气相色谱质谱联用法检测牛奶及奶粉中肌醇

2010-09-12姜瑞清常建军胡桂林

食品工业科技 2010年10期

关键词：肌醇检出限奶粉

姜瑞清，李梅，常建军，陈军，胡桂林，周琳

（内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司技术中心，内蒙古呼和浩特011500）

气相色谱质谱联用法检测牛奶及奶粉中肌醇

姜瑞清，李梅，常建军，陈军，胡桂林，周琳

（内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司技术中心，内蒙古呼和浩特011500）

利用70%的乙醇从样品中提取肌醇，然后采用硅烷化试剂（三甲基氯硅烷∶六甲基二硅胺烷∶N，N二甲基甲酰胺 =1∶2∶8）进行衍生，通过 GC/MS 进行检测。通过全扫描确定，特征离子的 m/z73.0、147.0、191.1、217.1、305.2 为定性离子，其中m/z73.0为定量离子。方法线性关系良好，相关系数为 0.9987，方法检出限为9!g/100g，RSD分别为7.997%、2.515%、2.529%（n=7），方法的回收率在88.5%～108.1%之间，均能满足样品检测的要求。

肌醇，气相色谱质谱联用，牛奶，奶粉

Abstract：The myo-inositol that was extracted by the 70%ethanol from the milk and milk power，and then was trimethylsilylated with the silane agents，which was composed of trimethyl chlorosilane，hexamethyldisilazane and N，N-dimethylformamide（1∶2∶8），was determined by GC/MS.After full-scan detection，the characteristics ions m/z73.0，147.0，191.1，217.1，305.2 for qualitative ions，m/z73.0 for quantitative ion were established.The linear relationship was good，the correlation coefficient was 0.9987，the detection limit was 9μg/100g，RSD were 7.997%，2.515%，2.529%（n=7），the method of recovery was between 88.5% ～ 108.1%，that all can satisfy the requirements of the sample testing.

Key words：myo-inositol；gas chromatography mass spectrometry；milk；milk power

肌醇，又名环己六醇，分子式C6H12O6，是饱和环状多元醇。白色结晶粉末，味甜，无臭，其甜度为蔗糖的一半；在空气中较稳定，易吸潮，水溶液对石蕊试纸呈中性，密度1.752，易溶于水，不溶于无水乙醇、乙醚、氯仿。广泛存在于各种天然动物及微生物组织中，因最初是由肌肉组织中提取，故取名肌醇。肌醇具有类似维生素B1和维生素H的作用，能促进脂肪代谢，防止肝脏脂肪积累，加速除去肝脏过多的脂肪，对脂肪肝、肝炎、肝硬化症、糖尿病、肥胖症等疾病有治疗和预防作用。肌醇作为食品营养强化剂，在很多保健食品及婴幼儿配方食品中都有添加［1］。目前，肌醇的检测方法有化学法［2］、光谱法［3-4］、微生物法［5］和气相色谱法［6-7］等。其中化学法和光谱法适用于肌醇原料或者含量较大样品的检测，而不适合进行微量检测，而微生物法检测时间较长，气相色谱法中由于其衍生产物的特殊性而导致其峰型展宽，检测限高，不能满足现有乳制品中肌醇的检测需求。为了建立一种快速、准确而有效可行的乳制品中肌醇的检测方法，本研究采用70%的乙醇提取牛奶和奶粉样品中肌醇，硅烷化试剂衍生，然后通过GC/MS检测，建立适用于牛奶和奶粉中肌醇的检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

肌醇 99%，Sigma；无水乙醇、95%乙醇、三甲基氯硅烷 AR；六甲基二硅胺烷、正己烷、二甲基甲酰胺 GR。

烘箱，真空旋转蒸发仪，离心机，超声仪，Varian GC450与Varian 300MS质谱联用仪，毛细管色谱柱VF-1701ms（柱长30m，内径0.25mm，膜厚0.10!m）。

