CN109781887A

CN109781887A - 一种气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法

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Publication number: CN109781887A
Application number: CN201910091244.8A
Authority: CN
Inventors: 李巧玲; 赵晓丹
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2019-01-30
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2019-05-21
Anticipated expiration: 2039-01-30
Also published as: CN109781887B

Abstract

本发明涉及食品检测技术领域，具体公开一种气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法。所述方法，包括如下步骤：取C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液，用正己烷定容并进行等梯度稀释，得到系列标准工作液，进行检测，记录色谱数据并绘制标准曲线；采用超声辅助提取辣椒油中的矿物油，提取液经离心、浓缩、SPE柱净化处理，得到待测样品；进行气相色谱检测，记录色谱数据，与标准谱图和标准曲线比较，得到待测样品中矿物油种类及含量。本发明提供的方法得到的气相色谱图出峰完整、清晰、分离度高，具有较高的灵敏度和准确性。

Description

一种气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，尤其涉及一种气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法。

背景技术

矿物油(Mineral Oil Hydrocarbons,MOH)是石油分馏产品的总称。我们通常说的矿物油其实并不是一种物质，而是一类物质，是碳数为10～50的烃类化合物，主要包括直链、支链和烷基取代的环状饱和烷烃矿物油(Mineral oil saturated hydrocarbons,MOSH)以及烷基取代的芳香烃矿物油(Mineral oil aromatic hydrocarbons,MOAH)，同时含有极少量无烷基取代的多环芳烃及含硫、含氮化合物。

矿物油通常以半固态或液态的形式存在，其粘度很高并且密度小于水，沸点较高，极易燃烧，低温无臭无味，遇热有石油气味，对光、热和酸都比较稳定，但若长时间接触光和热就会被氧化。研究表明，食品中的矿物油很难被生物机体所分解，在体内长期积累(特别是C₁₆～C₃₅的MOSH)会蓄积在人体的各种组织和器官中，对人体造成巨大危害。烃类矿物油作用于人体可造成多种形式的损伤或危害，会对人体内的消化系统、神经系统和呼吸系统造成破坏，也会引发突发性食物中毒，甚至引起机体畸变、癌变等严重后果。矿物油不仅不能被人体消化吸收，还会阻碍肠道对水分的吸收，矿物油的这种功效虽然可以治疗老年人和儿童的便秘，但若长期大量的摄入人体，会影响肠道对脂溶性维生素A、D、K以及钙、磷的吸收，长期以往，机体缺乏这些重要元素，会引发一系列机体病变。尤其对于婴幼儿来说，身体各部分机能尚未发育完全，很有可能会造成生命危险。

辣椒油是一种常用调料，深受消费者的喜爱，在我国西南地区尤受欢迎。然而，大多辣椒油中矿物油仍然存在含量超标的问题。因此，为了保证食品安全，保障消费者的权益，建立辣椒油中矿物油检测的方法，减少人们对矿物油的摄入量具有重要的意义

目前国内外检测矿物油的方法主要有：感官分析法、荧光法、皂化法、二次皂化法、红外光谱法、薄层色谱法、气相色谱法、二维气相色谱法、气相色谱-质谱法、二维气相色谱-质谱法等。在这些方法中，感官分析法、荧光法、皂化法、二次皂化法、红外光谱法和薄层色谱法对于检测矿物油有一定的局限性；其它方法可以高效、准确地对辣椒油中的矿物油进行定性、定量检测，但二维气相色谱法、气相色谱-质谱法、二维气相色谱-质谱法费用比较昂贵，操作复杂，难以普及，因此可选用气相色谱法进行辣椒油中矿物油的检测。传统的气相色谱检测矿物油的方法不仅在矿物油提取过程中提取步骤繁琐、药品用量大而且在测试过程中因气相色谱条件掌握不足易造成严重的基线漂移，杂质峰较多，对测定结果的准确性有很大的干扰。

发明内容

针对现有检测技术中存在的成本高、步骤繁琐、操作复杂及准确性差等问题，本发明提供一种气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，包括以下步骤：

(1)取C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液，定容并进行等梯度稀释，得到系列标准工作液，送入色谱仪进行检测，记录色谱数据并绘制标准曲线；

(2)向辣椒油中加入内标溶液，采用超声辅助提取辣椒油中的矿物油，提取液经离心、浓缩处理后，用SPE柱进行净化处理，得到待测样品；

(3)将所述待测样品氮吹浓缩并过有机滤膜后进行气相色谱检测，记录色谱数据，与标准谱图和标准曲线比较，得到待测样品中矿物油种类及含量，

其中，气相色谱工作条件，色谱柱：Agilent DB-5HT，15m×0.25mm× 0.1μm；GC分析条件：起始温度40℃，保持5min，以8℃/min升温至80℃，保持2min，再以5℃/min升温至290℃，保持2min，最后以10℃/min升温至 330℃，保持2min；进样口温度300℃；进样量1μL；不分流进样；FID温度 280℃，氢气流量30mL/min，空气流量400mL/min，补偿气为氮气，流速为 25mL/min。

