氣相色譜法測定酸奶中8種有機磷農藥的殘留

徐迪，王歡，耿文靜，楊蕾蕾，卜繁玲，李原野，張英華

（東北農業大學食品學院乳品科學教育部重點實驗室，哈爾濱 150030）

0 引言

酸奶是比較適合人體營養需要的一種乳制品，但隨著農藥大量使用，酸奶的原料乳中農藥殘留可能進入食物鏈對人類健康產生威脅[1]，如有些有機磷農藥進入生物體影響神經中樞系統[2]。經有關研究確認加工處理可為食品安全提供保障[3]。因此乳制品中農藥污染問題應得到重視。

目前有氣相色譜（GC），高效液相色譜（HPLC）[4]，氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）[5]，液相色譜-質譜聯用（LC-MS）[6]等農藥殘留分析技術。本文采用GC測定有機磷農藥殘留，目前有機磷農藥殘留GC檢測應用在糧食、蔬果較廣泛，而應用在酸奶等乳制品還很少。所以本文針對酸奶這樣復雜基質中的有機磷農藥殘留進行檢測分析，優化處理方法及色譜條件使其更好地應用到酸奶等乳制品的檢測。

1 實驗

1.1 試劑及儀器設備

脫脂乳粉。有機磷農藥標準品：二嗪磷、久效磷、樂果、甲基對硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷、殺螟硫磷。色譜級丙酮、氯甲烷、乙腈、丙酮、無水硫酸鈉等為國產分析純藥品。

氣相色譜儀Agilent7890配火焰光度檢測器，色譜柱：DB1701；高速離心機LG10-2.4A；氮吹儀MTN-2800D。

1.2 色譜條件

DB-1701色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 mm)；進樣口溫度200℃，FPD檢測器250℃。程序升溫：初始溫度90℃(保持1 min)，以15℃/min升至260℃(保持3 min)；載氣(N2)流速10 mL/min。

載氣為高純氮氣，純度≥99.999%，流速10 mL/min；燃氣為氫氣，純度≥99.999%，流速75 mL/min；助燃氣為空氣，流速100 mL/min。

進樣方式為不分流進樣。進樣體積1.0 μL，以保留時間定性，峰面積定量。

1.3 酸奶樣品的處理[7]

稱取10.0 g酸奶樣品于50 mL離心管中，加入10 mL提取液(丙酮∶乙腈=1∶4)，浸泡0.5 h然后將其離心6 000 g離心6 min上清液收集于150 mL分液漏斗中，離心管再加入10 mL提取液，重復提取1次，合并上清液于分液漏斗中。分液漏斗中分別加入25 mL和10 mL二氯甲烷劇烈振搖2次，每次振搖10 min，靜置、分層，將二氯甲烷相收集50 mL容量瓶中，加入3.0 g無水硫酸鈉除去水；過濾，取5mL提取液用氮吹儀吹至近干，用色譜純丙酮定容到1.0 mL，0.45 μm有機濾膜過濾，氣相色譜儀測定，外標法定量。試驗重復3次。

1.4 計算

氣相測定結果為

式中：X為樣品中農藥的質量分數(mg/kg)；C為標準溶液中農藥質量濃度(mg/L)；m為樣品質量(g)；V為提取溶劑的總體積(mL)；M2為吸取出用于檢測的提取溶液的質量(g)；M1為樣品最后的質量(g)；S1為樣品中被測農藥峰面積；S0為農藥標準溶液中被測農藥的峰面積。

檢測限計算公式為

式中：DL為檢出限（mg/kg）；N為基線噪聲；C為樣品質量分數(mg/kg)；h為樣品峰高。

2 結果與分析

2.1 色譜條件的分析

因有機磷農藥結構、極性、熔沸點等存在差異，故色譜條件的選擇直接影響不同種類農藥的色譜分離效果。而色譜柱的選擇是整個色譜條件優化的重要環節，實驗初步選用弱性的HP-5毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 mm)和中極性的DB-1701毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 mm)，但是HP-5毛細管柱經過反復實驗，很難使毒死蜱和對硫磷分開，而DB-1701毛細管柱把8種農藥得到很好分離。關于有機磷多殘留分析的方法的文獻很多，多采用FPD[8-10]，有采用NPD[11-12]，在現有氣相色譜儀Agilent7890，FPD檢測器的條件下，進行色譜條件的優化。

進樣口溫度的選擇，一般要接近樣品中沸點最高組分的沸點，但要低于易分解組分的分解溫度，檢測器溫度的設置原則是保證流出色譜柱的組分不會冷凝，同時滿足檢測器靈敏度的要求，色譜柱溫度的確定主要由樣品的復雜程度和汽化溫度決定，原則是既要保證待測物的完全分離，又要保證所有組分能流出色譜柱，并且分析時間越短越好，根據以上原則本試驗進行多次分離試驗后，確定進樣口溫度200℃，檢測器溫度250℃，色譜柱溫度90℃，在該條件下8種農藥分離良好，基線平穩，檢測器靈敏度高，分析時間在14 min內，8種農藥的氣象色譜圖如圖1所示。本研究是在酸奶體系中進行檢測有機磷農藥的殘留情況，如圖2所示，8種農藥殘留達到有效的分離程度，并且樣品中無明顯的雜質峰出現。

