凝胶谱-气相谱法检测食用植物油中抗氧化剂BHA、BHT和TBHQ 吴丽华
【摘 要】核反应堆的慢化剂
建立了食用植物油中抗氧化剂BHA、BHT、TBHQ同时测定的凝胶渗透谱-气相谱方法,3种抗氧化剂在实际样品中的加标回收率均在88.1％～98.0％之间,最低检出限为BHA 1.4 mg/kg,BHT 1.7 mg/kg,TBHQ 2.0 mg/kg.该方法简便、快速,可靠,对市场抽取的植物油样品进行了检测,效果较好. 信号处理
【期刊名称】《粮食与食品工业》
【年(卷),期】2015(022)003
【总页数】5页(P89-93)
【关键词】植物油脂;BHA;BHT,TBHQ;凝胶渗透谱;气相谱 【作 者】吴丽华
【作者单位】校正死亡率西安市粮油质量检验中心 西安710003
干式油底壳
【正文语种】中 文
【中图分类】TS227
氧化是导致油脂变劣的重要因素之一，氧化会引起油脂泽和滋气味的变化，内在的质量和营养价值也会降低，严重的甚至产生有害物质，引起食物中毒。因此，为了防止油脂氧化变质和提高产品的货架期，油脂中会添加适宜的抗氧化剂［1］。丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）和特丁基对苯二酚（TBHQ）等是目前国家标准中规定的允许在食品中使用的抗氧化剂［2］。虽然国标允许添加BHA、BHT、TBHQ，但是过量的添加也会造成对人体健康的损害，例如BHA 可致癌，BHT 有抑制人体呼吸酶的作用，TBHQ 有致畸、癌症的危险［3］，因此，抗氧化剂在食品中添加量的监测逐渐引起人们的重视。
GB／T21512—2008［4］是国标规定的TBHQ 的检测方法，GB／T5009.30—2003［5］是国标规定的BHA 和BHT 的检测方法，这两种方法不能同时检测BHA、BHT 和TBHQ，而且前处理方法都是基于液液萃取，萃取效果不好，很难将油脂完全分离掉，回收率较低。GB／T23373—2009［6］是采用凝胶渗透谱净化系统（GPC）进行样品净化、气 相谱法进行定量分析的同时检测油脂中BHA、BHT、TBHQ 的方法，该法需要专门的前处理设备GPC，但是前处理简单净化效果好，回收率高，而且实现了3种抗氧化剂的同时检测，大大提高了工作效率。因此本研究就是在GB／T23373—2009的方法的基础上，根据实验室仪器的特点，通过对凝胶净化谱的参数和气相谱的检测条件的摸索和反复试验，最终建立了一套准确、快速、同时检测食用植物油中BHA、BHT、TBHQ 的方法。
1 材料与方法
1.1 试剂材料与仪器
环己烷、乙酸乙酯，均为谱纯，美国fisher scientfic；BHA、BHT、TBHQ 标准品，1 g／瓶，纯度99.0%，不确定度±0.5%，德国Labor Dr.Ehrenstrfer；植物油样品，市场抽取得样品。
火花塞中心电极
全自动凝胶渗透谱净化浓缩系统，德国LCTech FREE STYLE，凝胶净化和在线浓缩系统，快速凝胶净化柱，填料Bio－BeadS－X3；GC－14C 气相谱仪，日本岛津公司；毛细管谱柱：DB－35 30×0.25 mm×0.25μm、HP－5 30×0.32 mm×0.25μm，均购于美国安捷伦公司；Agilent 7000C GC／MS Tripe quad串联质谱，美国安捷伦公司。
1.2 试验方法
1.2.1 样品前处理
样品处理：称取油脂样品1 g（准确至1mg）于25 mL具塞比管中，准确加入10 mL 乙酸乙酯／环己烷（1∶1，v／v）溶解，并在漩涡混匀器上漩涡混合2 min，然后通过0.45μm 的过滤头将液体过滤到凝胶谱专用的15 mL样品瓶中，待净化。
凝胶渗透谱净化条件：流动相为乙酸乙酯／环己烷（1∶1，v／v）；流速4.5 mL／min；检测紫外吸收波长为254 nm；流动相收集时间8～16 min；采用固定量进样模式，进样体积5 mL；在线自动浓缩，浓缩后定容体积为5.0mL。
1.2.2 气相谱分析条件
柱前压（载气N2）×140 kPa；空气：55 kPa；氢气：70 kPa；进样量2.0μL；分流进样，分流比10∶1；谱柱：DB－35 30×0.25 mm×0.25μm；柱温：起始温度100℃，以10℃／min 升至20℃，然后再以20℃／min升至250℃。
1.2.3 凝胶净化谱洗脱收集时间选择
