基于特征溶劑殘留鑒別綠茶中香精

郝莉花 鞏凡 羅莉 潘鵬云 喬青青 趙芳 曹碩

摘要 ?［目的］研究綠茶香精溶劑的組成，探索通過(guò)測(cè)定綠茶中溶劑殘留鑒別綠茶中添加香精的方法。［方法］采用氣相色譜法研究綠茶香精組成，確定香精中主要溶劑。綠茶樣品用乙醇超聲提取，固相萃取小柱凈化，采用氣相色譜分析，外標(biāo)法定量，測(cè)定溶劑殘留量。［結(jié)果］綠茶香精主要溶劑是1，2-丙二醇；采用氣相色譜方法檢測(cè)茶葉中1，2-丙二醇?xì)埩?，方法檢出限為0.05 g/kg，定量限為0.10 g/kg，1，2-丙二醇質(zhì)量濃度在13.4～1 340.0 μg/mL具有良好的線性關(guān)系（R2=0.999 9），加標(biāo)水平為0.1、1.0、10.0 g/kg時(shí)，加標(biāo)回收率為95.6%～115.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為 3.47%～4.45%（n=6）。［結(jié)論］該方法前處理簡(jiǎn)單快速，準(zhǔn)確性和靈敏度較好，可實(shí)現(xiàn)綠茶中1，2-丙二醇?xì)埩魴z測(cè)，并輔助判斷綠茶中是否添加香精。

關(guān)鍵詞 ?綠茶；香精；固相萃??；氣相色譜法；特征溶劑殘留

中圖分類(lèi)號(hào) ?TS 272.7 ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ?A ??文章編號(hào) ?0517-6611（2023）05-0191-03

doi： 10.3969/j.issn.0517-6611.2023.05.043

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Identification of Essence in Green Tea Based on Characteristic Solvent Residue

HAO Li-hua，GONG Fan，LUO Li et al

（Henan Institute of Product Quality Supervision and Inspection，Zhengzhou，Henan 450000）

Abstract ?［Objective］ To study the composition of green tea essence solvent and explore the method of identifying green tea essence by measuring the residual solvent in green tea. ［Method］The composition of green tea essence was studied by gas chromatography and the main solvent was determined. The green tea samples were extracted by ethanol ultrasonic， purified by solid phase extraction column， analyzed by gas chromatography， quantified by external standard method， and the residual solvent was determined. ［Result］The main solvent of green tea essence was 1， 2-propanediol. Gas chromatography was used to detect 1， 2-propanediol residues in tea. The detection limit was 0.05 g/kg， and the limit of quantification was 0.10 g/kg.

The mass concentration of 1，2-propanediol had a good linear relationship in 13.4-1 340.0 μg/mL （R2=0.999 9）. The recovery rates were 95.6%-115.8%， and the relative standard deviation （RSD） was 3.47%-4.45% （n=6） at the spiked levels of 0.1， 1.0 and 10.0 g/kg. ［Conclusion］ The method is simple， rapid， accurate and sensitive， and can detect 1， 2-propanediol residues in green tea， and help to determine whether green tea essence is added.

Key words ?Green tea;Essence;Solid phase extraction;Gas chromatography;Characteristic solvent residue

我國(guó)茶葉歷史悠久，種類(lèi)繁多，不僅含有豐富的氨基酸、茶多酚、咖啡堿等成分，還具有抗氧化、殺菌消炎、降三高、抗動(dòng)脈硬化、保護(hù)心血管及減肥等功效［1-3］。茶葉由于其獨(dú)特的風(fēng)味和對(duì)健康的良好促進(jìn)作用，多年來(lái)受到廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)，也被譽(yù)為世界三大飲料之一［4-6］。

隨著茶產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、消費(fèi)量增加，許多茶葉質(zhì)量問(wèn)題也紛紛出現(xiàn)，如等級(jí)混亂、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等品質(zhì)評(píng)價(jià)問(wèn)題，重金屬超標(biāo)及農(nóng)藥殘留等安全問(wèn)題，尤其是非法添加香精、香料等問(wèn)題［7-8］。目前一些茶葉生產(chǎn)廠家受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)，違規(guī)在茶葉中添加香精等成分以改善和增強(qiáng)茶葉的香氣，采取非法的手段牟取商業(yè)利潤(rùn)。根據(jù)現(xiàn)行有效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，茶葉中不得添加任何食品用香料、香精。

