□ 梁曉涵 吳月仙 海南省食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心 李 南 海南省食品藥品檢驗(yàn)所五指山分所 萬 娜 海南省食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心

當(dāng)前我國(guó)食用植物油制取工藝主要有壓榨法和浸出法兩種，壓榨法現(xiàn)多采用機(jī)械榨油，能保持原有的天然風(fēng)味和特性，對(duì)油料品種適應(yīng)性強(qiáng)，但提取效率稍低；浸出法使用有機(jī)溶劑提取植物組織中的油脂，出油率高，加工成本低，應(yīng)用較為廣泛。浸出法溶劑有很多種，我國(guó)浸出工藝中使用的專用浸出溶劑是石油的低沸點(diǎn)餾分，一種以六碳烷烴為主要成分的烷烴、環(huán)烷烴、芳烴等混合的食品級(jí)溶劑，俗稱“六號(hào)溶劑”，其能破壞人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，使神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的脂類失衡，還會(huì)引發(fā)多發(fā)性神經(jīng)病變，易對(duì)人體健康造成損傷[1-3]。

作為油品質(zhì)量評(píng)定的重要指標(biāo)之一，食用植物油溶劑殘留是指浸出法工藝制取的植物原油、精制植物油中溶劑脫除不徹底所殘存的微量生產(chǎn)性溶劑。為了保證食品安全，國(guó)家新發(fā)布的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 2716－2018對(duì)溶劑殘留限量較舊標(biāo)準(zhǔn)[4]做了更嚴(yán)格的規(guī)定：采用浸出工藝生產(chǎn)的食用植物油的溶劑殘留量≤20 mg/kg，采用壓榨工藝生產(chǎn)的植物油的溶劑殘留量不得檢出（壓榨油溶劑殘留量≤10 mg/kg時(shí)即視為未檢出）。并且，國(guó)標(biāo)也規(guī)定了食品中溶劑殘留量的檢測(cè)方法為GB 5009.262—2016，采用頂空進(jìn)樣，毛細(xì)管氣相色譜分離，氫火焰離子檢測(cè)器（FID）檢測(cè)，以六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液為標(biāo)準(zhǔn)品，內(nèi)標(biāo)法定量。為提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文參照該國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法[5]，結(jié)合實(shí)際檢測(cè)工作，對(duì)基體油選擇和制備、內(nèi)標(biāo)物的選擇、六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液的存放、平衡溫度的影響、壓榨法檢出及計(jì)算分析的影響和選擇等實(shí)驗(yàn)和計(jì)算問題進(jìn)行探討和優(yōu)化，以期減少檢測(cè)誤差。

1 材料與方法

1.1 儀器

氣相色譜儀，Agilent 7890B，美國(guó)，配FID檢測(cè)器；頂空自動(dòng)進(jìn)樣器，Agilent 7697A，美國(guó)；Transferpette 200μL、20 μL移液槍，BRAND，德國(guó)；AL204-IC電子天平，梅特勒-托利多，瑞士。

1.2 試劑和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

N,N–二甲基乙酰胺，色譜純，Tedia；異辛烷，色譜純，Merck KGaA；六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液，國(guó)家糧食局科學(xué)研究院，BW3599，10 mg/mL。

異辛烷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：將異辛烷標(biāo)準(zhǔn)品用N,N–二甲基乙酰胺稀釋至體積分?jǐn)?shù)為10%。

1.3 色譜條件

1.3.1 頂空自動(dòng)進(jìn)樣裝置條件

加熱箱（平衡）溫度60 ℃，定量環(huán)溫度70 ℃，傳輸線溫度80 ℃；GC循環(huán)時(shí)間30 min，平衡時(shí)間30 min，進(jìn)樣時(shí)間0.5 min；樣品瓶體積20 mL，搖動(dòng)級(jí)別2。

1.3.2 氣相色譜條件

HP- 5 毛細(xì)管色譜柱（30.0 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣，氮?dú)猓贿M(jìn)樣口溫度，250 ℃，分流進(jìn)樣，分流比為25∶1；檢測(cè)器溫度，300 ℃；空氣流量，300 mL/min；氫氣流量，25 mL/min；尾吹流量（N2）：20 mL/min；程序升溫，初溫40 ℃，保持2 min，以1.5℃/min升至55 ℃，以30 ℃/min升至200 ℃，保持3 min；柱流速（N2），0.8 mL/min；進(jìn)樣體積，1.0 mL；保留時(shí)間，4.1～6.4 min。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取5.0 g基體植物油6份于20 mL頂空進(jìn)樣瓶中。用移液槍向每份基體植物油中迅速加入5 μL異辛烷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液為內(nèi)標(biāo)，再分別迅速加入 0、2.5、5、10、25、50 μL 的六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液，即刻密封后輕微搖勻，得到濃度分別為 0、5、10、20、50、100 mg/kg的基體植物油標(biāo)準(zhǔn)溶液。保持頂空瓶直立，植物油不接觸到密封墊。置頂空瓶于頂空自動(dòng)進(jìn)樣裝置上，待自動(dòng)恒溫振搖后，氣體進(jìn)樣1.0 mL于GC-FID中分析，測(cè)得響應(yīng)值，根據(jù)保留時(shí)間定性，以標(biāo)準(zhǔn)溶液各組分濃度與內(nèi)標(biāo)物濃度比為橫坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液各組分與內(nèi)標(biāo)物響應(yīng)值總峰面積比為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，內(nèi)標(biāo)法分析定量。