具体地，通过对气相色谱工作条件参数的优化及样品的处理，可去除基质的干扰，避免基线漂移，提高检测结果的准确性，使色谱图中相邻组分的分离度R均大于1.5，当R＝1.5时，两组分分离度达99.7％，R值越大，表明两组分分离程度越高，有助于提高检测准确性。

进一步地，所述内标溶液为浓度为0.3-0.7mg/mL的内标物Cycy的正己烷溶液，采用内标法和标准曲线法相结合，提高准确度。

进一步地，进行气相色谱检测时，实验室环境温度为25～30℃，相对湿度为30％～60％，保证气相色谱工作环境的稳定，提高检测结果的稳定性和准确度。

进一步地，所述标准曲线以系列标准工作液中标准物质的浓度为横坐标，色谱谱图中标准物的峰面积为纵坐标进行绘制。

进一步地，所述超声辅助提取过程中，以正己烷为溶剂，料液比(m/v) 为1:1.5-2.5，提取时间为15-25min，提取温度为25-35℃，随着料液比继续增加，浓缩时间延长，增加了矿物油的损失，提取率反而降低；提取时间继续增加，提取效率反而降低；随着提取温度的继续升高，会导致矿物油的挥发，矿物油提取率反而会有所降低。

进一步地，所述超声辅助提取过程中超声功率为120-150W，矿物油提取率最大，当超声功率高于150W时，由于超声有其独特的力学效应、热学效应及空化作用对矿物油造成一定的损失，矿物油提取率下降。

进一步地，步骤(2)中，所述离心处理中转速为8000r/min，离心时间为 10-15min。

进一步地，所述SPE柱为硝酸银浸渍硅胶质量含量为0.3％的硝酸银硅胶柱，其制备方法如下：

(1)将硅胶置于由铝箔纸包裹外壁的圆底烧瓶中，并向烧瓶中逐滴加入硝酸银溶液，混合均匀后，静置、干燥，得到硝酸银浸渍硅胶，将硝酸银浸渍硅胶与活化硅胶进行混料处理，得到硝酸银浸渍硅胶质量含量为0.3％的硝酸银硅胶，干燥器内避光保存，2周内使用；

(2)取外层由铝箔纸包裹的玻璃注射器管，底部放入圆形玻璃纤维滤纸，管腔内装填0.3％硝酸银硅胶，轻敲压实后，再铺设一层玻璃纤维滤纸，得到 SPE柱。

进一步地，步骤(3)中，采用内标法和标准曲线法相结合进行定量分析，测定结果准确性高。

相对于现有技术，本发明提供的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，对气相色谱工作条件参数的进行优化，去除基质的干扰，避免基线漂移。采用等梯度稀释的C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液作为系列标准工作液，进行色谱检测并绘制标准曲线，对辣椒油中的矿物油进行定性和定量检测。辣椒油中提取得到的矿物油经过离心、SPE柱净化等处理后，得到的气相色谱图出峰完整、清晰、分离度高，且与C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液的色谱图基本重合，使得该方法具有较高的灵敏度和准确性。此外，本发明中的方法具有前处理过程简单、试剂消耗量少、试样分析费用低和环保等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液的色谱图；

图2是本发明实施例中辣椒油中矿物油的色谱图；

图3是本发明实施例中加标提取的矿物油的色谱图，a为加标量为 120mg/kg的色谱图；b为加标量为160mg/kg的色谱图；c为加标量为 200mg/kg的色谱图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

SPE柱的制备：

(1)称取49.5g硅胶于250mL铝箔纸包裹外壁的圆底烧瓶中，并向烧瓶中逐滴加入1％硝酸银溶液50mL，用旋蒸仪混匀3h，静置12h后，放入125℃烘箱干燥12h，得到硝酸银浸渍硅胶，将32g硝酸银浸渍硅胶与68g活化硅胶进行混料处理，得到0.3％硝酸银硅胶，干燥器内避光保存，2周内使用；

(2)取规格为5mL的外层由铝箔纸包裹的玻璃注射器管(8cm× 13mm)，底部放入圆形玻璃纤维滤纸，管腔内装填3g的0.3％硝酸银硅胶，轻敲压实后，再铺设一层玻璃纤维滤纸，得到SPE柱。

实施例2

气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，包括以下步骤：

(1)准备气相色谱工作条件，色谱柱：Agilent DB-5HT，15m×0.25mm ×0.1μm；GC分析条件：起始温度40℃，保持5min，以8℃/min升温至80℃，保持2min，再以5℃/min升温至290℃，保持2min，最后以10℃/min升温至 330℃，保持2min；进样口温度300℃；进样量1μL；不分流进样；FID温度 280℃，氢气流量30mL/min，空气流量400mL/min，补偿气为氮气，流速为 25mL/min；

(2)采用100μL的移液枪准确量取C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液于5mL 容量瓶中，用正己烷定容并进行等梯度稀释，得到浓度分别为0.32mg/L、 1.6mg/L、8mg/L、40mg/L及200mg/L的系列标准工作液，采用步骤(1)中工作条件进行色谱检测，记录色谱数据(如图1所示)并绘制标准曲线，如表1 所示，其中，C₇、C₈由于损失了，未检测出相关谱图；