目前，關(guān)于茶葉中香精檢測(cè)的研究主要檢測(cè)特定的呈香化合物，檢測(cè)方法主要有超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等。梁志森等［8］建立了基于超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)茶葉中7種可能非法添加的香料的定性、定量方法。也有研究采用QuEChERS-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，建立了同時(shí)檢測(cè)茶葉中6種禁用香精成分的方法［9］。梁嘉慧［10］運(yùn)用二維氣相色譜飛行時(shí)間質(zhì)譜法優(yōu)化了 檢測(cè)條件，建立了茶葉中非法添加香精的高通量篩查檢測(cè)方法。以上研究均采用直接測(cè)定特定呈香化合物的方式，但測(cè)定的化合物可能是茶葉中天然存在的，即使檢出也無(wú)法準(zhǔn)確認(rèn)定呈香化合物是人為添加。此外，也有間接測(cè)定香精的方法，如補(bǔ)充檢驗(yàn)方法（BJS 202004）《涼拌菜中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的測(cè)定》，旨在通過(guò)測(cè)定1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的殘留量，推斷涼拌菜中添加香精的情況。

溶劑是香精的載體介質(zhì)，茶葉中添加香精可能會(huì)導(dǎo)致溶劑殘留［11］。香精的主要溶劑有乙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇和丙三醇等［11-12］。其中1，2-丙二醇、1，3-丙二醇是一種無(wú)色的吸水性液體，性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)味無(wú)臭，常作為香精的主要溶劑［11-13］。有關(guān)丙二醇的檢測(cè)方法主要有GB 5009.251—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中1，2-丙二醇的測(cè)定》、SN/T 5112—2019《進(jìn)出口食用動(dòng)物、飼料丙二醇含量測(cè)定 氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法》及食品補(bǔ)充檢驗(yàn)方法《涼拌菜中1，2-丙二醇和1，3-丙二醇的測(cè)定》（BJS 202004）。此外，采用氣相色譜法能夠很好地檢測(cè)糕點(diǎn)［14-16］、化妝品［17］、煙草［18］及醫(yī)藥中丙二醇［19-20］。但以上標(biāo)準(zhǔn)及方法均不適用茶葉中丙二醇的測(cè)定。

由于茶葉基質(zhì)復(fù)雜，茶葉中丙二醇的測(cè)定需要盡可能降低基質(zhì)干擾。在茶葉基質(zhì)前處理方面，采用固相萃取法，具有操作簡(jiǎn)單、快速高效的特點(diǎn)，可以更大程度地減少基質(zhì)干擾［21］。該研究選擇消費(fèi)量最大的綠茶為研究對(duì)象，通過(guò)調(diào)查綠茶香精主要溶劑殘留確定檢測(cè)目標(biāo)物，通過(guò)氣相色譜法建立綠茶中溶劑殘留的檢測(cè)方法，以期通過(guò)檢測(cè)綠茶中的香精溶劑殘留，從而為檢測(cè)茶葉是否存在非法添加香精提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 ???試材。

綠茶樣品、綠茶香精為市售。

1.1.2 ???試劑。

正己烷（色譜純，德國(guó)Maker公司）；乙腈（色譜純，美國(guó)Honeywell公司）；乙醇（色譜純，天津市康科德科技有限公司）；1，2-丙二醇（色譜純，德國(guó)DR.Ehrenstorfer GmbH公司）；1，3-丙二醇（色譜純，德國(guó)DR.Ehrenstorfer GmbH公司）；丙三醇（色譜純，德國(guó)DR.Ehrenstorfer GmbH公司）；乙酸乙酯（色譜純，美國(guó)Honeywell公司）；丙酮（色譜純，煙臺(tái)市雙雙化工有限公司）；CNWBOND 固相萃取柱（2 g，10 mL，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司）。

1.1.3 ???儀器與設(shè)備。

6890N氣相色譜儀（美國(guó)Agilent）；QL-866漩渦振蕩器（海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司）；VELOCITY 10R臺(tái)式離心機(jī)（上海天美儀器有限公司）；ME204分析天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）；SB-25-12DT 超聲波發(fā)生器（寧波新芝生物科技有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 ???樣品處理。

