HPLC法测定食品中脱氢乙酸含量的优化措施

HPLC法测定食品中脱氢乙酸含量的优化措施
孙红英，郭伟(临沭县检验检测中心，山东临沂 276700)
摘要：液相色谱法是化学分析工作中的常用方法，其主要原理是利用各种元素的色谱峰值差异检出样品中的特定元素，并根据色谱峰值情况判断检出组分的分子式，进而推测某物质含量。

文章分析了食品检测脱氢乙酸含量的必要性，进而就食品检验工作中应用高效液相色谱法(HPLC)进行脱氢乙酸含量的方法及优化措施进行了探讨。

关键词：高效液相色谱法；食品；脱氢乙酸含量；优化措施
中图分类号：X52 文献标志码：A 文章编号：1008-4800(2021)11-0065-02
DOI:10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.11.032
Optimization of Determination of Dehydroacetic Acid in Food by HPLC
SUN Hong-ying, GUO Wei (Linshu County Inspection and Testing Center, Linyi 276700, China) Abstract:Liquid chromatography is a common method in chemical analysis. Its main principle is to use the difference of chromatographic peaks of various elements to detect specific elements in the sample, and judge the molecular formula of the detected components according to the chromatographic peaks, and then infer the content of a substance. This paper analyzes the necessity of detecting the content of dehydroacetic acid in food, and then discusses the method and optimization measures of using high performance liquid chromatography (HPLC) to detect the content of dehydroacetic acid in food inspection.
Keywords: HPLC; food; dehydroacetic acid content; method optimization
0引言
随着我国经济的不断发展，人们的生活水平不断提高，食品多样性逐渐强化，食品的安全生产问题得到了广泛关注。

食品安全问题由来已久，而当前让人们最为焦虑的问题就是食品中的防腐剂超标，而脱氢乙酸以及其对应的钠盐是当前各类食品当中常用的一种防腐剂，它可以一种多种细菌的繁衍，对食品腐化有较高的抑制作用，但它的缺点也非常明显，对人体有害且极易进入血液，因此我国对该物质在食品中的应用有严格要求。

为了保证人们的食品安全，食品检验部门要严格依照国家规范要求对食品中脱氢乙酸的含量进行检测。

高效液相色谱法是一种常用的添加剂检测技术，文章通过将脱氢乙酸溶入溶剂后液相色谱的峰值变化情况对脱氢乙酸含量进行了分析。

1脱氢乙酸含量检测需求分析
脱氢乙酸以及其相关的钠盐是食品中最常见的防腐剂，能够广泛应用在酱菜、糕点以及果蔬汁上，并且特点和优点很多，如：它非常高效，且毒性很低，同时也可以抑制酵母菌和霉菌，实际应用中有很多可取之处。

不过与此同时，脱氢乙酸及其钠盐也存在着一些负面影响，危害人体健康，因为它可以被人体快速吸收，然后迅速分散在血液中，存在于各种器官中，并且抑制氧化酶，让人体健康受到很多负面影响。

为了保证人体健康，国家对此进行了严格的要求，针对不同种类的食物都有严格的标准，明确规定了脱氢乙酸及其钠盐的含量，最大含量不能超过1.0 g/kg。

针对脱氢乙酸含量的测量方法，我国也有规定，在国标GB 5009.121—2016上标注得很清楚，其中气相色谱法本身比较复杂，并且影响因素很多，实际用时重复性差，测量结果不准确，所以行业内常常使用高效液相法来进行检测[1]。

2高效液相色谱法检测技术介绍
高效液相色谱技术简称为HPLC，也被称为高效液相层析法，它是20世纪60到70年代由业内专家研发的一种分离分析技术，在化工产业不断发展的时代背景下，HPLC技术在化工分析中得到了广泛应用，当前已经在各种化工材料、药品、食品等检验分析中得到了普遍认可。

HPLC可以根据分离机制进行分类：其一为液固相吸附色谱，其二为液液分离色谱，其三则是离子交换色谱，还包括离子对色谱技术等。

在实际应用中HPLC的应用系统通常由输液泵、进样装置、分离色谱柱以及参数检测装置等组成[2]，当前为了提升HPLC的应用效果还搭载了智能化的数据记录及分析系统，其分析结果具有较高精准性，其中制约色谱检测质量的重要结构为色谱柱及检测装置。

部分制备型HPLC还会增加自动馏分收集设备，以保证液相物质分离与检测效果。

总体来说，高效液相色谱检测技术是一种基于经典色谱检测技术的高效率检测方法，它结合了气相色谱法的经典理论，同时在检测过程中配套高压输送流动性的方式，检测所用的色谱柱为小颗粒填充料色谱柱，检测过程中还应做好灵敏度优化，选用检测器时注意选择灵敏度高且稳定可靠的检测设备，并要确保检测流出及回收效果，从当前的检测结果来看，高效液相色谱检测技术的检出效率高且如果流动相选择得当，检测效果也非常可观，检测灵敏度符合国标要求。

