棒状薄层色谱_氢火焰离子化检测器法测定食用油脂中的特丁基对苯二酚

1、C EREALS AND OILS PROCESSING学,1991(12:1316.4陈复生,程小丽,等.不同萃取方法对大豆分离蛋白功能特性的影响研究J.中国食品添加剂,2009(6:131135.5宁正祥.食品成分分析手册M.北京:中国轻工业出版社,2001.6刘天一,迟玉杰.大豆分离蛋白的磷酸化改性及功能性质的研究J.食品与发酵工业,2004,30(6:118124.7Jorge R.Wagner and Jacques Gueguen.Surface FunctionalProperties of Native,Acid-Treated,and Reduced Soy Glycinin

2、.1.Foaming propertiesJ.Agric.Food Chem,1999,47(6: 21732180.8程小丽.同时分离大豆蛋白和油脂的反胶束体系研究D.郑州:河南工业大学,2010.9孙冰玉,石彦国.超声波对醇法大豆浓缩蛋白乳化性的影响J.中国粮油学报,2006,21(4:6063.10Wanlop Chanasattru,Eric A.Decker,D.Julian McClements.Impact of cosolvents(polyolson globular protein functionality: Ultrasonic velocity,density,sur

3、face tension and solubility study J.Food Hydrocolloids,2008,22:14751484.11胡云峰,等.响应面法优化超声波提取灵武长枣中三萜类化合物的研究J.食品工业科技,2010,31(5:260263. 12Ke-Xue Zhu,Xiao-Hong Sun,Hui-Ming Zhou.Optimization ofultrasound-assisted extraction of defattedJ.Journal of Cereal Science,2009,50:266271.13赵晓燕.反胶束萃取大豆蛋白质结构与特性研究D.北京

4、:中国农业大学,2007.14Chang Q L,Chen J Y.Effect of the type of cosolvent on theexeraction process for separation and purification of two enzymes from bacillus subtilis using aliquat336reversed micelles.Sep.Sci.Tech.,1995,30(13:26792693.项目来源:国家自然基金项目(20976037;国家教育部科学技术重点资助项目(205094;河南省杰出人才创新基金项目(05210005000

5、收稿日期:2010-08-30作者简介:时冬梅(1983,女,河南南阳人,研究生,研究方向为食品资源开发与利用。通讯作者:陈复生(1963,男,教授,博士,博士生导师,研究方向为食品资源开发与利用。通信地址:(450052郑州市嵩山南路140号棒状薄层色谱-氢火焰离子化检测器法测定食用油脂中的特丁基对苯二酚杨会芳毕艳兰杨国龙孙尚德张继红(河南工业大学【摘要】研究了棒状薄层色谱-氢火焰离子化检测器(TLC-FID法测定食用油脂中特丁基对苯二酚(TBHQ的方法:采用混合溶剂萃取,展开剂为正己烷乙酸乙酯乙醇=7054(体积比,检测的氢气流量90mL/min、空气流量2.0L/min、扫描时间为25s

6、,最低检测限为5mg/kg,回收率范围为80%100%,相对标准偏差<10%。该方法无需对样品进行衍生,操作简便、测定快速、结果准确、灵敏度高,值得推广。【关键词】棒状薄层色谱-氢火焰离子化检测器;特丁基对苯二酚;食用油脂中图分类号:TS227文献标识码:A文章编号:1673-7199(201012-0046-05食用油脂,尤其是含双键较高的油脂,在常温储藏条件下易发生水解和氧化酸败,产生一些对人体健康不益的物质,影响人们食用,因此需加入抗氧化剂来延缓油脂氧化,延长其货价寿命。特丁基对苯二酚(TBHQ即为常见的、应用较为广泛、抗氧化效果较好的酚类抗氧化剂之一。TBHQ主要是通过失去质子,