1.2.1.1 ???綠茶香精樣品處理。

綠茶香精樣品過(guò)0.45 μm有機(jī)相濾膜過(guò)濾，濾液進(jìn)氣相色譜儀分析。

1.2.1.2 ???茶葉樣品處理。

茶葉樣品經(jīng)粉碎后過(guò)60目篩，準(zhǔn)確稱(chēng)取混勻試樣2 g（精確到0.000 1 g）于50 mL離心管中，準(zhǔn)確加入20.00 mL乙醇，超聲提取5 min，渦旋1 min混勻，然后以4 000 r/min離心5 min，取上清液，過(guò)固相萃取柱凈化，凈化液過(guò)0.45 μm有機(jī)相濾膜過(guò)濾，濾液進(jìn)氣相色譜儀分析。

1.2.2 ???標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。

1.2.2.1

標(biāo)準(zhǔn)品混合液。分別稱(chēng)取100 mg乙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇和丙三醇于進(jìn)樣小瓶中，旋緊瓶蓋后渦旋混勻。

1.2.2.2

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。稱(chēng)取1.34 g的1，2-丙二醇用無(wú)水乙醇定容至100 mL，配制成質(zhì)量濃度為13.4 g/L的1，2-丙二醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，儲(chǔ)存于4 ℃冰箱待用。

1.2.2.3

標(biāo)準(zhǔn)工作液。準(zhǔn)確移取1，2-丙二醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液10、30、50、100、500、1 000 μL置10 mL容量瓶中，用無(wú)水乙醇定容，配制成13.4、40.2、67.0、134.0、607.0、1 340.0 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.3 ???儀器參數(shù)條件。

色譜柱為HP-INNOWAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：60 ℃保持1 min，以10 ℃/min升至160 ℃，以30 ℃/min升至230 ℃，保持5 min；載氣（N2）流速1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度220 ℃，進(jìn)樣量1.0 μL；綠茶1，2-丙二醇測(cè)定時(shí)分流比20 ∶1，香精特征溶劑分析時(shí)分流比為100 ∶1；檢測(cè)器為氫火焰離子化檢測(cè)器。

1.2.4 ???定性定量方法。

綠茶香精特征溶劑分析以標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間定性，面積歸一法定量。

茶葉中1，2-丙二醇測(cè)定以標(biāo)準(zhǔn)品保留時(shí)間定性。以1，2-丙二醇質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)的色譜峰面積（Y）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，外標(biāo)法定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠茶香精特征溶劑分析

該研究對(duì)網(wǎng)購(gòu)5個(gè)省份13個(gè)品牌綠茶香精按照“ 1.2.1.1 ”方法進(jìn)行綠茶香精樣品處理，按照“ 1.2.3 ”儀器參數(shù)條件上機(jī)檢測(cè)，同時(shí)采集“ 1.2.2.1 ”標(biāo)準(zhǔn)品混合液用于定性分析，結(jié)果采用“ 1.2.4 ”定性定量方法進(jìn)行分析。標(biāo)準(zhǔn)品混合液色譜圖見(jiàn)圖1，綠茶香精特征溶劑分析見(jiàn)表1。

由圖1可知，在該方法下乙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丙三醇這4種溶劑在色譜柱上基線完全分離，分離效果好。因此使用HP-INNOWAX色譜柱在給定的試驗(yàn)條件下能夠獲得較好的分離效果。

從表1可以看出，香精主要成分是溶劑，在13種香精中檢出乙醇8批，檢出率為61.5%；1，2-丙二醇13批，檢出率為100%；丙三醇檢出3批，檢出率為23.1%；未檢出1，3-丙二醇。該研究13種香精中1，2-丙二醇檢出率最高，同時(shí)樣品中1，2-丙二醇平均含量最高。1，3-丙二醇在13種香精中均未檢出，說(shuō)明此物質(zhì)作為香精溶劑的可能性較小。由于1，2-丙二醇在測(cè)定的綠茶香精中檢出率最高、含量最高，同時(shí)該化合物較難揮發(fā)，容易殘留［12］。因此該研究將1，2-丙二醇作為綠茶香精特征溶劑，通過(guò)檢測(cè)綠茶中1，2-丙二醇?xì)埩簦袛嗑G茶中是否添加香精。

