王 萍 郭金英 任國艷 崔國庭 吳 影
(河南科技大學食品與生物工程學院,河南 洛陽 471023)
含油脂食品或食用油脂若長期保存在不適宜的環(huán)境下,油脂會與空氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生一系列化學變化分解出氧化物及過氧化物,常見的有酮、醛、低級脂肪酸等[1-3],這種現(xiàn)象被稱為酸敗。為了防止食品發(fā)生酸敗,延長食品的保質(zhì)期,需要加入適量抗氧化劑,其中BHA、BHT、TBHQ是最為常見的3種酚類合成抗氧化劑,能夠延緩食品變質(zhì),使食品貯存期延長,有利于維護食品的穩(wěn)定性,可單獨使用也可以混合使用[4-5]。然而,抗氧化劑食品攝入過量也會對人體產(chǎn)生一定的危害,損害肝、腎、脾。因此,中國在食品加工行業(yè)抗氧化劑使用量都有明確的規(guī)定,GB 2760—2011《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中對BHA、BHT和TBHQ都限量使用,在油及油脂食品中的限量均不得高于0.2 g/kg[6]。
檢測含油脂食品中的抗氧化劑存在基底干擾較多、檢測前處理復雜、檢測精度不高的難題。傳統(tǒng)氣相色譜法測定食品中抗氧化劑程序是先將油脂溶解于己烷,用乙腈和80%乙醇混合溶液萃取,然后除去溶劑,經(jīng)硅烷化處理,再進行檢測[7]。如果以DC-200為固定相,則BHA出峰在前,BHT在后。若以極性大Carbo wax 20M為固定相,則出峰順序相反。硅烷化抗氧化劑在氣相色譜圖上出峰順序依次為:BHA、TBHQ、BHT、PG。該方法存在步驟煩瑣、耗費試劑多、檢測時間長等缺點,樣品量大時難以滿足工作需要。因此部分研究者[8]對該法不斷進行改進,改進方向主要是在油樣預處理程序方面,進一步提高了食品檢測靈敏度及質(zhì)量,但操作比較復雜。
本研究擬對GB/T 23373—2009《食品中抗氧化劑丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)與特丁基對苯二酚(TBHQ)的測定》的氣相色譜法進行改進,旨在建立一種簡便、快捷、準確的含油脂食品中抗氧化劑的檢測方法。
甲醇:色譜純,北京迪瑪歐泰科技發(fā)展中心;
標準品BHA(MANHAGE,批號:160622,含量:99.4%)、BHT(MANHAGE,批號:160713,含量:100.0%)、TBHQ(Stanford Analytical Chemicals 批號:AP160718-12含量:99.32%):鄭州富太化工產(chǎn)品有限公司。
氣相色譜儀:安捷倫7890B型,聯(lián)和層析貿(mào)易(上海)有限公司;
色譜柱:安捷倫HP-5MS毛細管柱,規(guī)格為30 m×0.32 μm×0.25 mm,上海楚定分析儀器有限公司;
超聲波清洗器:SYV-22-600DTD型,鄭州生元儀器有限公司;
離心機: TDZ5-WS型,上海盧湘儀離心機儀器有限公司;
漩渦混合器:SK-1型,常州丹瑞實驗儀器設(shè)備有限公司;
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器: RE-5299型,上海羌強儀器設(shè)備有限公司;
氮吹儀: NV24A-Ⅱ型,天津博納艾杰爾科技有限公司。
1.3.1 色譜條件 試驗期間需要對色譜條件進行良好的控制,主要包括以下幾個要素:① 柱溫:以80~250 ℃為宜,以1 ℃/min起始,逐漸加快升溫速率,20 min達到250 ℃;② 汽化室保持適宜的溫度為230 ℃;③ 檢測器溫度設(shè)置為250 ℃;④ 對柱前壓進行合理控制,以1 260 Ps為宜;⑤ 分流比控制在5∶1;⑥ 設(shè)置進樣量1.0 μL;⑦ 氮氣吹入速率以30 mL/min為宜,氫氣速率以40 mL/min為宜;⑧ 空氣速率為300 mL/min。
