食用植物油中溶剂残留测定方法研究
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XIANDAISHIPIN199/分析检测AnalysisandTesting
doi:10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2021.04.058
食用植物油中溶剂残留测定方法研究
Study on the Determination Method of Solvent Residue in Edible Vegetable Oil
◎ 李学青
(中储粮内蒙古粮油质量监督检查中心,内蒙古 呼和浩特 010000)
LI Xueqing
(Inner Mongolia Grain and Oil Quality Supervision and Inspection Center of China Grain Reserves, Hohhot 010000, China)
摘 要:目的:在顶空气相色谱法测定食用植物油中残留溶剂的基础上,对影响残留溶剂测定的条件进行
研究。方法:在恒定环境中,在不同的变量参数下,运用顶空气相色谱法依次进样分析,对色谱柱温度、进样
口温度及载气流速进行研究和优化。结果:顶空气相分析的灵敏度与色谱柱温度、进样口温度、载气流速所决
定的气相提取效率有关;在一定温度范围内组分的塔板数随载气流速的增加呈规律性递增,适当提高载气流速
有利于提高检测的灵敏度;色谱柱温度和进样口温度的变化对检测效率影响显著,应选取最佳条件。结论:通
过实验得到优化的气相分析参数,色谱柱温度为150 ℃、进样口温度为140 ℃、载气流速为5 mL·min-1、回收率
为98.2%~99.6%、精确度为3.04%~5.20%。
关键词:食用植物油;溶剂残留;测定条件
Abstract:Objective: Based on the determination of residual solvents in edible vegetable oil by headspace
gas chromatography, to study the conditions that affect the determination of residual solvents. Method: In a constant
environment, under different variable parameters, headspace gas chromatography was used to inject samples sequentially
to study and optimize the column temperature, inlet temperature and carrier gas flow rate. Results: The sensitivity of the
headspace phase analysis is related to the gas phase extraction efficiency determined by the column temperature, inlet
temperature, and carrier gas flow rate; within a certain temperature range, the number of trays of the components increases
regularly with the increase of carrier gas flow rate, appropriately increasing the carrier gas flow rate is beneficial to improve the
detection sensitivity; the change of the chromatographic column temperature and the temperature of the injection port has
a significant impact on the detection efficiency, and the best conditions should be selected. Conclusion: The optimized gas
analysis parameters are obtained through experiments. The column temperature is 150 ℃, the inlet temperature is 140 ℃, the
carrier gas flow rate is 5 mL·min-1, the recovery rate is 98.2%~99.6%, and the accuracy is 3.04 %~5.20%.
Keywords:edible vegetable oil; solvent residue; determination condition
中图分类号:O657.7
为满足国民经济发展和人民生活水平不断提高的
需要,国家对油脂油料生产愈加重视,油脂油料生产
质量也不断得到提高。食用植物油与人们生活息息相
