凝胶渗透色谱-气相色谱法测定食品中BHA、BHT

李东旭（天津市静海县质量监督检验所，天津301600）

凝胶渗透色谱-气相色谱法测定食品中BHA、BHT

李东旭
（天津市静海县质量监督检验所，天津301600）

建立了凝胶渗透色谱-气相色谱法测定油炸食品中丁基羟基茴香醚（BHA）和二丁基羟基甲苯（BHT）两种抗氧化剂。采用乙酸乙酯-环己烷（体积比为1∶1）溶液提取样品中BHA和BHT。提取液经凝胶渗透色谱（GPC）净化。采用配有FID检测器的气相色谱进行测定。方法准确度高、稳定性好。加标回收率为85.7%～94.0%。BHA和BHT检出限为0.002mg/mL。BHA和BHT在5mg/L～100mg/L时，线性相关系数在0.9996以上。

凝胶渗透色谱；气相色谱；BHA；BHT

我国年人均食用油用量大，保证油脂的品质至关重要。为了防止油脂发生褪色、褐变、酸败与产生有害物质［1］，人工合成的酚类抗氧化剂丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）被广泛的添加在食品生产领域。BHA和BHT常温状态下为白色或微黄色结晶状粉末，有特异酚类臭味及刺激性气味。BHA 和BHT等酚型抗氧化剂与油脂氧化所产生的过氧化物结合，中断自动氧化反应链，阻止氧化［2］，延长货架期。但过量添加BHA、BHT等酚型抗氧化剂会损害人体健康［3］，实验表明过量使用这些合成抗氧化剂会导致大鼠产生多种肿瘤和癌症［4］，BHT有抑制人体呼吸酶活性等嫌疑并且可在人体内蓄积［5］。加上我国年人均食用油用量大，对人们的健康非常不利。采用准确的检测方法，严格控制BHA、BHT等酚型抗氧化剂的添加量具有重要的意义。

目前，油脂抗氧化剂检测前处理是分析中的薄弱环节，不仅需要耗费大量的时间，同时也容易导致误差，研究与开发油脂抗氧化前处理方法对提高检测准确性和加快检测速度有重要作用。凝胶渗透色谱是根据溶液中溶质分子的体积大小不同进行分离。凝胶渗透色谱对流动相的要求不高，实验条件比较温和、重复性好、分析速度快、溶质回收率高，这些优点使凝胶渗透色谱在样品的前处理中具有独特的分离效果。对于净化含脂肪、色素较多的样品具有明显的优势，凝胶渗透色谱被越来越广泛的用于从油脂基质中分离小分子［6］。综合上述情况，本文针对凝胶渗透色谱-气相色谱法测定富含油脂的食品和食用油中抗氧化剂进行试验，结果表明检测准确，检测限低，稳定性好。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1仪器

7820A气相色谱仪（配有FID检测器）：美国安捷伦；凝胶渗透净化系统（配有20 mm×300 mm的Biobeads S×3凝胶净化柱：北京莱伯泰科仪器有限公司；RE3000 A型球磨口式旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；GM-0.33A隔膜真空泵：天津市津腾实验设备有限公司；Mettler Toledo XS204分析天平（精确至0.1 mg）。

1.1.2材料

市售食用油。

1.1.3试剂

环己烷（色谱纯）、乙酸乙酯（色谱纯）、无水乙醇（色谱纯）：天津市光复精细化工研究所；丁基羟基茴香醚（BHA，纯度100%）、二丁基羟基甲苯（BHT，纯度100%）：Accustandard America。

1.2方法

1.2.1色谱分析条件

色谱柱为Hp-1 19091Z-213柱（30 m×0.32 mm× 1.0 μm），载气为高纯氮气（纯度≥99.999%）；进样方式：分流进样（分流比，20∶1）；恒流模式：氮气流速为2.0mL/min；氢气流速：30mL/min；空气流速：300mL/min；进样口温度：220℃；检测器温度：250℃；进样量：1 μL；柱温采用程序升温：始温120℃，以10℃/min升到160℃，以30℃/min升到250℃，保持2 min。

