植物油溶剂分析

[font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#160e12]在粮油食品检测中，针对植物油溶剂残留的检测一直热度不减，所以想在这里分享一下植物油中六号溶剂残留检测的一点经验和心得，希望各位老师能多多批评和指正。[/color][/size][/font][b][size=16px]一、植物油溶剂残留检测热度不减[/size][/b][size=15px][color=#160e12]国内外油脂生产企业对植物油的加工一般采用压榨法与浸提法，浸提法使用六号溶剂对油料进行浸提，其具有出油率高、加工成本低、粕饼含残油少等优点，但[b]植物油中萃取剂六号溶剂的残留也变得不可避免。[/b][/color][/size][size=15px][color=#160e12]六号溶剂是一种以六碳烷烃为主要成分的烷烃、环烷烃、芳烃等各种低级烷烃的混合物[/color][/size][size=15px][color=#160e12]，对油脂产品的流变学、色泽、气味、氧化稳定性等理化指标有较大影响，并能破坏人的中枢神经系统，使神经细胞内的脂类失衡，损害人体健康。[/color][/size][size=15px][color=#160e12]六号溶剂急性中毒时，人体会出现恶心、头痛、眼部及咽部刺激、头晕、轻度麻醉等症状，[b]残留于食用油中的六号溶剂是人类摄入正己烷的主要途径之一。[/b][/color][/size][size=15px][color=#160e12]习近平总书记强调，[b]“人民对美好生活的向往，就是我们的奋斗目标。”[/b]食品安全是我们追求美好生活的体现，也是消费的发展趋势。[/color][/size][size=15px][color=#160e12][/color][/size][size=15px][color=#160e12][b]二、国家限量对溶剂残留的要求越来越严格[/b][/color][/size][size=15px][color=#160e12][b][/b][/color][/size][size=15px][color=#160e12]已废止的国家标准GB 2716-2005食用植物油卫生标准规定，植物原油的溶剂残留量不得大于100 mg/kg，浸出油中溶剂残留量不得超过50 mg/kg。[/color][/size]现行的国家标准植物油食品安全标准GB 2716-2018于2018年12月21日开始实施，规定植物油的溶剂残留量不得大于20 mg/kg，对植物原油的溶剂残留量未做限定要求。当然，这里我们还应结合各类植物油脂的产品标准进行对比，遵循执行更严格标准的原则。比如，GB/T 1535-2017 大豆油产品标准中规定，大豆原油的溶剂残留量不得大于100 mg/kg，成品大豆油中一级油溶剂残留量不等检出，二三级油溶剂残留量按照GB 2716-2018 执行，即不得大于20 mg/kg。此时，大豆油产品标准比植物油食品安全标准在溶剂残留量上就要求得更为具体，我们就应按照产品标准执行。而GB/T 19111-2017 玉米油产品标准中，未对溶剂残留量单独列表要求；GB/T 1536-2004 菜籽油产品标准中规定，三四级油溶剂残留≤50 mg/kg。此时，我们就应按要求参照植物油食品安全标准GB 2716-2018 执行。[size=15px][color=#160e12][/color][/size][size=15px][color=#160e12][b]三、溶剂残留的现行检测方法[/b][/color][/size][size=15px][color=#160e12][b][/b][/color][/size][size=15px][color=#160e12]GB 5009.262-2016食品安全国家标准食品中溶剂残留量的检测（毛细管柱[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法）于2017年6月23日施行，替代GB/T 5009.37食用植物油卫生标准的分析方法（填充柱[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法），为现行检测方法。顶空-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法采用气体进样,可专一性收集样品中的易挥发性成分，具[color=#030303]有更高灵敏度和更快分析速度，对分析人员和环境危[/color]害小，操作简便，是一种符合“绿色分析化学”要求的分析手段，广泛用于大气、水、土壤、食品、药品、生物材料中挥发性、半挥发性有机物的分析。[/color][/size][size=15px][color=#160e12][/color][/size][size=15px][color=#160e12][b]四、搞懂仪器测定原理[/b][/color][/size][size=15px][color=#160e12][/color][/size][size=15px][color=#160e12][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &]溶剂残留检测用到的是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]，使用的检测器为FID检测器。[/font][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &]FID检测器原理、FID检测器进样过程，参见以下示意图：[/font][/color][/size][align=center][size=15px][color=#160e12][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][img=,404,318]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008281605251607_2636_5004547_3.jpg!w404x318.jpg[/img][/font][/color][/size][/align][align=center][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#030303]岛津[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]FID检测器原理图[/color][/size][/font][/align][align=center][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#030303][img=,404,318]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008281606043348_8061_5004547_3.jpg!w404x318.jpg[/img][/color][/size][/font][/align][align=center][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=12px][color=#333333]岛津[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