气相色谱法测定食品中的脱氢乙酸

◎ 刘晓燕

（北京世纪科环生态农业研究院，北京 101102）

在食品中添加不同的食品添加剂可改善食品的色、香、味，还可起到防腐、保鲜的作用，但过量使用添加剂会带来各种危害。脱氢乙酸是一种低毒、高效的防腐剂和防霉剂，被广泛应用于食品中[1-4]。《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）[5]中规定脱氢乙酸可应用于糕点类、熟肉制品、腌渍的蔬菜等多种食品中，最大使用量为1.0 g·kg-1。目前，测定食品中的脱氢乙酸的方法主要为气相色谱法和高效液相色谱法。本文以《食品安全国家标准 食品中脱氢乙酸的测定》（GB 5009.121—2016）[6]为基础，采用气相色谱法测定食品中的脱氢乙酸，通过有机溶剂萃取、浓缩等步骤，选取最优的检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

火腿，购自超市；脱氢乙酸标准品（1 000 μg·mL-1，农业部环境保护科研监测所）；氢氧化钠、甲酸、正己烷和乙酸乙酯（国药集团化学试剂有限公司）；水为超纯水。

1.2 仪器与设备

GC-2010Plus气相色谱仪配氢火焰离子化检测器（FID，Shimadzu corporation）；分析天平（天津天马衡基仪器有限公司）；低速离心机（安徽中科中佳科学仪器有限公司）；高速匀浆机[汉默泰克（北京）流体技术有限公司]；WM-35毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.22 μm，月旭科技（上海）股份有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 标准溶液的准备

准确移取浓度为1 000 mg·L-1的标准物质溶液1.0 mL，氮气吹干，用乙酸乙酯定容至10 mL，配制浓度为100.0 mg·L-1的脱氢乙酸标准储备液。分别准确移取脱氢乙酸标准储备液0.01 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL和1.00 mL于10.00 mL容量瓶中，定容后得到浓度为 0.10 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1和10.00 mg·L-1的标准使用溶液，气相色谱（FID）测定，绘制脱氢乙酸标准曲线。

1.3.2 样品的提取

称取2.00 g粉碎后的火腿于带有刻度的离心管中，加入0.1%氢氧化钠溶液超声提取后用水定容至50 mL，8 000 r·min-1离心 5 min，移取 10 mL 上清液于比色管中，加入5 mL正己烷提取1次，弃去正己烷层，用10 mL乙酸乙酯分别提取2次，合并提取液，氮吹至近干，用乙酸乙酯定容至1 mL，经0.22 μm有机滤膜过滤后，待测。

1.3.3 前处理的选择

在《食品安全国家标准 食品中脱氢乙酸的测定》（GB 5009.121—2016）气相色谱法检测标准中，分别对果蔬汁、发酵类豆制品、面包和黄油等不同基质的食品选取不同的前处理方式进行样品制备，样品种类繁多且前处理操作复杂，成本也过高，如未根据样品基质选取最适合的前处理方法，易导致检测结果不准确等问题。本研究不再将样品分类分基质检测，而是统一将样品采用正己烷去油后，再用乙酸乙酯萃取脱氢乙酸，此方法尤其适用于脂肪含量过高的样品。经选取不同的样品基质检测证明，本文的前处理适用于各种食品的前处理操作，降低了不同基质使用不同前处理方法造成的数据不准确性和实验人员操作的复杂性。

1.3.4 色谱条件的选择

（1）色谱柱的选择。试验分别选用DB-1701、WM-35、WM-17共3种毛细管柱进行检测，通过色谱峰判断均可分离出脱氢乙酸，比较出峰时间、色谱峰型、分离度等因素，以WM-35柱分离效果最好，当温度为220 ℃时，在7.377 min出峰且峰形良好。