7、参与脂肪酸氧化的自由基反应,从而使得甘三酯分子再生,中断其自由基氧化而起抗氧化效果。目前,TB-HQ已被广泛应用于食用油脂、油炸食品、烘焙食品等富油食品中。我国卫生部于1991年批准,允许将TB-HQ作为食品抗氧化剂使用,并规定其最大使用限量为200mg/kg。目前,关于TBHQ的检测主要有薄层色谱法、液相色谱法、气相色谱法、气相质谱联用及凝胶渗透色谱气相色谱法等。但是,薄层色谱法仅可对TBHQ进行定性检测;液相色谱法、气相色谱法、气质联用法等,可对TBHQ进行定性及定量检测,但处理样品繁琐,耗用试剂多。因此,以上方法各具优缺点。棒状薄层色谱-氢火焰离子化检测器法(TLC-FID最早是由英国P

8、adley发明,之后日本雅特隆公司生产了TH-10型棒状薄层色谱扫描仪。TLCFID作为一种分离分析方法,与传统的柱色谱法、薄层色谱法相比较,具有分离效果好、分析精度高、操作简单、省时等优点,已被广泛应用于脂质及石油沥青等组分的分析与分离。目前,关于TLC-FID法测定食用油脂中TBHQ没有相关文献报道的报道。因此,本研究基于薄层色谱法检测食用油脂中酚类抗氧化剂的基础上,建立一种检测食用油脂中TBHQ的新方法TLC-FID 法。1试验部分1.1仪器与试剂IATROSCAN MK-6S棒状薄层色谱仪(5L点样针,S型色谱柱,日本Mitsubishi Kagaku Iatron公司; TK-8RO

9、D DRYER,日本Mitsubishi Kagaku Iatron公司; BS201S型微量电子天平,北京赛多利斯天平有限公司; RE52-86A旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂;SHZ-D (循环水式真空泵,巩义市英峪予华仪器厂。正己烷(色谱纯、乙腈(色谱纯、乙醇(分析纯、甲醇(色谱纯、乙酸乙酯(分析纯;一级大豆油、一级压榨玉米油、棉籽油、小麦胚芽油,山东香驰油脂公司;葵花油,岳阳鲁良油脂公司;TBHQ(纯度99.0%,广州泰邦食品添加剂有限公司。1.2试验方法1.2.1样品前处理称取200g含200mg/kg TBHQ的油脂于干净烧杯中,用250mL石油醚溶解油样,并转移至1000mL的分

10、液漏斗中,用石油醚冲洗烧杯23次。用200mL的乙腈石油醚为91(体积比的溶液萃取,将下层溶液移至烧杯中,重复操作数次。合并萃取液,移至另一1000mL的分液漏斗中,用200mL的乙腈石油醚为19 (体积比的溶液萃取,弃去上层溶液,重复操作数次,将萃取液移至干净旋蒸瓶中,并用旋转蒸发仪在40下蒸至约2mL,用甲醇定容于5mL棕色容量瓶,待TLCFID分析检测。(注:当油样中TBHQ含量不一致时,油样经萃取、浓缩后,可通过点样次数来控制点样量在0.0051.000mg的线性范围之内。1.2.2标准溶液的配制准确称取0.5g TBHQ,用甲醇定容于10mL棕色容量瓶中,其浓度为50mg/mL;再用

11、移液管分别移取2mL、0.2mL已定容好的TBHQ甲醇溶液于另外两个10mL棕色容量瓶中,用甲醇定容,得到TBHQ浓度分别为1、10mg/mL。点样量分别为0、0.005、0.025、0.050、0.100、0.150、0.250、0.500、 1.000mg,经TLC-FID检测,制得标准曲线。2结果与讨论2.1前处理方法的选择2.1.1萃取剂与萃取方法研究了3种方法萃取油脂中的TBHQ。方法一为采用甲醇直接萃取,离心,萃取3次后浓缩,定容;方法二为乙腈萃取,与方法一操作相同;方法三参照IUPAC 方法,即为1.2.1的样品前处理方法。研究发现,方法一使用甲醇作为萃取剂,在萃取过程中有其他弱

