气相色谱法测定面包·糕点和肉制品中脱氢乙酸

朱自德 方林明 陈辉德 王婷

摘要 [目的]建立一种快速、有效、准确的方法测定面包、糕点及肉制品中脱氢乙酸含量。[方法]在试样中加入固定体积的提取溶液，除脂、酸化后用乙酸乙酯萃取并用气相色谱氢火焰离子化检测器（FID）检测。[结果]标准曲线浓度在2～200 μg/mL线性关系良好（R2=0.999 85），方法检出限为0.000 9 g/kg，并且在低（50 μg）、中（500 μg）、高（1 000 μg）不同加标量下回收率均在90%～100%，相对标准偏差（RSD）为1.49%～2.84%。[结论]该方法测定不同基质中脱氢乙酸的结果稳定可靠，可适用于批量检测。

关键词 气相色谱;脱氢乙酸;面包;糕点;肉制品

中图分类号 TS 207.3文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）01-0213-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.064

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Determination of Dehydroacetic Acid in Bread，Pastry and Meat Products by Gas Chromatography

ZHU Zi de，FANG Lin ming，CHEN Hui de et al

（Anhui Zhongchuang Food Testing Co.，Ltd.，Wuhu，Anhui 241000）

Abstract [Objective]The research aimed to establish a rapid，effective and accurate method for the determination of dehydroacetic acid in bread，pastry and meat products.[Method]Fixed volume extract solution was added to the sample.After lipid removal and acidification，the sample was extracted with ethyl acetate and detected by gas chromatography with flame ionization detector （FID）.[Result]The standard curve concentration had a good linear relationship in the range of 2-200 μg/mL（R2=0.999 85）.The detection limit of the method was 0.000 9 g/kg.The recovery rates were 90%-100% at low （50 μg），medium （500 μg） and high （1 000 μg） scales，and the relative standard deviation （RSD） was 1.49%-2.84%.[Conclusion]The results of determination of dehydroacetic acid in different substrates by this method are stable and reliable，and can be applied to batch detection.

Key words Gas chromatography;Dehydroacetic acid; Bread;Pastry;Meat products

脫氢乙酸（dehydroacetic acid，DHA）属于一种新型的化学防腐剂[1-2]，特别对霉菌和酵母具有较强的抑制作用，可有效防止食品腐败变质，延长产品的保质期，并改善产品的口味和品质[3-4]。目前关于DHA在人体的代谢机理尚不清晰，但有报道指出其对机体仍有一定毒副作用[5]，主要是其乙酰基侧链上的酮基可与氨基酸结合，可抑制多种酶的氧化作用，不仅易被机体吸收，且难以随代谢排出体外，长期大量食用脱氢乙酸及其钠盐超标产品，可能对人体健康产生一定影响，已列入食品SC认证相关品类的必检项目。GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中规定各品类食品中DHA的最大使用限量[6]，其中面包、糕点、肉制品中脱氢乙酸及其钠盐不超过0.5 g/kg。

食品中DHA测定方法主要有紫外分光光度法[7-8]、气相色谱法[9-11]、高效液相色谱法[12-14]、超高效液相色谱法[15-16]，其中色谱法应用较广。目前DHA检测主要依据GB 5009.121—2016《食品安全国家标准 食品中脱氢乙酸的测定》中所述第一法气相色谱法[17]，其中面包、糕点和肉制品的前处理方法较为复杂繁琐、效率低，并且在提取过程中易吸水膨胀，对定容体积影响较大，导致最终检测结果差异大;而且色谱条件适用性较窄，因此有必要对前处理方法与色谱条件进行优化[18-20]，建立一种快速、有效、准确检测此类基质的试验方法，解决复杂基质中防腐剂添加限值判定问题。

1 材料与方法

1.1 主要材料 试验所用的面包、糕点及肉制品均为自购预包装食品。

1.2 主要试剂 乙酸乙酯、正己烷，均为色谱纯;盐酸（HCl）、硫酸锌（ZnSO4·7H2O）、氢氧化钠（NaOH）、氯化钠（NaCl），均为分析纯;试验用水为实验室超纯水机制备;脱氢乙酸标准品（CAS：520-45-6，纯度≥99.8%）。

1.3 主要仪器 气相色谱仪（岛津GC-2014，FID检测器）;低速离心机（湘仪，TDZ5-WS ）;分析天平（岛津，AUW220D）;超声波清洗机（洁盟，JP-100S）。

1.4 标准工作液配制 准确称取脱氢乙酸标准品0.05 g（精确至0.000 1 g）置于50 mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解并定容，配制成1.0 mg/mL母液;分别精确吸取母液0.02、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00 mL于10 mL容量瓶中，用乙酸乙酯稀释并定容，配制成浓度为2、10、25、50、100、200 μg/mL标准工作液。

