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采用甲醇提取-气相色谱法检测食用油中两种抗氧化剂的研究

2011-01-22

化学分析计量 2011年5期
关键词:抗氧化剂国标气相

(1.淄博市产品质量监督检验所,淄博 255033; 2.淄博市淄川区农业局,淄博 255033)

我国的油料产量居世界之首,食用油在储存时受到氧气、水、光、热和微生物的影响后,不饱和脂肪酸会逐渐氧化变质,生成醛、酮、醇、碳氢化物、环氧化物及酸之类的低分子物质而产生异臭、异味,解决这个问题既经济又有效的办法就是添加抗氧化剂,目前常用的抗氧化剂有BHA、BHT等。抗氧化剂能消除自由基,阻碍氧化反应的进行,提高油脂的稳定性,延长油脂的储存时间,但是抗氧化剂在减缓油脂腐败的同时也给人们带来了健康风险。研究表明BHT、BHA超量使用均对人体有害[1]。根据国家食品添加剂使用卫生标准GB 2760-2007(CNS号04.001、04.002)规定[2],BHA、BHT可用于油脂,添加限量为0.2 g/kg,其检测方法有薄层色谱法、比色法、气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳法、气相色谱-质谱法等[3-5]。GB/T 5009.30-2003[6]中采用气相色谱法和薄层色谱法,薄层色谱法检验步骤复杂,耗费时间长;气相色谱法中前处理需要装层析柱,需要大量的有机溶剂,费时长,检测成本高。笔者采用甲醇提取食用植物油中的抗氧化剂,仅用甲醇一种有机溶剂,用量少,快速简便,大大缩短了样品前处理时间,提高了检验效率,节约了实验成本。

1 实验部分

1.1 主要仪器、材料与试剂

气相色谱仪:6890型,配带FID检测器、Cerity色谱工作站,美国安捷伦公司。

蒸发器:容积200 mL;

硅胶G:180~250 μm(60~80目),于120℃活化4 h,置于干燥器中备用;

弗罗里矽土(Florisil):180~250 μm(60~80目),于120℃活化4 h,置于干燥器中备用;

石油醚:沸程30~60℃;

二氯甲烷、二硫化碳、无水硫酸钠、甲醇:分析纯。

1.2 样品前处理方法

(1)国标第一法(GB/T 5009.30-2003)

层析柱的制备:于层析柱底部加入少量玻璃棉、少量无水硫酸钠,将硅胶-弗罗里矽土(6+4)共10 g,用石油醚湿法混合装柱,柱顶部再加入少量无水硫酸钠。

试样的制备:称取混合均匀样品2.00 g放入50 mL烧杯中,加30 mL石油醚溶解并转到层析柱上,再用10 mL石油醚分数次洗涤烧杯并转移到层析柱,用100 mL二氯甲烷分5次淋洗,合并淋洗液,浓缩近干,用二硫化碳定容至2.0 mL,进行气相色谱分析。

(2)甲醇提取法

称取均匀样品2.00 g置于10 mL具塞比色管,用4、3、3 mL甲醇分次提取,合并提取液,置冰箱冷冻层(-18℃)冷冻1 h,用滤纸过滤提取液(除去溶剂中剩余油脂),进行气相色谱分析。

1.3 气相色谱条件

层析柱:1 cm×30 cm玻璃柱、带活塞;气相色谱柱:毛细管柱SE30(33 m×0.53 mm, 2.65 μm);柱温:140℃;进样口、检测器温度:250℃;载气流速:氮气12.7 mL/min,氢气40 mL/min,空气350 mL/min;进样体积:1 μL。

1.4 BHA、BHT混合标准溶液的配制

(1)国标第一法:准确称取BHA、BHT各0.010 00 g混合后用二硫化碳溶解,定容至10 mL,此溶液中BHA、BHT的浓度均为1.0 mg/mL。再从中移取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL分别于10 mL容量瓶中,以二硫化碳定容,此时标准系列的浓度分别为0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mg/mL。

