《金博宝188官网注册 导刊》刊号:CN11-5478/R 国际:ISSN1674-0270

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高效液相色谱柱后衍生法测定啤酒中甲醛含量

2022-02-16 11:10:19来源:金博宝188官网注册 导刊

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曾文祥1,李珍妮1,曾 川1,钟 敏2

(1.拱北海关技术中心,广东珠海 519000;2.广东药科大学,广东中山 528400)

摘 要:本文利用甲醛与乙酰丙酮及铵离子反应生产黄色产物原理,研究出高效液相色谱柱后衍生法测定啤酒中甲醛含量方法,考察了方法专属性、检出限、定量限、标准曲线线性范围、方法准确度、衍生温度及取样量因素,试验结果表明本方法检出限为0.2 mg/L,定量限为0.5 mg/L,甲醛上机浓度在0.01~5.0 mg/L范围线性良好,确定了衍生器反应温度为80 ℃,取样量为0.5 mL。本方法与GB/T 5009.49—2008相比,具有前处理简单,样品无需蒸馏,精密度准确度更高等优点。

关键词:啤酒;甲醛;高效液相色谱;柱后衍生

甲醛,化学式HCHO,又称蚁醛,是无色有刺激性气体,易溶于水和挥发于空气中,对人体眼鼻等有刺激性,长时间接触高浓度的甲醛容易致癌,已被世界卫生组织国际癌症研究机构列为一类致癌物[1]。近年来经常有报料食品中检出甲醛的新闻,食品中甲醛的来源广泛,主要有:①不良商家将甲醛添加至食品中用于保鲜;②甲醛是细胞生理代谢的正常产物,许多天然食品自身产生甲醛本底,如水产品及水发产品中的牛百叶、鱿鱼、银耳等[2];③食品生产过程中产生甲醛,如食品发酵。啤酒作为发酵食品,甲醛又是细胞代谢的正常产物,所以啤酒在生产过程中或有少量甲醛产生,《金博宝188官网注册国家标准 发酵酒及其配制酒》(GB 2758—2012)规定啤酒中甲醛含量应≤2.0 mg/L[3],故对啤酒进行甲醛检测,显得十分必要。目前啤酒中甲醛含量的检测方法主要为GB/T 5009.49—2008乙酰丙酮紫外分光光度法[4],该方法需要对啤酒样品进行蒸馏除杂,蒸馏过程容易损失甲醛,导致结果偏低;同时甲醛与乙酰丙酮衍生产物不稳定,当样品数量比较多,或者实验员测定衍生产物吸光度速度不够快时,会导致前后样品从开始衍生到测定紫外吸光度时间差异较大,导致定量结果不准确。针对上述问题,参照《化妆品安全技术规范》(2015版)4.9节化妆品中游离甲醛的检测方法[5],开发出高效液相色谱柱后衍生法测定啤酒中甲醛含量方法,相对于GB/T 5009.49—2008乙酰丙酮紫外分光光度法,本方法具有前处理时间更短、无需蒸馏、回收率更高、重现性更好、利用色谱柱分离,样品杂质干扰更少等优点。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

安捷伦1260高效液相色谱仪(配二极管阵列检测器);Pickering柱后衍生仪;不同牌子啤酒市购;甲醛标准溶液:1 000 mg/L。试验所用试剂及配制:10%磷酸溶液,取1 mL磷酸溶液,用水定容至10mL;衍生化溶液,称取62.5 g乙酸铵,7.5 mL冰乙酸,5 mL乙酰丙酮,加水至1 000 mL。

1.2 色谱条件

色谱柱:Symmetry®C18(5 μm×250 mm×4.6 mm);流动相:0.2%磷酸溶液等度洗脱;流量:0.8 mL/min;柱温:30 ℃;进样量:50 μL;检测波长:420 nm;柱后衍生仪衍生液流速:0.5 mL/min;柱后衍生反应器温度80 ℃。

1.3 实验方法

1.3.1 标准点溶液配制

取甲醛标准溶液,用水稀释成1 mg/L和10 mg/L,分别取稀释后的甲醛标准溶液适量于10 mL比色管中,加入0.2 mL 10%磷酸溶液,用水定容,配成浓度0 mg/L、0.01 mg/L、0.025 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L和5.0 mg/L标准系列溶液,上机测定。

1.3.2 样品处理

准确移取0.5 mL样品于10 mL比色管中,加入0.2 mL 10%磷酸溶液,用水定容,过0.45 μm滤膜作为待测溶液,上机测定。

2 结果与分析

2.1 方法专属性

浓度为0 mg/L(试剂空白)的标准点色谱图目标峰(保留时间5.13 min)附近未出现干扰峰(图1),方法专属性良好。

2.2 方法检出限与定量限

分别配制浓度为1.0 mg/L、0.5 mg/L、0.2 mg/L、0.1 mg/L、0.05 mg/L、0.025 mg/L、0.01 mg/L、0.005 mg/L和0 mg/L标准溶液系列,上机测定,用仪器软件计算信噪比(计算模式6SD,选取色谱5.5~7.5 min作为基线噪音),信噪比结果见表1。

