張娟 謝一民 李凱 賈昕 楊惠琳

摘要：為了建立一種準(zhǔn)確測(cè)定豆粕中正己烷溶劑殘留的方法，采用頂空-氣相色譜法檢測(cè)，利用氣固平衡原理，過(guò)程中優(yōu)化了頂空條件。結(jié)果表明，該方法最低檢出限為0.5 mg/kg，定量限為5 mg/kg，均低于國(guó)標(biāo)GB 5009.262-2016中的限值;在10～500 mg/kg內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好，R2=0.999 1;該方法精密度較好、準(zhǔn)確度較高，加標(biāo)回收率在88.3%～102.3%，能滿(mǎn)足不同濃度樣品的需求，可為豆粕中溶劑殘留檢測(cè)提供可靠的方法依據(jù)。

關(guān)鍵詞：豆粕;頂空;正己烷;氣固平衡

中圖分類(lèi)號(hào)：O657.7+1? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）01-0100-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.024? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Determination of n-hexane in Soybean meal by Headspace Gas Chromatography

ZHANG Juan1，2，XIE Yi-min1，2，LI Kai3，JIA Xin1，2，YANG Hui-lin4

（1.Chemical Laboratory Center of Ningxia Baota，Yinchuan 750002，China;

2.Ningxia Testing Laboratory of Coal Chemical，Yinchuan 750002，China;3.Yinchuan Energy Institute，Yinchuan 750100，China;

4.Science and Technology Industrial development co.，LTD，Yinchuan 750002，China ）

Abstract： In order to establish an accurate method for the determination of n-hexane solvent residues in soybean meal， the principle of gas-solid equilibrium by using headspace gas chromatography， the headspace condition was optimized in the process. The results showed that the detection limit of this method was 0.5 mg/kg and the quantitative limit was 5 mg/kg，which was lower than the limit of GB 5009.262-2016. The linear relationship was good in the range of 10～500 mg/kg，R2 was 0.999 1;The precision of this method was good， the RSD was less than 2%; The accuracy was higher， the recovery rate was between 88.3%-102.3%，and the RSD was less than 2%. This method can meet the needs of different concentration samples and can provide reliable basis for the determination of solvent residues in soybean meal.

Key words： bean pulp; headspace; n-hexane; gas solid equilibrium; methodology

豆粕是大豆采用浸出法提取豆油后產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品。由于豆粕中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)用比較廣泛，常被用作牲畜與家禽飼料，還可以用于制作食品及抗生素原料等[1]。

現(xiàn)行食用油浸出法工藝中，常用的提取溶劑為6號(hào)溶劑，主要成分為正己烷，具有低毒、高揮發(fā)性的特點(diǎn)，雖然在生產(chǎn)油脂過(guò)程中經(jīng)過(guò)蒸餾會(huì)除去大部分溶劑，但由于具有很高的脂溶性，仍有少量溶劑殘留在油脂和豆粕中[2-4]。溶劑殘留量是豆粕一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)[5]。豆粕中溶劑殘留量過(guò)高，不僅污染環(huán)境，也會(huì)對(duì)動(dòng)物和人體健康造成極大的危害[6]，食用豆粕國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定溶劑殘留量 ≤500 mg/kg[7]。

目前，關(guān)于6號(hào)溶劑殘留檢測(cè)多集中在食用油中[8-10]，而關(guān)于豆粕中溶劑殘留的檢測(cè)報(bào)道很少。豆粕中溶劑殘留的檢測(cè)方法主要有閃爆試驗(yàn)法和氣相色譜法。閃爆法只能粗略判斷豆粕中溶劑殘留是否超標(biāo)，不能準(zhǔn)確定量[11]，而氣相色譜法常采用頂空法進(jìn)樣，現(xiàn)行國(guó)標(biāo)GB 5009.262-2016檢測(cè)豆粕中溶劑殘留的方法是利用氣液平衡原理，在3.0 g的豆粕中加入400 μL 水來(lái)溶解或提取溶劑，由于樣品存在差異性，造成水和豆粕不能均勻接觸，進(jìn)而對(duì)基體造成干擾，增加了測(cè)定的不穩(wěn)定性[12]。

本研究采用頂空法，利用頂空氣固平衡原理檢測(cè)豆粕中正己烷的含量，過(guò)程中保持樣品和標(biāo)準(zhǔn)品基質(zhì)相同，不額外加入水，避免基體的干擾，建立一種能準(zhǔn)確檢測(cè)豆粕中溶劑的檢測(cè)方法，為豆粕的質(zhì)量控制和品質(zhì)評(píng)價(jià)提供可靠的技術(shù)參考。