1.3.2 標準溶液配制 分別精密稱取0.05 g BHA、BHT、TBHQ,置于50 mL容量瓶中,采用甲醇溶解混合物,經(jīng)過定容處理后,充分搖勻,混合標準儲備液配置濃度以1.0 mg/mL為宜。然后分別吸取0.10,0.20,0.50,1.00,2.00 mL儲備液,分別置于10 mL容量瓶中,采用甲醇定容,充分搖勻。
1.3.3 前處理操作 針對含油脂加工食品樣品,則對其中最具代表性的樣品進行稱取,以10 g為宜,置于100 mL具塞三角瓶中,在其中加入30~50 mL甲醇,經(jīng)過30 min超聲提取,采用快速濾過紙進行過濾處理,并置于150 mL燒瓶中。采用適量甲醇對殘渣進行洗滌,反復2~3次,合并濾液置于燒瓶。在60 ℃下進行水浴,經(jīng)過減壓濃縮成為1~2 mL。置于10 mL刻度離心管,用甲醇洗滌3次燒瓶,甲醇每次用量2~3 mL,然后再次合并洗滌液置于10 mL刻度離心管,將溫度設(shè)置為60 ℃,氮吹直至5.0 mL,選擇 0.22 μm 濾膜過濾,留作氣相色譜分析。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理
(1) 檢驗結(jié)果線性關(guān)系和檢出限:檢測5種不同含量下BHA、BHT及TBHQ混合標準液含量,橫縱坐標分別采用峰面積、濃度值表示,并繪制出標準曲線,根據(jù)色譜峰面積Y的數(shù)據(jù)計算出其所對應(yīng)的組分含量X,由工作站對相關(guān)系數(shù)進行計算,并獲得線性回歸方程。
(2) 回收率和相對標準偏差:精密稱取2.0 g陰性樣品,分別加入到0.1,0.5 mL濃度為1.0 mg/mL的混合標準溶液中,充分混合均勻,測定方法如1.3.3前處理步驟,測試測量結(jié)果標準偏差。
樣品及樣品氣相色譜圖見圖1。從圖1中可以看出,BHA、BHT以及TBHQ在HP-5色譜柱和DB-35色譜柱上能夠?qū)崿F(xiàn)完全分離。
圖1 樣品及樣品氣相色譜圖
本研究所得檢驗結(jié)果線性關(guān)系和檢出限具體見表1。由表1可知,在0.01~0.20 mg/mL 時,BHA、BHT與TBHQ均呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)r均>0.999,檢出限均<0.5 μg/mL。若油脂樣品最大稱量2.0 g,最終定容為5.0 mL,能夠獲得BHA最低檢出度為0.75 mg/kg、BHT為0.75 mg/kg、TBHQ為1.25 mg/kg,其檢出限均顯著高于國標方法(BHA為0.3 mg/kg、BHT為0.3 mg/kg、TBHQ為0.5 mg/kg)[6]。
本研究所得回收率和相對標準偏差具體如表2所示。由表2可知,氣相色譜法加標回收率為93.6%~99.1%,以往色譜分析規(guī)定回收率為80%~120%,本檢測方法回收率符合實驗室測定要求,其標準偏差為1.07%~3.10%,相對標準差均<5%,提示其具有良好的平行性。說明該檢測方法精度、準確度均較好,能夠用于現(xiàn)實食品檢測。
本研究采用氣相色譜法對食品中抗氧化劑BHA、BHT及TBHQ進行檢測,首先用甲醇進行提取,減少了對試劑的消耗,所用的分析時間較短。該方法具有較好的平行性,操作簡單、結(jié)果準確,改進后的氣相色譜法的加標回收率為93.6%~99.1%,回收率符合實驗室測定要求(回收率為80%~120%[9]);其標準偏差為1.07%~3.10%,相對標準差均<5%,提示具有良好的平行性;所得相對標準偏差均在5%以下,且線性關(guān)系分析顯示在0.01~0.20 mg/mL范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)均>0.999,說明該方法可滿足實驗室檢測食品中抗氧化劑BHA、BHT及TBHQ的要求??傊?,在食品中BHA、BHT、TBHQ指標檢測中,氣相色譜法具有重要應(yīng)用價值,同時操作簡單、回收率高,值得推廣。
表1 線性關(guān)系及檢出限結(jié)果
表2 樣品測定回收率及相對標準偏差