毛细管气相色谱法检测调味料中4-甲基咪唑

毛细管气相色谱法检测调味料中4-甲基咪唑
赵文素
【摘要】建立了调味料中4-甲基咪唑(4-MI)的毛细管气相色谱/氢火焰离子化检测器(GC-FID)的检测方法,采用DB-Innowax毛细管柱,样品经2 mL水溶解、乙醇定容后直接进气相色谱仪分析.实验结果表明:直接使用有机溶剂萃取的4-甲基咪唑回收率偏低,其最低检出限为0.02 mg/kg,加标回收率达到95％以上.方法首次采用乙醇、水混合溶液作为萃取溶剂,具有简便、快速、回收率高的优点,可应用于市售调
味料中4-甲基咪唑的检测.
【期刊名称】《天津科技》
【年(卷),期】2014(041)008
【总页数】3页(P5-6,12)
【关键词】4-甲基咪唑;气相色谱仪/氢火焰离子化检测器;调味料
【作者】赵文素
【作者单位】天津顶益食品有限公司方便面事业研发中心天津300457
【正文语种】中文
【中图分类】TS217.2
焦糖色素是一种在世界范围内广泛使用的食品色素，全世界每年消耗量约20万t，其中90%以上用在食品和饮料中，我国的焦糖色素主要用于酱油及其他调味品中，但在焦糖色素生产过程中会产生一种有害物质——4-甲基咪唑。

动物毒理学实验
证明：4-甲基咪唑对小鼠的LD50值为370,mg/kg体重，[1]可产生惊厥甚至诱发
癫痫症。

[2]因此，世界卫生组织和我国的国家卫生标准 GB 8817-2001[3]均规定氨(铵)法生产的焦糖色素中4-甲基咪唑的含量不能超过0.02%。

如何快速、准确
地测定市售调味料中 4-甲基咪唑的含量，确保市售调味料中 4-甲基咪唑含量符合标准，是质检部门及消费者关注的重点。

目前调味料中 4-甲基咪唑的测定方法有薄层层析法、[4]气相色谱法、[5，6]离子
色谱法、[7]高效液相色谱法[8]等。

本文采用乙醇/水溶解，直接进样的方法测定调味料中 4-甲基咪唑含量，国内外尚无文献报道，并对目前市场在售的调味料中 4-甲基咪唑的含量进行了检测，为消费者及质检部门制定调味料中 4-甲基咪唑限量
标准提供了科学依据。

1.1 仪器、材料和试剂
Agilent 6890气相色谱仪/氢火焰离子化检测器(美国安捷伦科技公司)配自动进样器；DB-Innowax毛细管柱及色谱工作站；Milli-Q超纯水仪(美国Millipore公司)。

4-甲基咪唑标准品(98%)、市售调味料、无水乙醇为分析纯，超纯水(经过Milli-Q 超纯水仪过滤)。

1.2 气相色谱/质谱分析条件
色谱柱：DB-Innowax毛细管柱[30,m×0.32,mm(i.d)×0.25,µm]。

柱温采用程序
升温，50,℃保持1,min，以10,℃/min 升高到280,℃保持 3,min，进样口温度250,℃。

离子源：检测器温度280,℃。

氢气：30,mL/min。

空气：300,mL/min。

载气：氮气。

流速：1.0,mL/min，不分流进样，进样体积1,µL。

1.3 溶液的配制
准确称取 0.102 0,g 4-甲基咪唑置于 100,mL容量瓶中，用乙醇溶解并定容至刻度，充分溶解后，配制浓度为 1,020,mg/L标准储备液，备用。

配制10,mg/L的4-甲基咪唑标准储备溶液，备用。

1.4 样品前处理步骤
准确称取固体调味料样品 1.000,g样品，加入2,mL水超声溶解，并转移至 10,mL 容量瓶中，乙醇定容至刻度，摇匀，过0.45,µm 滤膜后取1,µL 供GC/MS进样。

2.1 GC/FID条件的优化
经过对色谱条件的优化，4-甲基咪唑的色谱图(见图1)峰型良好，调味料样品中4-甲基咪唑与干扰物完全分开(见图2)。

2.2 萃取溶剂的考察
由于调味料中 4-甲基咪唑主要来源于焦糖色素，有机溶剂很难从焦糖色素中直接把它提取出来，导致回收率偏低(见图 3)。

本文试验了纯溶剂提取如：乙醇、乙酸乙酯、石油醚、二氯甲烷等萃取溶剂直接萃取调味料中 4-甲基咪唑，效果均不理想(见表1)。

于是首次采用少量水溶解调味料样品，再用乙醇萃取，实验简便、快速，回收率达到95%以上。

2.3 标准曲线和方法检出限
以10,mg/L的4-甲基咪唑标准品储备液为母液，分别配制 4-甲基咪唑浓度为50,µg/L、100,µg/L、200,µg/L、500,µg/L、1,000,µg/L、5,000,µg/L 的系列标准溶液，以峰面积y对4-甲基咪唑浓度(µg/L)绘制标准曲线，并求得线性回归方程 y＝2,799,x＋3,022和相关系数 R2＝0.999,2。

调味料中 4-甲基咪唑的最低检出限为0.02,mg/kg。

最低检出限为按1.4步骤处理样品所能检测到的调味料中 4-甲基咪唑的浓度(以 3倍信噪比计算)。

2.4 方法的回收率及精密度
向调味料中加入一定量的 10,mg/L 4-甲基咪唑储备液，加入量分别为100,µg/kg、500,µg/kg、1,000,µg/kg(折合至精料样品中)，按方法 1.4处理样品，取1,µL进行 GC/MS分析，4-甲基咪唑的回收率大于95%，精密度分别为3.7%、1.6%、4.9%。

购买市场上在售的调味料，按方法1.4样品前处理方法处理样品，取1,µL进行GC/FID分析。

具体检测结果见表2。

本文采用超纯水超声溶解、乙醇定容直接进样的前处理方法，建立了调味料中 4-甲基咪唑的毛细管气相色谱/氢火焰离子化检测器(GC-FID)的检测方法，具有操作简便、快速、回收率高的优点。

通过对当下销售的调味料中 4-甲基咪唑的检测结果可以看出(见表2)，市售调味料基本都含有较高含量的 4-甲基咪唑，目前我国还没有关于调味料中 4-甲基咪唑的限量标准，希望国家相关部门在科学调研的基础上制定相应的标准，以保护消费者的健康不受损害。

【相关文献】
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［3］食品添加剂焦糖色(亚硫酸铵法、氨法、普通法)[S]. GB8817-2001.
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［6］郭小莉，陈敏，张世湘，等. 毛细管气相色谱法测定焦糖色素中的4-甲基咪唑[J]. 食品科学，2005，26(2)：169-171
［7］National Board of Health，Drug Standardization Laboratory. Quantitative ion-pair extraction of 4-methylimidazole fromcaramel color and its determination by reversed phase liquid chromatography[J]. Journal of Chromatography，1981(211)：213-221. ［8］Klejidus B.，Morsvcova J.，Kuban V. Reversed-phase high-performance liquid chromatographic/mass spectrometric method for separation of 4-methylimidazole and 2-acetyl-4-(1，2，3，4-tetrahydroxybutyl)imidazole at pg levels[J]. Analytica Chimica，2003(477)：49-58.。