添加剂类

气相色谱法快速测定酱油中的6种防腐剂

2021-08-05 16:27:14 来源: 金博宝188官网注册 导刊

何 靖1,2,3,何焜鹏1,2,3,陆慧珍1,2,3

(1.广东省食品工业公共实验室,广东广州 511442;2.广东省食品工业研究所有限公司,广东广州 511442;

3.广东省食品质量监督检验站,广东广州 511442)

摘 要:目的:建立同时测定酱油中山梨酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸酯类防腐剂的气相色谱检测方法。方法:样品经过盐酸溶液酸化,加入乙酸乙酯提取,最后采用气相色谱-氢火焰离子化检测器进行定量分析。结果:本方法可在12 min内实现分离。各防腐剂检出限为1 μg/mL,相关系数均在0.999以上,在添加水平的回收率为95.7%~102%,相对标准偏差在1.3%~3.0%(=6)。结论:该方法样品前处理简单快速,分析时间短,灵敏度、准确度和精密度均满足测定酱油中山梨酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸酯类的检测要求。

关键词:防腐剂;气相色谱;酱油

山梨酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸酯类是酱油生产中常用的防腐剂。山梨酸、苯甲酸属于酸型防腐剂,会对其他微生物酶系统的正常运转产生一定影响而产生抑菌作用,使微生物的繁殖受到抑制[1];对羟基苯甲酸酯(尼泊金酯)属于酯型防腐剂,酚羟基结构破坏微生物细胞膜,使细胞内蛋白质变性,可抑制微生物细胞呼吸酶系与电子传递酶系活性,从而达到抑菌防腐作用[2],其抑菌作用随着醇烃基碳原子数的增加而增加,且碳链越长,毒性越小,用量越少[3]。过量使用防腐剂会对人体产生一定的伤害,在一定程度上抑制骨骼生长,危害肾、肝脏的健康[4]。有研究显示,对羟基苯甲酸酯类具有弱雌激素活性,损害人体身心健康[5]。我国金博宝188官网注册国家标准GB 2760—2014规定,酱油中山梨酸、苯甲酸限值均为1.0 g/kg,对羟基苯甲酸酯类添加量≤0.25 g/kg。

目前,测定山梨酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸酯的方法众多,主要有现行的国家标准GB 5009.28—2016、GB 5009.31—2016和行业标准,包括液相色谱法[6]、气相色谱法[7]、气相色谱联用质谱法[8]、液相色谱联用质谱法[9]、毛细管电泳法[10]等。标准方法前处理步骤繁琐,而且分别采用两个标准方法才能完成测定,耗时长,不利于大批量样品的测定,所以有必要研究一种同时检测酱油中常用的6种防腐剂的快速方法。本文采用气相色谱法建立准确、高效、快速测定酱油的山梨酸、苯甲酸及4种对羟基苯甲酸酯的检测方法,为实验室检测和酱油企业的出厂检验提供实际参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器与设备

岛津GC-2010Plus气相色谱仪配氢火焰离子化检测器(FID),岛津企业管理(中国)有限公司;涡旋振荡器,德国IKA公司;高速冷冻离心机,曦玛离心机(扬州)有限公司;ME204E/02型电子天平,梅特勒-托利多(上海)有限公司。

1.1.2 材料与试剂

标准品:山梨酸(99.7%,Bepure)、苯甲酸(99.8%,Bepure)、对羟基苯甲酸甲酯(99.7%,Bepure)、对羟基苯甲酸乙酯(99.9%,Bepure)、对羟基苯甲酸丙酯(99.0%,Dr.Ehrenstorfer)和对羟基苯甲酸丁酯(99.9,ANPLE)。盐酸(分析纯)、乙酸乙酯(色谱纯),实验室用水为Milli-Q一级超纯水,实验中的样品均购于本地商店。

1.2 试验方法

1.2.1 溶液与标准品配制

盐酸溶液(1∶1):量取250 mL浓盐酸,与250 mL水混匀配得。

标准储备液的配制:分别称取山梨酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯各0.05 g,精确到0.000 1 g,用乙酸乙酯溶解后定容至50 mL,混匀后此时得1 000 μg/mL的混标溶液。

标准工作曲线的配制:分别准确吸取标准储备液

0.25 mL、0.50 mL、1.25 mL、2.50 mL、5.00 mL于5个

25 mL容量瓶,用乙酸乙酯稀释至刻度,得到浓度分别为10 μg/mL、20 μg/mL、50 μg/mL、100 μg/mL和200 μg/mL的标准混合工作液。