1? 材料與方法

1.1? 儀器與材料

儀器：GC-2014型氣相色譜儀（日本島津）。

供試樣品：豆粕，某油脂廠提供，磨碎，過(guò)40目篩。

試劑與材料：正己烷（色譜純）;N，N-二甲基乙酰胺（DMA，色譜純）;20 mL頂空瓶;1 mL氣密性注射針。

1.2? 頂空條件

水浴溫度80 ℃;平衡2 h。

1.3? 色譜條件

色譜柱RTX-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）;FID檢測(cè)器;進(jìn)樣口溫度180 ℃;檢測(cè)器溫度200 ℃;程序升溫：初始柱溫50 ℃，保持3 min，然后以10? ?℃/min升至180 ℃，后運(yùn)行2 min;分流比1∶20;進(jìn)樣量100 μL;柱流量1 mL/min;載氣：N₂;燃?xì)猓篐₂（40 mL/min）;助燃?xì)猓嚎諝猓?00 mL/min）;尾吹氣：N₂（30 mL/min）。

1.4? 方法

1.4.1? 基體豆粕和樣品制備? 將放于85 ℃烘箱中趕除溶劑后的豆粕樣品作為基體豆粕。分別準(zhǔn)確稱(chēng)取2 g基體豆粕和豆粕樣品于20 mL頂空瓶。

1.4.2? 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

1）標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確稱(chēng)取9.99 g DMA于洗凈并干燥的20 mL頂空瓶中，用1 mL氣密性注射針加入0.01 g正己烷，加蓋密封，充分混勻，得到標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度為1 000 mg/kg。

2）標(biāo)準(zhǔn)工作液。準(zhǔn)確稱(chēng)取7份混勻的基體豆粕2 g于20 mL 頂空瓶中，向7個(gè)頂空瓶中分別準(zhǔn)確加入0.01、0.02、0.10、0.20、0.40、0.50、1.00 g標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，加蓋密封，制得濃度分別為5、10、50、100、200、250、500 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.4.3? 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和樣品測(cè)定? 將標(biāo)準(zhǔn)工作液和豆粕樣品放入80 ℃水浴鍋中，平衡2 h，然后吸取100 μL頂空瓶上方氣體，注入氣相色譜儀分析。采用保留時(shí)間定性，峰面積定量，以標(biāo)液濃度為X軸，峰面積為Y軸，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 頂空條件的優(yōu)化

在頂空分析過(guò)程中，頂空溫度和平衡時(shí)間是影響測(cè)定準(zhǔn)確度的兩個(gè)重要影響因素，為了獲得適宜的頂空條件，試驗(yàn)考察了頂空溫度和平衡時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。

2.1.1? 頂空溫度對(duì)峰面積的影響? 在平衡時(shí)間為30 min條件下，分別考察水浴溫度為50、60、70、80、90、100 ℃對(duì)豆粕樣品中正己烷峰面積的影響，結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，隨著水浴溫度的升高，正己烷的峰面積也隨之增大，80 ℃時(shí)峰面積最大，之后有下降趨勢(shì)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度超過(guò)80 ℃后密封塞會(huì)膨脹，導(dǎo)致部分溶劑流失，故選擇80 ℃為適宜的頂空溫度。

2.1.2? 平衡時(shí)間對(duì)峰面積的影響? 在水浴溫度為80 ℃條件下，分別考察了平衡時(shí)間為30、60、90、120、150、180 min對(duì)豆粕樣品中正己烷峰面積的影響，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，隨著平衡時(shí)間的增加，峰面積先增加，在120 min后趨于穩(wěn)定，此時(shí)，解析和吸附達(dá)到平衡，之后隨著時(shí)間的增加峰面積又下降，故選擇120 min為適宜的頂空平衡時(shí)間。

2.2? 方法學(xué)試驗(yàn)

2.2.1? 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和線(xiàn)性范圍? 正己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜如圖3所示。按照“1.4.3”的方法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，線(xiàn)性回歸方程為：y=212.46x-1 456.8，在5～500 mg/kg內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好，R2=0.999 1。