1.4.2 試樣測(cè)定

準(zhǔn)確稱取植物油試樣5.0 g于20 mL頂空瓶中，用移液槍向樣品中迅速加入5 μL異辛烷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，即刻密封后輕微搖勻。置頂空瓶于頂空自動(dòng)進(jìn)樣裝置上，待恒溫振搖后，氣體進(jìn)樣1.0 mL于GC- FID中分析，測(cè)得響應(yīng)值，根據(jù)保留時(shí)間定性，以試樣中目標(biāo)物各組分與內(nèi)標(biāo)物峰面積比，計(jì)算各組分溶劑殘留的含量，再加和得總?cè)軇埩舻暮俊?/p>

2 影響因素分析與優(yōu)化

2.1 基體油選擇和制備

基體油即是不含被測(cè)目標(biāo)物組分的空白油品基質(zhì)。選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線的基體油，最好是與被測(cè)樣品同品種的植物油，才更接近樣品本身，減少不同基質(zhì)帶來的影響。若未能找到完全陰性的基體植物油，也可選本底干擾小的同品種植物油再通過水浴超聲30 min或在60 ℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中放置2～3 h進(jìn)一步脫溶制備。

2.2 內(nèi)標(biāo)物的選擇

現(xiàn)行國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法GB 5009.262－2016中采用的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)是正更烷，但參考文獻(xiàn)資料，六號(hào)溶劑除能檢出2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、正己烷、甲基環(huán)戊烷等含量相對(duì)較高的組分，本身也能檢測(cè)出微量正庚烷、正戊烷等組分[6-7]，所以本文選用結(jié)構(gòu)、性狀相似，但六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)品本身不含有的異辛烷替代正庚烷做內(nèi)標(biāo)，更科學(xué)、合理。六號(hào)溶劑和異辛烷內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖如圖1所示。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液存放的影響

購買的六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液封裝于加鋁蓋按壓的20 mL頂空進(jìn)樣瓶中。用同一批號(hào)的六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液，在進(jìn)樣條件及濃度一致、開瓶現(xiàn)用現(xiàn)配的情況下，考察存放時(shí)間和存放環(huán)境對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度有無影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，比對(duì)在4、0 ℃冷藏和-18 ℃超低溫冷凍下同放置3個(gè)月的標(biāo)品，均有不同程度的含量損失，超低溫對(duì)六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液保存效果最好，響應(yīng)最高；對(duì)比在有效期內(nèi)于-18 ℃超低溫下存放3個(gè)月、半年、一年的標(biāo)準(zhǔn)品，六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液的含量隨放置時(shí)間延長(zhǎng)不斷降低，這樣會(huì)導(dǎo)致陽性樣品測(cè)定結(jié)果偏大，造成誤差。建議六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液最好現(xiàn)買現(xiàn)用、超低溫存放、不宜放置過久，也同時(shí)建議六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液封裝在不易造成揮發(fā)損失的安剖瓶中銷售，比頂空瓶氣密性更強(qiáng)。

2.4 平衡溫度的影響分析

溫度對(duì)頂空相平衡體系的影響極其顯著，平衡溫度會(huì)影響食用植物油殘留溶劑的氣態(tài)揮發(fā)。對(duì)于混合的有機(jī)溶劑而言，不同物質(zhì)沸點(diǎn)不同，在不同的溫度條件下，不同沸點(diǎn)之間氣液平衡存在差異性，會(huì)左右頂空上層空間的揮發(fā)性氣體平衡濃度。若溫度改變，植物油中溶劑殘留在頂空瓶?jī)?nèi)的氣液平衡濃度就會(huì)隨之改變。隨著平衡溫度升高，高沸點(diǎn)組分逸出，同一濃度的六號(hào)溶劑標(biāo)液的這種動(dòng)態(tài)平衡會(huì)朝低沸點(diǎn)組分比例變小，高沸點(diǎn)組分比例變大的趨向變動(dòng)，各組分峰面積與溫度間均呈指數(shù)相關(guān)[8]。實(shí)驗(yàn)比較了平衡溫度在30～80 ℃的同一濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液各組分含量變化（數(shù)據(jù)見表1）。由此可見，當(dāng)樣品實(shí)際殘留溶劑只在低沸點(diǎn)或高沸點(diǎn)組分出現(xiàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的結(jié)果偏差。有文獻(xiàn)應(yīng)用不同的平衡溫度[9-10]，雖提高平衡溫度在降低檢出限、定量限上表現(xiàn)更好，或是降低平衡溫度對(duì)去雜峰干擾效果好，但筆者認(rèn)為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采用與國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法條件一致的平衡溫度來測(cè)定，才能更好實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室間的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。

