曉玲

(1.舟山出入境檢驗檢疫局綜合技術服務中心，舟山 316021；2. 浙江海洋大學，舟山 316000)

豆粕(soybean meal)是大豆提取豆油后富含蛋白副產品，可用作加工牲畜與家禽飼料主要原料，亦可用于制作糕點食品，健康食品、化妝品及抗菌素的生產原料[1，2]。近幾年來被廣泛應用于水產養(yǎng)殖業(yè)及食品加工行業(yè)[3，4]。溶劑浸出法是目前制取大豆油的最常用工藝，常見提取溶劑為6號溶劑(烷烴類化合物)，主要成分包括：2,2-二甲基丁烷(2,2-DB)、2-甲基戊烷(2-MP)、3-甲基戊烷(3-MP)、正己烷(NH)、甲基環(huán)戊烷(MCP)及環(huán)己烷(CH)。該工藝常造成豆粕中烷烴類溶劑殘留，將對食品安全造成非常不利的影響[5，6]，殘留溶劑可能損傷人體神經系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等。

目前, 國內關于食用油中殘留溶劑的測定文獻報道較多[7-9]，現(xiàn)有研究大多對食用油或粕中有機溶劑的總殘留量進行分析。粕類中溶劑殘留量分析研究亦有報道，如：辛鳳鮮[10]進行了氣相色譜測定豆粕殘留溶劑條件的研究，董曉麗[11]等運用頂空氣相色譜法測定了豆粕中甲醇、乙醇和異丙醇三種殘留溶劑含量，馬靈飛[12]等對葵花籽粕中6號溶劑殘留量的頂空-氣相色譜法測定方法進行了優(yōu)化。食品安全問題愈來愈嚴峻，豆粕作為飼料及食品的重要來源，研究殘留溶劑的詳細組分大勢所趨。因此，本實驗建立了一種操作簡單、定量準確、靈敏度較高的測定新方法，采用HS-GC-FID法對豆粕主要存在的6種殘留溶劑行定量分析。

1 實驗部分

1.1 儀器與材料

Agilent 7890B氣相色譜儀(美國Agilent公司)；7697A頂空進樣器(美國Agilent公司)；Milli-Q超純水儀(美國Millipore公司)；XS105電子天平(瑞士Metler-Toledo公司)；CT193旋風磨(丹麥FOSS公司)；OGS180烘箱(美國Thermo公司)。

2,2-二甲基丁烷(德國DR，批號：A3170005，純度：≥97.0%)；2-甲基戊烷(日本TCI，批號：UFU8O-MC，純度：>98.0%)，3-甲基戊烷(日本TCI，批號：C75DB-BE，純度：>99.0%)；正己烷(德國DR，批號：115350，純度：99.3%)；甲基環(huán)戊烷(北京百靈威公司，批號：LHC0P58，純度：98%)；環(huán)己烷(德國DR，批號：100144，純度：99.9%)；N,N-二甲基乙酰胺(國藥集團，批號：20170628，純度99.8%)；水為超純水。

豆粕樣品為出口企業(yè)送檢本實驗室的樣品。

1.2 標準溶液的配制

用N,N-二甲基乙酰胺作為溶劑，配制濃度分別為100 mg/L和10 mg/L的6種溶劑混合標準溶液，4℃避光保存。

1.3 樣品制備

樣品前處理：取豆粕樣品約500 g，采用CT193旋風磨充分研磨均勻，裝入潔凈容器中，密封備用。

空白樣品制備：將研磨均勻的粉末樣品平鋪于托盤中放入烘箱，90℃烘12小時。裝入潔凈容器中，密封，放置于干燥箱中冷卻至室溫，作為空白樣品。

1.4 儀器分析條件

平衡溫度：80 ℃；振蕩平衡時間：30 min；定量環(huán)溫度：90 ℃；傳輸線溫度：100 ℃；頂空瓶裝樣量：20 mL；定量環(huán)體積：1 mL；定量管充樣時間：0.1 min；色譜柱：Rxi-5Sil MS，30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱溫程序：初始溫度50 ℃，保持4 min，然后以25℃/min速率升溫至200 ℃，保持2 min；進樣口溫度：150 ℃；進樣方式：分流進樣(分流比40∶1)；載氣：氮氣(恒流模式，1.5773 mL/min)；氮氣尾吹氣流量：28 mL /min；FID溫度300 ℃；空氣流量400 mL /min；氫氣流量30 mL /min。

1.5 基質加標標準工作曲線

準確稱取空白豆粕樣品3.0 g，放入20 mL頂空瓶中，分別加入60 μL(10 mg/L)、120 μL(10 mg/L)、30 μL(100 mg/L)、60 μL(100 mg/L)、300 μL(100 mg/L)的溶劑混合標準溶液得到基質標準濃度分別為0.2 mg/kg、0.4 mg/kg、1.0 mg/kg、2.0 mg/kg、10.0 mg/kg，加入1 mL超純水，加蓋密封，GC-FID測定，繪制標準工作曲線。

