毛细柱气相色谱法测定饲料中丙酸及丙酸盐

杨晓凤，雷绍荣，杨树萍

（1.四川省农业科学院分析测试中心，四川成都 610066；2.甘孜州农产品质量安全中心，四川甘孜州 626000）

解决饲料霉变的办法是一方面要控制饲料的水分不超过规定的标准，一方面要在饲料里面添加防霉剂。丙酸及丙酸盐是公认的最经济实惠、安全有效的防霉剂（苏基双，1995）。

丙酸为无色液体，具有挥发性，能与水混溶。丙酸盐主要是指丙酸钙、丙酸钠、丙酸锌、丙酸钾、丙酸铵等，多为白色颗粒或粉末，无臭或稍有异臭味，溶于水；在酸性条件下，产生游离丙酸。国家1999年颁布了饲料中丙酸、丙酸盐的测定方法GB/T 17815-1999，由于当时检测手段的限制，使用填充柱进行分离。本实验采用毛细柱气相色谱法测定饲料中的丙酸及丙酸盐，即对样品经酸化后产生的丙酸进行气相色谱分析。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂 丙酮为色谱纯，其余试剂均为分析纯；氯化钠酸性溶液（40 g/L）：称取氯化钠40 g，用水溶解后，加入6 mol/L盐酸2 mL，加水定容至1 L；无水硫酸钠：120℃烘干4 h；标准品：丙酸、丙酸钙，均购自德国Dr.Ehrenstorfer公司。

1.2 仪器与设备 美国Agilent7890A气相色谱仪，配有自动进样器、FID检测器；瑞士Büchi旋转蒸发仪。

1.3 色谱分析条件 色谱柱为HP-FFAP石英毛细管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm），载气为高纯氮气（纯度≥99.999%）；进样方式：分流进样（分流比=10）；恒流模式：载气流速为 2.0 mL/min；氢气流速：30 mL/min，空气流速：400 mL/min；进样口温度：200℃，检测器温度：250℃，柱温采用程序升温：始温60℃，以35℃/min升至220℃，保持2 min；后运行：220 ℃，5 min。

1.4 标准溶液配制 丙酸标准储备溶液：称取丙酸标准品50.0 mg置于50 mL容量瓶中，用丙酮溶解并定容至刻度，此储备液浓度为1.0 mg/mL。临用时，用丙酮稀释成不同浓度的标准使用液。

1.5 样品的制备 称取5.00 g试样于50 mL具塞比色管中，加入1 mL 6 mol/L盐酸，再加入25 mL乙醚，振摇2 min，静止片刻，将上清液转移至另一具塞比色管中。再用乙醚重复提取一次，合并提取液。用5 mL酸性氯化钠溶液（40 g/L）洗涤1次，静止2 min，弃去氯化钠层溶液。再向比色管中加入少量无水硫酸钠脱水，将乙醚提取液转移至250 mL梨形瓶中，于35℃减压浓缩至近干，用5 mL丙酮溶解残渣，过0.45 μm滤膜，供GC测定。

2 结果与分析

2.1 色谱柱的选择 丙酸属有机酸，强极性物质，根据相似相容原理，应选择强极性色谱柱分离。实验采用 HP-FFAP（30 m×0.32 mm×0.25 μm）毛细管色谱柱分析。丙酸在HP-FFAP色谱柱上峰形对称，响应强度较高，无其他干扰杂质峰，且出峰时间较快，适合大批量样品中丙酸及丙酸盐的测定。在1.3色谱分析条件下标准色谱图、饲料空白样品色谱图及空白样品加标色谱图见图1。

图1 标准色谱图（100 mg/L）（A）、饲料空白样品色谱图（B）及空白样品加标色谱图（C）

2.2 前处理方法的建立 气相色谱法测定丙酸大多采用水蒸气蒸馏法进行前处理，最后定容的溶剂是水（陈丽姗和梁炽琼，2010；赵娅鸿，2009；中华人民共和国国家质量技术监督局，1999），而气相色谱应尽量避免用水作溶剂，因为水的蒸气膨胀因子大，而且水易使FID熄火。本实验也证明，用水稀释定容后，标样上机（标样浓度为100 mg/L，进样量为 0.5 μL），丙酸色谱峰响应较低（图2A）；而用丙酮稀释定容后标样上机（标样浓度为100 mg/L，进样量为 0.5 μL），丙酸色谱峰响应较高（图2B）。试验参照食品中山梨酸、苯甲酸的测定方法GB/T 5009.29-2003对丙酸样品进行前处理，采用盐酸酸化样品，乙醚提取，最后丙酮定容，上机测试后图谱峰形尖锐对称，灵敏度较高。

图2 水蒸气蒸馏法前处理样品色谱图（A）及本实验法前处理样品色谱图（B）

2.3 方法的线性关系和检出限 在1.3色谱分析条件下， 取不同浓度（5.0、10.0、20.0、50.0、100、200、500 mg/L）的丙酸标准工作溶液1 μL注入气相色谱仪，以丙酸质量浓度（mg/L）为横坐标，其相应峰面积（A）为纵坐标，绘制工作曲线。结果表明，在5.0～500 mg/L，线性关系良好，曲线回归方程为A=0.5023C+2.2589，相关系数为0.9993，以S/N=3计算检出限，丙酸的检出限为0.77 mg/kg。

2.4 方法的准确度与精密度 在样品中分别添加一定量的丙酸及丙酸钙标准溶液，使添加浓度B（以丙酸计）分别为 10.0、50.0、100 mg/kg，按上述色谱条件进行测定，每个浓度重复测定6次，得出丙酸及丙酸钙的回收率及相对标准偏差（表1）。从表1可以看出，该方法具有较好的准确性和精密度，适合饲料样品中丙酸及丙酸盐的测定。

3 结论

建立了乙醚提取，FFAP色谱柱分离，FID检测饲料中丙酸及丙酸盐的测定方法。由于没有采用水蒸气蒸馏方法前处理，避免了使用水进行定容，保护了色谱柱。浓度在5.0～500 mg/L，方法检出限为0.77 mg/kg，丙酸的回收率为87.2%～93.4%，相对标准偏差为1.7%～3.2%。方法操作简单、重现性好、灵敏度高，能够满足饲料中丙酸及丙酸盐的检测要求。

表1 方法的回收率及精密度

[1]陈丽姗，梁炽琼.饲料中防霉剂丙酸含量的气相色谱法测定[J].广东饲料，2010，19（10）：30 ～ 31.

[2]苏基双.丙酸类饲料防霉剂的化学作用机理 [J].广东畜牧兽医科技，1995，20（1）：1 ～ 2.

[3]赵娅鸿.气相色谱法测定食品中的防腐剂丙酸盐含量方法的研究[J].食品工程，2009，2：49 ～ 50.

[4]中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.29-2003[S].中华人民共和国国家标准—食品中山梨酸、苯甲酸的测定.北京：中国标准出版社，2003-08-11.

[5]中华人民共和国国家质量技术监督局.GB/T 17815-1999[S].中华人民共和国国家标准—饲料中丙酸、丙酸盐的测定.北京：中国标准出版社，1999-11-01.■