氣質聯用法同時測定肉制品中的抗氧化劑和防腐劑

唐雙雙

摘 要：建立氣質聯用法同時測定肉制品中3種抗氧化劑和7種防腐劑的方法。肉制品經6mol/L鹽酸酸化1酸化后，乙醚提取，最后用甲醇濃縮定容，以氣質聯用色譜儀（電子轟擊源）測定。測定結果表明10種物質在2～1000mg/L質量濃度范圍內有良好的線性關系，相關系數都在0.999以上，其中3種抗氧化劑的最低質量濃度可以達到0.5mg/L。10種物質的最低檢出限在0.2～0.8mg/kg之間，回收率范圍是89.6%～97.8%。該方法快速簡單，檢出限低，線性范圍寬，實用性強，為肉制品中多種常見防腐劑和抗氧化劑的同時測定提供了一種快速靈敏的方法。

關鍵詞：氣相色譜-質譜法（GC-MS）；肉制品；抗氧化劑；防腐劑

Simultaneous Determination of Antioxidants and Preservatives in Meat Products by GC-MS

TANG Shuang-shuang

（Zhenjiang Supervision and Inspection Institute of Product Quality， Zhenjiang 212132， China）

Abstract：A method has been established for the simultaneous determination of three antioxidants and seven preservatives in meat products by GC-MS. After acidulated by 1：1 hydrochloric acid， the sample was extracted by Ethyl ether and make up with methanol at the end. The extract was detected by GC-MS with EI ion source. Between 2～1000mg/L， the correlation coefficient of ten substances were all above 0.999. The lowest concentration of three kinds of antioxidants reach 0.5mg/L。The detection limits were between 0.2～0.8mg/kg.The recovery range was 89.6%～97.8%. This method was rapid and simple， had lower detection limit and wider liner range. It provided an effective method for determination of preservatives and antioxidants in meat products.

Key words：gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）； meat products；antioxidants；preservatives

中圖分類號： TS251.4 文獻標志碼：A 文章編號：

在食品中加入防腐劑可以延長保存期，防止腐爛變質，而食物中的油脂極易氧化發生酸敗，并產生有毒物質，加入抗氧化劑可以預防這一過程的發生。山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸和對羥基苯甲酸酯類物質是國家批準可以在食品中限量添加的防腐劑[1]，應用廣泛，其對細菌、真菌、霉菌、酵母等有不同程度的抑制作用。丁基茴香醚（BHA）、2.6-二叔丁基對甲酚（BHT）、特丁基對苯二酚（TBHQ）3種人工合成的抗氧化劑常被使用以穩定油脂及含油脂較多的食品[2]。相比天然的抗氧化劑如VE、茶多酚等，價格低廉，應用較廣泛，并且還有較強的抗菌作用，可以在預防油脂氧化的同時達到防腐的效果[3]。實驗證明不同防腐劑以及不同抗氧化劑復合使用時，其效果優于單一使用時[3-5]。在實際工作中，根據產品質量監督抽查實施規范和發證檢驗的要求，通常需要同時檢測食品中的幾種防腐劑和抗氧化劑。按照GB/T5009—2003《食品衛生檢驗方法》，上述防腐劑和抗氧化劑要使用4種方法分別檢測[6]，比較費時費力，已經有研究表明多種防腐劑能進行同時檢測[7-8]，如果能發展一種方法，可以同時測定這幾種常見的防腐劑和抗氧化劑，將大大的節約時間，節省費用。

肉制品通常含有豐富的蛋白質和脂肪，營養豐富，適于有害微生物的生長，動物油脂也容易氧化。所以本實驗選取肉制品中的熏煮香腸為原料，研究同時測定肉制品中抗氧化劑和防腐劑的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

熏煮香腸 鎮江市美佳香食品有限公司。

山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸、對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯、對羥基苯甲酸丙酯、對羥基苯甲酸丁酯、丁基羥基茴香醚（BHA）、2，6-二叔丁基對甲酚（BHT）、特丁基對苯二酚（TBHQ）標準品 美國Sigma公司；乙醚（重蒸）、鹽酸、無水硫酸鈉 國藥集團化學試劑有限公司；甲醇（色譜純） 美國Tedia公司。

1.2 儀器與設備

7890A/5975C氣質聯用儀、7890A氣相色譜儀帶氫火焰離子化（FID）檢測器 美國安捷倫公司；RE-52AA旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠；AL204型電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；TDZ5-WS臺式低速自動平衡離心機 長沙湘智離心機儀器有限公司；料理機 九陽股份有限公司；超聲波清洗器 寧波新芝生物科技有限公司；HP-5MS毛細管色譜柱（30m×0.25mm，0.25μm）、HP-5毛細管色譜柱（30m×0.25mm×0.25μm） 美國J&W Scientific公司。