2.5 壓榨法結(jié)果檢出的分析

壓榨法結(jié)果檢出常見的兩種情況如下：

其一，通常認(rèn)為壓榨工藝制油不應(yīng)該有溶劑殘留檢出，但因生產(chǎn)過程中干燥環(huán)節(jié)等溫度偏高會(huì)造成的壓榨食用植物油中的烷烴類物質(zhì)的產(chǎn)生[11]，這些烷烴類物質(zhì)雖不是六號(hào)溶劑，但若其組成與六號(hào)溶劑某些組分相同，也屬于溶劑殘留范圍，對(duì)人體健康同樣會(huì)造成危害，當(dāng)其含量足夠大時(shí)也會(huì)達(dá)到溶劑殘留檢出。

其二，不同品種、不同生產(chǎn)工藝下的食用植物油含有一定的低沸點(diǎn)風(fēng)味物質(zhì)，壓榨法制油所含的風(fēng)味成分往往較多，這些風(fēng)味成分同時(shí)被氣相色譜檢測(cè)到，多數(shù)出峰時(shí)間相對(duì)靠前（壓榨橄欖油風(fēng)味成分、壓榨山柚油風(fēng)味成分如圖2、3所示）。在國(guó)標(biāo)方法的色譜條件下這些風(fēng)味物質(zhì)絕大部分組分和六號(hào)溶劑色譜峰基本達(dá)到完全分離，但也有極少組分與六號(hào)溶劑的分離度稍差，會(huì)將樣品中這些低沸點(diǎn)風(fēng)味組分的色譜峰包裹在六號(hào)溶劑中，因而影響測(cè)定結(jié)果。這種情況下，可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，加入適量六號(hào)溶劑，判別其峰型是否疊加，提高定性準(zhǔn)確度，排除干擾峰。

2.6 計(jì)算方式的影響和選擇

圖1 六號(hào)溶劑和異辛烷內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

表1 不同平衡溫度t下的六號(hào)溶劑各組分百分含量比較

圖2 壓榨橄欖油風(fēng)味成分

圖3 壓榨山柚油風(fēng)味成分

現(xiàn)行國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法以六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液總濃度與內(nèi)標(biāo)物濃度比（C總/C內(nèi)）為橫坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液總峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積比（A總/A內(nèi)）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以樣品溶劑殘留色譜峰響應(yīng)值的總和比內(nèi)標(biāo)物峰面積，計(jì)算試樣中總?cè)軇埩舻暮俊?/p>

采用儀器自帶的數(shù)據(jù)分析軟件的分組功能，可實(shí)現(xiàn)以六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液各組分濃度與內(nèi)標(biāo)物濃度比（Ci/C內(nèi)）為橫坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液各組分峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積比（Ai/A內(nèi)）為縱坐標(biāo)繪制各組分標(biāo)準(zhǔn)曲線，樣品中對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物各組分峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積比，計(jì)算試樣中各組分溶劑殘留的含量，再加和得樣品總?cè)軇埩舻暮俊?/p>

筆者比較了上述兩種計(jì)算方式的結(jié)果差異：由于六號(hào)溶劑各組分組成相近、色譜峰峰形相近，各組分間定量校正因子的差異很小，當(dāng)視各組分定量校正因子一致時(shí)，兩種計(jì)算方式的結(jié)果差別不大，相對(duì)偏差≤2%，符合測(cè)定要求。當(dāng)各組分采用校正因子校正后，在溶劑殘留量較高的情況下，結(jié)果的波動(dòng)較明顯，雖能客觀反映殘留溶劑的內(nèi)在性質(zhì)，溶劑殘留量測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性也更高，但計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，需進(jìn)行校正因子計(jì)算，且實(shí)際樣品絕大多數(shù)含量很低。因此，采用同國(guó)標(biāo)視各組分校正因子為一致，分組模式定量的計(jì)算方式易實(shí)現(xiàn)高通量樣品的快速檢測(cè)、操作簡(jiǎn)便。

3 結(jié)語

雖然影響頂空氣相色譜法分析食品中溶劑殘留量的因素較多，也有文獻(xiàn)已對(duì)一些影響因素做過報(bào)道，本文經(jīng)過實(shí)驗(yàn)摸索，從新的視角，探討及優(yōu)化了對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響的6個(gè)方面，在現(xiàn)行國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法GB 5009.262－2016的基礎(chǔ)上，采用自動(dòng)頂空進(jìn)樣，毛細(xì)管氣相色譜分離，氫火焰離子檢測(cè)器（FID）檢測(cè)，以六號(hào)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液為標(biāo)準(zhǔn)品，以異辛烷作內(nèi)標(biāo)，用分組模式定量。本方法準(zhǔn)確度和精密度高，符合植物油中殘留溶劑檢測(cè)的要求，為相關(guān)檢測(cè)工作提供有益的技術(shù)支持。