气相色谱测定辣条中的脱氢乙酸

2022-03-23汪修意

食品安全导刊 2022年33期

贺莹，汪修意，郭纯，杨华*

（1.湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙 410125；2.湖南省产商品质量检验研究院，湖南长沙 410029；3.湖南中医药大学第一附属医院，湖南长沙 410021）

辣条，是一类调味面制品，由于它的刺激口味和低廉价格，受到广大消费者的欢迎，特别是青少年[1]。然而，辣条制作工艺简单、许多制造商都属于无证经营，国家目前也还没有辣条的食品安全标准，很多不道德商家会非法添加防腐剂、色素、调味料等，导致辣条的食品安全有很大隐患[2-3]，尤其是防腐剂的添加更为严重[4]。

脱氢乙酸作为一种防腐剂在辣条中应用较为广泛，其抗菌能力强，能有效抑制导致辣条变质的酵母菌和霉菌，并且食品的酸碱度和温度都不会使脱氢乙酸的抑菌能力受到影响，因此在辣条制作过程中应用较多[5]。然而，如果脱氢乙酸使用不当，会存在健康隐患，甚至会引起癌症[6-7]。因此对脱氢乙酸使用含量的规范尤为重要，但目前还没有专门对于辣条中脱氢乙酸检测方法的研究，建立辣条中脱氢乙酸的测定方法非常有必要。因此，本文在参考相关文献及国家标准《食品安全国家标准食品中脱氢乙酸的测定》（GB 5009.121—2016）的基础上[8]，探究检测辣条中脱氢乙酸含量的方法，为检测辣条中防腐剂的使用提供可行且准确的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

辣条样品：用随机抽样法抽取的市售辣条；脱氢乙酸标准品：批号10048724，纯度≥99.5%，国药集团化学试剂有限公司；乙酸乙酯（色谱纯）；正己烷（色谱纯）；硫酸锌、氢氧化钠：分析纯，批号10017618，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

Agilent GC 7890B（配有氢火焰离子化检测器，美国安捷伦科技有限公司）；超声波清洗机KQ400DE（舒美牌KQ）；超纯水仪（Pureloab Classic UVF）；Z32HK 高速离心机（德国Eppendorf 公司）；扣压摇摆式粉碎机16B（欧莱博）；色谱柱19091N HP-INNO（Wax Polyethylene Glyco）。

1.3 试验方法

1.3.1 辣条的前处理

本试验为了探究提取辣条中脱氢乙酸的最优方法，将样本分为空白组、国标组、先定容组、去正己烷组、过碱组以及过酸组。其中，空白组的除不加样品以外，其他处理均与国标组一样，国标组处理方法依照《食品安全国家标准食品中脱氢乙酸的测定》（GB 5009.121—2016）中的第一法气相色谱法；在此基础上，先定容组与国标组对照是超声前后的定容；去正己烷组与国标组的对照是萃取过程中是否添加正己烷；过酸组和过碱组与国标组的对照是pH值的不同。国标组的pH 值用氢氧化钠溶液（20 g·L-1）调整到7.5，过酸组的pH 值用盐酸溶液调至5.5，过碱组的pH 值用氢氧化钠调至9.5。辣条中脱氢乙酸的不同提取方法见表1。

表1 辣条中脱氢乙酸的不同提取方法

1.3.2 气相色谱条件

色谱柱：Agilent19091N-133（30 m×0.32 mm，0.25 µm）；19091N HP-INNO Wax Polyethylene Glyco 260 ℃；柱温升温程序：初始温度为150 ℃，以10 °C·min-1速率升至210 °C，以20 °C·min-1速率升至 240 °C，保持2 min；载气（氮气）流量：1.0 mL·min-1；进样方式：分流进样，分流比为10 ∶1；进样体积：1.0 μL；流速：14 mL·min-1；检测器温度：300 ℃；进样口温度：240 ℃；运行时间：9.5 min。

1.3.3 标准曲线的制作

制备脱氢乙酸标准溶液：用称量纸称取脱氢乙酸标准品0.100 0 g（精确至0.000 1 g）后，将称好的标准品置于100 mL 烧杯中，加少许乙酸乙酯，玻璃棒搅拌溶解后，转移到100 mL 容量瓶中，用乙酸乙酯定容。标准系列稀释浓度分别为1 μg·mL-1、10 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1、200 μg·mL-1、300 μg·mL-1、400 μg·mL-1。将配好的溶液用滤膜过滤后移至进样瓶中，每个浓度进样1.0 µL 于气相色谱仪中，测定脱氢乙酸每个浓度的峰高。以脱氢乙酸浓度为x轴，峰高为y轴制作标准曲线图。

1.3.4 辣条样品的测定

将已经制好的辣条样品提取液过滤之后，注入到进样瓶中，根据1.3.2 的色谱条件设定后进行测定，色谱仪器软件根据相应的回归方程，直接得到辣条样品中脱氢乙酸的浓度。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

由图1 可知，在1 ～400 µg·mL-1内，脱氢乙酸的回归方程为y=0.882 185 69x-3.198 356 7，R2=0.999 66，具有较好的线性关系。