12、极性物质,如甾醇、维生素E等,会随着TBHQ一同被萃取出,最终对TBHQ的检测造成干扰,从而回收率过高,可达到117%;方法二是采用乙腈直接萃取后离心,仅经过3次萃取离心后浓缩,萃取率不高,测得TBHQ的回收率仅为90%。方法三中混合萃取剂为乙腈与石油醚按一定比例混合,维生素E、甾醇等极性较弱的物质在石油醚中的溶解度比在乙腈中的溶解度更高,而TBHQ 在石油醚中的溶解度极小。因此,采用石油醚与乙腈作为混合萃取剂进行萃取,分离出的乙腈中维生素E、甾醇等极性较弱的物质较少,TBHQ相对含量更高,萃取效果更佳,测得TBHQ回收率为100%左右。以下研究均采用方法三即1.2.1方法进行萃取。2.1.2

13、萃取次数选用方法三进行萃取后,同时研究了萃取次数对萃取效果的影响。研究了萃取1、2、3、4、5次对TBHQ回收率的影响。由图1可知:萃取的次数较少C EREALS AND OILS PROCESSING图2TBHQ 的TLC-FID 色谱图(其他成分:油脂中的弱极性成分,可溶于甲醇与乙腈图3油脂中萃取的TBHQ 的TLC-FID 色谱图图1不同萃取次数下TBHQ 的回收率表1不同萃取时间下TBHQ 的回收率萃取时间(min TBHQ 实际含量(mg/kg 检测到含量(mg/kg TBHQ 回收率(%10306090120199.99199.99199.99199.99199.99156.991

14、99.99191.47186.49184.6978.50100.0095.7493.2592.35时,测得TBHQ 的回收率较低,萃取1次TBHQ 回收率仅为46.75%,2次达到85.60%;萃取3次后,测得TBHQ 的回收率达到最大值,为100.00%。随着萃取次数的增多,测得TBHQ 的回收率又呈下降趋势:萃取4次后TBHQ 的回收率为96.93%,经第5次、6次萃取后,TBHQ 回收率又降为90.07%。主要原因在于:对油脂中的TBHQ 进行1次、2次萃取,萃取不太彻底,故回收率低;经3次萃取后,萃取比较完全,因而回收率较高。而TBHQ 属于酚类抗氧化剂,长期暴露于空气中会失去氢质子而

15、被氧化,生成半醌共振杂化物,这种半醌共振杂化物极性较TBHQ 小。因此,萃取次数超过3次,少量TBHQ 已经氧化生成其他物质,极性变小,在石油醚中溶解度也相对增大,最终造成TBHQ 的检测回收率降低,故萃取3次比较适中。2.1.3萃取时间萃取3次的情况下,考察了萃取时间分别为10、30、60、90、120min 对TBHQ 检测回收率的影响。由表1可知:随着萃取时间的延长,其萃取回收率增大,3060min 达到最佳,之后回收率变化不大。出现该现象的原因与萃取次数对TBHQ 回收率的影响原因相一致。萃取时间很短时,萃取不完全;萃取时间太长,由于TBHQ 氧化成半醌共振杂化物,相对极性降低,从而导

16、致萃取及检测到的TBHQ 的含量降低,最终回收率也降低。2.2展开及检测条件的确定2.2.1展开剂的选用本试验研究了苯系列及正己烷系列的混合溶剂作为展开剂体系,通过改变溶剂的配比调节其极性,选择最佳的展开剂。结果发现苯系列的展开剂极性强度过大,达不到分离效果。正己烷系列其混合剂极性强度相对较小,通过调节混合溶剂的比例,当混合溶剂强度达到0.54(即正己烷乙酸乙酯乙醇=7054,体积比,其展开效果最佳,见图2、图3。其中,总溶剂强度(S 计算公式如下:S =F a S a +F b S b +式中:F 为纯溶剂的体积分数;S 为单个溶剂的溶剂强度参数。(正己烷溶剂强度参数经验值为0.0;乙酸乙酯

