顶空-气相色谱法测定食用植物油中溶剂残留的方法研究

陶银 陈国艳

[摘要]建立一种快速、准确、操作简单的通过顶空-气相色谱法测定食用植物油中溶剂残留的分析方法，在国标基础上，对顶空进样器、色谱柱测定条件进行分析验证，采用内标法进行定量，得出该方法灵敏度高，并且能简便、准确、快速地测定出食用植物油中的溶剂残留。

[关键词]顶空-气相色谱法;食用植物油;溶剂残留

中图分类号：O657.71;TS227文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.201910

食用植物油是食用油的一种，即植物性油料作物的含油部分经过压榨、精炼等工艺而成的食用油品，油料作物经过初榨产出原油和粕类（副产品），原油精炼后，即为食用植物油。植物油是人体必需脂肪酸的重要来源，能提供人体必需的热量，且有利于维生素A、D等脂溶性维生素的吸收，对于保证人体健康和营养平衡很有很大帮助。随着居民生活水平的不断提高，健康观念深入人心，作为人们日常消费的必需品之一，国内食用植物油的消费观念和结构也发生了变化，人们对食用油的品质要求也日渐苛刻，在满足需求的同时，对食用油的营养和品质以及安全性也有了一定的要求。

1 食用油加工工艺分析

食用植物油的加工工艺主要有两种：直接压榨法和溶剂浸出法[1-2]（见图1）。

由图1浸出油工艺分析可知，需要加入溶剂浸提，再加上脱胶、脱酸、脱色、脱臭才能得到成品浸出油。虽然工艺中会去除很大一部分溶剂，可仍然会有溶剂残留;而在我国，为了提高出油率，对于压榨后的油渣油饼，仍然还会用溶剂再次进行浸提，用溶剂浸提，成品油里就会有少量残留的溶剂[3-4]。

浸出法常用的溶剂为6号溶剂，最主要的成分为正己烷，但正己烷挥发性强、脂溶性高，易在体内蓄积并产生神经毒性[5-9]，因此我国常见的植物油均把溶剂残留作为强制性指标加以检验;溶剂残留是食用植物油卫生标准的必检项目，其标准规定值为原油100mg/kg、植物油为50mg/kg[10-14]。我国现行的测定溶剂残留的检验标准方法为《食用植物油溶剂残留量的测定》（GB 5009.262-2016），采用GC顶空进样[15]。文章在国标基础上，对顶空自动进样器、色谱柱测定条件进行分析验证，得出并建立GC顶空进样测定溶剂残留的最优方法。

2 材料与方法

2.1 仪器与材料

2.1.1 仪器

上海天美7900气相色谱仪（配FID检测器）：上海天美科学仪器有限公司;自动顶空进样器（Auto HS）：成都科林分析技术有限公司。

2.1.2 材料

“6号溶剂”溶液标准品，编号BW3599，浓度为10mg/mL：国家粮食局科学研究院;空白基底植物油，待测定食用植物油：选用云南特色青刺果油以及青刺果为原料榨油为测定样品。青刺果是一种云南丽江特产的稀有木本油料植物，据《世界植物书库》《滇南本草》记载，只出自丽江地区海拔2 300～3 200m的高寒冷凉山区。以青刺果榨成的青刺果油，青刺果油保留了純天然的生物活性成分，其中含有多种人体易于吸收的脂溶性维生素、微量元素和大量人体必需的氨基酸。青刺果油不含对人体有害的芥酸，并含丰富的维生素E、A等，以及与人体脂质比例（1∶1∶1）非常接近的脂肪酸结构（1∶1∶0.8），由于其组成与人体脂类非常接近，因此渗透性良好，易被皮肤吸收，可保持皮肤营养、水分和弹性，改善皮肤角质层的退化，修复粗糙肌肤。

青刺果油1#、2#均为市场采购压榨青刺果油，3#、4#为云南省粮油科学研究院中心实验室采用压榨法制得。青刺果油营养丰富，风味物质较多，因此选用为测定样品较为合理。

2.2 标准曲线制备

称量5.0g（精确至0.01）基体植物油6份于20mL顶空进样瓶中，向每瓶基体油中加入5uL正庚烷作为内标（内标含量为68mg/kg），轻微摇匀。6号溶剂最主要的成分为正己烷，正己烷的密度为13.2 mg/mL，按照正己烷密度配制，分别加入0uL、0.25uL、0.5uL、1.0uL、1.5uL、2.0uL，立即密封，相当于浓度为 26.4mg/kg、66 mg/kg、132mg/kg、198mg/kg、264mg/kg的基体油标准浓度。保持顶空进样瓶直立可进行轻微晃动，使物质与标样充分混合。

2.3 样品制备

称量5.0g（精确至0.01）青刺果油于20mL顶空进样瓶中，向样品中加入5uL正庚烷作为内标，密封轻微摇匀，保持样品瓶直立。

2.4 仪器条件

2.4.1 顶空自动进样器条件

进样时间：2s，放空时间：20s，恒温时间：30min，循环时间：8.5min（固定温度）、25min（程序升温），炉温：60℃，针温：105℃，传输温度：105℃，载气压力：120kPa。

