文欣 苏家佑 刘超 张露苗
摘 要:本文采用气相色谱-质谱法定量,建立辣条中乙基麦芽酚含量的检测方法。通过优化前处理,同时考察方法的线性关系、加标回收率、检出限以及定量限等指标,外标法定量。结果表明,该方法在0~1.0 μg·mL-1线性良好(r>0.999),方法检出限为0.3 mg·kg-1,定量限为1.0 mg·kg-1,加标回收率在90.0%~98.6%,相对标准偏差小于5%。该方法具有快速、灵敏、准确等优点,能满足辣条中中乙基麦芽酚含量的测定需求。
关键词:气相色谱-质谱;辣条;乙基麦芽酚;含量
Determination of Content of Ethyl Maltol in Spicy Strips by Gas Chromatography-Mass Spectrometry
WEN Xin, SU Jiayou, LIU Chao, ZHANG Lumiao
(Hunan Institute of Product and Goods Quality Inspection, Changsha 410007, China)
Abstract: A gas chromatography-mass spectrometry analysis method is established to determine the content of ethyl maltol in spicy strips. By optimizing the pre-processing and examining the linear relationship, spiked recovery rate, detection limit, and quantification limit of the method, the external standard method is used for quantification. The results indicate that the linearity is good within the range of 0 μg·mL-1 to 1.0 μg·mL-1 (r>0.999), with a detection limit of 0.3 mg·kg-1 and a quantification limit of 1.0 mg·kg-1 for ethyl maltol. The recovery rate of the added standard is within the range of 90.0% to 98.6%, and the relative standard deviation is less than 5%. This method has the advantages of being fast, sensitive, and accurate, and can meet the determination of ethyl maltol content in spicy strips.
Keywords: gas chromatography-mass spectrometry; spicy strips; ethyl maltol; content
辣条,俗称麻辣,其通常为一种以小麦粉(或其他谷物)、豆类为主要原料制备而成的调味面制品[1]。辣条是一种零食,其中添加了众多类别的食品添加剂。 目前,统一的辣条制作标准尚未发布,一般厂家依据地方标准进行辣条生产。
众所周知,乙基麦芽酚作为一种香味改良剂、增香剂,因其安全、可靠、用量少但效果显著等特点而在食品工业领域得到广泛应用[2-4]。大量实验证明,乙基麦芽酚对动物和人体相对比较安全,但从安全角度考虑,仍需限量使用。依据联合国粮食及农业组织、世界卫生组织的规定,乙基麦芽酚的人均日摄入量(以体重计)不得高于2 mg·kg-1。因此,食品监管部门对食品中乙基麦芽酚含量进行监测是十分有必要的。
目前,关于食品中乙基麦芽酚含量测定的文献报道主要集中在食用植物油[5-8]。在日常筛查工作中发现,辣条中添加乙基麦芽酚的现象普遍存在。然而,辣条中乙基麦芽酚含量检测方法尚未见报道。因此,本研究拟开发一种快速、灵敏、准确的测定方法,用于辣条中乙基麦芽酚含量的测定。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
乙基麦芽酚标准品(100 mg,纯度99.5%),上海安谱实验科技股份有限公司;甲醇(色谱纯),上海安谱实验科技股份有限公司。辣条,网购。
1.2 仪器与设备
7890A-5975C气相色谱-质谱仪,配备DB-WAX毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),安捷伦科技(中国)有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 标准溶液的配制
①乙基麦芽酚标准储备溶液(100 μg·mL-1):准确称取乙基麦芽酚标准物质10 mg于100 mL容量瓶中,甲醇溶解并定容,摇匀,冰箱中-18 ℃避光保存。②乙基麦芽酚系列标准工作液:准确移取乙基麦芽酚标准储备液0 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.8 mL和1.0 mL至100 mL容量瓶中,甲醇定容至刻度,得到浓度分别为0 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.4 μg·mL-1、0.8 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1的系列标准工作液,避光保存在-18 ℃冰箱。