17、溶剂强度参数经验值为4.3;乙醇溶剂强度参数经验值为5.2由图2和图3可知:当混合展开剂为正己烷乙酸乙酯乙醇(7054,体积比时,TBHQ 的相对保留时间为0.35min ,油脂中其他极性成分相对保留时间为0.10min ,两者可完全分离。因此,本试验选用该展开图4TBHQ 标准曲线图剂进行展开。2.2.2氢气流量与扫描时间由于TLC FID 是通过将被检测物质在氢火焰下燃烧成离子碎片,经检测器检测到再转化成电信号而被识别。当氢气流量过低,空气流速过大情况下,FID 检测器对被检测物质进行检测时,可能会燃烧不完全,从而导致检测不完全,TBHQ 回收率偏低。当氢气流量过大时,检测时易受周围空气干

18、扰,造成图谱基线不平,噪音过大,仪器灵敏度降低。扫描时间主要影响检测图谱的峰高及峰宽,扫描时间较长,图谱中被检测物质的峰越平缓且有拖尾;反之,扫描时间越短,峰形越瘦高。研究了氢气流量为70、80、90、100、110mL/min ,空气流量为1.5、2.0mL/min ,扫描时间为25、30、40s 情况下,对TBHQ 图谱的影响。因此,TLC FID 法检测油脂中含有的TBHQ 所采用的最佳检测条件为:氢气流量90mL/min 、空气流量2.0L/min 、扫描时间25s 。2.3标准曲线与最低检测限通过对TBHQ 不同点样量与对应检测到的TBHQ的峰面积进行线性拟合,以TBHQ 点样量为横

19、坐标,峰面积为纵坐标,得到峰面积与点样量的标准曲线见图4。标准曲线方程为:Y =21.901X +0.0729,R 2为0.9990,表明TBHQ 点样量在0.0051.000mg 范围内具有良好的线性关系。此外,本方法的测定油脂中的TB -HQ ,最低检测限为5mg/kg ,而国标方法中采用HPLC 法进行检测,最低检测限也为5mg/kg ,因此,TLC FID 法对食用油脂中TBHQ 进行检测,灵敏度也能达到实际检测需要。2.4精密度与回收率试验对样品进行不同浓度水平的加标回收试验,考察方法的精密度与相对回收率见表2。在该系列浓度水平下,回收率范围为100.00%80.65%,相对标准偏差

20、范围为2.62%9.53%,即随着加标量的减少,相对标准偏差随之增大。出现这一差异的主要原因是TLC-FID 为质量响应,当被测物含量较低的情况下,响应值也低,检测易受空气等干扰,从而相对标准偏差较大。3结论试验结果表明:采用TLC FID 法对食用油脂中含有的TBHQ 进行检测,操作简便、测定快速、同时可处理多个样品、结果准确、灵敏度高。参考文献1Eldin A .K .Effect of fatty acids and tocopheraos on the oxidative stability of vegetable oils J.Eur .J .Lipid Sci .Technol

21、,2006,108(12:10511061.2袁施彬,陈代文,韩飞.氧化时长对不同油脂氧化指标的影响研究J.饲料工业,2007,28(11:3334.3毕艳兰主编.油脂化学M.北京:化学工业出版社,2005:12,6093.4梁莹,崔炳群.TBHQ 在富油食品中的应用现状和前景J.食品工业科技,2007,28(12:228230.5BUCK D .F .Antioxidants in Soya Oil J.Journal of the Ameri -can Oil Chemists'Society ,1981,58(3:275278.6GB/T 2760-2007食品添加剂使用卫生标准

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23、表2考察方法的回收率和精密度(n =3样品含量(mg/kg 加标量(mg/kg 加标后总含量(mg/kg 回收率(%RSD (%0.000.000.000.000.000.000.000.00199.99149.9999.6775.0050.0025.0010.005.00199.99143.9487.5367.3747.1121.008.31 4.03100.0095.9787.8389.8394.2284.0283.1380.652.623.283.304.254.024.509.059.53C EREALS AND OILS PROCESSING10许华,穆同娜,李伟.凝胶渗透色谱/气相

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