表1

(3)取2g辣椒油样品于具塞锥形瓶中，加入4mL正己烷溶剂， 20μL0.5mg/mL的Cycy内标溶液，采用超声辅助(140W)提取三次，每次提取时提取温度为30℃，提取时间为20min，然后将提取液在转速为8000r/min，温度为25℃条件下离心15min，将离心后的上清液氮吹浓缩，用正己烷定容至 2mL，得到离心后的提取液，进行SPE柱净化，用10mL正己烷淋洗SPE柱，弃去流出液，待正己烷接近流完时，加入2mL离心后的提取液，待提取液接近完全流出时，用15mL正己烷洗脱，弃去先前流出的2mL体积洗脱液，收集后续的10mL洗脱液，采用氮吹仪浓缩至0.5mL后，用正己烷定容到1mL，得到待测样品，以备气相色谱分析；

(4)将所述待测样品氮吹浓缩并过有机滤膜后，同样采用步骤(1)中工作条件进行气相色谱检测，记录色谱谱图数据，如图2所示，待测样品中矿物油都是C₁₉及以上，得到的气相色谱图出峰完整、清晰、分离度高，且与 C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液的色谱图基本重合，采用标准曲线法和内标法相结合的方式进行定性定量分析，得到待测样品中矿物油种类及含量，标准曲线法是以标准曲线工作溶液中标准物质的浓度为横坐标，谱图中标准物的峰面积为纵坐标得到不同分子量的矿物油的标准曲线，在后续将测得的待测样品中矿物油的峰面积代入标准曲线，从而得到对应矿物油含量，为了保证分析结果的准确性采用如下公式进行验证，计算待测样品中矿物油含量(m_i)。

其中，A_i和A_s分别为待测样品中矿物油和内标物的峰面积或峰高；

m_s为加入内标物的量；

f为相对校正因子，

其中，A_s和A_r分别为内标物和混合标准溶液中矿物油的峰面积或峰高，m_s和 m_r分别为加入内标物和混合标准溶液中矿物油的量。

不同分子量矿物油含量计算时，并不是所有的标曲对应值都是准确值，这时将误差较大的数值用内标法进一步计算验证，从而得到更为准确的分析数值。由以上方法，得到辣椒油中矿物质种类及含量如下表2所示。

表2

实施例3

加标回收实验

(1)在实施例2的基础上，以辣椒油为样品基质，分别添加C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液进行加标回收实验，添加水平分别为120、160和200mg/kg，进行色谱检测，得到色谱图数据(如图3所示，其中，a为添加量120mg/kg； b为添加量160mg/kg；c为添加量200mg/kg)，计算加标回收率(如表3所示)。结果表明，加标回收率在90.2％～118.4％之间，可以满足分析检测要求。

表3

本发明提供的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，通过对辣椒油中矿物油提取液的纯化处理及气相色谱工作条件的优化能够使各组分的峰分离更完全、清晰，提高检测的灵敏度和准确性。具有相同类型的检测器同时又配有相同极性毛细管柱的气相色谱仪都可以采用本方法进行矿物油的检测及分析。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)取C₇～C₄₀正构烷烃混合标准溶液，定容并进行等梯度稀释，得到系列标准工作液，送入气相色谱仪进行检测，记录色谱数据并绘制标准曲线；

(2)向辣椒油中加入内标溶液，采用超声辅助提取矿物油，提取液经离心、浓缩处理后，用SPE柱进行净化处理，得到待测样品；

其中，气相色谱工作条件，色谱柱：Agilent DB-5HT，15m×0.25mm×0.1μm；GC分析条件：起始温度40℃，保持5min，以8℃/min升温至80℃，保持2min，再以5℃/min升温至290℃，保持2min，最后以10℃/min升温至330℃，保持2min；进样口温度300℃；进样量1μL；不分流进样；FID温度280℃，氢气流量30mL/min，空气流量400mL/min，补偿气为氮气，流速为25mL/min。

2.如权利要求1所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：所述内标溶液为浓度为0.3-0.7mg/mL的内标物Cycy的正己烷溶液。

3.如权利要求1所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：进行气相色谱检测时，实验室环境温度为25～30℃，相对湿度为30％～60％。

4.如权利要求1所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：所述标准曲线以系列标准工作液中标准物质的浓度为横坐标，色谱谱图中标准物的峰面积为纵坐标进行绘制。

5.如权利要求1所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：所述超声辅助提取过程中，以正己烷为溶剂，料液比为1:1.5-2.5，提取时间为15-25min，提取温度为25-35℃。

6.如权利要求5所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：所述超声辅助提取过程中超声功率为120-150W。

7.如权利要求1所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述离心处理中转速为8000r/min，离心时间为10-15min。

8.如权利要求1所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：所述SPE柱为0.3％硝酸银的硅胶柱。

9.如权利要求1-8任一项所述的气相色谱检测辣椒油中矿物油的方法，其特征在于：步骤(3)中，采用标准内标法和标准曲线法相结合进行定量分析。