]FID检测器进样过程示意图[/color][/size][/font][/align][align=center][color=#333333][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][/size][/font][/color][/align][align=left][color=#333333][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][color=#333333][b]五、掌握检测的流程与条件[/b][/color][/font][/color][/align][align=left][color=#333333][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][color=#333333][b][/b][/color][/font][/color][/align][align=left][color=#333333][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][color=#333333][/color][/font][/color][/align][size=15px][color=#160e12]1.开机：连好流路，先开载气再开电源，开辅助气；[/color][/size][size=15px][color=#160e12]2.设定流量、温度、检测器参数；[/color][/size][size=15px][color=#160e12]3.用默认处理参数进行单一标品分析，确定标品保留时间；[/color][/size][size=15px][color=#160e12]4.根据图谱调整分析条件，直至得到理想谱图。[/color][/size][size=15px][color=#160e12]用到的具体色谱条件如下：[/color][/size][size=15px][color=#160e12]色谱柱：HP-5 30m*0.25mm*0.25um[/color][/size][size=15px][color=#160e12]检测器：FID 300℃[/color][/size][size=15px][color=#160e12]进样口：250℃[/color][/size][size=15px][color=#160e12]柱温：50℃保持3min，1℃/min升温至55℃保持3min，30℃/min升温至200℃保持3min。[/color][/size][size=15px][color=#160e12]载气流量：1ml/min 氢气：25ml/min 空气：300ml/min[/color][/size][size=15px][color=#160e12]进样体积：100μl[/color][/size][size=15px][color=#160e12]得到的各类组分完全分离开的标准色谱图如下：[/color][/size][img=,690,499]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008281610459727_3572_5004547_3.jpg!w690x499.jpg[/img][align=left][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][color=#333333][size=16px]（六号溶剂标准物质（含内标）色谱图）[/size][/color][/font][/align][b][size=15px]说明：[/size][/b][size=15px]按照GB5009.262-2016方法，HP-5MS色谱柱上标样在初始50℃，流速为1mL/min时，六号溶剂各组分保留时间一致且与内标正庚烷分离良好，色谱峰分布均匀且峰形对称，DMA在10min出峰，峰间距较大且无拖尾现象。[/size][size=15px]5.确定定量方法（内标法定量）[/size][size=15px]仪器分析计算常用的计算方法大致有三类:面积归一法、外标法、内标法。[/size][b][size=15px]面积归一法[/size][/b][size=15px]将各组分浓度以面积百分比表示，该结果可以确认大概的浓度，但有误差。在植物油脂肪酸组成等检测中，采用此方法进行定量分析。[/size][size=15px][img=,640,360]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008281611337791_9417_5004547_3.png!w640x360.jpg[/img][/size][size=15px][b][size=15px][color=#160e12]外标法[/color][/size][/b][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px]是应用最广泛的方法之一，其误差来源主要是进样误差，因此，分析前一定要做面积重复性（即进样重复性）实验。很多常见的检测定量分析都是采用外标法进行。[/size][/font][/size][size=15px][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][img=,690,492]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008281613086753_6643_5004547_3.png!w690x492.jpg[/img][/size][/font][/size][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#160e12][b][/b][/color][/size][/font][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#160e12][b]内标法[/b]是将一定重量的纯物质作为内标物加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的样品进行色谱分析，分别测定内标物和待测组分的峰面积及相对校正因子，按公式即可求出被测组分在样品中的百分含量。[b]内标法是色谱分析中一种更为准确的定量方法。[/b]GB 5009.262-2016食品安全国家标准食品中溶剂残留量的检测采用的就是此法，我们得到的内标曲线如下：[/color][/size][/font][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#160e12][img=,644,437]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/08/202008281614363265_4448_5004547_3.png!w644x437.jpg[/img][/color][/size][/font][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#160e12][/color][/size][/font][size=15px][color=#160e12]6.