1.5 方法

1.5.1 试样提取方法。样品用粉碎机充分粉碎均匀（肉制品需去骨），称取粉碎后试样2～5 g（精确至0.001 g），置于50 mL离心管中，加入19.2mL水、5.0mL硫酸锌溶液（0.4 mol/L）、0.8mL NaOH溶液（5 mol/L），再加入5mL正己烷，充分混匀，超声提取20 min，4 000 r/min离心10 min。取下层水相10 mL于50mL离心管中，加1mL HCl溶液（V∶V，1∶1）酸化后，准确加入5.0mL乙酸乙酯，涡旋2 min，离心5 min分层（若出现乳化现象，则在离心管中加入2 g氯化钠，振摇摇匀，4 000 r/min离心5 min），取上层有机相过有机滤膜（0.22 μm）后进气相色谱仪测定。

1.5.2 色谱条件优化。

1.5.2.1 程序升温的优化。仪器主要参数：毛细管柱DB-5，30 m×0.25 mm×0.25 μm;样口温度240 ℃;检测器温度300 ℃;载气（N2）流量为1.5mL/min;进样体积1.0 μL。设置不同程序升温方案，选取200 μg/mL DHA工作液进樣，比较各方案检测用时与目标峰分离度。

1.5.2.2 分流比的选择。按照“1.5.2.1”中仪器主要参数设置，选取200 μg/mL DHA工作液进样，选择不同分流比5∶1、10∶1、15∶1：20∶1、25∶1，比较各分流比DHA峰面积。

2 结果与分析

2.1 色谱条件优化

2.1.1 程序升温的优化。色谱柱DB-5属于弱极性毛细管柱，DHA沸点较高，不易于样品中杂质分离，采用程序升温可在保证分离度的情况下缩短分析时间，因此对程序升温方案进行优化，见表1。由表1可知，采用不同的升温程序，检测用时与分离度均有较大差异，综合比较5种方案，得出方案4最佳，分离度R=1.8，检测用时为16.0 min。

2.1.2 分流比的选择。待测样品中成分较为复杂，合适的分流比可提高DHA在DB-5中分离效能，选择不同的分流比进样后，比较峰面积，结果如图1。由图1可知，分离比5∶1时峰面积最大，10∶1次之，15∶1、20∶1、25∶1差异较小，考虑样品杂质影响，延长色谱柱使用寿命，适宜采用分流比10∶1。

2.2 标准品与样品谱图 取等体积的100 μg/mL脱氢乙酸标准品与已处理的面包、糕点及肉制品样品，依照“2.1”优化后仪器条件上机检测，谱图见图2，各基质中脱氢乙酸保留时间基本一致，在7.09 min左右出峰;面包、糕点的DHA响应值与肉制品相比较高，但均略小于标准品;峰型对称，且与杂质峰分离较好，表明样品前处理方法可行，仪器程序升温条件适宜，气体流量与分流比适合样品中DHA的分离，整体满足检测要求。

2.3 标准曲线与方法检出限 将“1.4”不同浓度的标准工作液按照优化后的仪器条件进行检测，以标准工作液浓度为横坐标、峰面积为纵坐标，采用外标法校正绘制标准工作

曲线，线性关系结果见图3。线性方程为y=483.17x-862.341（R2=0.999 85），符合色谱检测对标准曲线的要求;按照校正曲线估算法，以称样量5 g，加入25 mL试剂，取10 mL提取液酸化计算得方法检出限[21-22]为0.000 9 g/kg，优于GB 5009.121—2016中气相色谱法的方法检出限（0.001 g/kg）。

2.4 样品检测结果 分别称取面包、糕点及肉制品样品，按照“1.5”方法进行检测分析，平行测定6次，同时做空白试验。检测结果见表2，面包中DHA平均含量为0.266 g/kg，RSD为1.1%;糕点中DHA平均含量为0.227 g/kg，RSD为1.1%;肉制品中DHA平均含量为0.155 g/kg，RSD为1.6%，说明方法对样品中DHA提取较为稳定。面包和糕点的DHA含量较肉制品更高，整体检测结果波动较小，符合脱氢乙酸在食品生产中添加工艺的差异性。

2.5 方法回收率 依据GB 2760—2014中面包、糕点及肉制品脱氢乙酸的最大允许使用限值分别加入低（50 μg）、中（500 μg）、高（1 000 μg）3个梯度标准物质，按“1.5”方法处理分析，平行测定6次，分别计算各试样回收率和相对标准偏差，结果见表3。由表3可知，3种试样回收率均在90%～100%，加标量为50 μg时，测得回收率的RSD相较于其他两组较高，但RSD均小于3.0%，表明该方法测得结果准确可靠，可重现性较好。

3 结论

该研究针对国标中气相色谱法检测的不足之处进行方法研究和改进，通过优化色谱条件和前处理方法，减小因基质和称样量对最终定容体积的影响，探索出简便、快速、高效且适合面包、糕点和肉制品中DHA的检测方法。试验结果表明，DHA保留时间在7.09 min左右，检测时间16 min且分离度较高，出峰位置稳定，满足3种基质中防腐剂检测;标准曲线的决定系数为0.999 85，符合气相色谱检测要求;面包、糕点及肉制品中DHA检测含量稳定且在不同加标量下回收率均在90%～100%，符合产品对DHA检测准确度的要求。因此该方法适用于面包、糕点及肉制品中DHA含量测定且可批量检测。

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