氣相色譜測定辣條中的脫氫乙酸

賀 瑩，汪修意，郭 純，楊 華*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學 生物科學技術(shù)學院，湖南長沙 410125；2.湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量檢驗研究院，湖南長沙 410029；3.湖南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，湖南長沙 410021）

辣條，是一類調(diào)味面制品，由于它的刺激口味和低廉價格，受到廣大消費者的歡迎，特別是青少年[1]。然而，辣條制作工藝簡單、許多制造商都屬于無證經(jīng)營，國家目前也還沒有辣條的食品安全標準，很多不道德商家會非法添加防腐劑、色素、調(diào)味料等，導致辣條的食品安全有很大隱患[2-3]，尤其是防腐劑的添加更為嚴重[4]。

脫氫乙酸作為一種防腐劑在辣條中應用較為廣泛，其抗菌能力強，能有效抑制導致辣條變質(zhì)的酵母菌和霉菌，并且食品的酸堿度和溫度都不會使脫氫乙酸的抑菌能力受到影響，因此在辣條制作過程中應用較多[5]。然而，如果脫氫乙酸使用不當，會存在健康隱患，甚至會引起癌癥[6-7]。因此對脫氫乙酸使用含量的規(guī)范尤為重要，但目前還沒有專門對于辣條中脫氫乙酸檢測方法的研究，建立辣條中脫氫乙酸的測定方法非常有必要。因此，本文在參考相關(guān)文獻及國家標準《食品安全國家標準 食品中脫氫乙酸的測定》（GB 5009.121—2016）的基礎上[8]，探究檢測辣條中脫氫乙酸含量的方法，為檢測辣條中防腐劑的使用提供可行且準確的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣條樣品：用隨機抽樣法抽取的市售辣條；脫氫乙酸標準品：批號10048724，純度≥99.5%，國藥集團化學試劑有限公司；乙酸乙酯（色譜純）；正己烷（色譜純）；硫酸鋅、氫氧化鈉：分析純，批號10017618，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

Agilent GC 7890B（配有氫火焰離子化檢測器，美國安捷倫科技有限公司）；超聲波清洗機KQ400DE（舒美牌KQ）；超純水儀（Pureloab Classic UVF）；Z32HK 高速離心機（德國Eppendorf 公司）；扣壓搖擺式粉碎機16B（歐萊博）；色譜柱19091N HP-INNO（Wax Polyethylene Glyco）。

1.3 試驗方法

1.3.1 辣條的前處理

本試驗為了探究提取辣條中脫氫乙酸的最優(yōu)方法，將樣本分為空白組、國標組、先定容組、去正己烷組、過堿組以及過酸組。其中，空白組的除不加樣品以外，其他處理均與國標組一樣，國標組處理方法依照《食品安全國家標準 食品中脫氫乙酸的測定》（GB 5009.121—2016）中的第一法氣相色譜法；在此基礎上，先定容組與國標組對照是超聲前后的定容；去正己烷組與國標組的對照是萃取過程中是否添加正己烷；過酸組和過堿組與國標組的對照是pH值的不同。國標組的pH 值用氫氧化鈉溶液（20 g·L-1）調(diào)整到7.5，過酸組的pH 值用鹽酸溶液調(diào)至5.5，過堿組的pH 值用氫氧化鈉調(diào)至9.5。辣條中脫氫乙酸的不同提取方法見表1。

表1 辣條中脫氫乙酸的不同提取方法

1.3.2 氣相色譜條件

色譜柱：Agilent19091N-133（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；19091N HP-INNO Wax Polyethylene Glyco 260 ℃；柱溫升溫程序：初始溫度為150 ℃，以10 °C·min-1速率升至210 °C， 以20 °C·min-1速率升至 240 °C，保持2 min；載氣（氮氣）流量：1.0 mL·min-1；進樣方式：分流進樣，分流比為10 ∶1；進樣體積：1.0 μL；流速：14 mL·min-1；檢測器溫度：300 ℃；進樣口溫度：240 ℃；運行時間：9.5 min。