2.4.2 GC条件

根据日常检测方法进行测定，GC条件分为两种（见表1）。

3 测定结果

3.1 标样

正己烷出峰时间约为2.2min，内标出峰时间约为2.9min，见图2～图3。

3.2 GC固定温度测定样品色谱图，见图4～图7

3.3 GC程序升温测定样品色谱图，见图8～图11

3.4 测定结果分析

3.4.1 固定温度测定结果分析

按照国标《食用植物油溶剂残留量的测定》（GB 5009.262-2016）对样品进行前处理，采用固定的柱温进行测定，同时进样口温度也下降为200℃。通过色谱图2～图7可看出：峰型分离效果较好，由于温度偏低，杂峰较多，但其检测过程为恒温状态，溶剂不易挥发，对检测结果而言，不易产生假阴性，且出峰时间、循环时间较短，检测成本较低。941D014B-0813-4A4E-9E35-183C301005A9

3.4.2 程序升温测定结果分析

按照国标《食用植物油溶剂残留量的测定》（GB 5009.262-2016）对样品进行前处理，并对标准所提供的提供仪器条件进行优化，程序升温测定的结果色谱图见图8～图11。由图8～图11可看出：由于使用了程序升温，因此峰分离效果较好，对于检测干扰较小，但随着温度升高60℃（2℃/min）保持3min，30℃/min至200℃，温度过高，6号溶剂以及内标物质属于易挥发性溶剂，进样口及柱温温度较高，溶剂过度挥发，导致峰面积偏小，且整个平衡时间过长，也会导致样品中的物质被挥发，出现假阴性结果。

4 顶空条件的优化

4.1 色谱柱的选择

青刺果油香气浓郁，属于含有大量的风味物质的食用植物油。沸点较低的醛酮类化合物在50℃左右即可大剂量挥发出来，会在相近的保留时间出峰，选择毛细管色谱柱可以较好地将正己烷（6号溶剂主要成分）和测定样品中的一些风味物质和杂质分离开来。应选择色谱柱内径不应低于0.25mm，柱长不低于30m，否则峰分离效果差，且干扰峰多。因此文章实验中选择柱长30m、内径0.32mm的色谱柱可完全满足试验测定的条件。

4.2 頂空进样条件的优化

食用植物油含有一定的风味物质（醛酮类），平衡温度过高，其含有的物质挥发至顶空气相中，对正己烷（6号溶剂主要成分）检测干扰会大大增加;平衡时间是6号溶剂从食用植物油基质挥发到顶空及气相中达到气液平衡的时间，平衡时间长短直接关系到检测灵敏度高低，以及检测效率。文中实验测定顶空进样的平衡时间与温度，按照国标设置，恒温时间：30min，平衡温度为60℃，完全满足测定条件。

4.3 GC气相条件的优化

按照《食用植物油溶剂残留量的测定》（GB 5009.262-2016），气相条件为程序升温，6号溶剂属于高挥发性溶剂，程序升温整个测定循环时间过长，样品以及标准基质中含有的6号溶剂残留量都会逐渐减少[16-17]，加之进样口温度过高也会导致溶剂过度挥发，出现了峰面积偏小、假阴性等结果;而用固定色谱柱温度测定，恒温状态下，溶剂不易过度挥发，出峰时间稳定，峰型分离较好，测定结果准确，但杂峰较多。为避免测定干扰，可先选择用程序升温老化色谱柱，再选择用固定温度测定。国家标准中进样口温度250℃，检测器温度300℃，文章中固定色谱柱温度测定条件为进样口温度200℃，检测器温度250℃，H2、O2、尾吹调整至最大流速，可以精准测定出六号溶剂残留情况，避免出现假阴性结果。该GC条件完全满足测定溶剂残留。

4.4 标准曲线

按照顶空进样方法测定标准溶液，采用内标法定量，以标准物质与内标物浓度比为横坐标、标准溶液总峰面积与内标物峰面积比为纵坐标绘制标准曲线，6号溶剂在200mg/kg内线性关系良好，相关系数R2为0.999 3，以3倍基线噪声比对应的浓度作为检出限，得出固定色谱柱温度6号溶剂检出限为0.6mg/kg，国标食用植物油检出限为2mg/kg。

5 结 论

在国标的基础上，使用自动顶空-气相色谱毛细管柱进行测定，通过对自动顶空进样器以及气相色谱柱条件的优化，采用内标法定量建立食用植物油中溶剂残留的测定方法，得出用色谱柱固定温度测定，操作简便，自动化程度高，稳定性好，灵敏度较高，有良好的准确度和精密度，可有效避免假阴性结果的出现，可作为日常检测工作中食用植物油溶剂残留的测定。

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