氣相色譜法同時(shí)檢測(cè)含油脂食品中BHA、BHT和TBHQ的改進(jìn)

王 萍 郭金英 任國(guó)艷 崔國(guó)庭 吳 影

(河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471023)

含油脂食品或食用油脂若長(zhǎng)期保存在不適宜的環(huán)境下，油脂會(huì)與空氣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生一系列化學(xué)變化分解出氧化物及過氧化物，常見的有酮、醛、低級(jí)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(zhǎng)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(zhǎng)，有利于維護(hù)食品的穩(wěn)定性，可單獨(dú)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(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的危害，損害肝、腎、脾。因此，中國(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)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(cè)含油脂食品中的抗氧化劑存在基底干擾較多、檢測(cè)前處理復(fù)雜、檢測(cè)精度不高的難題。傳統(tǒng)氣相色譜法測(cè)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(jìn)行檢測(cè)[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(fèi)試劑多、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn),樣品量大時(shí)難以滿足工作需要。因此部分研究者[8]對(duì)該法不斷進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)方向主要是在油樣預(yù)處理程序方面，進(jìn)一步提高了食品檢測(cè)靈敏度及質(zhì)量，但操作比較復(fù)雜。

本研究擬對(duì)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(duì)苯二酚(TBHQ)的測(cè)定》的氣相色譜法進(jìn)行改進(jìn)，旨在建立一種簡(jiǎn)便、快捷、準(zhǔn)確的含油脂食品中抗氧化劑的檢測(cè)方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

甲醇：色譜純，北京迪瑪歐泰科技發(fā)展中心；

標(biāo)準(zhǔn)品BHA(MANHAGE,批號(hào)：160622，含量：99.4%)、BHT(MANHAGE,批號(hào)：160713,含量：100.0%)、TBHQ(Stanford Analytical Chemicals 批號(hào)：AP160718-12含量：99.32%)：鄭州富太化工產(chǎn)品有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備與儀器

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(xì)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(jī)： TDZ5-WS型，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；

漩渦混合器：SK-1型，常州丹瑞實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備有限公司；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器： RE-5299型，上海羌強(qiáng)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 試驗(yàn)方法

1.3.1 色譜條件 試驗(yàn)期間需要對(duì)色譜條件進(jìn)行良好的控制，主要包括以下幾個(gè)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(dá)到250 ℃；② 汽化室保持適宜的溫度為230 ℃；③ 檢測(cè)器溫度設(shè)置為250 ℃；④ 對(duì)柱前壓進(jìn)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(jìn)樣量1.0 μL；⑦ 氮?dú)獯等胨俾室?0 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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)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(chǔ)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(duì)含油脂加工食品樣品，則對(duì)其中最具代表性的樣品進(jìn)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(jìn)行過濾處理，并置于150 mL燒瓶中。采用適量甲醇對(duì)殘?jiān)M(jìn)行洗滌，反復(fù)2～3次，合并濾液置于燒瓶。在60 ℃下進(jìn)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(yàn)結(jié)果線性關(guān)系和檢出限：檢測(cè)5種不同含量下BHA、BHT及TBHQ混合標(biāo)準(zhǔn)液含量，橫縱坐標(biāo)分別采用峰面積、濃度值表示，并繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)色譜峰面積Y的數(shù)據(jù)計(jì)算出其所對(duì)應(yīng)的組分含量X，由工作站對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并獲得線性回歸方程。

(2) 回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液中，充分混合均勻，測(cè)定方法如1.3.3前處理步驟，測(cè)試測(cè)量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品及樣品氣相色譜圖

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

2.2 檢驗(yàn)結(jié)果線性關(guān)系和檢出限

本研究所得檢驗(yàn)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(shí)，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(guó)標(biāo)方法(BHA為0.3 mg/kg、BHT為0.3 mg/kg、TBHQ為0.5 mg/kg)[6]。

2.3 回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

本研究所得回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差具體如表2所示。由表2可知，氣相色譜法加標(biāo)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(cè)方法回收率符合實(shí)驗(yàn)室測(cè)定要求，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.07%～3.10%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差均<5%，提示其具有良好的平行性。說明該檢測(cè)方法精度、準(zhǔn)確度均較好，能夠用于現(xiàn)實(shí)食品檢測(cè)。

3 結(jié)論

本研究采用氣相色譜法對(duì)食品中抗氧化劑BHA、BHT及TBHQ進(jìn)行檢測(cè)，首先用甲醇進(jìn)行提取，減少了對(duì)試劑的消耗，所用的分析時(shí)間較短。該方法具有較好的平行性，操作簡(jiǎn)單、結(jié)果準(zhǔn)確，改進(jìn)后的氣相色譜法的加標(biāo)回收率為93.6%～99.1%，回收率符合實(shí)驗(yàn)室測(cè)定要求(回收率為80%～120%[9])；其標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.07%～3.10%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差均<5%，提示具有良好的平行性；所得相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)室檢測(cè)食品中抗氧化劑BHA、BHT及TBHQ的要求?？傊?，在食品中BHA、BHT、TBHQ指標(biāo)檢測(cè)中，氣相色譜法具有重要應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)操作簡(jiǎn)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(cè)定回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差