1.3.2 样品前处理
称取10 g样品于玻璃比色管中,加100 mL甲醇,振摇混匀后,超声提取30 min,过膜,保存待分析。
1.3.3 检测条件
(1)色谱条件。进样口温度220 ℃。柱箱升温程序:初始温度60 ℃,持续1 min;以20 ℃·min-1速率将柱温升至200 ℃,持续1 min;以5 ℃·min-1速率将柱温升至250 ℃,持续1 min;以20 ℃·min-1速率将柱箱温度升至280 ℃,持续10 min。载气为高纯氦气(He),纯度99.999%以上。柱流速
1.0 mL·min-1。进样方式为分流,分流比10∶1。进样体积1.0 μL。
(2)质谱条件。电离源为电子轰击源(EI源);EI设置温度230 ℃;气相-质谱仪连接处设定温度280 ℃;离子监测模式为选择性离子监测(Selected Ion Monitor,SIM)。
2 结果与分析
2.1 色谱柱的选择
选用DB-5毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)、DB-624毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)、DB-WAX毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)3类常见毛细管色谱柱开展比较试验,结果表明采用DB-WAX毛细管色谱柱分析,目标物乙基麦芽酚出峰时间适中,而采用其他2种色谱柱进行分离时,目标物出峰时间过早,很容易被杂质峰所干扰。因此,选择DB-WAX柱作为本研究的分析柱较合理。
2.2 提取溶剂的选择
目标物乙基麦芽酚属于极性较大的一类增香防腐添加剂,在极性有机试剂中溶解性较大,同时考虑到辣条样品中含有大量的食用油,因此选择4类常见试剂(乙腈、二氯甲烷、甲醇、乙醇)进行比较。以上4种提取溶剂对辣条中乙基麦芽酚的提取效率如图1所示。由图1可知,在相同加标水平(10 mg·kg-1)下,采用甲醇作为提取溶剂,目标物加标回收率最高(95%以上),故选择甲醇作为样品的提取溶剂。
2.3 分流比的选择
一般来说,分流比越低,目标物进入色谱系统的量越大,仪器响应就越强。但分流比过低,容易造成色谱柱过载,从而造成目标物出峰拖尾,容易受到附近杂质峰的干扰,从而影响定量结果的准确性。通过反复实验,最终将分流比设定为10∶1,这样不仅减少了杂质进入色谱系统带来的干扰,也保障了检测的灵敏性。
2.4 方法学考察
2.4.1 标准谱图、线性关系、检出限及定量限
在实验设定的色谱条件下,目标物峰形良好,附近干扰峰较少,如图2所示。选择m/z 140为定量离子,m/z 71/97/125为定性离子,以峰面积为纵轴(Y)、质量浓度为横轴(X)绘制标准曲线,线性方程为Y=67 670.23X,在质量浓度0~1.0 μg·mL-1内,线性关系良好,相关系数r>0.999。
选择适宜质量浓度的乙基麦芽酚标准溶液,观测其噪音强度,从而计算获得信噪比(S/N);稀释标准溶液,当其响应强度等于3倍噪音值时,计算获得乙基麦芽酚检出限为0.3 mg·kg-1;稀释标准溶液,当响应强度等于10倍噪音值时,计算获得乙基麦芽酚的定量限为1.0 mg·kg-1。
2.4.2 加标回收及精密度实验
称取18份空白辣条样品,分别加入一定体积低、中、高3种质量浓度的乙基麦芽酚标准溶液,依据1.3.2所述步骤进行处理,采用外标法定量,计算加标回收率及相对标准偏差,结果见表1。结果显示,该方法具有回收率高、精密度好等优点,适用于辣条中乙基麦芽酚的测定。
2.4.3 样品检测
从抽检辣条样品中随机选择10份辣条,按照本方法检测,结果显示10份辣条均检出乙基麦芽酚,含量在4.4~23.7 mg·kg-1。
3 结论
通过考察提取溶剂、色谱柱型号以及分流比等参数条件,建立气相色谱-质谱法测定辣条中乙基麦芽酚含量分析方法,该方法具有快速、灵敏、准确等特点,适用于辣条中乙基麦芽酚的快速定量检测。
参考文献
[1]岳营峰,史波林,赵镭,等.辣条感官描述词的建立及感官特征比较[J].食品安全质量检测学报,2022,13(9):2728-2735.
[2]庞陈旭,秦松岩,赵立新.蒙德法在乙基麦芽酚生产安全评价中的应用[J].天津理工大学学报,2023,39(6):
77-80.
[3]董一雷,张增辉,王鹤达,等.麦芽酚和乙基麦芽酚的应用及合成研究进展[J].石河子科技,2023(1):13-15.
[4]李海涛,张旭琼,王雪梅.乙基麦芽酚对复合调味料酸价测定的影响[J].现代食品,2022,28(11):207-210.
[5]刘川,林浩,姚静,等.稳定同位素内标-高效液相色谱串联质谱法测定植物油中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和乙基麦芽酚[J].中国食品添加剂,2023,34(9):
271-278.
[6]林翠华.超高效液相色谱-串联质谱法测定食用植物油中添加的乙基麦芽酚[J].粮油食品科技,2023,31(4):
118-122.
[7]周易枚,石敏,樊青青,等.顶空固相微萃取结合GC-MS/MS检测食用植物油中的乙基麦芽酚[J].粮食与食品工业,2023,30(2):57-61.
[8]葛敏敏,李赵平,董宇.高效液相色谱串联质谱检测食用植物油中的乙基麦芽酚[J].中国粮油学报,2023,38(7):184-190.