直接浸提-气相色谱法测定食品中的丙酸钙

2011-01-22瞿春芳

化学分析计量 2011年5期

瞿春芳

(上海市浦东新区计量质量检测所,上海 201201)

丙酸钙(Calclum propionate)为白色结晶颗粒或粉末，无味或带有轻微丙酸气味，可溶于水，微溶于醇和醚类，不溶于苯及丙酮。丙酸钙可以防止食品腐败变质和延长保质期，特别是对霉菌的生长起到非常好的抑制作用，因而丙酸钙已作为食品加工中常用的添加剂之一。

在国内外的食品行业,尤其在面制品、豆制品、酱油及醋等食品中，丙酸钙得到了广泛地使用。但是人在过量食用含丙酸钙的食品后容易烧伤肠胃，造成中毒甚至死亡[1]。在我国卫生部制订的GB 2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》中规定，丙酸钙可以在面包、糕点、酱油等食品中作为添加剂使用，且最大使用量为2.5 g/kg[2]。

我国制定了对食品中丙酸钙的标准检测方法，但在实际检测中按国家标准检测存在着诸多不足之处，尤其是在样品前处理和检测限方面。现有食品中丙酸钙的检测有气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法。在前处理和检测限方面，高效液相色谱法与离子色谱法的水蒸气蒸馏法中的标准物质要同样品一样进行前处理，而且搭建水蒸气蒸馏装置既危险又烦琐，检测一个样品需2 h左右，其方法检出限为0.03 g/kg；离子色谱法中的样品第2种方法为C18固相萃取柱萃取法，测一个样品要花费100多元人民币，检测成本[3,4]较高，其检出限为0.5 mg/L；而现行的气相色谱法中样品前处理也要采用水蒸气蒸馏法，而且采用玻璃PORAPAKQS填充柱，柱效率低，造成检出限较高，糕点的检出限为0.05 g/kg[5]。

本实验方法原理是样品经酸化后，丙酸钙转化为丙酸，经超声波水浴提取，收集后调节pH值，离心、过滤，滤液加甲酸后过0.45 μm微孔滤膜，经气相色谱测定，外标法定量，一个样品的检测时间在1 h左右，方法的检出限为0.01 g/kg。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：Agilent 7890型，配氢火焰离子化检测器(FID)，HP-INNOWAX毛细管柱，分流/不分流进样口，自动进样器，安捷伦化学工作站B.04.02 SP1软件，美国安捷伦公司；

电子天平：XS204型，瑞士Mettler Toledo公司；

超声波清洗器：SK5200H型，上海科导超声仪器有限公司；

离心机：TDL-5-A型，上海安宁科学食品厂；

丙酸标准品：含量不小于99.5%，国药集团化学试剂有限公司；

丙酸标准储备液：10 mg/mL，准确称取丙酸标准品1.000 g，加超纯水定容至100 mL；

丙酸标准工作溶液：准确吸取丙酸标准储备液0.5、1.0、1.5、2.0、3.0 mL分别置于100 mL容量瓶中,用超纯水定容，配制成50、100、150、200、300 μg/mL的标准系列溶液。

1.2 气相色谱工件条件

色谱柱：HP-INNOWAX毛细管柱，柱长：30 mm,内径：0.32 mm,膜厚：0.25 μm；进样口温度：250℃；检测器温度：280℃；柱温：60℃保持2 min，以10℃/min升至140℃，保持1 min，再以20℃/min升至200℃，保持1 min；H2流量：30 mL/min；N2流量：40 mL/min；空气流量：400 mL/min；分流比：5∶1；进样量：1 μL 。

1.3 样品前处理

将糕点用组织捣碎机粉碎，准确称取样品5 g(精确至0.001 g)至50 mL具塞离心管中，加超纯水20 mL、10%磷酸溶液0.5 mL，混匀，经超声浸提30 min后，用10%磷酸溶液调至pH 3左右，用超纯水定容至刻度，摇匀，置于离心机上以4 000 r/min离心10 min，经定量快速滤纸过滤，取滤液10 mL，加入0.5 mL甲酸，混匀后，经0.45 μm微孔滤膜过滤，供气相色谱测定。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线、检出限和样品检测结果

取各浓度的丙酸标准工作溶液10 mL，加入0.5 mL 2%甲酸混匀后，用气相色谱仪进行测定，得丙酸标准曲线，再根据检测质量制成标准曲线。色谱峰面积Y与丙酸质量X呈线性关系，线性方程为Y=0.269 0X-0.098 00，相关系数为0.999 24，方法检出限为0.01 g/kg(S/N=3)。样品检测色谱图如图1所示。

图1 样品中丙酸测定的气相色谱图

2.2 方法的精密度

准确称取含添加剂丙酸钙的糕点5 g(精确至0.001 g)，共6份，按1.3前处理后进行测定，结果列于表1。由表1可见，方法的精密度良好。

2.3 加标回收试验

准确称取不含丙酸钙的样品8份，分别加入103.44 μg/mL标样各0.5、1.0、1.5、3.0 mL，按实验方法进行测定，同时做平行试验，结果见表2。

3 结语

直接浸提-气相色谱法利用安捷伦的HP-INNOWAX毛细管柱解决了进样的问题，在国标的基础上对样品前处理过程和仪器分析部分进行了改进，克服了样品前处理烦琐的问题，缩短了检测时间，降低了检测成本；同时，较现行的气相色谱法、液相色谱法和离子色谱法的检出限更低，在重复性和回收率方面也取得了较好的结果。该法可有效地应用于实验室对食品中丙酸钙的检测。