2.2.2? 最低檢出限和定量限? 向基體豆粕中逐級(jí)減少標(biāo)準(zhǔn)溶液的加入量，按上述試驗(yàn)條件測(cè)定，當(dāng)信噪比S/N約為3時(shí)，計(jì)算得出最低檢出限為0.5 mg/kg。當(dāng)信噪比S/N約為10時(shí)，計(jì)算得出定量限為5 mg/kg。最低檢出限和定量限對(duì)應(yīng)的色譜情況如圖4和圖5所示。

2.2.3? 精密度? 測(cè)定已知濃度的1#豆粕樣品峰面積，重復(fù)測(cè)定6次，計(jì)算正己烷峰面積相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD，結(jié)果如表1所示。由表1可知，正己烷RSD小于2%，說(shuō)明該方法重復(fù)性良好。

2.2.4? 準(zhǔn)確度? 分別在已知濃度的豆粕樣品中加入高、中、低3個(gè)濃度的正己烷標(biāo)準(zhǔn)溶液，計(jì)算其加標(biāo)回收率。先稱(chēng)取已知濃度的1#豆粕樣品2 g于20 mL的頂空瓶中，分別加入0.02、0.10、0.40 g標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用聚四氟乙烯帽密封，搖均，置于80 ℃的恒溫水浴中，平衡處理2 h，吸取液上氣體100 μL進(jìn)行色譜分析，平行測(cè)定3次，測(cè)試結(jié)果如表2所示。由表2可知，樣品的加標(biāo)回收率在88.3%～102.3%，RSD均小于2%，說(shuō)明該方法準(zhǔn)確度較高。

2.2.5? 樣品含量測(cè)定? 將4份不同批次送檢的豆粕樣品，分別編號(hào)為1#、2#、3#、4#，按照上述條件測(cè)定正己烷殘留。樣品含量見(jiàn)表3，樣品色譜如圖6所示。由表3可知，4份豆粕樣品中均有正己烷殘留。該方法能準(zhǔn)確測(cè)定豆粕樣品中正己烷的殘留量，加標(biāo)回收率均在88%以上。

3? 結(jié)論

本研究建立了一種豆粕中正己烷的檢測(cè)方法，該方法最低檢出限和定量限均低于國(guó)標(biāo)GB5009.262

-2016中的2 mg/kg和10 mg/kg，前處理過(guò)程中不改變樣品狀態(tài)，利用氣固平衡原理檢測(cè)，減少了基體干擾，提高了檢測(cè)靈敏度，該方法對(duì)含低、中、高濃度正己烷的豆粕樣品均能準(zhǔn)確測(cè)定，加標(biāo)回收率均在88%以上。

參考文獻(xiàn)：

[1] 董曉麗，孫? 娟，張? 妍，等.頂空氣相色譜法測(cè)定豆粕中殘留溶劑研究[J].中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2013，35（4）：436-440.

[2] 錢(qián)? 凱，胡建華，趙維佳.食用植物油中溶劑殘留的測(cè)定方法[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2006，23（3）：468-471.

[3] 耿? 聰.豆粕中殘留溶劑測(cè)定實(shí)踐[J].糧食與食品工業(yè)，2006， 13（3）：50-51.

[4] 付梅軒，姜珍意.國(guó)內(nèi)浸出粕殘留溶劑的測(cè)定報(bào)告[J].糧食加工，1978（3）：28-31.

[5] 辛鳳獻(xiàn).氣相色譜測(cè)定豆粕殘溶條件的研究[J].中國(guó)油脂，2003， 28（4）：58-59.

[6] 鄧目華，何? 河.豆粕殘留溶劑正己烷的毒性及對(duì)動(dòng)物機(jī)體安全性的影響[J].湖南飼料，2012（4）：36-37.

[7] GB 14932-2016，食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品加工用粕類(lèi)[S].

[8] 趙金利，宋安華，陳惠琴，等.頂空氣相色譜法測(cè)定香型食用油中六號(hào)溶劑的殘留量[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2017，8（4）：1274-1279.

[9] 王永芳，葛含光，王利強(qiáng)，等.頂空氣相色譜法快速測(cè)定食用植物油中有機(jī)溶劑殘留量的研究[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2015， 6（2）：432-535.

[10] 辜雪英.食用植物油中溶劑殘留量的頂空氣相色譜標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定研究[J].江西化工，2006，49（4）：166-168.

[11] 吳道銀，邵承德.豆粕閃爆試驗(yàn)不合格的原因與對(duì)策[J].中國(guó)油脂，2002，27（1）：17-18.

[12] 徐愛(ài)軍，李? 丹.大豆粕溶劑殘留測(cè)定方法研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（1）：178-183.