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气相色谱法测定食品中叔丁基对苯二酚定量方法的探讨

2017-12-06王朝杰杨天明

浙江农业科学 2017年11期
关键词:双峰丁基抗氧化剂

王朝杰,李 倩,杨天明

(1.浙江公正检验中心有限公司 赞宇科技集团股份有限公司,浙江 杭州 311300; 2.临安区产品质量检测中心,浙江 杭州 311300)

气相色谱法测定食品中叔丁基对苯二酚定量方法的探讨

王朝杰1,李 倩2*,杨天明1

(1.浙江公正检验中心有限公司 赞宇科技集团股份有限公司,浙江 杭州 311300; 2.临安区产品质量检测中心,浙江 杭州 311300)

随着食品工业的快速发展,食品添加剂违规添加现象屡禁不止。叔丁基对苯二酚(TBHQ)是一种被广泛应用于油脂食品的抗氧化剂,其在食品中的检测日益受到重视。本试验采用气相色谱法外标法定性和定量测定TBHQ的过程中发现,部分TBHQ因被氧化成特丁基对苯二醌(TQ),表现在色谱图上会形成双峰,传统的定量方法是用TBHQ单峰作为目标物,忽略了TBHQ转化为TQ的含量,无法正确测定出TBHQ实际加入量,因此本试验引入双峰定量法。试验结果表明,在所建立的方法下,TBHQ与TQ峰的加和峰面积与其质量浓度有良好的线性关系,相关系数达到0.999以上,具有较高的准确度,为开发快速、准确、灵敏地检测食品中叔丁基对苯二酚的新技术提供参考。

叔丁基对苯二酚; 抗氧化剂; 气相色谱; 双峰定量法

TBHQ即叔丁基对苯二酚,是一种较新的酚类抗氧化剂,因具有延缓香肠和其他肉类制品哈变、延长果仁及谷类早餐食品的货架期等优点而被广泛用于含油脂食品中。我国于1991年批准使用,国家食品添加剂使用卫生标准规定(GB2760—1996)其最大使用限量为0.2 g·kg-1,允许在食用油脂、油炸食品、饼干、干果罐头等八种食品中使用。目前我国做食品中抗氧化剂检测时,常与BHA、TBHQ一起检测,测定方法有分光光度、TLC、GC、GC-MS、HPLC等[1-9]。本实验室采用国外标准AOAC Official Method 938.16方法,使用被乙腈饱和的正己烷溶解油脂后,再用被正己烷饱和的乙腈萃取TBHQ,浓缩后甲醇复溶,外标法定量定性。在日常检测过程中发现,冷藏放置一段时间的标准品和添加TBHQ的植物油样,在色谱图上均出现2个色谱峰,通常以后出现的峰进行定量。已有研究证实前面的峰为TQ[10],TQ可用作阻聚剂、稳定剂、抗氧剂,但有一定的健康风险[11]。由于TBHQ转化成TQ的效率不一致,因此放置一段时间后的标准品很难有良好的线性,但用双峰合并的峰面积之和做校正曲线,线性却非常好,同时油样中TBHQ也有双峰,本试验针对此现象进行了探讨。

1 材料与方法

1.1 材料

仪器和设备。Agilent Technologies7890B-5 977 A气相质谱联用仪;Agilent Technologies7 890 A气相色谱仪,氢火焰离子化检测器(FID);分液漏斗、旋转蒸发仪(天津玻璃仪器厂)。

试剂。BHA标准品(纯度≥99.0%);BHT标准品(纯度≥99.3%);TBHQ标准品(纯度≥99.0%);BHA、BHT、TBHQ混合标准储备液(1 mg·mL-1);BHA、BHT、TBHQ标准使用液(分别吸取标准储备液0.10、0.25、0.50、1.00、2.00 mL于1组10 mL容量瓶中,用甲醇定容,此标准系列浓度为10、25、50、100、200 mg·L-1)。以上储备液及使用液冷藏放置2个月后,临时新配1份以作比对试验。正己烷、乙腈、甲醇均为色谱纯。

1.2 方法

1.2.1 样品前处理

称取2~3 g植物油至10 mL比色管中,加入10 mL被乙腈饱和的正己烷,摇匀后倒入分液漏斗中,再加10 mL润洗比色管,一并倒入分液漏斗中。向分液漏斗中加入25 mL被正己烷饱和的乙腈,振摇1 min。静置5 min后取下层液体至圆底烧瓶中,重复提取1次,混合乙腈层,于55 ℃旋转蒸发至近干。自然吹干后用5 mL甲醇复溶,取样至进样瓶中待进样。