1.3 方法

1.3.1 標準曲線的配制

分別稱取上述10種標準品100mg，用甲醇定容至100mL，配制成質量濃度為1000mg/L的混合標準溶液，再用甲醇稀釋，配制成質量濃度為0.5、1、2、4、20、50、100、250、500、1000mg/L的混合系列標準溶液。

1.3.2 樣品前處理

稱取2.5g絞碎均勻的試樣，加入0.2mL 6mol/L鹽酸酸化，再依次加入5mL水，10mL乙醚，超聲提取10min，4000r/min離心分層，將上層乙醚通過裝有無水硫酸鈉的漏斗濾入蒸餾瓶，再用10mL乙醚重復提取兩次，合并濾液于250mL蒸餾瓶。將濾液于35℃條件下旋轉濃縮至干，殘渣用1mL甲醇定容，過0.22μm有機系濾膜，等待進樣。

1.3.3 儀器條件

7890A/5975C氣質聯用儀，進樣口230℃；色譜柱HP-5MS，初溫60℃，以10℃/min升至250℃，保持5min；進樣量1μL；載氣為高純氦氣，流速1mL/min，分流比10：1；色譜-質譜接口溫度280℃，離子源230℃，四級桿150℃；電離方式：EI，電離能量70eV；溶劑延遲5min。

7890A氣相色譜儀，進樣口230℃；色譜柱HP-5，初溫60℃，以10℃/min升至250℃，保持5min；進樣量1μL；載氣為高純氮氣，流速1mL/min，分流比10：1；FID檢測器，溫度300℃，空氣流量300mL/min，氫氣流量30mL/min。

2 結果與分析

2.1 方法線性范圍與檢出限

用氣質聯用全掃描（SCAN）模式分析混標，各組分均能出峰，且分離良好（圖1）。

1.山梨酸；2.苯甲酸；3.脫氫乙酸；4.對羥基苯甲酸甲酯；5.BHA；6.BHT；7.對羥基苯甲酸乙酯；8.TBHQ；9.對羥基苯甲酸丙酯；10.對羥基苯甲酸丁酯。

圖1 10種物質混標的全掃描總離子圖

Fig.1 TIC of ten substances

通過分析全掃描譜圖，得到10種標準品的特征離子（如表1），可用于定性和定量。根據表1列出的特征離子，采用選擇離子掃描（SIM）方式分析混合系列標準溶液。根據相同的保留時間（±0.5%）及定性離子豐度比定性，定量離子定量，以質量濃度為橫坐標，響應值為縱坐標，得到10種物質的標準曲線、相關系數、線性范圍及檢出限見表2。

表1 10種物質的定性和定性量選擇離子

Table 1 Qualitative and quantitative ions for ten substances

標準品 保留時間/min 定性離子及豐度比 定量離子質荷比（m/z）

山梨酸 5.32 97：112：67：55 （100：58：49：15） 97

苯甲酸 6.71 105：122：77：51 （100：89：62：23） 105

脫氫乙酸 9.60 168：153：85：125 （100：73：54：34） 168

對羥基苯甲酸甲酯 10.65 121：152：93：65 （100：38：18：14） 121

BHA 10.65 165：137：180：91 （100：61：52：10） 165

BHT 11.09 205：220：57：145 （100：25：11：10） 205

對羥基苯甲酸乙酯 11.45 121：138：166：93 （100：22：19：13） 121

TBHQ 11.84 151：123：166：77 （100：85：52：10） 151

對羥基苯甲酸丙酯 12.67 121：138：65：180 （100：59：12：7） 121

對羥基苯甲酸丁酯 13.82 121：138：65：194 （100：87：13：6） 121

從表2可以看出，10種物質在2～1000mg/L的質量濃度范圍內都有良好的線性關系，相關系數都在0.999以上。其中3種抗氧化劑的線性范圍最寬，最低可以達到0.5mg/L。在取樣量為2.5g時，這10種物質的檢出限在0.2～0.8mg/kg之間。

