周瑋婧+江小明
摘要:建立了一種頂空-毛細管氣相色譜快速測定不同品種食用植物油中溶劑殘留量的方法。在80 ℃下振搖30 min后頂空進樣,采用DB-624毛細管柱(0.53 μm,0.25 mm,30 m)和氫火焰檢測器測定,外標法定量。結(jié)果表明,在0~500 μg范圍內(nèi),六號溶劑的峰面積與其含量呈良好線性關系,相關系數(shù)為0.999,檢出限為0.096 mg/kg,8種食用植物油平均加標回收率為87.5%~106.0%,相對標準偏差(RSD)為0.30%~3.05%。該方法簡便快速、結(jié)果準確、重現(xiàn)性好,適合各種植物油中溶劑殘留量的測定。
關鍵詞:頂空氣相色譜法;溶劑殘留量;植物油;六號溶劑
中圖分類號:O657.7 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)02-0334-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.02.032
食用油的加工生產(chǎn)通常有精煉、壓榨、浸出3種方法,其中較其他方法相比,浸出法具有出油率高等優(yōu)點,故倍受生產(chǎn)企業(yè)的青睞[1]。目前,中國常用的萃取植物油的溶劑為六號溶劑,其主要成分為六碳烷烴,如果萃取不徹底,最后獲得可食用的植物油中就可能有溶劑殘留的存在,不僅影響油的品質(zhì),更危害人的身體健康[2,3]。為了保證食品安全,中國強制性標準GB 2716-2005對溶劑殘留進行了規(guī)定:采用浸出工藝生產(chǎn)的植物油的溶劑殘留量為50 mg/kg,采用壓榨工藝生產(chǎn)的植物油的溶劑殘留量為未檢出(壓榨法中溶劑殘留量≤10 mg/kg時即視為未檢出)[4]。
溶劑殘留分析一般采用靜態(tài)頂空、動態(tài)頂空、固相微萃取等樣品采集方法,經(jīng)氣相色譜分離后定量分析。其中,靜態(tài)頂空法因其成本低、重現(xiàn)性好而廣泛用于食品、藥品、材料制品等中的溶劑殘留分析。國家標準GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標準的分析方法》中以該法配合填充柱,手動進樣測定植物油中的溶劑殘留量,但該方法柱效低,對六號溶劑的分離度差,所以檢測結(jié)果準確度較低[5]。為此,建立一種快速、準確的測定植物油中溶劑殘留量的方法尤為重要,本研究參照現(xiàn)行的國標并進行優(yōu)化,建立了頂空進樣,毛細管氣相色譜分離,氫火焰電離檢測器(FID)檢測,以六號溶劑為標準溶液定量的溶劑殘留方法,該法樣品前處理簡單、分析時間短、回收率和精密度較高,且結(jié)果可靠、檢出限低,適合植物中溶劑殘留量的快速測定。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
基體植物油:與被檢測樣品同品種的無殘留溶劑的植物油;六號溶劑標準溶液(國家糧食局科學研究院)濃度為10 mg/mL,溶劑為N,N-二甲基乙酰胺;頂空瓶:Agilent公司20 mL頂空瓶及聚四氟乙烯瓶墊,壓蓋器等;注射器:Agilent公司氣相色譜微量進樣針。
1.2 儀器與設備
Agilent 7890B型氣相色譜儀:配備毛細管柱分流/不分流進樣系統(tǒng),F(xiàn)ID檢測器;Agilent 7697A型頂空進樣器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),電子分析天平。
1.3 試驗條件
1.3.1 色譜條件 譜柱DB-624毛細管色譜柱(0.53 μm,0.25 mm,30 m),載氣氮氣(99.999%),流速4.0 mL/min,進樣口溫度220 ℃,分流比1∶10;檢測器(FID)200 ℃,氫氣30 mL/min,空氣400 mL/min;進樣體積1 mL。柱溫箱程序升溫初始溫度70 ℃,保持8 min,升溫速率40 ℃/min,最終溫度200 ℃。
1.3.2 頂空條件 載氣氮氣,頂空瓶口充氣壓125 kPa,頂空瓶口加熱溫度80 ℃,定量管溫度85 ℃,傳輸氣路溫度90 ℃,平衡時間30 min;頂空瓶口充氣增壓時間0.13 min,頂空瓶口向定量管充氣時間0.15 min,定量管平衡時間0.15 min,六通進樣閥進樣時間1 min。
1.4 標準溶液的配制及含量測定
分別稱量5 g(精確到0.000 1 g)與待分析樣品相同基質(zhì)的5個空白基體植物油樣品,放入頂空進樣瓶中。用微量注射器分別迅速加入六號溶劑標準溶液(1、5、10、25、50 μL),含量分別為10、50、100、250、500 μg,用鋁帽和密封墊密封后,小心渦旋振蕩密封瓶,使物質(zhì)充分混合。將配置好的標準溶液上機分析。稱取5 g(精確到0.000 1 g)不同品種油樣,在與繪制標準曲線相同的色譜條件下進行測定,根據(jù)標準曲線,計算出樣品中殘留溶劑的含量,試樣中溶劑殘留的含量按下式計算。
X=■
式中,X為試樣中溶劑殘留的含量,單位為mg/kg;m1為由標準曲線求得試樣溶液中溶劑殘留的濃度,單位為μg;m2為試樣質(zhì)量,單位為g。
2 結(jié)果與分析
2.1 六號溶劑組分定性分析
