气相色谱法同时检测含油脂食品中BHA、BHT和TBHQ的改进

王 萍 郭金英 任国艳 崔国庭 吴 影

(河南科技大学食品与生物工程学院，河南 洛阳 471023)

含油脂食品或食用油脂若长期保存在不适宜的环境下，油脂会与空气发生反应，产生一系列化学变化分解出氧化物及过氧化物，常见的有酮、醛、低级脂肪酸等[1-3]，这种现象被称为酸败。为了防止食品发生酸败，延长食品的保质期，需要加入适量抗氧化剂，其中BHA、BHT、TBHQ是最为常见的3种酚类合成抗氧化剂，能够延缓食品变质，使食品贮存期延长，有利于维护食品的稳定性，可单独使用也可以混合使用[4-5]。然而，抗氧化剂食品摄入过量也会对人体产生一定的危害，损害肝、肾、脾。因此，中国在食品加工行业抗氧化剂使用量都有明确的规定，GB 2760—2011《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中对BHA、BHT和TBHQ都限量使用，在油及油脂食品中的限量均不得高于0.2 g/kg[6]。

检测含油脂食品中的抗氧化剂存在基底干扰较多、检测前处理复杂、检测精度不高的难题。传统气相色谱法测定食品中抗氧化剂程序是先将油脂溶解于己烷，用乙腈和80%乙醇混合溶液萃取，然后除去溶剂，经硅烷化处理，再进行检测[7]。如果以DC-200为固定相，则BHA出峰在前，BHT在后。若以极性大Carbo wax 20M为固定相，则出峰顺序相反。硅烷化抗氧化剂在气相色谱图上出峰顺序依次为：BHA、TBHQ、BHT、PG。该方法存在步骤烦琐、耗费试剂多、检测时间长等缺点,样品量大时难以满足工作需要。因此部分研究者[8]对该法不断进行改进，改进方向主要是在油样预处理程序方面，进一步提高了食品检测灵敏度及质量，但操作比较复杂。

本研究拟对GB/T 23373—2009《食品中抗氧化剂丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)与特丁基对苯二酚(TBHQ)的测定》的气相色谱法进行改进，旨在建立一种简便、快捷、准确的含油脂食品中抗氧化剂的检测方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料

甲醇：色谱纯，北京迪玛欧泰科技发展中心；

标准品BHA(MANHAGE,批号：160622，含量：99.4%)、BHT(MANHAGE,批号：160713,含量：100.0%)、TBHQ(Stanford Analytical Chemicals 批号：AP160718-12含量：99.32%)：郑州富太化工产品有限公司。

1.2 试验设备与仪器

气相色谱仪：安捷伦7890B型，联和层析贸易(上海)有限公司；

色谱柱：安捷伦HP-5MS毛细管柱，规格为30 m×0.32 μm×0.25 mm，上海楚定分析仪器有限公司；

超声波清洗器：SYV-22-600DTD型，郑州生元仪器有限公司；

离心机： TDZ5-WS型，上海卢湘仪离心机仪器有限公司；

漩涡混合器：SK-1型，常州丹瑞实验仪器设备有限公司；

旋转蒸发器： RE-5299型，上海羌强仪器设备有限公司；

氮吹仪： NV24A-Ⅱ型，天津博纳艾杰尔科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 色谱条件 试验期间需要对色谱条件进行良好的控制，主要包括以下几个要素：① 柱温：以80～250 ℃为宜，以1 ℃/min起始，逐渐加快升温速率，20 min达到250 ℃；② 汽化室保持适宜的温度为230 ℃；③ 检测器温度设置为250 ℃；④ 对柱前压进行合理控制，以1 260 Ps为宜；⑤ 分流比控制在5∶1；⑥ 设置进样量1.0 μL；⑦ 氮气吹入速率以30 mL/min为宜，氢气速率以40 mL/min为宜；⑧ 空气速率为300 mL/min。