1.2.2 色谱条件

色谱柱为毛细管柱19 091 J-413 HP-5(内径0.320 mm,长度30 m,膜厚0.25 μm),柱温120 ℃保持1 min,10 ℃·min-1到200 ℃保持1 min后,以25 ℃·min-1到250 ℃保持2 min。分流进样,分流比10∶1,进样口温度260 ℃,检测器温度280 ℃。气流条件为流速1.5 mL·min-1,氢气30 mL·min-1,空气400 mL·min-1,尾吹氮气25 mL·min-1。

1.2.3 测定方法

将新配的标准使用液及放置2个月的各浓度标准使用液分别进样,进样量为1 μL,测定不同浓度下的峰面积,以混合标准使用液浓度为横坐标,分别以TBHQ单峰与TBHQ和TQ双峰峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。同时试样溶液进样,测定峰面积并与相应的标准曲线比较定量。

2 结果与分析

2.1 气相色谱图对比

图1新配的标准使用液中,依次出现的色谱峰分别是BHA、BHT、TBHQ。3.690 min时出现了1个小峰,该峰应是TBHQ在进样口处高温加热转化成TQ[8]。图2中,7.060 min处峰的响应值变小,3.690 min处的峰面积响应值变大,另外2个峰面积变化不大,初步推断,放置2个月后同等浓度标液与现配的标液相比,大部分TBHQ被氧化成了TQ。图3为油样色谱图,如果仅以7.098 min的峰定量,只是测出此时油中TBHQ含量,忽略了转化成TQ的那部分TBHQ,会导致测出的TBHQ的量降低。因此无法算出生产时TBHQ的加入量,这与国标规定最大使用量的解释有出入,所以应将3.690 min处TBHQ转化为TQ的量算进去。

2.2 质谱定性

通过气质联用全离子扫描检索色谱峰(图4)确定,7.060 min处的峰为TBHQ,3.690 min处的峰为TQ。

2.3 TBHQ与TQ转化试验

通过测定不同时间点标准使用液单峰和双峰的峰面积,绘制出TQ与TBHQ峰面积随时间变化的趋势图,结果如图5—6所示。

图1 新配的标物色谱

图2 放置2个月的标物色谱

图3 植物油样品色谱

图4 双峰的质谱

图5 TQ与TBHQ响应值的比值随时间变化

图5和6表明,随着时间的增加,TQ与TBHQ峰面积比值越来越大,说明TBHQ随着时间的增加逐步向TQ转化,且转化速率不固定。相反,TQ与TBHQ双峰峰面积之和则随时间的增加变化不大,几乎处于稳定不变的状态。

图6 双峰峰面积加和随时间变化

2.4 单峰和双峰定量比较

将样品的浓度通过单峰和双峰外标法定量后,计算结果见表1。

表1 单双峰定量数据的比较

由表1可知,放置2个月的标液单峰标准曲线线性很差,故国标规定现配现用,但TBHQ与TQ峰加和的标准曲线线性很好,达0.999以上;新配的标液单峰和双峰线性都很好,达到0.999以上,这是因为新配的标液转化成TQ的量很小,所以对于线性影响不大。但随着时间的增加,样品中的TBHQ逐渐向TQ转化,单峰只能检测出未转化的TBHQ的含量,对于转化成TQ的那部分TBHQ,仅作为杂峰省略掉,因此不能准确检测出生产商在植物油中添加抗氧化剂的量,同时TQ同样对人体具有潜在的危险性[11],所以应计算TQ在油中的含量。由于双峰峰面积加和不变,所以样品中TBHQ与TQ的总含量几乎是不变的,因此,双峰定量法可准确检测出TBHQ的添加量。

3 小结

在用气相色谱法测定植物油中的TBHQ时出现了2个色谱峰,分别为特丁基对TQ和特丁基对TBHQ,根据食品添加剂国标上的说明[12],以及TQ对人体具有潜在的危险性,因此有必要计算转化的量。由于TBHQ向TQ的转化,单峰定量无法准确测定添加剂的加入量,所以采用双峰定量,试验结果更接近于真实值,更能严格把关生产商对于抗氧剂的使用量。试验数据证明,该方法具有较好的线性和较高的准确度、精密度和灵敏度,能满足含抗氧化剂食品的国内市场监管和进出口检测要求。

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[12] 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准:GB 2760—2014 [S].

(责任编辑:张瑞麟)

2017-09-05

王朝杰(1990—),助理工程师,本科,从事食品检测分析工作,E-mail:454635366@qq.com。

李 倩,E-mail:136409616@qq.com。

文献著录格式:王朝杰,李倩,杨天明. 气相色谱法测定食品中叔丁基对苯二酚定量方法的探讨[J].浙江农业科学,2017,58(11):2026-2028,2033.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171148

O657

B

0528-9017(2017)11-2026-03

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