圖1 8種有機磷農藥標準品色譜

圖2 酸奶樣品中8種有機磷農殘色譜

圖1和圖2中，1為二嗪磷；2為久效磷；3為樂果；4為甲基對硫磷；5為毒死蜱；6為馬拉硫磷；7為殺螟硫磷；8為對硫磷。

2.2 標準曲線的制作

以標準樣品的質量濃度為橫坐標，相應的峰面積為縱坐標，獲得8種有機磷農藥的標準曲線。

圖3 8種有機磷農藥的標準曲線

由圖3可以看出，8種有機磷農藥的標準曲線呈現良好的線性關系，可以得知標準曲線的回歸方程及相關系數。通過檢測限計算公式可以計算出樣品的檢出限0.005～0.019 mg/kg的范圍之內，結果如表1所示.

表1 8有機磷農藥殘留的回歸方程、保留時間、相關系數及檢出限

該實驗檢測的各種農藥質量分數值與響應峰面積值之間的線性關系，除久效磷的線性關系稍微偏小0.9981外，其它農藥的線性關系均達到0.999以上，完全滿足實驗要求，一定程度上驗證了該方法的準確性及應用性。由表1可知，8種農藥無論從分離效果還是峰型上都非常好，說明該方法能夠有效的將8種有機磷農藥進行分離。

2.3 樣品加標回收率測定

取10.0 g空白奶樣，分別添加8種有機磷農藥標準液，使其在樣品中的質量分數分別為0.25，0.50和1.00 mg/kg的3個添加水平，每個水平重復3次，得到的回收率和標準偏差的測定結果如表2所示。

表2 酸奶中8種農藥的添加回收實驗測定結果

由表2可以看出，8種農藥的回收率范圍分別為89.78%～92.99%，84.51%～94.70%，86.21%～95.88%，86.21%～92.87%，88.27%～93.91%，86.38%～105.96%，88.51%～96.64，88.20%～109.55%，平均回收率均在84%以上。結果表明，該方法具有較高的精密度和準確度，可用作這8種農藥殘留的定量分析。

3 討論

3.1 提取試劑的選擇

基于酸奶這種復雜體系進行研究的，由于原料乳中有大量的蛋白質，所以在提取劑的選擇和萃取的時間及萃取的力度方面存在著挑戰性。徐路妹[13]比較了乙腈，乙酸乙酯和丙酮做萃取劑時農藥殘留的提取效果，發現乙腈效果最好。張貴群[14]也認為乙腈提取效果最好，但由于乙腈毒性及價格的關系所以在試驗中建議用丙酮-水而未采用乙腈。而該實驗酸奶中農殘檢驗要求高，原料乳中的蛋白質還易引起乳化現象，很難分層，使回收率大大降低，所以經過反復實驗，調整各提取試劑的比例，最終確定丙酮、乙腈（1∶4）和二氯甲烷。可以同時提取多種有機磷農藥，且提取效果好、操作簡單，仍是一種首選的萃取試劑。

3.2 樣品處理簡單，無乳化現象

樣品前處理不需要過柱的步驟，只需用0.45 μm的有機相濾膜過濾來進行凈化處理，大縮短了分析時間，并且凈化徹底，色譜圖中沒有出現雜質峰。一般萃取含有蛋白和脂肪的物質時會引起乳化現象，本實驗最終注意以下幾點后，樣品在萃取時無乳化的現象。首先離心一定要使上清液澄清透明，不含有蛋白質，其次提取液的比例要適當，每次在萃取振搖時在單位時間里頻率一樣力度要適當，力度過大也會引起乳化，如果以上方法還會出現乳化就加入少量的飽和食鹽水。

3.3 檢出限、回收率符合檢測要求

本實驗研究農藥的檢出限、回收率、標準偏差等參數都符合檢測要求，能夠應用此方法對酸奶等乳制品進行農殘監控。

4 結 論

研究結果表明：氣相色譜儀Agilent7890，FPD檢測器，進樣口溫度200℃，檢測器溫度250℃，色譜柱溫度90℃；丙酮、乙腈（1∶4）和二氯甲烷萃取，8種有機磷農藥（二嗪磷，久效磷，樂果，甲基對硫磷，毒死蜱，馬拉硫磷，殺螟硫磷，對硫磷）以0.25，0.50，1.00 mg/kg三個添加水平時的檢出限在0.005～0.019 mg/kg的范圍內，平均回收率84.51%～109.55%，標準偏差＜4%，該方法快速、靈敏度高、選擇性好，各項技術指標滿足酸奶體系中8種有機磷農藥殘留檢測要求。

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