（2）色谱柱温的选择。以乙酸乙酯为溶剂，配制浓度为1.0 mg·L-1的脱氢乙酸标准溶液，进样量为1 μL，注入气相色谱仪进行检测。设置色谱柱温70～150 ℃梯度变化，每隔10 ℃进样1次进行试验。在其他条件一致的情况下，柱温为110 ℃时，与溶剂和杂质产生的色谱峰实现较好的分离，且色谱峰面积最大，见表1。

表1 柱温与标准溶液峰面积表

（3）色谱条件的确认。色谱柱：WM-35毛细管柱（30 m×0.32 mm×0.22 μm）；进样口温度：250 ℃；检测器温度250 ℃；升温程序：120 ℃保持1 min，以10 ℃·min-1升至 230 ℃，保持 15 min；进样量：1 μL。

2 结果与分析

2.1 线性范围

依据已确认的气相色谱条件，对0.10 mg·L-1、1.00 mg·L-1、2.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1和 10.00 mg·L-1脱氢乙酸标准工作曲线进行测定，以峰面积为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线。由图1可知，脱氢乙酸含量与峰面积有良好的线性关系，该标准曲线线性回归方程为y=21 091x+19 260，相关系数为0.999 2。

图1 脱氢乙酸标准曲线图

2.2 检出限与定量限

在上述样品处理方法及色谱条件下，对样品进行检测，以信噪比S/N=3计，测得脱氢乙酸检出限为 1.15×10-5g·kg-1； 以 信 噪 比S/N=10计， 测 得 脱氢乙酸定量限为 2.08×10-4g·kg-1。根据 GB 2760—2014规定，果蔬汁、发酵类豆制品和黄油脱氢乙酸 的 最 大 使 用 量 为 0.3 g·kg-1、 面 包 为 0.5 g·kg-1，其他类型食品的最大使用量为1 g·kg-1。因此，该前处理方法完全满足食品中脱氢乙酸残留量分析的要求。

2.3 测定色谱图

将脱氢乙酸标准工作溶液按照色谱条件进行检测，脱氢乙酸标准溶液保留时间约为7.377 min，峰型良好无干扰，标准溶液色谱图见图2。将火腿样品进行前处理并按已知色谱条件进行检测，火腿中不含有脱氢乙酸，在1.0～2.5 min有较强的溶剂峰，基线较平稳，无其他干扰，色谱图见图3。在相同检测条件下，将待测样品加标溶液与脱氢乙酸标准工作溶液进样相同体积进行检测，脱氢乙酸样品加标溶液保留时间为7.379 min。出峰时间重复性小于0.2 min，表明试验结果良好，样品加标溶液色谱图见图4。

图2 脱氢乙酸标准溶液气相色谱图

图3 火腿中脱氢乙酸的气相色谱图

图4 脱氢乙酸样品加标溶液气相色谱图

2.4 加标回收率的测定及准确度

对火腿的阴性样品进行加标回收试验，分别称取已处理的样品 2.0 g，添加 3.50 g·kg-1、7.00 g·kg-1、15.00 g·kg-1的脱氢乙酸标准工作溶液进行加标回收试验，并设置空白样，平行测定6次，试验结果如表2所示。结果表明，不同加标水平的平均回收率为71.0%～87.7%，相对标准偏差（RSD）为1.69%～3.93%，表明该方法的准确度能满足脱氢乙酸的检测需求。

表2 火腿阴性样品的加标回收率试验结果表

3 结论

随着国家标准中对各类食品添加剂的限量要求越来越严格，为满足市场需求，食品添加剂的检测方法也在不断地完善。本文前处理方法采用正己烷去油后，再用乙酸乙酯萃取脱氢乙酸，气相色谱法检测。此方法尤其适用于脂肪含量过高的样品，简化了样品的提取流程，且有机试剂的使用量低于国家标准方法，降低了实验室的检测成本。本测定方法的检出限为1.15×10-5g·kg-1、定量限为2.08×10-4g·kg-1，GB 2760—2014对脱氢乙酸的最大限值为1.0 g·kg-1，用本方法检测出的脱氢乙酸均满足要求，因此该方法适用于食品中脱氢乙酸的含量检测。