1.2.2标准溶液的配置

准确称取BHA、BHT标准品各50.0 mg于50 mL容量瓶中，用乙醇溶解并定容至刻度，摇匀，分别配置成质量浓度为1.0 mg/mL的混合标准储备液溶液，于4℃保存，备用。临用前，各取混合标准溶液0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mL于100 mL容量瓶中，用乙醇定容到刻度，配置成浓度为5、10、20、50、100mg/L混合标准溶液系列。1.2.3油样BHA、BHT的提取

准确称取0.5 g（精确至0.1 mg）油样于10 mL比色管中，加入乙酸乙酯-环己烷（体积比为1∶1）使油样溶解并定容至刻度，振荡2 min，将溶液过0.45 μm有机相滤膜后转移至GPC样品瓶中，待上凝胶渗透净化系统净化。

1.2.4样品净化与溶剂置换

将1.2.3节中待净化液上配有20 mm×300 mm的Biobeads S×3凝胶净化柱的GPC进行净化，进样量为2 mL，流动相为乙酸乙酯-环己烷（体积比为1∶1），流速为5 mL/min，紫外检测器的波长选为280 nm，收集9.5 min～13.0 min的流出液。将收集液用旋转蒸发仪（温度为45℃）浓缩至近干，用1 mL乙醇定容，待上气相色谱检测。

2　结果与分析

2.1样品净化方法的选择

国标中的硅胶-弗罗里矽土层析柱分离，二氯甲烷洗脱，洗脱时间和流速难以掌握，浓缩后的样品，用二硫化碳定量，处理麻烦，杂质含量多，在进行气相色谱分析时对色谱柱的损害较大。林春晓［7］、赵春娜［8］、石相莉［9］、Lan Guo［10］等用乙醇、甲醇等液-液萃取法比较方便，但溶剂沸点较高，浓缩成本较高且萃取液对毛细柱损害较大且杂峰较多。本文选择凝胶渗透净化系统净化。凝胶渗透色谱是以多孔凝胶作固定相，根据被分离物质分子量大小不同从而达到分离目的。在净化含脂肪、色素较多的样品时具有明显的优势。

2.2GPC收集时间的确定

称取0.5 g食用油样品按照1.2.3节进行提取，上凝胶渗透净化系统净化，获得食用油样品基质的GPC净化色谱图1。称取BHA、BHT标准品各0.01 g（精确至0.1 mg）加入到50 g（精确至0.1 mg）食用油样品中，搅拌直至食用油样品充分溶解标准品，称取0.5 g按照1.2.3节进行提取，上凝胶渗透净化系统净化，获得食用油样品加标的GPC净化色谱图2。

图1　空白油样在GPC上流出曲线图Fig.1　Graph of blank oil in GPC

图2　加标油样在GPC上流出曲线图Fig.2　Graph of standard addition oil in GPC

由图1、图2对比可见，食用油中主要成分分子量800以上的脂肪酸甘油酯先流出，而分子量为180.25 的BHA和分子量为220.36的BHT稍后流出，因为大分子不进入凝胶孔洞，沿多孔凝胶胶粒间隙流出，先被洗脱。小分子进入大部分凝胶孔洞，在柱中被强滞留，后被洗脱。由图1可见9.5 min之前食用油样品基质成分全部流出GPC净化柱，收集9.5 min流出液检测，未发现BHA、BHT。收集10 min流出液检测，开始检出BHA、BHT，据此确定开始收集时间为9.5 min。从图2可看出BHA、BHT全部流出时间在13 min之前，因此选择9.5 min～13.0 min作为流出液的收集时间，可较完全的将目标化合物从食用油样品中分离出来，避免气相色谱检测时油脂基质对色谱柱的损伤。