2 結果與討論

2.1 升溫程序的選擇

柱溫是氣相色譜儀的重要操作參數(shù)，它直接影響分離效能、分析時間及分離度。本試驗采用程序升溫的方法，升溫程序主要由混合物的組成及其物理性質所決定。本試驗中6種殘留溶劑的沸點在49.7 ℃～80.7 ℃之間，極性較接近，通過試驗比較選擇升溫程序為：初始溫度50 ℃，保持4 min，然后以25℃/min速率升溫至200 ℃，實現(xiàn)了6種溶劑的充分分離，色譜圖如圖1所示。同時將基質中高沸點組分吹出，避免其殘留在色譜柱中。

2.2 平衡溫度的選擇

首先將平衡時間定為10 min，平衡溫度分別選擇50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、95℃，每個溫度平行進樣2次，在1.4的條件下測定峰面積，結果見圖2。在60 ℃～95 ℃范圍內，隨著平衡溫度的升高，6種溶劑的峰面積均持續(xù)增加。當平衡溫度高于80℃后，樣品中的水汽干擾變大，會降低方法的精密度[13]。若平衡溫度過高，頂空瓶承受的壓力過大，將會引起安全隱患。綜合考慮，將頂空平衡溫度設定在80 ℃。

圖1 6種溶劑標準品的HS-GC-FID色譜圖

圖2 平衡溫度與峰面積的關系

2.3 平衡時間的選擇

平衡溫度設定在80 ℃，平衡時間分別設定為5 min、10 min、20 min、30 min和40 min，按1.4試驗條件進樣測定峰面積，結果見圖3。在5 min～30 min范圍內，隨著平衡時間的延長，6種溶劑的峰面積顯著增加，而平衡時間在30 min ～40 min范圍內，峰面積則無明顯變化。說明頂空平衡30 min，

圖3 平衡時間與峰面積的關系

頂空進樣瓶中待測物氣-液-固已達到平衡。若平衡時間過長，可能會引起頂空進樣瓶的氣密性變差，導致測定結果的誤差變大。因此，選擇30 min為頂空進樣平衡時間。

2.4 加水量的選擇

食品中溶劑殘留量采用頂空氣相色譜檢測時，常在樣品中加入了適量的水。本試驗分別在待測樣品中加入0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1 mL、 2mL、4 mL、6 mL、8 mL超純水，加蓋密封，頂空瓶中存在氣固平衡、液固平衡和氣液平衡[14]。待平衡達到后檢測，結果見圖4，可見加水1 mL時六種殘留溶劑的峰面積最大，揮發(fā)出的溶劑量最多。

2.5 線性關系、檢出限及定量限

采用基質加標繪制標準工作曲線，以峰面積對相應質量濃度做回歸分析，6種溶劑在0.2 ～10.0 mg/kg的濃度范圍內呈良好的線性關系；若以3倍信噪比為基準，方法的檢測限(LOD)為0.075 mg/kg，定量限(LOQ)為0.2 mg/kg，結果見表1。

表1 線性方程、相關系數(shù)(R2)、LOD和LOQ

2.6 回收率和精密度

準確稱取3g豆粕空白樣品作為基質，添加溶劑混標后按1.4方法檢測。加標樣品的質量濃度分別為0.2 mg/kg、0.4 mg/kg、2.0 mg/kg，每個濃度水平進行了6次平行試驗，計算得到平均回收率在95.3%～106.3%之間，相對標準偏差(RSD)小于8.3%(見表2)。

表2 平均回收率和相對標準偏差

2.7 樣品的測定結果

取6份豆粕樣品，按照上述測試方法測定6種殘留溶劑含量，結果見表3。由表3可以看出6份樣品中六種殘留溶劑均有不同程度的檢出。豆粕樣品和空白基質的色譜圖見圖5。在本研究優(yōu)化的實驗條件下，6種溶劑色譜峰分離良好，豆粕基質對豆粕樣品中殘留溶劑的測定無干擾，能達到定量分析的要求。

表3 豆粕樣品中6種殘留溶劑含量測定結果

圖5 豆粕樣品和豆粕空白色譜圖

3 結論

建立了豆粕中6種殘留溶劑的頂空-氣相色譜-氫火焰離子化檢測方法，頂空方法優(yōu)化的平衡溫度為80℃，平衡時間為30min。豆粕中六種殘留溶劑線性范圍0.2 ～10.0 mg/kg，相關系數(shù)均大于0.990，加標回收率在84.5%～110.0%之間，相對標準偏差(RSD)小于8.3%。該方法有效排除了豆粕基質對分析六種殘留溶劑的干擾，分離效果良好，樣品前處理簡單，易操作，可滿足豆粕中6種殘留溶劑的日常檢測需要。