重要。

食品中脱氢乙酸的检测方法一般依据国家标准GB 5009.121-2003，样品经过有机相、无机相反复萃取净化后用气相色谱测定［3］。由于该标准仅适用于果汁、腐乳、酱菜，在处理月饼等高糖、高脂、高蛋白含量的复杂基质的样品时，乙醚提取过程的乳化现象特别严重，影响了提取率，回收率较低；而且采用填充柱作为分离柱，其柱效低，灵敏度不高，检出限、分离效果和重现性都不理想。因此，建立一套适合月饼等复杂基质食品中脱氢乙酸的气相色谱检测方法，对于提升食品质量监督检验能力，规范食品生产秩序具有重要的意义。

笔者以月饼为试材，针对乙醚提取过程中乳化严重的问题，改进了样品前处理方法，选用Rtx-5弱极性毛细管柱作为分离柱［4］，优化GC色谱条件，建立了毛细管柱气相色谱法测定月饼等复杂基质食品中脱氢乙酸的方法，并对所建立的检测方法进行了系统的方法验证。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：GC-2010 Plus型，日本岛津制作所；

自动进样器：AOC-20i+S型，日本岛津制作所；

乙醚、丙酮：重蒸；

无水硫酸钠、氯化钠：分析纯；

硫酸：10%（体积分数）；

硫酸锌溶液：120 g／L；

氢氧化钠溶液：20 g／L；

脱氢乙酸标准品：纯度大于99.5%，国家标准物质中心；

实验用水为三级水。

1.2 试样制备与提取

称取5.0 g充分磨碎的均匀试样于100 mL容量瓶中，加入20 mL蒸馏水，5 mL硫酸锌溶液，摇匀，用氢氧化钠溶液调节pH值至7～8，加水定容至刻度，过滤。准确吸取20.0 mL滤液于100 mL比色管中，加氯化钠至饱和，用硫酸调节pH值至酸性，分别用50，50，30 mL乙醚提取3次，静置分层，用吸管转移乙醚层，经无水硫酸钠脱水后，收集乙醚于250 mL锥形瓶中，50℃水浴中浓缩至近干，氮吹除去残留溶剂，用丙酮定容后供色谱测定。

1.3 色谱条件

色谱柱：Rtx-5毛细管柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm，美国Restek公司）；进样量：0.5 μL；分流比：1∶40；进样口温度：240℃；线速度：25.0 mL／min；柱流量：0.95 mL／min；柱温：50℃保持1 min，以15℃／min的速率升温至230℃，保持2 min；检测器：FID；检测器温度：240 ℃；尾吹：30.0 mL／min；H2流速：40 mL／min；空气流速：400 mL／min。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

本实验选择弱极性Rtx-5毛细管柱，采用程序升温，目标峰分离度良好，峰型较佳，保留时间在8.4 min左右。色谱条件见1.3，标样气相色谱图见图1。

2.2 改进样品前处理对测定结果的影响

实验分别采用本实验方法和国标GB／T 5009.121-2003中的处理方法对月饼中脱氢乙酸的含量进行测定，结果见表1。由表1可以看出，采用本法测得的试样含量高于国标法处理的试样，且回收率明显高于未进行沉淀蛋白处理的试样，这说明经硫酸锌试剂沉淀和过滤处理，可以有效减轻有机相萃取时出现的乳化现象，有利于萃取完全；本法中样品提取过程处理简单，回收率高，且节约了有机溶剂。

表1 样品前处理对于回收率的影响

2.3 线性方程与线性范围

将浓度分别为0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mg／mL的脱氢乙酸标准溶液，按照上述色谱条件，进样0.5 μL，进行GC分析，测定不同浓度脱氢乙酸的峰面积，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，结果见表2。

表2 标准溶液浓度与峰面积

2.4 检出限与定量限

方法的检出限［5］是指在通过某一分析方法全部测定过程后，被分析物产生的信号，能以95%置信度区别于空白样品而被测定出来的最低浓度。以“最低浓度检测结果+3倍标准差”作为检出限。IUPAC定义定量限（LQD）为“当被测组分浓度能产生比空白足够大的信号，这个信号能被良好操作实验室在常规操作条件下以指定的置信水平定量检出，这个浓度就是定量测定下限”，即可以“最低浓度检测结果+10倍标准差”所对应的浓度作为定量限［7］。

本试验将样本溶液不断稀释，按照1.3色谱条件，进样0.5 μL，进行GC分析，确定检出限，直到目标物的峰高与基线噪音之比为2～3时［6］，连续重复测定9次，根据每次的积分峰面积，外标法计算其对应的浓度，计算标准差s，结果见表3。

表3 脱氢乙酸检出限测定结果

本试验以信噪比S／N=3计，经计算，检出限为0.24 μg／mL，定量下限为0.32 μg／mL。

图1 脱氢乙酸标样气相色谱图（丙酮为溶剂）

以称样量5.0 g计，本方法检测月饼中脱氢乙酸的检出限约为4.8 mg／kg，可以满足检测需要［3］。

2.5 加标回收试验

选取月饼样品5份，以双平行测定结果的平均值作为样品中脱氢乙酸的实际含量，加入一定量标准品后，使其每份含标准物质0.2 g／kg，再以双平行测定结果的平均值作为加标结果，计算加标回收率，检测结果见表4。由表4可知，脱氢乙酸的回收率在87.9%～94.4%之间。

表4 脱氢乙酸加标回收率结果

2.6 精密度试验

取样品12份，加标样使每份样品含标准物质0.3 g／kg，分别按1.2的方法进行处理，各进样0.5 μL进行GC分析，以外标法定量，结果见表5。由表5可知，测定结果的相对标准偏差为2.5%，说明该方法具有较高的精密度。

3 结论

选用Rtx-5弱极性毛细管柱测定月饼中的脱氢乙酸，通过优化色谱条件，获得了良好的峰型和分离度，建立了最佳GC测定条件；针对月饼基质复杂，蛋白、脂类、糖类含量高，改进了样品提取及净化方法，消除了乙醚提取过程中的乳化现象，提高了萃取效率。通过验证，证实该方法可以准确地进行月饼等复杂基质中脱氢乙酸的定性、定量分析检测，具有一定的应用推广价值。