图1 脱氢乙酸标准曲线图

2.2 辣条样品前处理优化

2.2.1 辣条超声处理方式对提取脱氢乙酸含量测定的影响

GB 5009.121—2016 方法一中规定试样中脱氢乙酸的提取方式为试样超声之后再定容，然而在实际试验中发现，由于辣条极易吸水膨胀，存在超声时可流动水溶液不够现象，导致超声提取效果并不好。因此，本文针对此问题进行了改进，在超声之前进行定容，保证容器内除了辣条本身吸收的水分外，还有可流动的水溶液进行超声，并且超声完毕后，补足蒸发掉的水分，用涡混仪混匀后，再来进行下一步试验。

由表2 可知，相比于本方法的先定容组，国标组测得的辣条样品中脱氢乙酸的含量要低，其可能原因是辣条极易吸水膨胀，导致超声时提取溶剂不够，影响辣条中脱氢乙酸的提取效果，而本试验改进后的方法可以更有效地提取辣条中的脱氢乙酸，使脱氢乙酸的检测结果更加准确。

表2 辣条提取方式对脱氢乙酸含量测定的影响

2.2.2 辣条pH 值对脱氢乙酸含量测定的影响

在GB 5009.121—2016 方法一中，样品溶液需要配制20 g·L-1氢氧化钠溶液调节pH 值至7.5，但理论上脱氢乙酸性状稳定，不易受酸碱环境影响。因此，本文推测检测辣条中脱氢乙酸含量不会受酸碱度的影响。为了验证结果，从而简化检验步骤，本实验使用气相色谱仪测定样品中脱氢乙酸含量。

由表3 可知，国标组与过酸组和过碱组所测得的辣条中脱氢乙酸含量相差不大，其可能原因是脱氢乙酸本身性状稳定，不易受酸碱环境的影响，因此在提取过程中可不加盐酸或者氢氧化钠来调节酸碱度。

表3 辣条pH 对脱氢乙酸含量测定的影响

2.2.3 辣条中油脂对脱氢乙酸含量测定的影响

在GB 5009.121—2016 方法一中，样品溶液超声定容后，为了去除样品溶液中的油脂，将样液移入分液漏斗中，加入5 mL 正己烷。然而，实际操作过程中，油脂去除时，使用的有机溶剂会对辣条中脱氢乙酸的含量有损耗。因此，本实验使用气相色谱-火焰离子化检测器测定样品中的脱氢乙酸含量，并将国标组与去正己烷组进行对比。

由表4 可知，国标组相对于去正己烷组，所测的辣条中脱氢乙酸含量更低，其可能原因是使用正己烷来萃取油脂中脱氢乙酸会有大量耗损，而采用本方法去除油脂时不加正己烷，使其静置直至水油分层，这样操作同样能去除油脂，并且不会造成辣条中脱氢乙酸的损耗，使得检测结果更准确。

表4 辣条提取方式对脱氢乙酸含量测定的影响

2.2.4 本试验最优方法提取辣条中脱氢乙酸含量的结果

通过以上试验得到最优方法为将辣条用粉碎机粉碎，称取样品3 g（精确至0.001 g），再将样品放置于50 mL 离心管中，在样品中加2.5 mL 硫酸锌溶液（120 g·L-1），加纯水定容到25 mL，超声提取15 min 后，由于蒸发部分水分，再补加纯水到 25 mL。将容量瓶静置10 min 后，取上清样液移到分液漏斗中，振荡1 min，静置分层后，避开上层油脂，取下层水相移入15 mL 离心管中，用高速离心机4 000 r·min-1离心10 min，静置1 min 后，取上清液10 mL，再加1 mL 盐酸溶液（1+1，体积比）后，加5.0 mL 乙酸乙酯溶液，用涡混仪振荡2 min，静置5 min，待分层后，取上清液过滤之后用于气相色谱测定。用本方法检测辣条中脱氢乙酸的含量。由表5可知，国家标准方法测得的辣条中脱氢乙酸含量偏低，可能原因是辣条中脱氢乙酸未完全被提取出来；且脱氢乙酸在提取过程中有损耗，而本方法在一定程度上降低了这些可能性，因此检测结果更准确。

表5 辣条中脱氢乙酸含量对比

2.3 检出限

在辣条样本中加入低浓度的脱氢乙酸标准溶液，本试验方法的检出限是信噪比为3 时相对应的浓度，定量限为信噪比为10 时相对应的浓度。通过本方法测得辣条中的脱氢乙酸的检出限为0.001 09 g·kg-1，而GB 5009.121—2016 中规定的脱氢乙酸检出限为0.001 g·kg-1，本方法的检出限与国标中的检出限数值相近，因此可说明本方法测得的脱氢乙酸检出限符合国家标准方法。图2、图3 为本方法实验条件下的检测结果，其中图2 是脱氢乙酸标准液的色谱图，图3 是某品牌辣条中脱氢乙酸的色谱图，可表明本方法用于检测辣条中脱氢乙酸具有良好的分离度，便于脱氢乙酸峰的辨认和精准定量。