试验结果显示浓度为0 mg/L色谱图无目标峰,浓度0.01 mg/L的信噪比为6.3,浓度0.025 mg/L的信噪比为12.8,综合色谱图基线情况,分别拟取0.01 mg/L、0.025 mg/L作为本方法仪器检出限、定量限,对应方法的检测限和定量限分别为0.2 mg/L、0.5 mg/L。

移取0.5 mL样品,平行测定3次,实验结果显示空白样品甲醛含量低于检出限(0.076 5 mg/L);另移取0.5 mL样品,分别按照方法检出限0.2 mg/L和方法定量限浓度0.5 mg/L,加入甲醛标液,进行加标实验,平行测定6次,扣除样品空白后,计算回收率及变异系数,检出限加标平均回收率为105.9%,变异系数为7.80%(表2);定量限加标回收率为102.4%,变异系数为3.89%(表3)。样品空白及样品定量限浓度加标实验色谱图如图2、图3所示。

2.3 标准曲线

配制浓度0 mg/L、0.01 mg/L、0.025 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L和5.0 mg/L标准系列溶液,上机测定,以甲醛浓度为横坐标,甲醛衍生物的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。甲醛浓度在0.01~5 mg/L与之对应衍生物峰面积呈线性,线性方程为y=462.237 053x+1.683 071 8,相关系数为1.000。

2.4 方法准确度考察

取未检出甲醛(<0.2 mg/L)的空白样品0.5 mL,分别按照方法定量限、GB 2758—2012甲醛判定限量、10倍判定限量即0.5 mg/L、2.0 mg/L、20.0 mg/L浓度水平进行加标试验,平行试验6次,扣除样品空白,计算平均回收率和,试验结果显示(见表3)回收率在95.8%~102.4%,在0.70%~3.89%,本方法准确度良好。

2.5 柱后衍生反应器温度考察

配制浓度为1 mg/L的标准溶液,分别将柱后衍生仪反应器温度设为30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃、110 ℃和120 ℃,每个设定温度下,重复进样3次,并计算平均峰面积。以温度为横坐标,平均峰面积为纵坐标,绘制曲线图(图4);实验显示衍生物峰面积随衍生温度升高而变大,90 ℃衍生物峰面积达到最大,但与80 ℃差别不大,100~120 ℃衍生物峰面积有轻微变小,综合考虑衍生物峰面积和温度太高对仪器和衍生管路的影响,本方法以80 ℃作为柱后衍生仪反应器温度。

2.6 取样量对检测结果影响考察

取未检出甲醛(<0.2 mg/L)的空白样品适量于100 mL比色管中,加入0.2 mL浓度为1 000 mg/L的甲醛标液,用空白样品定容至刻度,制成浓度为2 mg/L加标样品。分别取加标样品0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、5.0 mL和8.0 mL于10 mL比色管中进行试验,按试验方法平行测定3次,计算3次平均回收率,以取样量为横坐标,平均回收率为纵坐标,绘制曲线图(图5),试验显示当取样量为0.5 mL时,加标回收率最高96.7%,当增加取样量时,加标回收率降低,当取样量低于

0.5 mL时加标回收率稍微偏低,可能是取样量太少,上机浓度太低导致加标回收率偏低,故将0.5 mL确定为本方法取样量。

2.7 样品分析

按试验方法,对多种品牌啤酒进行空白样品检测,及判定限量2 mg/L浓度水平加标实验,实验结果显示各品牌的啤酒甲醛含量均为未检出(<0.2 mg/L),甲醛含量均符合国家要求,2 mg/L水平加标回收率在92.3%~102.1%,说明本方法适用大多数品牌啤酒中甲醛含量测定,方法专属性强。

3 结论

本方法采用高效液相色谱分离出样液中的甲醛,再经过柱后衍生仪,在线与乙酰丙酮反应,在420 nm

波长下紫外检测器检测,经过试验验证,仪器最低响应浓度为0.01 mg/L,方法检出限和定量限分别为0.2 mg/L、0.5 mg/L,各浓度水平加标回收率及(n=6)均满足检测分析要求,确定了衍生器反应温度为80 ℃,最佳取样量为0.5 mL;本方法适用于市面上大多数品牌啤酒甲醛含量检测,各品牌啤酒2 mg/L浓度水平加标回收率在92.3%~102.1%。与GB/T 5009.49—2008方法相比,本方法只需取0.5 mL样品定容至10 mL和配制标准点溶液上机即可,样品前处理更加简便,无需蒸馏净化样品,同时确保了每个样品衍生化时间一致,检测结果精密度更高。

参考文献

[1]COLLINS J J.Formaldehyde exposure and leukaemia[J].OccupEnviron Med,2004,61(11):875-876.

[2]李娟,陈斌,游京晶,等.水产品及水发产品中甲醛含量本底值的调查研究[J].现代食品,2018(24):190-196.

[3]中华人民共和国卫生部.金博宝188官网注册国家标准 发酵酒及其配制酒:GB 2758—2012[S].北京:中国标准出版社,2012.

[4]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.发酵酒及其配制酒卫生标准的分析方法:GB/T 5009.49—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.

[5]国家食品药品监督管理总局组织完成.化妆品安全技术规范(2015年版)[Z].2016-12-01.

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