國家標準中使用的標準物質(zhì)為六號溶劑,按設定色譜條件對六號溶劑標準溶液進行分析,得到氣相色譜見圖1。六號溶劑的5種主要組分保留時間分別為2.844、3.015、3.192、3.754和4.466 min,且各峰峰型良好。六號溶劑是以C6~C8為主的烴類混合物,包括烷烴、烯烴、環(huán)烷烴和芳香烴,經(jīng)質(zhì)譜定性分析發(fā)現(xiàn),含有2-甲基戊烷(1號峰)、3-甲基戊烷(2號峰)、正己烷外(3號峰)、甲基環(huán)戊烷(4號峰)、環(huán)己烷(5號峰)等5種主要組分,也能檢測出3-甲基己烷、正戊烷、正庚烷等微量組分。
選取大豆油、菜子油、稻米油、芝麻油、花生油、玉米油、橄欖油、葵花子油等8種不同品種無溶劑殘留的植物油作為基體油,并添加10 mg/kg的六號溶劑標準溶液,按設定色譜條件進行分析,結(jié)果如圖2所示。在8種食用植物油中,六號溶劑5種主要成分出峰時間為2.67~5.50 min,空白樣品出峰時間主要在2.67 min之前,即六號溶劑出峰之前,且各色譜峰存在明顯差異,這些色譜峰為不同品種食用植物油的低沸點風味物質(zhì),其中橄欖油的風味物質(zhì)濃度較高、菜子油、芝麻油的風味物質(zhì)較多較雜,大豆油的風味物質(zhì)較少較單一,而在該色譜條件下這些風味物質(zhì)均已和六號溶劑色譜峰完全分離,說明該方法適用于大部分食用植物油的分析。
2.2 標準曲線、線性范圍及檢測限的測定
文獻[6]報道,分析測定植物油中殘留溶劑時,同種植物源植物油標準曲線可以通用,如果測定不同植物源植物油中殘留溶劑,選擇標準曲線的基質(zhì)時應結(jié)合實際測量的要求,選擇適當基質(zhì),以盡量減少誤差。所以通常選用低沸點風味物質(zhì)較少,空白色譜圖基線較平穩(wěn)的大豆油為基底油(圖2)。以相應六號溶劑含量(μg)為橫坐標,六號溶劑的5個主要峰面積(Pa)加和為縱坐標,繪制標準曲線。按照2.67~5.50 min出峰面積加合的方式計算,回歸方程為Y=3.982X+15.22,相關系數(shù)為0.999。該法線性范圍較寬,濃度在0~500 μg范圍內(nèi)呈線性關系良好,該方法簡便快速,靈敏度高,適于對大批量樣品的分析。以基體植物油為空白,加入低濃度六號溶劑標準,按“1.3”試驗條件上機測定,以3倍的噪聲峰高為檢出限,以10倍噪聲峰高為定量限。取5.00 g樣品,在本試驗條件下六號溶劑的檢出限為0.096 mg/kg,定量限為0.32 mg/kg,符合溶劑殘留檢測要求。
2.3 不同品種食用油回收率與精密度的測定
在設定的色譜條件下,選取空白植物油(大豆油、菜子油、稻米油、芝麻油、花生油、玉米油、橄欖油、葵花子油)等8種不同品種植物油為基質(zhì),進行加標回收率試驗。準確稱取空白底油樣品5 g,分別添加低(2 mg/kg)、中(10 mg/kg)、高(20 mg/kg) 3個濃度標準溶液,每個濃度平行做5次,按上述方法進行測定。由表1可見,低濃度組六號溶劑的加標回收率為87.5%~106.0%,中濃度組的加標回收率為92.4%~98.8%高濃度組六號溶劑的加標回收率為93.5%~99.5%,均能滿足微量分析的要求。同時這8種食用植物油的測量精密度(相對標準偏差RSD)在0.30%~3.05%之間,均小于5%。試驗結(jié)果表明,該方法準確可靠,重現(xiàn)性良好,滿足微量分析的要求,由于測試樣品覆蓋了植物性食用油的各類樣品,從回收率看,該方法基本能夠覆蓋市面上的各類食用植物油。
2.4 與國標方法測定六號溶劑的結(jié)果比較
從同一油樣中分別各取7份樣品,分別使用頂空-毛細管柱氣相色譜儀法和國標使用的填充柱氣相色譜儀法分別進行測定其六號溶劑殘留量,結(jié)果見表2。用F檢驗和t檢驗分析統(tǒng)計兩種不同方法測定結(jié)果是否有差異,結(jié)果見表2。統(tǒng)計量F=1.83小于顯著水平α=0.05的F臨界值5.05,兩種測定方法結(jié)果方差無顯著差異;統(tǒng)計量t=1.08小于顯著水平α=0.05的t雙尾臨界值為2.26,即兩種不同分析方法結(jié)果無差異。但由于填充柱的柱效低于毛細管柱,對六號溶劑的分離度差,會將樣品中一些低沸點風味物質(zhì)的色譜峰包裹在六號溶劑中,因而影響了測定結(jié)果。
3 結(jié)論
在現(xiàn)有國標方法的基礎上做出了改進,采用靜態(tài)頂空設備進樣,DB-624毛細管色譜柱,氣相色譜-火焰離子化檢測器進行分析,對樣品處理過程中的平衡溫度和平衡時間進行優(yōu)化后,選用了8種代表性的食用植物油作為基底油進行方法學分析,建立了頂空-氣相色譜法測定植物油中溶劑殘留的方法,大大提高了檢測結(jié)果的靈敏度和準確度,該法樣品前處理、分析時間短、回收率和精密度高,且結(jié)果可靠、檢出限低等優(yōu)點,適合植物中溶劑殘留量的快速測定。目前市場上仍然存在著以浸出油和壓榨油調(diào)和后的食用油冒充壓榨食用油的現(xiàn)象,該方法的建立為植物油中殘留溶劑控制提供檢測依據(jù),將為食品安全監(jiān)管部門及相關食品安全工作者提供了有益的技術(shù)支持[7]。
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