1.2 色谱质谱条件

进样口温度230℃；程序升温，柱初温190℃，保持10min，以 20℃/min 升到 250℃，保持 10min；载气，高纯氦气，流速，1.5mL/min；进样量，1!L，不分流进样；EI源温度，230℃；传输线温度，280℃；溶剂延迟5min；电子轰击能量70eV；扫描方式，全扫描和SIM扫描。

1.3 样品制备

1.3.1 提取称取均匀混合的奶粉样品1.0g于50mL容量瓶中，加入12mL约40℃温水溶解试样。超声提取5min，用95%乙醇定容至刻度，混匀，静止20min后。取10mL于10mL离心管中，以4000r/min离心5min，取上清液5mL于旋转蒸发仪浓缩瓶中。

1.3.2 干燥与衍生向浓缩瓶中加入10mL无水乙醇，在80℃下旋转浓缩至近干时，再加入5mL无水乙醇继续浓缩至彻底干燥（有水将使下步硅烷化不彻底）。加入硅烷化试剂（三甲基氯硅烷、六甲基二硅胺烷、N，N 二甲基甲酰胺的体积比为1∶2∶8）10mL，溶解并转移至25mL有螺纹盖的消解管中，放于80℃烘箱中衍生反应30min。其间每隔约5min取出振荡一次，取出冷却至室温。加入5mL正己烷，振荡混合后静止分层，取上层液3mL于预先加少许无水硫酸钠的带螺纹盖离心管中，振荡后4000r/min离心，此为试样测定液。

2 结果与讨论

2.1 检测限的确定

分别配制浓度为 2.5、5.0、10、20、40!g/mL 的肌醇标准溶液，按照1.3.2的方法进行衍生，然后采用1.2条件GC/MS检测，以浓度为横坐标，离子强度为纵坐标，使用最小二乘法进行线性回归得到标准曲线：y=1.194 ×106x-5.778 ×105，R2=0.9987。

由图1可以看出，肌醇的全扫描质谱图中丰度较好的离子 m/z为 73.0、147.0、191.1、217.1、305.2，其中离子m/z73.0丰度最大，可以作为定量离子，而147.0、191.1、217.1、305.2 四个离子可以作为定性离子。如图2可以看到，浓度为5!g的SIM扫描的信噪比（S/N）为1665，由此可以计算得到3倍信噪比（3S/N）的肌醇浓度为9ng，也即仪器检出限，按照1.3前处理方法，方法检出限按照下式进行计算，得到9!g/100g。

式中：X-方法检出限，!g/100g；S-仪器检出限，!g；V1-定容体积，mL；V2-定容后用于衍生的体积，mL。

图1 肌醇的全扫描色谱质谱图

图2 肌醇的SIM扫描色谱质谱图

2.2 加标回收率及精密度实验

选择3个不同肌醇含量的奶粉，按照1.3进行样品溶液处理，然后使用GC/MS-SIM扫描检测含量，结果如表1所示，三个不同肌醇含量的奶粉样品进行7次平行测定后，其相对标准偏差分别为7.997%、2.515%、2.529%，均小于一般仪器法所要求的相对标准偏差10%。

表1 奶粉中肌醇检测的重现性实验结果

根据牛奶中肌醇的本底含量，分别添加了2.5倍本底值和5倍本底值肌醇标准物质进行了检测，结果如表2所示，加标回收率在88.5%～108.1%之间，说明该方法准确性能够满足检测要求。

表2 牛奶中加标实验结果

2.3 样品检测

对市场上的纯牛奶、全脂奶粉、婴儿配方奶粉、幼儿配方奶粉、中老年奶粉6个样品进行了检测，结果如表3，可以看出，牛奶中本身就含有肌醇，其含量为4.09mg/100g和3.88mg/100g，而没有添加任何食品添加剂的新西兰奶粉中其含量为22.14mg/100g和22.67mg/100g，说明所检测的婴儿配方粉中的1段和2段进行了肌醇营养强化，而婴儿配方粉3段和中老年奶粉并没有添加肌醇，只是一个本身的含量。