2.3气相色谱图

将2.2节收集的食用油样品加标的凝胶净化液按照1.2.4节进行溶剂置换，将置换溶液上气相色谱检测，得色谱图3。以乙醇做溶剂，将20 mg/L的BHA、BHT标样上气相色谱检测，得色谱图4。由图可见经过凝胶净化处理后的净化液杂质较少，净化效果理想。

图3　GPC处理后色谱图Fig.3　GPC chromatograms after processing

图4　BHA、BHT标样色谱图Fig.4　BHA，BHT sample chromatograms

2.4标准曲线回归方程及线性关系试验

将1.2.2节混合标准溶液进行气相色谱测定，以峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标绘制标准曲线，得线性回归方程及相关系数。以基线噪声3倍峰面积对应的质量浓度为检出限（RSN=3），见表1。

表1　BHA、BHT的回归方程、相关系数与检出限Table 1　Regression equations，correlation coefficients and detection limits for BHA，BHT

2.5加标回收及精密度试验

选用经测定不含BHA、BHT的植物油4 g作为空白样品，进行添加试验，添加至BHA、BHT浓度分别为50、200、1 000 mg/kg，按照1.2.3节和1.2.4节进行处理，按1.2.1节上气相色谱进行检测。每个添加水平测定6次，计算平均回收率和相对标准偏差，见表2。

表2　BHA、BHT的回收率Table 2　Recovery rates of BHA，BHT

测定结果表明，3个加标水平BHA回收率范围为85.7%～92.6%、BHT回收率范围为86.3%～94.0%，BHA相对标准偏差（RSD）范围为3.2%～4.4%、BHT相对标准偏差范围为2.8%～3.6%，回收效果理想，稳定性好，可以应用于同时检测油脂中BHA、BHT含量。

3　结论

本文确立了用北京莱伯泰科仪器有限公司凝胶渗透净化设备和安捷伦7820A气相色谱仪检测油脂中BHA、BHT抗氧化剂含量。凝胶渗透净化设备净化简便、效果好，气相色谱定量准确度高、精密度好。该方法准确的检测出油炸食品等富含油脂食品中BHA、BHT抗氧化剂含量，为食品监管提供抗氧化剂检测依据，有效保护了人们的健康。

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［2］朱晓玲，刘杰，范志勇，等.凝胶渗透色谱-高效液相色谱法同时测定食用油中BaP、BHA、BHT、TBHQ、DBP、DEHP［J］.食品科学，2013，34（24）：258-262

［3］许俊妹，林长虹，黄达锴.高效液相色谱法测定植物油中TBHQ、BHA和BHT方法优化研究［J］.广大化工，2010，37（5）：218-219

［4］ Barlow S M.Toxicology aspects of antioxidants used as food additives，in food antioxidants［M］.London-New York：Elsevier Applied Science，1990：253-307

［5］游飞明，翁其香.气相色谱法快速测定油脂及加工食品中的BHA、BHT、TBHQ［J］.福建分析测试，2005，14（4）：2290-2292

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Determination of BHA，BHT in Foods by Gel Permeation Chromatography and Gas Chromatography

LI Dong-xu （Quality Supervision Test Institute of Jinghai County，Tianjin 301600，China）

A method was developed for determination of butylated hydroxyanisole（BHA），butylated hydroxytoluene（BHT）in fried foods by gel permeation chromatography and gas chromatography.The BHA，BHT were extracted from samples with cyclohexane-ethylacetate（1∶1，volume ratio）.The extract was cleaned up by gel permeation chromatography.Then it was detected by gas chromatography with FID detector.The method is accurate and stable.The recovery rate was 85.7%-94.0%.The BHA and BHT detection limits were 0.002 mg/mL.The linear range of the determination was 5 mg/L-100 mg/L and the linear correlation coefficient was above 0.999 6. Key words：gelpermeationchromatography；gaschromatography；BHA；BHT

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.15.042

李东旭（1982—），男（汉），工程师，硕士，研究方向：食品检测。

2015-04-06