1.3.3 標準曲線的制作

制備脫氫乙酸標準溶液：用稱量紙稱取脫氫乙酸標準品0.100 0 g（精確至0.000 1 g）后，將稱好的標準品置于100 mL 燒杯中，加少許乙酸乙酯，玻璃棒攪拌溶解后，轉(zhuǎn)移到100 mL 容量瓶中，用乙酸乙酯定容。標準系列稀釋濃度分別為1 μg·mL-1、10 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1、200 μg·mL-1、300 μg·mL-1、400 μg·mL-1。將配好的溶液用濾膜過濾后移至進樣瓶中，每個濃度進樣1.0 μL 于氣相色譜儀中，測定脫氫乙酸每個濃度的峰高。以脫氫乙酸濃度為x軸，峰高為y軸制作標準曲線圖。

1.3.4 辣條樣品的測定

將已經(jīng)制好的辣條樣品提取液過濾之后，注入到進樣瓶中，根據(jù)1.3.2 的色譜條件設定后進行測定，色譜儀器軟件根據(jù)相應的回歸方程，直接得到辣條樣品中脫氫乙酸的濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 標準曲線繪制

由圖1 可知，在1 ～400 μg·mL-1內(nèi)，脫氫乙酸的回歸方程為y=0.882 185 69x-3.198 356 7，R2=0.999 66，具有較好的線性關(guān)系。

圖1 脫氫乙酸標準曲線圖

2.2 辣條樣品前處理優(yōu)化

2.2.1 辣條超聲處理方式對提取脫氫乙酸含量測定的影響

GB 5009.121—2016 方法一中規(guī)定試樣中脫氫乙酸的提取方式為試樣超聲之后再定容，然而在實際試驗中發(fā)現(xiàn)，由于辣條極易吸水膨脹，存在超聲時可流動水溶液不夠現(xiàn)象，導致超聲提取效果并不好。因此，本文針對此問題進行了改進，在超聲之前進行定容，保證容器內(nèi)除了辣條本身吸收的水分外，還有可流動的水溶液進行超聲，并且超聲完畢后，補足蒸發(fā)掉的水分，用渦混儀混勻后，再來進行下一步試驗。

由表2 可知，相比于本方法的先定容組，國標組測得的辣條樣品中脫氫乙酸的含量要低，其可能原因是辣條極易吸水膨脹，導致超聲時提取溶劑不夠，影響辣條中脫氫乙酸的提取效果，而本試驗改進后的方法可以更有效地提取辣條中的脫氫乙酸，使脫氫乙酸的檢測結(jié)果更加準確。

表2 辣條提取方式對脫氫乙酸含量測定的影響

2.2.2 辣條pH 值對脫氫乙酸含量測定的影響

在GB 5009.121—2016 方法一中，樣品溶液需要配制20 g·L-1氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值至7.5，但理論上脫氫乙酸性狀穩(wěn)定，不易受酸堿環(huán)境影響。因此，本文推測檢測辣條中脫氫乙酸含量不會受酸堿度的影響。為了驗證結(jié)果，從而簡化檢驗步驟，本實驗使用氣相色譜儀測定樣品中脫氫乙酸含量。

由表3 可知，國標組與過酸組和過堿組所測得的辣條中脫氫乙酸含量相差不大，其可能原因是脫氫乙酸本身性狀穩(wěn)定，不易受酸堿環(huán)境的影響，因此在提取過程中可不加鹽酸或者氫氧化鈉來調(diào)節(jié)酸堿度。

表3 辣條pH 對脫氫乙酸含量測定的影響

2.2.3 辣條中油脂對脫氫乙酸含量測定的影響

在GB 5009.121—2016 方法一中，樣品溶液超聲定容后，為了去除樣品溶液中的油脂，將樣液移入分液漏斗中，加入5 mL 正己烷。然而，實際操作過程中，油脂去除時，使用的有機溶劑會對辣條中脫氫乙酸的含量有損耗。因此，本實驗使用氣相色譜-火焰離子化檢測器測定樣品中的脫氫乙酸含量，并將國標組與去正己烷組進行對比。