2.2 提取溶劑的優(yōu)化

為了測(cè)定綠茶中1，2-丙二醇?xì)埩?，首先確定合適的提取溶劑。向茶葉中加入0.1%的1，2-丙二醇，分別采用乙醇、正己烷、乙腈、丙酮、乙酸乙酯提取，并按照“ 1.2.1.2 ”對(duì)樣品進(jìn)行前處理，按照“ 1.2.3 ”儀器參數(shù)條件上機(jī)檢測(cè)，結(jié)果采用“ 1.2.4 ”定性定量方法進(jìn)行分析，最后計(jì)算5種提取溶劑的回收率，衡量提取效果，結(jié)果如圖2所示。當(dāng)使用乙醇為提取溶劑時(shí)，回收率最高（94.4%），提取效果最好。在該研究中，乙醇極性大，提取極性同樣較大的丙二醇提取效率高。此外，乙醇作為提取溶劑，毒性和成本均較低，故該試驗(yàn)選擇乙醇為最佳提取溶劑。

2.3 提取次數(shù)的優(yōu)化

以乙醇為提取溶劑，向茶葉中加入0.1%的1，2-丙二醇作為檢測(cè)樣品。分別以不同提取次數(shù)（1、2和3次）對(duì)茶葉提取。1次提取使用20 mL乙醇，2次提取每次使用8 mL乙醇，3次提取每次使用6 mL乙醇，最終均定容至20 mL。以回收率為指標(biāo)，考察不同提取次數(shù)（1、2和3次）對(duì)提取效率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。從圖3可以看出，提取1次的回收率最高（94.6%），多次提取回收率低；提取3次的回收率（82.5%）高于提取2次（77.4%），但均低于提取1次。原因可能是多次提取時(shí)，茶葉殘?jiān)械谋紵o(wú)法充分提取，而提取1次，丙二醇在提取液和茶葉中達(dá)到分配平衡，直接取提取液定量較準(zhǔn)確，因此該研究選擇提取1次的方法。

2.4 檢出限、定量限、線性范圍、準(zhǔn)確性和精密度

該研究通過(guò)空白茶葉基質(zhì)加標(biāo)的方法在茶葉中添加1，2-丙二醇標(biāo)準(zhǔn)品，并逐漸減少加標(biāo)量。以3倍信噪比響應(yīng)時(shí)所對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度作為檢出限［22-23］，以10倍信噪比對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度作為定量限。由此獲得該方法的檢出限為0.05 g/kg，定量限為0.10 g/kg。

按照“ 1.2.2.3 ”方法配制標(biāo)準(zhǔn)工作液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖4。從圖4可以看出，1，2-丙二醇質(zhì)量濃度在 13.4～1 340.0 μg/mL的線性回歸方程為Y=0.432X-3.060（R2 =0.999 9），表明具有良好的線性關(guān)系。

在空白茶葉基質(zhì)中添加3個(gè)不同濃度（0.1、1.0、10.0 g/kg）水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，每個(gè)添加水平平行測(cè)定6次，計(jì)算平均回收率及精密度，結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，加標(biāo)回收率為95.6%～115.8%，表明該方法回收率良好；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為3.47%～4.45%，表明該方法精密度良好。

3 結(jié)論

該研究通過(guò)分析市售綠茶香精特征溶劑，發(fā)現(xiàn)綠茶香精主要溶劑是1，2-丙二醇。同時(shí)探索通過(guò)測(cè)定綠茶中1，2-丙二醇?xì)埩翳b別綠茶中添加香精的方法。

該研究建立的氣相色譜法檢測(cè)綠茶中1，2-丙二醇，樣品用乙醇超聲提取，固相萃取小柱凈化，采用氣相色譜分析，外標(biāo)法定量，測(cè)定溶劑殘留量。方法檢出限為0.05 g/kg，定量限為0.10 g/kg，1，2-丙二醇質(zhì)量濃度在 13.4～1 340.0 μg/mL具有良好的線性關(guān)系（R2=0.999 9），加標(biāo)回收率為95.6%～115.8%，RSD為3.47%～4.45%，表明該方法準(zhǔn)確性和精密度良好。該方法前處理簡(jiǎn)單快速，回收率和靈敏度較高，重現(xiàn)性好，成本低，可輔助判斷綠茶中是否添加了香精。

雖然綠茶香精主要溶劑是1，2-丙二醇，但不排除少數(shù)香精使用了其他種類(lèi)的溶劑或者載體。因此準(zhǔn)確判斷香精茶仍需要采用多種不同原理的方法進(jìn)行。

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