试验中我们做了前处理的优化和色谱条件优化，以此来保证后期检测效果。

由于国标规定的流动相为乙酸铵溶液及甲醇，它在进行脱氢乙酸检测时存在一定的色谱峰拖尾问题，为了改善这一问题，必须选择检出效果更好的溶液代替乙酸铵溶液，我们就这一问题进行了分析，发生色谱峰拖尾问题的主因就是乙酸铵容易在脱氧乙酸及色谱柱结构作用下发生了pH 变化，导致色峰值检测时出现了误差从而发生拖尾，因此必须根据检测要求进行流动相优化，本次研究中选择磷酸水溶液替代常用的乙酸铵，检出效果符合国标要求且能够改善色谱峰的一些图像问题[3]。

采用乙酸铵溶液流动相时的拖尾现象如图1所示。

图1 采用乙酸铵溶液流动相时的拖尾现象
3食品样品检测脱氢乙酸含量的液相色谱法分析
（1）样品的制备与提取。

称取均质后的样品2ｇ（精确至0.001ｇ），置于50 mL 离心管内，依次加入10 mL 甲醇和10 mL 水，超声提取30 min 后，冷却至室温后加亚铁氰化钾溶液1 mL 和乙酸锌溶液1 mL ，加水定容至25 mL ，4 000 r/min 离心5 min ，上清液过0.22 μｍ滤膜过滤后，供高效液相色谱仪测定。

（2）色谱条件。

色谱柱：C18（250 mm ×4.6 mm ，5.0 μｍ）；紫外或二极管阵列检测器；检测波长：293 nm ；流速：1.0 mL/min ；进样量：10 μL ；柱温：30 ℃；流动相：甲醇＋0.1％磷酸水溶液（55＋45）。

（3）试验结果
①优化流动相。

食品检测中常用的液相色谱检测流动相为甲醇及乙酸铵溶剂，但是在实际检测中该流动相检测脱氢乙酸时有一定的拖尾现象，对检测结果有一定影响，因此要积极探索优化流动相的方法。

因为脱氢乙酸分子中所含羧基非常容易同色谱柱结构当中硅羟基进行反应而生成氢键，所以也应积极优化流动相pH 值，在实验中对流动相的溶液成分及比例进行研究，多次对比后认为甲醇及0.1%磷酸水溶液（55+45）能够更好地提升检测结果，吸取脱氢乙酸贮备液适量，至5 mL 容量瓶中，加水至刻度，配制成浓度为100 μg/mL 标准工作液，流动相为-甲醇+0.1%磷酸水溶液（55+45）
，其检测色谱图如图2所示。

图2 脱氢乙酸备用液色谱图
②线性。

确定好流动相后需要确定检测的线性方程式，因此需要进行多次不同浓度标准工作液的色谱检测，通过多次试验获取不同浓度脱氢乙酸的检测线性图如图3所示，通过线性图分析可以获得脱氢乙酸检测的相关系数，并获取本次试验检测线性方程：y =35.472 8x +34.456 (1)
③精密度及回收率
测定试验中选取六组共计36份空白检验样品，每组选用统一浓度脱氢乙酸溶液，并依照本次试验设定的色谱检测条件进行脱氢乙酸含量测定，其测定结果如表1所示，其测定结果相对准确且回收率较高，适用于食品添加剂检测检验工作。

表１ 试验检测脱氢乙酸含量及回收率、检测精密度
1.0000.998 099.800.48
2.000
1.998 7
99.93
0.58
④检出限
为了获取检出限数值，选择3份空白试样，在其中加入脱氧乙酸溶液使之整体浓度为0.002 g/kg,并根据之前试验确定好的前处理方案以及色谱检测条件进行脱氢乙酸检测，检测结果显示，该条件下检测出脱氢乙酸信噪比超过3，由此可以推到这一检测设备及条件方案的脱氢乙酸组分检出限为0.002 g/kg.在以后的检测过程中可以参照。

4结语
总之，在我国食品检验工作中应用高效液相色谱技术检测食品添加剂的效果较好，并且由于液相色谱的对比试验效率高，且可以多次检测形成方程式，并通过曲线图分析获取添加剂含量因此得到了行业认可，在食品检验中应用得非常广泛，在具体检测工作中要根据检测组分特性以及检验精度需求进行溶剂选择，本文中所选的甲醇及0.1%磷酸水溶液不仅能够很好地溶剂脱氢乙酸，并且与脱氢乙酸成分在色谱峰值上有较大差异，并且在多次标准溶液的检测中也能够表现出较为稳定的色谱检出性质，因此选取溶液较为科学，同时所用试验检测参数也非常合理，因此具有实际应用价值。

参考文献：
[1]陈艳.高效液相色谱法同时测定四川豆瓣中安赛蜜、
苯甲酸、山梨酸、糖精钠及脱氢乙酸[J].中国食品添加剂, 2020,31(10):109-116.
[2]杨坤,刘桂琼,吴凯仪.超高效液相色谱法同时快速测定陈年道菜中安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精钠、脱氢乙酸[J].中国调味品,2020,45(09):156-159.
[3]邓迎春,徐晓楠,郭旭光,等.高效液相色谱法同时测定食品中安赛蜜、苯甲酸(钠)、山梨酸(钾)、脱氢乙酸(钠)和糖精钠[J].中国卫生检验杂志,2020,30(08):918-921.
作者简介：孙红英（1984-），女，汉族，山东德州人，
硕士研究生，中级质量工程师，研究方向：化肥及食品检测。

图3 高效液相色谱法检测脱氢乙酸的线形图。