毛细管气相色谱法检测调味料中4-甲基咪唑

赵文素

(天津顶益食品有限公司方便面事业研发中心 天津300457)

创新技术

毛细管气相色谱法检测调味料中4-甲基咪唑

赵文素

(天津顶益食品有限公司方便面事业研发中心 天津300457)

建立了调味料中 4-甲基咪唑(4-MI)的毛细管气相色谱/氢火焰离子化检测器(GC-FID)的检测方法，采用DB-Innowax毛细管柱，样品经2,mL水溶解、乙醇定容后直接进气相色谱仪分析。实验结果表明：直接使用有机溶剂萃取的 4-甲基咪唑回收率偏低，其最低检出限为 0.02,mg/kg，加标回收率达到 95%以上。方法首次采用乙醇、水混合溶液作为萃取溶剂，具有简便、快速、回收率高的优点，可应用于市售调味料中4-甲基咪唑的检测。

4-甲基咪唑 气相色谱仪/氢火焰离子化检测器 调味料

焦糖色素是一种在世界范围内广泛使用的食品色素，全世界每年消耗量约20万t，其中 90%以上用在食品和饮料中，我国的焦糖色素主要用于酱油及其他调味品中，但在焦糖色素生产过程中会产生一种有害物质——4-甲基咪唑。动物毒理学实验证明：4-甲基咪唑对小鼠的LD50值为370,mg/kg体重，[1]可产生惊厥甚至诱发癫痫症。[2]因此，世界卫生组织和我国的国家卫生标准 GB 8817-2001[3]均规定氨(铵)法生产的焦糖色素中4-甲基咪唑的含量不能超过0.02%。如何快速、准确地测定市售调味料中 4-甲基咪唑的含量，确保市售调味料中 4-甲基咪唑含量符合标准，是质检部门及消费者关注的重点。

目前调味料中 4-甲基咪唑的测定方法有薄层层析法、[4]气相色谱法、[5，6]离子色谱法、[7]高效液相色谱法[8]等。本文采用乙醇/水溶解，直接进样的方法测定调味料中 4-甲基咪唑含量，国内外尚无文献报道，并对目前市场在售的调味料中 4-甲基咪唑的含量进行了检测，为消费者及质检部门制定调味料中 4-甲基咪唑限量标准提供了科学依据。

1 实验部分

1.1 仪器、材料和试剂

Agilent 6890气相色谱仪/氢火焰离子化检测器(美国安捷伦科技公司)配自动进样器；DB-Innowax毛细管柱及色谱工作站；Milli-Q超纯水仪(美国Millipore公司)。

4-甲基咪唑标准品(98%)、市售调味料、无水乙醇为分析纯，超纯水(经过Milli-Q超纯水仪过滤)。

1.2 气相色谱/质谱分析条件

色谱柱：DB-Innowax毛细管柱[30,m×0.32,mm(i.d)×0.25,µm]。柱温采用程序升温，50,℃保持1,min，以 10,℃/min 升高到 280,℃保持 3,min，进样口温度 250,℃。离子源：检测器温度 280,℃。氢气：30,mL/min。空气：300,mL/min。载气：氮气。流速：1.0,mL/min，不分流进样，进样体积 1,µL。

1.3 溶液的配制

准确称取 0.102 0,g 4-甲基咪唑置于 100,mL容量瓶中，用乙醇溶解并定容至刻度，充分溶解后，配制浓度为 1,020,mg/L标准储备液，备用。配制10,mg/L的4-甲基咪唑标准储备溶液，备用。

1.4 样品前处理步骤

准确称取固体调味料样品 1.000,g样品，加入2,mL水超声溶解，并转移至 10,mL容量瓶中，乙醇定容至刻度，摇匀，过 0.45,µm 滤膜后取 1,µL 供GC/MS进样。

2 结果与讨论

2.1 GC/FID条件的优化

经过对色谱条件的优化，4-甲基咪唑的色谱图(见图1)峰型良好，调味料样品中4-甲基咪唑与干扰物完全分开(见图2)。

图1 10 µg/mL 4-甲基咪唑的色谱图Fig.1 Chromatogram of 10 μg/mL 4-methyl imidazole

图2 调味料中4-甲基咪唑的色谱图Fig.2 Chromatogram of 4-methyl imidazole in seasoners

2.2 萃取溶剂的考察

由于调味料中 4-甲基咪唑主要来源于焦糖色素，有机溶剂很难从焦糖色素中直接把它提取出来，导致回收率偏低(见图 3)。本文试验了纯溶剂提取如：乙醇、乙酸乙酯、石油醚、二氯甲烷等萃取溶剂直接萃取调味料中 4-甲基咪唑，效果均不理想(见表1)。于是首次采用少量水溶解调味料样品，再用乙醇萃取，实验简便、快速，回收率达到95%以上。