1.2.2 样品前处理

取均匀的酱油样品5 g(精确到0.001 g),置于50 mL比色管,加入2 mL 1∶1盐酸溶液,涡旋1 min,再准确加入10 mL乙酸乙酯,涡旋3 min。在6 000 r/min的转速下离心3 min,取上清液过0.22 μm的有机滤膜,供气相色谱

分析。

1.2.3 气相色谱条件

色谱柱:HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口:温度240 ℃;进样体积1 μL,分流进样,分流比10∶1,柱流量为1.0 mL/min。柱温升温程序:初温80 ℃保持

1 min,以15 ℃/min的速率升到210 ℃,再以20 ℃/min的速率升到240 ℃,保留4 min。氢火焰离子化检测器(FID):温度280 ℃,氢气40 mL/min,空气350 mL/min;载气:高纯氮气;尾吹30 mL/min。

2 结果与分析

2.1 目标化合物的提取溶剂

按照1.2.2的前处理方法,分别选择乙腈、乙酸乙酯、乙醚、甲醇作为提取溶剂,考虑到6种防腐剂能溶于有机溶剂,而且样品中的杂质成分不容易被有机溶剂提取出来,因此本方法选用这4种溶剂作为考察对象。结果表明,乙醚回收率在60%~70%,由于乙醚的沸点较低,提取时易挥发,导致回收率不理想。而甲醇与酱油中的水分会有一定程度的混溶,不易与水相分层,不考虑选用。乙腈和乙酸乙酯提取效果相近,能满足6种防腐剂的回收率要求。考虑到乙腈的毒性比乙酸乙酯大,最终选用乙酸乙酯作为理想的提取溶剂。

2.2 色谱柱的选择

本方法对2种不同类型的柱子对6种防腐剂在分离度、响应和峰形的方面进行评估比较,用于探究适合该方法检测的色谱柱。柱子分别选用HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)和HP-1(30 m×0.25 mm×0.25 μm),依照1.2.3的仪器条件,配置一个浓度为100 μg/mL的混标标点,分别用上述两条柱子上机检测。结果发现,这两条柱子都能将6种防腐剂实现分离;各防腐剂在HP-5柱的响应值普遍比在HP-1的高12%;峰形方面,选用HP-1柱的峰形会出现目标峰拖尾的现象,尤其是山梨酸和苯甲酸。HP-5柱得到的目标化合物峰形对称,基线平稳。综上,决定选用HP-5作为色谱柱进行测定。所得到的6种防腐剂色谱图见图1。

2.3 方法的线性范围及检出限

以化合物峰面积(Y)为纵坐标,浓度(X)为横坐标,绘制6种防腐剂的标准曲线。其线性回归方程和相关系数如表1所示。结果表明,6种防腐剂在10~200 μg/mL的范围线性关系良好,线性系数均在0.999以上;逐级稀释标准品储备液,以信噪比/=3时的浓度为本方法的检出限,各防腐剂的检出限同见表1,均为1 μg/mL。

2.4 样品加标回收实验和重复性实验

称取从市场购买的酱油样品,在样品中分别添加低、中、高3个梯度浓度水平,以探究6种防腐剂的加标回收率,结果见表2;在同一添加水平下对样品进行6次平行测试实验,探究该方法的精密度情况,如表3所示。6种防腐剂的加标回收率在95.7%~102%,为1.3%~3.0%,说明该方法的加标回收率和精密度良好。

2.5 实际样品的测定结果

从市面上购买不同厂家不同等级的酱油,覆盖4个等级,每个等级2个样品,共8批样品,用1.2中方法对样品进行测定,具体测定结果见表4,可知不同等级的酱油各项防腐剂使用量均符合GB 2760—2014的限量规定,使用总量都在0.3~0.6 g/kg。

3 结论

山梨酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸酯类是酱油最常添加的几类防腐剂。本方法采用气相色谱仪分析,对前处理、色谱柱方面进行优化,解决了标准方法前处理步骤繁琐,成本高的问题,本方法同时测定山梨酸、苯甲酸和4种对羟基苯甲酸酯类,无需两个标准方法分别测定,节约了成本和时间。不仅可以将6种防腐剂实现分离,而且分析时间短,实验过程简便快捷,检出限低,回收率、精密度、准确度好,能满足实验室的检验要求,为酱油中防腐剂的测定提供了一个高效的测定方法。

参考文献

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作者简介:何靖(1993—),女,汉族,广东肇庆人,本科,助理工程师。研究方向:食品质量与安全。

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