1.3.2 标准溶液配制 分别精密称取0.05 g BHA、BHT、TBHQ，置于50 mL容量瓶中，采用甲醇溶解混合物，经过定容处理后，充分摇匀，混合标准储备液配置浓度以1.0 mg/mL为宜。然后分别吸取0.10，0.20，0.50，1.00，2.00 mL储备液，分别置于10 mL容量瓶中，采用甲醇定容，充分摇匀。

1.3.3 前处理操作 针对含油脂加工食品样品，则对其中最具代表性的样品进行称取，以10 g为宜，置于100 mL具塞三角瓶中，在其中加入30～50 mL甲醇，经过30 min超声提取，采用快速滤过纸进行过滤处理，并置于150 mL烧瓶中。采用适量甲醇对残渣进行洗涤，反复2～3次，合并滤液置于烧瓶。在60 ℃下进行水浴，经过减压浓缩成为1～2 mL。置于10 mL刻度离心管，用甲醇洗涤3次烧瓶，甲醇每次用量2～3 mL，然后再次合并洗涤液置于10 mL刻度离心管，将温度设置为60 ℃，氮吹直至5.0 mL，选择 0.22 μm 滤膜过滤，留作气相色谱分析。

1.3.4 数据处理

(1) 检验结果线性关系和检出限：检测5种不同含量下BHA、BHT及TBHQ混合标准液含量，横纵坐标分别采用峰面积、浓度值表示，并绘制出标准曲线，根据色谱峰面积Y的数据计算出其所对应的组分含量X，由工作站对相关系数进行计算，并获得线性回归方程。

(2) 回收率和相对标准偏差：精密称取2.0 g阴性样品，分别加入到0.1，0.5 mL浓度为1.0 mg/mL的混合标准溶液中，充分混合均匀，测定方法如1.3.3前处理步骤，测试测量结果标准偏差。

2 结果与分析

2.1 样品及样品气相色谱图

样品及样品气相色谱图见图1。从图1中可以看出，BHA、BHT以及TBHQ在HP-5色谱柱和DB-35色谱柱上能够实现完全分离。

图1 样品及样品气相色谱图

2.2 检验结果线性关系和检出限

本研究所得检验结果线性关系和检出限具体见表1。由表1可知，在0.01～0.20 mg/mL 时，BHA、BHT与TBHQ均呈现出较好的线性关系，其相关系数r均>0.999，检出限均<0.5 μg/mL。若油脂样品最大称量2.0 g，最终定容为5.0 mL，能够获得BHA最低检出度为0.75 mg/kg、BHT为0.75 mg/kg、TBHQ为1.25 mg/kg，其检出限均显著高于国标方法(BHA为0.3 mg/kg、BHT为0.3 mg/kg、TBHQ为0.5 mg/kg)[6]。

2.3 回收率和相对标准偏差

本研究所得回收率和相对标准偏差具体如表2所示。由表2可知，气相色谱法加标回收率为93.6%～99.1%，以往色谱分析规定回收率为80%～120%，本检测方法回收率符合实验室测定要求，其标准偏差为1.07%～3.10%，相对标准差均<5%，提示其具有良好的平行性。说明该检测方法精度、准确度均较好，能够用于现实食品检测。

3 结论

本研究采用气相色谱法对食品中抗氧化剂BHA、BHT及TBHQ进行检测，首先用甲醇进行提取，减少了对试剂的消耗，所用的分析时间较短。该方法具有较好的平行性，操作简单、结果准确，改进后的气相色谱法的加标回收率为93.6%～99.1%，回收率符合实验室测定要求(回收率为80%～120%[9])；其标准偏差为1.07%～3.10%，相对标准差均<5%，提示具有良好的平行性；所得相对标准偏差均在5%以下，且线性关系分析显示在0.01～0.20 mg/mL范围内相关系数均>0.999，说明该方法可满足实验室检测食品中抗氧化剂BHA、BHT及TBHQ的要求。总之，在食品中BHA、BHT、TBHQ指标检测中，气相色谱法具有重要应用价值，同时操作简单、回收率高，值得推广。

表1 线性关系及检出限结果

表2 样品测定回收率及相对标准偏差