表2 10種物質的回歸方程

Table 2 Standard curves of ten substances

標準品 線性回歸曲線 線性范圍/ 相關系數 檢出限

（mg/L） /（mg/kg）

山梨酸 Y=5.038×103X-1.063×105 2～1000 0.9998 0.8

苯甲酸 Y=1.073×104X-2.910×105 2～1000 0.9991 0.8

脫氫乙酸 Y=7.705×103X-2.185×105 2～1000 0.9994 0.8

對羥基苯甲酸甲酯 Y=2.237×104X-3.008×105 1～1000 0.9999 0.4

BHA Y=5.226×104X-3.827×104 0.5～1000 0.9999 0.2

BHT Y=5.596×104X+8.492×105 0.5～1000 0.9990 0.2

對羥基苯甲酸乙酯 Y=2.521×104X-3.293×105 1～1000 0.9996 0.4

TBHQ Y=1.355×104X-3.718×104 0.5～1000 1 0.2

對羥基苯甲酸丙酯 Y=2.359×104X-1.943×105 1～1000 1 0.4

對羥基苯甲酸丁酯 Y=2.205×104X-2.635×105 1～1000 0.9999 0.4

2.2 回收率實驗

選取不含上述10種物質的熏煮香腸作為空白試樣，稱取2.5g打碎均勻的試樣6份，分別加入1000mg/L的混合標準溶液0.1、0.25、0.5、0.75、1mL，使試樣中各物質的含量分別為40、100、200、300、400mg/kg，將試樣混勻，放置過夜，然后按1.3.2節方法處理，得到的回收率結果如表3。在不同的添加水平下，樣品的加標回收率沒有明顯差異。3種抗氧化劑和7種防腐劑的回收率均在90%以上，且方法具有良好的重復性。

表3 10種物質不同添加量的加標回收率

Table 3 Spike recovery of ten substances in different concentrations

成分 回收率% 平均回收率/ RSD

40mg/kg 100mg/kg 200mg/kg 300mg/kg 400mg/kg % %

山梨酸 94.3 95.6 94.2 97.8 96.7 95.7 1.62

苯甲酸 93.3 94.4 96.6 97.0 97.7 95.8 1.95

脫氫乙酸 93.8 94.9 96.9 97.2 97.9 96.1 1.79

對羥基苯甲酸甲酯 91.9 92.2 92.0 93.5 95.6 93.0 1.69

BHA 89.6 89.9 90.7 92.1 92.5 91.0 1.42

BHT 90.4 90.7 91.3 93.0 94.1 91.9 1.73

對羥基苯甲酸乙酯 91.1 91.6 92.7 93.4 94.7 92.7 1.55

TBHQ 90.1 90.6 91.3 92.0 93.3 91.5 1.37

對羥基苯甲酸丙酯 92.5 92.7 92.3 93.0 94.8 93.1 1.08

對羥基苯甲酸丁酯 91.6 91.0 93.5 93.1 93.7 92.6 1.30

2.3 氣質聯用方法和氣相色譜-FID檢測方法的比較

目前的研究主要使用氣相色譜法分析這幾種物質[9]，本實驗比較了氣相色譜法和氣質聯用法的差別。把相同的標準系列溶液注入氣相色譜儀，按1.3.3節所述方法進行檢測。結果表明，在質量濃度為4mg/L時，上述10種物質在FID檢測器的響應值比較低，接近檢出限。在質量濃度為2mg/L時，各物質的響應值低于檢出限。這說明，氣質聯用方法比氣相色譜-FID檢測法，能夠獲得更寬的線性范圍和更低的檢出限，對含量低時的檢測更為有利。

3 討論

本實驗研究了采用氣質聯用，特征離子掃描法同時測定肉制品中3種抗氧化劑和7種防腐劑的方法。結果表明該方法色譜分離度好，線性范圍寬。與國家標準5009系列分別采用GB/T5009.29—2003《食品中山梨酸、苯甲酸的測定》、GB/T5009.30—2003《食品中叔丁基羥基茴香醚（BHA）與2，6-二叔丁基對甲酚（BHT）的測定》、GB/T5009.31—2003《食品中對羥基苯甲酸酯類的測定》以及GB/T5009.121-2003《食品中脫氫乙酸的測定》氣相色譜法測定這幾種物質相比，本方法操作明顯簡單，檢出限降低。近年來，有不少研究表明液相色譜法也可以同時測定幾種防腐劑[10-11]，幾種抗氧化劑的測定也有液相色譜方法[12-13]。楊春林等[14]研究了高效液相色譜同時測定抗氧化劑和對羥基酯類的方法。但由于這幾種物質所需的流動相配比和檢測波長不一致，使用液相色譜法同時測定還有困難。液相色譜-串聯質譜法可以同時測定17種防腐劑和抗氧化劑[15]，但是液質聯用儀價格昂貴，并不普遍。本實驗所用的質譜檢測器是一種通用型檢測器，本方法為肉制品復配防腐劑和抗氧化劑的檢測提供了依據。

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