(2)甲醇提取法:方法同(1),只是将溶剂改用甲醇。

2 结果与讨论

2.1 线性范围及相关系数

对1.4(1)、1.4(2)系列标准溶液分别进样1 μL进行气相色谱分析。以标准溶液浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标,进行线性回归,实验结果表明,BHA、BHT浓度在0~0.10 mg/mL范围内均有良好的线性关系,对于1.4(1)系列标准溶液BHA、BHT的线性方程分别为y=14 889x-1.333 3×10-13,y=20 626x-4.093 88×10-13;对于1.4(2)系列标准溶液BHA、BHT的线性方程分别为y=13 744x-3.841 6×10-13,y=18 911x-1.534 2×10-12。相关系数r均大于0.999。

将0.10 mg/mL的BHA、BHT混合标准溶液溶液分别稀释10、100、 1 000、10 000倍(浓度分别为0.010、0.001 0、0.000 10、0.000 010 mg/mL)后,测定信号值,采用3倍信噪比计算检出限。BHA、BHT的浓度为0. 1 μg/mL时,仪器的信号值为基线噪声的3倍,因此,BHA、BHT的检出限分别为0.1 μg/mL。

图1、图2分别为国标第一法和甲醇法处理的浓度为0.10 mg/mL的BHA、BHT混合标准溶液的色谱分离图。由图1、图2可见,国标第一法和甲醇法得到的混合标准溶液在1.3色谱条件下均得到了较好的分离,出峰保留时间在10~13 min之间。

图1 国标第一法混合标准溶液分离谱图

图2 甲醇提取法混合标准溶液分离谱图

2.2 精密度试验

用两种不同方法对样品进行前处理,然后各连续测定11次,计算测定结果的相对标准偏差。国标第一法处理后BHA、BHT测定结果的相对标准偏差分别为3.85%、3.78%;甲醇提取法处理后BHA、BHT测定结果的相对标准偏差分别为4.23%、4.30%,试验结果见表1。

表1 方法精密度试验结果

2.3 回收试验

国标第一法:称取不含BHT、BHA的食用油2.00 g于50 mL烧杯中,分别加入BHA、BHT各0.10、0.20、0.40、0.60 mg,以下处理同1.2(1)。

甲醇提取法:称取不含BHT、BHA的食用油2.00 g于50 mL具塞离心管中,分别加入BHA、BHT各0.10、0.20、0.40、0.60 mg,以下处理同1.2(2)。

采用国标第一法、甲醇提取法对样品进行前处理后,分离提取,用气相色谱仪对BHA、BHT进行分析。国标第一法处理后样品的加标回收率为90%~105%;甲醇提取法处理后样品加标回收率为90%~98%,试验结果见表2。经t检验,两种方法测得的回收率无显著性差异(P<0.05)。

表2 BHA、BHT回收试验结果

3 结论

采用甲醇提取-气相色谱法检测食用油中的BHA、BHT并与国标第一法比较,两种方法的精密度、准确度均较好。但国标第一法前处理过程比较复杂,处理好的待测样中有少量的油脂残留,有可能对检验结果造成影响,并且会缩短分析柱的使用寿命;该法的分析时间较长并使用大量的有机溶剂,检测费用高,废液污染环境。甲醇提取法仅需要10 mL甲醇,省去过层析柱的时间,简单、快速且节省试剂;样品提取液冷冻后经滤纸过滤,除去了油脂,有利于保护色谱柱和延长其使用期限,因此甲醇提取法优于国标第一法(柱层析法)。在日常大批量检测工作中,甲醇提取法更加快速、简便、环保。

[1] 凌关庭.食品抗氧化剂及其进展(三)[J].粮食与油脂,2000(8):45-47.

[2] GB 2760-2007 食品添加剂使用卫生标准[S].

[3] 中国林业科学研究院分析中心.现代实用仪器分析方法[M].北京:中国林业出版社,1994:104.

[4] 胡小钟,余建新,钱浩明,等.油脂中九种抗氧化剂的反相高效液相色谱法分离和测定[J].分析科学学报,2000,16(1):23-26.

[5] 郭岚,谢明勇,鄢爱平,等.气相色谱-质谱法同时测定食用植物油中三种抗氧化剂[J].分析科学学报,2007,23(2):169-172.

[6] GB/T 5009.30-2003 食品中叔丁基羟基茴香醚(BHA)与2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)的测定[S].

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