氢火焰离子气相色谱法测定焦糖色中的4-甲基咪唑

袁烨桑 曾红燕 孟燕青

摘 要：目的：建立氢火焰离子气相色谱法测定焦糖色中4-甲基咪唑含量的分析方法。方法：焦糖色用氢氧化钠溶液溶解，加乙腈萃取后，将有机相浓缩、定容后直接进样检测。结果：用乙腈萃取焦糖色中的4-甲基咪唑，样品加标回收率在95%以上，精密度为1.0%～1.3%。结论：该方法具有简便、快速、回收率高的优点，适用于焦糖色中4-甲基咪唑含量的测定。

关键词：氢火焰离子化检测器;气相色谱;焦糖色;4-甲基咪唑

Determination of 4-methylimidazole in Caramel Color by Hydrogen Flame Ion Gas Chromatography

YUAN Yesang， ZENG Hongyan， MENG Yanqing

（Shaoxing Institute of Food and Drug Testing， Shaoxing 312071， China）

Abstract： Objective： An analytical method for the determination of 4-methylimidazole in caramel color by hydrogen flame ion gas chromatography was established.. Method： The caramel color was dissolved in sodium hydroxide solution， extracted with acetonitrile， the organic phase was concentrated and the volume was fixed， and then the sample was directly injected for detection. Results： The 4-methylimidazole in caramel color was extracted with acetonitrile， the recovery rate of the sample was over 95%， and the precision was 1.0%～1.3%. Conclusion： The method has the advantages of simplicity， rapidity and high recovery rate， and is suitable for the determination of 4-methylimidazole in caramel color.

Keywords： hydrogen flame ionization detector; gas chromatograph; caramel color; 4-methylimidazole

食品添加劑是食品生产加工的必需品，其是为改善食品皮质以及色、香、味即防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工或天然合成物质。例如，①防腐剂可延长食品保质期;②乳化剂和稳定剂可使食品更好的混合;③色素的添加使食品看起来更美味。其中焦糖，是将糖煮到170 ℃时，焦化产生的物质，主要用于着色，广泛用于市面上的各类食品中。但在生产焦糖色的过程中，会产生一种有害物质——4-甲基咪唑。世界卫生组织和我国《食品安全国家标准 食品添加剂 焦糖色》

（GB 1886.64—2015）中均规定氨法和亚硫酸铵法生产的焦糖色中4-甲基咪唑的含量不能超过200 mg/kg。

在《食品安全国家标准 食品添加剂 焦糖色》（GB 1886.64—2015）出来之前，焦糖色中4-甲基咪唑的测定方法有薄层层析法[1]、纸层析法[2]、离子色谱法[3]、高效液相色谱法[4]和毛细管等速电泳法[5]等。而新的国家标准中修改了4-甲基咪唑的测定方法，将原来的薄层层析法改成了毛细管气相色谱法。本文采用的氢火焰离子气相色谱法，具有灵敏度高、检出限低、线性范围宽等特点，但氢火焰离子化检测器对能在火焰中燃烧电离的有机化合物都有响应，因此样品中的杂质峰会比较多。新国标中的前处理虽然简便，但回收率低，手动较难控制二氯甲烷过柱的流速，而且样品中杂质含量较多。因此本文对前处理进行了具体的摸索，研究了焦糖色中4-甲基咪唑的测定方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

焦糖色，上海爱普食品工业有限公司;4-甲基咪唑标准品（98%）;乙腈（色谱纯）;二氯甲烷（分析纯）。

1.2 仪器

Agilent 7890B气相色谱仪;FID检测器;Agilent 7890B化学工作站（美国安捷伦公司）;旋转蒸发仪。

1.3 试验方法

1.3.1 色谱条件

色谱柱：碱性改性的毛细管色谱柱CD-BASEWAX（30 m×0.25 mm，0.25 µm）;进样口温度：200 ℃;检测器温度：250 ℃;程序升温：50 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升到240 ℃，保持5 min;载气（N2）流量：1.5 mL/min，恒流;氢气：30 mL/min;空气：400 mL/min;尾吹气：25 mL/min;不分流进样，进样体积：1µL。

1.3.2 溶液配制

标准品储备液的配制。准确称取4-甲基咪唑0.101 1 g（精确至0.000 1 g），置于50 mL容量瓶中，用丙酮溶解并定容，摇匀，备用。

1.3.3 样品制备

准确称取2.0 g试样，置于100 mL塑料离心管中，加入10.0 mL氢氧化钠溶液，混匀。再加入30.0 mL乙腈，用涡旋仪涡旋2 min，超声15 min，期间隔2～3 min将样品进行摇匀，然后加入1～2 g氯化钠，再涡旋1 min，放入离心机中以4 000 r/min转速离心5 min，取上清液于旋转蒸发仪中浓缩近干，最后用丙酮定容至5.00 mL，摇匀，过有机滤膜后供仪器进样。

2 结果与分析

2.1 萃取溶剂的选择

通过对乙醇、乙腈、二氯甲烷进行试验，发现乙醇虽然可与焦糖色溶液互溶，但后期很难分离;二氯甲烷与焦糖色溶液不溶，但萃取效果不好，回收率偏低。最后选择乙腈作为萃取溶剂，能够较好的与焦糖色溶液进行互溶与分离。

2.2 超声时间的选择

样品加乙腈涡旋后，超声处理。分别选取超声时间为10 min、15 min、20 min和30 min进行试验，考察超聲时间对加标回收率的影响。由图1可知，超声时间对回收率有明显影响，当超声时间超过15 min后，回收率基本不变。因此，超声时间为15 min。

2.3 气相色谱条件优化

经对气相色谱升温程序的优化，4-甲基咪唑的色谱图（图2）峰型良好，焦糖色样品中4-甲基咪唑与干扰物完全分开（图3）。

2.4 标准曲线和方法检出限

以1 301 µg/mL的4-甲基咪唑标准品储备液为母液，分别配制4-甲基咪唑浓度为65.05 µg/mL、130.1 µg/mL、260.2 µg/mL、390.3 µg/mL、520.4 µg/mL和650.5 µg/mL的系列标准溶液，以峰面积为纵坐标，4-甲基咪唑浓度（µg/mL）为横坐标绘制标准曲线，并求得线性回归方程y=4.628 2x-61.902，相关系数R2=0.999 2。本方法的最低检出限为0.02 mg/kg。4-甲基咪唑标准曲线见图4。

2.5 回收率与精密度试验

向焦糖色中加入一定量的1 301 µg/mL 4-甲基咪唑储备液，加入后的浓度分别为130.1 µg/mL、260.2 µg/mL、520.4 µg/mL，按1.4.3处理样品，4-甲基咪唑的回收率大于95%，精密度为1.0%～1.3%。4-甲基咪唑的加标回收率及精密度试验结果见表1。

3 结论

本文建立的用于焦糖色中测定4-甲基咪唑含量的气相色谱方法，具有快速、简便、回收率高的特点，为焦糖色的质量检验提供了一种确实可行的方法。

参考文献

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.食品添加剂 焦糖色（亚硫酸铵法、氨法、普通法）：GB 8817—2001[S].北京：中国标准出版社，2001.

[2]冯彩群.蔗糖中4-甲基咪唑检测方法的探讨[J].中国卫生检验杂志，2000，10（1）：48-49.

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[5]KVASNICKA F.Determination of 4-methylimidazole in caramel color by capillary isotachophoresis[J].Electrophoresis，1989，10（11）：801-802.

作者简介：袁烨桑（1991—），女，浙江绍兴人，本科，助理工程师。研究方向：食品分析。