由表4 可知，國標組相對于去正己烷組，所測的辣條中脫氫乙酸含量更低，其可能原因是使用正己烷來萃取油脂中脫氫乙酸會有大量耗損，而采用本方法去除油脂時不加正己烷，使其靜置直至水油分層，這樣操作同樣能去除油脂，并且不會造成辣條中脫氫乙酸的損耗，使得檢測結(jié)果更準確。

表4 辣條提取方式對脫氫乙酸含量測定的影響

2.2.4 本試驗最優(yōu)方法提取辣條中脫氫乙酸含量的結(jié)果

通過以上試驗得到最優(yōu)方法為將辣條用粉碎機粉碎，稱取樣品3 g（精確至0.001 g），再將樣品放置于50 mL 離心管中，在樣品中加2.5 mL 硫酸鋅溶液（120 g·L-1），加純水定容到25 mL，超聲提取15 min 后，由于蒸發(fā)部分水分，再補加純水到 25 mL。將容量瓶靜置10 min 后，取上清樣液移到分液漏斗中，振蕩1 min，靜置分層后，避開上層油脂，取下層水相移入15 mL 離心管中，用高速離心機4 000 r·min-1離心10 min，靜置1 min 后，取上清液10 mL，再加1 mL 鹽酸溶液（1+1，體積比）后，加5.0 mL 乙酸乙酯溶液，用渦混儀振蕩2 min，靜置5 min，待分層后，取上清液過濾之后用于氣相色譜測定。用本方法檢測辣條中脫氫乙酸的含量。由表5可知，國家標準方法測得的辣條中脫氫乙酸含量偏低，可能原因是辣條中脫氫乙酸未完全被提取出來；且脫氫乙酸在提取過程中有損耗，而本方法在一定程度上降低了這些可能性，因此檢測結(jié)果更準確。

表5 辣條中脫氫乙酸含量對比

2.3 檢出限

在辣條樣本中加入低濃度的脫氫乙酸標準溶液，本試驗方法的檢出限是信噪比為3 時相對應的濃度，定量限為信噪比為10 時相對應的濃度。通過本方法測得辣條中的脫氫乙酸的檢出限為0.001 09 g·kg-1，而GB 5009.121—2016 中規(guī)定的脫氫乙酸檢出限為0.001 g·kg-1，本方法的檢出限與國標中的檢出限數(shù)值相近，因此可說明本方法測得的脫氫乙酸檢出限符合國家標準方法。圖2、圖3 為本方法實驗條件下的檢測結(jié)果，其中圖2 是脫氫乙酸標準液的色譜圖，圖3 是某品牌辣條中脫氫乙酸的色譜圖，可表明本方法用于檢測辣條中脫氫乙酸具有良好的分離度，便于脫氫乙酸峰的辨認和精準定量。

圖2 脫氫乙酸標準品色譜圖

圖3 某品牌辣條色譜圖

2.4 回收率及精密度試驗

隨機取3 份不同品牌辣條樣品，每份辣條樣品中加入3 個不同濃度的脫氫乙酸溶液用氣相色譜儀進行測定，每個濃度平行測定6 次。由表6 可知，脫氫乙酸的回收率為82.6%～94.9%，RSD 為1.13%～1.79%。

表6 樣品加標回收率與精密度表（n=6）

3 結(jié)論

為測定辣條中脫氫乙酸的含量，本文通過優(yōu)化辣條樣品的前處理，建立了一種高效、準確并且環(huán)保的氣相色譜分析檢測方法。經(jīng)過重復驗證，本方法的相對標準偏差是1.13%～1.79%，而回收率是在82.6%～94.9%，本方法回收率高，重復性好，測定結(jié)果準確，達到了市場上辣條中脫氫乙酸檢測的質(zhì)控要求。