选择曲线计算方式（直线）。按从低浓度到高浓度的顺序，分析完所有标样，完成曲线制作。[/color][/size][size=15px][color=#160e12]7.进行未知样分析，每次分析结束，根据标准曲线，自动计算定量结果。[/color][/size][size=15px][color=#160e12]8.分析完后，关机，系统降温后，关电源，关载气。[/color][/size][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][size=15px][color=#160e12][b]六、运用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]法检测溶剂残留[/b][/color][/size][/font][size=15px]六号溶剂主要是六碳烷烃的混合物，虽说各厂家所用溶剂来源渠道多样，正规来源的溶剂组分基本相似，但有些不法企业通过改变萃取剂，以非六号溶剂精炼油脂，使得国标方法无法定性、定量。[/size][size=15px]据报道，六号溶剂主要烷烃类物质具有17余种，[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]法能更有效地确定提取溶剂中其他未知组份，以避免未知烷烃类物质无法定性、定量的问题。[/size][size=15px]有研究者采用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]法，对苏州、无锡等地油脂加工企业的六号溶剂进行分析，定性出正戊烷、2，2－二甲基丁烷、2，3－二甲基丁烷、2－甲基戊烷、3－甲基戊烷、正己烷、甲基环戊烷、苯、环己烷、3－甲基己烷、正庚烷等11种主要组分，其中正己烷的百分含量大约为 60%。[/size][size=15px]运用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]法检测溶剂残留，获得化合物质谱图，再通过谱库查询未知峰离子流图，能够确定未知溶剂为何种物质，[b]从而能进一步进行定性与定量，可以有效弥补[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]定性的缺陷。[/b][/size][b][/b][align=left][color=#333333][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][color=#333333][b][/b][/color][/font][/color][/align]七、使用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]FID检测器注意事项[align=left][color=#333333][font=-apple-system-font, BlinkMacSystemFont, &][color=#333333][/color][/font][/color][/align]1.安捷伦[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]氢气、空气、氮气压力分别为的0.3、0.5、0.5Mpa。岛津[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]氢气、空气、氮气压力分别为的45、65、60kpa。2.检测器温度设置高于色谱柱实际工作的温度，建议使用温度≥250℃。3.在未接上色谱柱时，不要打开氢气阀门。4.必须在温度升高后再点火，关闭时，应先熄火再降温。5.因故障导致火焰熄灭，应尽量关闭氢气阀门，排除故障重新点火时，再打开氢气阀门。[b]八、影响检测结果的几种因素[/b][size=15px]即使采用同一检测方法，由于各种检测条件的影响，检测结果也可能存在差异。[/size][size=15px]以下几种因素对测定结果均能带来较大影响，包括样品、试剂、标准物质、称样量、样品瓶、进样量、平衡温度、平衡时间、人员等。[/size][size=15px]1.顶空瓶[/size][size=15px]。顶空瓶带反口胶塞，应均无溶剂检出。[/size][size=15px]2.标准物质。[/size][size=15px]标准物质为国家粮食局科学研究院研制六号溶剂标准溶液，浓度为10 mg/mL，低于20℃环境温度、避光洁净处保存。有效期为1年。为一次性使用标准品，且使用温度为（20±1）℃，建议一次多配置几套标准系列进行密封储备。[/size][size=15px]3.试剂[/size][size=15px]。正庚烷、N, N-二甲基乙酰胺（DMA）等所有试剂均为色谱纯，以免产生杂峰干扰。[/size][size=15px]4.基底油。[/size][size=15px]基底油为新鲜的一级菜籽油，经超声脱气处理，取25g新鲜压榨一级菜籽油置于125 mL顶空瓶中，密塞。80 ℃放置120 min，取液上顶空气100 mL注入色谱仪。30 min内无溶剂峰检出，方可作为标准溶液配制基底液使用。[/size][size=15px]5.称样量、样品瓶体积[/size][size=15px]。顶空瓶中，样品质量越大，气液两相体积之比越小，顶空溶剂含量越容易达到平衡。随着液体中六号溶剂挥发至[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]中，顶空气中六号溶剂的含量变大，测量结果也随之增大，但影响不显著。[/size][size=15px]本试验应采用与国标一致的称样量和顶空瓶，平衡稳定性较好，且与其它实验室之间误差较小。若无顶空自动进样器，采用手动进样方式，也可采用25 g油脂样品置于125 mL顶空瓶，平衡稳定性同样较好。[/size][size=15px]6.平衡温度、平衡时间。[/size][size=15px]随着平衡时间的增加，六号溶剂从油脂样品中缓慢分配到顶空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]中，但随着时间的延长，溶剂残留量的值趋于动态平衡。实验中，样品平衡温度60 ℃，平衡时间1 h，就能达到较好动态平衡状态。温度过低则平衡时间较长，温度过高会影响基底油的稳定性。[/size][size=15px]7.进样量[/size][size=15px]。由于低浓度的六号溶剂中，2,3-二甲基戊烷响应较差。进样量太小，样品代表性不足，易引起测量误差；进样量过大，会导致[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]衬管过载，影响结果稳定性。经研究发现，进样量在60 uL-100 uL，不分流时，可得到稳定结果，满足检测要求。[/size][size=15px]8.进样针。[/size][size=15px]优先选用气密性好的进样针，进样针的气密性对进样的准确性、精密度有较大影响。[/size][size=15px]9.样品存放时间。[/size][size=15px]新开封样品应第一时间检测，随着样品存放日期的增加，溶剂残留量会随之降低。存放样品器具如果气密性较差，也会造成顶空气中溶剂残留量的损失。[/size][size=15px]10.实验人员。[/size][size=15px]配置标准品及手动顶空进样，对实验人员的进样手法及熟练程度有较高要求。[/size]