关,为此必须始终把“安全”与“质量”放在第一位。
在油脂油料加工过程中,倡导适度加工,提高纯度,提高出品率,合理控制加工精度,避免过度加工,最
大限度保存油料中的固有营养成分。要根据我国的国
情修订好食用植物油的国家标准,提升我国食用油产
品标准水平[1]
。随着人们对食品安全问题的关注度的
增大,食用植物油的国家标准也面临着严峻的考验。
作者简介:李学青(1973—),女,本科,助理工程师、高级技师;研究方向为粮油检验。XIANDAISHIPIN200/分析检测Analysis and Testing
目前食用植物油的加工生产一般分为精炼、压榨、
浸出3种方法[2]
。过去传统的生产是产油原料通过机
械压榨来获得食用植物油,而当前生产食用植物油的基
本工艺是浸出法,即用6号溶剂油将食用植物油提取出
来,生产出的植物油虽然经过脱去溶剂的处理,但仍有
少量溶剂残留在油中。浸出法较先进,出油率比压榨法
高出3%,故备受生产企业的欢迎,现阶段的应用已相
当广泛[3]
。其优点显而易见,但也有会造成溶剂残留,
因此,从毒理学及生产工艺水平两方面综合考虑,国家
标准规定浸出油中溶剂残留量不得超过50 mg·kg-1[4]
。
6号溶剂是无色透明、易挥发、易燃的烃类混合物,
溶点92.5 ℃,沸点67.5 ℃,低毒、溶于苯、氯酚、丙
酮和四氯化碳等有机溶剂,但不溶于水。
由于浸出法随着技术的成熟而被大多数油脂生产
加工企业所广泛应用,因此,目前市售的食用植物油
中主要残留是6号溶剂,尽管在溶剂油的产品质量标
准中严格要求不能含有有毒物质,但事实上在溶剂油
的制造过程中,还是有可能掺杂少量有害物质。
残留的有害物质主要是苯类化合物,有芳香烃族
的苯、甲苯、二甲苯和稠环化合物PCB。其中含有的
芳香烃化合物,长期接触会麻醉呼吸中枢、损伤皮肤
屏障功能、损害周围神经和造血功能[5]
;苯对细胞毒
性作用可使苯接触者体内血清丙二醛浓度升高,红细
胞超氧化物歧化酶和红细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性
降低,导致免疫系统紊乱;萘、萘胺等,在体内蓄积,
对人体的神经系统和造血系统有损害,可造成食物中
毒,更有致癌作用[6]
。
在溶剂残留测定方法的探索历程中,曾经采用过
无水硫酸钠法、铬酸硅胶柱法、折光指数法等,但这
些方法因灵敏度低而被淘汰。不断探索,不断尝试,
紧跟着科技发展的脚步,完善和优化了实验体系。现
阶段的国家标准规定采用较为先进的气相色谱法。
浸出法制油采用的溶剂,是多种低沸点烃类的混
合物。根据道尔顿定律和拉乌尔定律可得,“在密闭
容器内固定温度的条件下,溶液中任一组分在气相中
的摩尔数,总是与该组分在液相中的摩尔数成正比”。
即可采用在恒温密闭容器内油样表面的蒸汽,作为油
样中的含溶剂的代表,用气相色谱仪测出这一气体样
品的峰高与同样方式测出溶剂标准品峰高进行比较,
即可得出油样中溶剂残留量。在气相色谱分析中,此
法叫顶空分析法[7]
。静态顶空气相色谱法用于食用植
物油中残留溶剂的测定,具有成本低、操作简便、专属性强以及对仪器系统污染小等优点,但由于浸出溶
剂内在组成差异、顶空的气相平衡条件等众多因素的
干扰,误差来源较多,势必会影响到检测结果的准确
性。原来实验过程中往往使用不锈钢柱或玻璃柱充当
色谱柱,近几年毛细管色谱柱备受青睐,毛细管色谱
柱具有良好的吸附性能和热稳定性、色谱分离效能高、
玻璃化温度低、黏度高、化学惰性高、溶质渗透性高
及对分离对象有选择性好等优点,势必将成为气相色
谱分析研究的发展趋势[8]
。
本文采用毛细管色谱柱对食用植物油中残留溶剂
的组分进行实验研究[9]
,对顶空色谱分析中影响组分
实验测定的参数进行了优化,旨在为食用植物油中溶
剂残留测定方法的评价提供科学合理的依据。
1 材料和方法
1.1 材料与试剂
四级菜籽油:市售。新鲜机榨油:经测定无干扰
色谱峰。
N,N-二甲基乙酰胺(DMF):化学纯。
1.2 仪器与设备
Agilent7890A气相色谱仪(FID检测器),由美
国安捷伦公司生产;GA-2000A低噪音空气泵,由北
京中兴汇利科技发展有限公司生产;GH-300高纯氢发
生器,由北京中兴汇利科技发展有限公司生产;HH-S
恒温水浴箱,由金坛市恒丰仪器厂生产;BS-224S型
电子天平,由赛多利斯科学仪器(北京)有限公司生产;
微量进样器100 μL,由上海光正医疗仪器有限公司
生产;汽化瓶:100 mL输液瓶,体积经标定。
1.3 气化装置
气化瓶为100 mL输液瓶,逐个用蒸馏水标定容
积后,挑选(130±2)mL的瓶子5个,配上经洗涤
剂煮沸、洗净的干燥橡胶反口塞。
1.4 实验方法
1.4.1 色谱分析参考条件
色谱柱:AC-20毛细管柱(10 m×1.0 mm×0.5 μm);
柱流速:5 mL·min-1
;检测器温度:180 ℃;汽化室温度::
150 ℃;N
2:5.0 mL·min-1
;H
2:40 mL·min-1
;气体流速:
450 mL·min-1
;尾吹:30 mL·min-1
;无分流。
1.4.2 模拟样品制备
分别称取各单标溶液1 mL于同一25 mL容量瓶
中,以DMF定容,摇匀备用,作为标准贮备液;称
取200 g食用植物油于具塞气化瓶中,准确移入0.5 mL