图3 萃取溶剂对4-甲基咪唑萃取率的影响Fig.3 Impact of extracting solvent on the extraction rate of 4-methyl imidazole

表1 4-甲基咪唑的加标回收率及精密度Tab.1 Standard recovery rate of 4-methyl imidazole and its degree of precision

2.3 标准曲线和方法检出限

以10,mg/L的4-甲基咪唑标准品储备液为母液，分别配制 4-甲基咪唑浓度为 50,µg/L、100,µg/L、200,µg/L、500,µg/L、1,000,µg/L、5,000,µg/L 的系列标准溶液，以峰面积y对4-甲基咪唑浓度(µg/L)绘制标准曲线，并求得线性回归方程 y＝2,799,x＋3,022和相关系数 R2＝0.999,2。调味料中 4-甲基咪唑的最低检出限为0.02,mg/kg。最低检出限为按1.4步骤处理样品所能检测到的调味料中 4-甲基咪唑的浓度(以 3倍信噪比计算)。

2.4 方法的回收率及精密度

向调味料中加入一定量的 10,mg/L 4-甲基咪唑储 备 液 ，加 入 量 分 别 为 100,µg/kg、500,µg/kg、1,000,µg/kg(折合至精料样品中)，按方法 1.4处理样品，取 1,µL进行 GC/MS分析，4-甲基咪唑的回收率大于95%，精密度分别为3.7%、1.6%、4.9%。

3 实际样品的测定

购买市场上在售的调味料，按方法1.4样品前处理方法处理样品，取1,µL进行GC/FID分析。具体检测结果见表2。

表2 市售调味料4-甲基咪唑的含量Tab.2 The content of 4-methyl imidazole in commercially available flavorings

4 讨 论

本文采用超纯水超声溶解、乙醇定容直接进样的前处理方法，建立了调味料中 4-甲基咪唑的毛细管气相色谱/氢火焰离子化检测器(GC-FID)的检测方法，具有操作简便、快速、回收率高的优点。通过对当下销售的调味料中 4-甲基咪唑的检测结果可以看出(见表2)，市售调味料基本都含有较高含量的 4-甲基咪唑，目前我国还没有关于调味料中 4-甲基咪唑的限量标准，希望国家相关部门在科学调研的基础上制定相应的标准，以保护消费者的健康不受损害。

［1］Nishie K.，Waiss A.C.，Keyl A.C. Toxicity of methylimidazoles[J]. Toxicologyand Applied Pharmacology，1969(14)：303-307.

［2］Yuan J. H.，Burka L. T. Toxicokinetics of 4-methyl imidazolein themale F344 rat[J]. Xenobiotica，1995(25)：885-894.

［3］食品添加剂 焦糖色(亚硫酸铵法、氨法、普通法)[S]. GB8817-2001.

［4］冯彩群. 蔗糖中4-甲基咪唑检测方法的探讨[J]. 中国卫生检验杂志，2000，10(1)：48-49.

［5］邓贤勇，张涛. 气相色谱法分析4 -甲基咪唑[J]. 化学世界，1997(4)：213-215.

［6］郭小莉，陈敏，张世湘，等. 毛细管气相色谱法测定焦糖色素中的4-甲基咪唑[J]. 食品科学，2005，26(2)：169-171

［7］National Board of Health，Drug Standardization Laboratory. Quantitative ion-pair extraction of 4-methylimidazole fromcaramel color and its determination by reversed phase liquid chromatography[J]. Journal of Chromatography，1981(211)：213-221.

［8］Klejidus B.，Morsvcova J.，Kuban V. Reversed-phase high-performance liquid 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，2003(477)：49-58.

Determination of 4-methyl Imidazole in Seasoners by Capillary Gas Chromatography

ZHAO Wensu
(Tianjin Tingyi Food Co.，Ltd. R & D Center，Tianjin 300457，China)

A detection method of 4-methyl imidazole(4-MI)in seasorners by capillary gas chromatography/flame ionization detector(GC-FID)was invented. Samples were analyzed with gas chromatograph after dissolved in 2,mL water using DB-Innowax capillary column and then volume fixed in ethanol. Experimental results showed that the recovery rate of organic solvent extraction of 4-methy limidazole is relatively low，with the detection limit of 0.02,mg/kg and a recovery rate of standard addition more than 95%. Featuring the pioneering adoption of ethanol，the method took water mixed solution as an extraction solvent. Simple，fast and with high recovery rate，the method can be applied to the detection of 4-MI in commercially available flavorings.

4-methyl imidazole；gas chromatograph/flame ionization detector；seasoner

TS217.2

A

1006-8945(2014)08-0005-02

2014-07-06