将配制好的BHA、BHT 和TBHQ 标准溶液通过GPC净化系统，自6 min 开始，每2 min 收集1次，共收集7段时间的流出液［7］。浓缩后，用气相谱FID 检测器进行检测，根据不同时间段里抗氧化剂的检出量确定样品在GPC上的收集时间。
1.2.4 标准溶液的配制与标准曲线制备
称取BHA 0.025 3 g（以25.047 mg 计）于25 mL容量瓶中，用酸乙酯／环己烷（1∶1，v／v）溶解并定容，配制成1.002 mg／mL 的BHA 标准储备液；称取BHT 0.025 4 g（以25.146 mg 计）于25 mL容量瓶中，用酸乙酯／环己烷（1∶1，v／v）溶解并定容，配制成1.006 mg／mL 的BHT 标准 储备液；称取TBHQ 0.051 1 g（以50.589 mg 计）于25 mL容量瓶中，用酸乙酯／环己烷（1∶1，v／v）溶解并定容，配制成2.023 6 mg／mL 的TBHQ 标准储备液。
用上述配制好的储备液配制混合标准样品，再稀释成不同的浓度梯度，见表1，然后分别进样分析，测定峰面积，以标准物质的浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，制作3种抗氧化剂的标准曲线。
表1 三种抗氧化剂混合标准浓度
2 结果与讨论
2.1 BHA、BHT和TBHQ 凝胶净化条件的优化
2.1.1 凝胶谱分离净化原理
凝胶是一种具有一定孔径的多孔性填料，当溶解于流动相中的试样组分随流动相进入谱柱后，小分子量的化合物可以进入孔中，滞留时间长；大分子量的化合物不能进入孔中，直接随流动相流出，利用凝胶这种类似分子筛的作用，对分子量大小不同的各组分排阻能力的差异而完成分离。
BHA 的分子量是180.25，BHT 的分子量是220.35，TBHQ 的分子量是166.22，食用植物油的主要成分甘油三酯的分子量在700左右，因此油脂在GPC上很快流出，BHA、BHT、TBHQ 的流出时间较晚，从而实现BHA、BHT、TBHQ 和油脂、素等大分子物质的分离达到脱脂脱的净化效果。
2.1.2 凝胶净化谱洗脱收集时间的确定
通过气相谱检测不同时间段的收集液，得到BHA、BHT、TBHQ 在GPC 上不同时间段里的含量，从结果可以看出，3种抗氧化剂在8～16 min可以全部洗脱流出，因此选择收集时间为8～16 min。
2.1.3 凝胶净化柱的承载量
本实验室的凝胶渗透净化谱配置的是快速净化柱，该柱子对于油脂的最大吸附量是0.5 g，而该方法最终只有一半体积的溶液进入净化柱，所以要求油脂样品称样量不能超过1.0g。
2.2 气相谱柱的选择
图1和图2是BHA、BHT 和TBHQ 分别在HP－5谱柱和DB－35谱柱上的分离情况，可以看出，采用HP－5谱柱和DB－35谱柱都可以实现BHA、BHT 和TBHQ 的完全分离。
图1 BHA、BHT、TBHQ 标样气相谱图（HP－5谱柱）
图2 BHA、BHT、TBHQ 标样气相谱图（DB－35谱柱）
试验中发现，采用HP－5进行谱分离，大部分三级和四级菜籽油在4.760 min附近都会出现一个较明显的峰（如图3所示），由于这个峰与TBHQ的出峰时间4.650 min 特别接近，仪器的校准方法认为它是TBHQ。但是通过加标试验发现四级菜籽油在4.760 min附近的这个峰与加标标样中TBHQ 的出峰时间并不能重叠（谱图见图4），所以认为三、四级菜籽油在4.760 min附近的这个峰为干扰峰（通过质谱也证实该峰并非目标化合物）。如果植物油中含有TBHQ，它的出峰时间应该如图5所示在4.650 min 附近。对谱分析的其他条件如流速和柱温进行调整后也不能改变上述这种情况，因此采用HP－5进行BHA、BHT 和TBHQ 的检测时，会出现三、四菜籽油中TBHQ 的误判情况。
图3 菜籽油样品1号（四级）的气相谱图（HP－5谱柱）
图4 菜籽油样品1号（四级）的加标气相谱图（HP－5谱柱）
挡板砖
图5 菜籽油样品2号（一级）的气相谱图（HP－5谱柱）
图6和图7 是四级菜籽油样品和加标样品在DB－35谱柱上的分离情况，可以看出，四级菜籽油中的干扰峰（11.048 min）与TBHQ 标样的谱峰（10.723 min）的分离度很好，不会出现误判的情况，因此选择DB－35谱柱进行试验。
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