基于特征溶剂残留鉴别绿茶中香精_郝莉花.pdf

基于特征溶剂残留鉴别绿茶中香精郝莉花，巩 凡，罗 莉，潘鹏云，乔青青，赵 芳，曹 硕（河南省产品质量监督检验院，河南郑州）摘要 目的研究绿茶香精溶剂的组成，探索通过测定绿茶中溶剂残留鉴别绿茶中添加香精的方法。方法采用气相色谱法研究绿茶香精组成，确定香精中主要溶剂。绿茶样品用乙醇超声提取，固相萃取小柱净化，采用气相色谱分析，外标法定量，测定溶剂残留量。结果绿茶香精主要溶剂是，丙二醇；采用气相色谱方法检测茶叶中，丙二醇残留，方法检出限为 ，定量限为 ，丙二醇质量浓度在 具有良好的线性关系（），加标水平为、时，加标回收率为.，相对标准偏差（）为（）。结论该方法前处理简单快速，准确性和灵敏度较好，可实现绿茶中，丙二醇残留检测，并辅助判断绿茶中是否添加香精。关键词 绿茶；香精；固相萃取；气相色谱法；特征溶剂残留中图分类号 文献标识码 文章编号（）：开放科学（资源服务）标识码（）：，（，），（），（）（），；基金项目 国家市场监督管理总局技术保障专项（）；河南省科技攻关项目（）；河南省市场监督管理局科技计划项目（）。作者简介 郝莉花（），女，山西晋中人，高级工程师，博士，从事食品安全检验检测工作。收稿日期 我国茶叶历史悠久，种类繁多，不仅含有丰富的氨基酸、茶多酚、咖啡碱等成分，还具有抗氧化、杀菌消炎、降三高、抗动脉硬化、保护心血管及减肥等功效。茶叶由于其独特的风味和对健康的良好促进作用，多年来受到广大消费者的喜爱，也被誉为世界三大饮料之一。随着茶产业生产、消费量增加，许多茶叶质量问题也纷纷出现，如等级混乱、标准不统一等品质评价问题，重金属超标及农药残留等安全问题，尤其是非法添加香精、香料等问题。目前一些茶叶生产厂家受经济利益驱动，违规在茶叶中添加香精等成分以改善和增强茶叶的香气，采取非法的手段牟取商业利润。根据现行有效的国家标准 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准规定，茶叶中不得添加任何食品用香料、香精。目前，关于茶叶中香精检测的研究主要检测特定的呈香化合物，检测方法主要有超高效液相色谱串联质谱法、气相色谱串联质谱法等。梁志森等建立了基于超高效液相色谱串联质谱法同时检测茶叶中 种可能非法添加的香料的定性、定量方法。也有研究采用 气相色谱串联质谱法，建立了同时检测茶叶中 种禁用香精成分的方法。梁嘉慧运用二维气相色谱飞行时间质谱法优化了检测条件，建立了茶叶中非法添加香精的高通量筛查检测方法。以上研究均采用直接测定特定呈香化合物的方式，但测定的化合物可能是茶叶中天然存在的，即使检出也无法准确认定呈香化合物是人为添加。此外，也有间接测定香精的方法，如补充检验方法（）凉拌菜中，丙二醇和，丙二醇的测定，旨在通过测定，丙二醇和，丙二醇的残留量，推断凉拌菜中添加香精的情况。溶剂是香精的载体介质，茶叶中添加香精可能会导致溶剂残留。香精的主要溶剂有乙醇、，丙二醇、，丙二醇和丙三醇等。其中，丙二醇、，丙二醇是一种无色的吸水性液体，性质稳定，无味无臭，常作为香精的主要溶剂。有关丙二醇的检测方法主要有 食品安全国家标准 食品中，丙二醇的测定、进出口食用动物、饲料丙二醇含量测定 气相色谱法和气相色谱质谱法及食品补充检验方法凉拌菜中，丙二醇和，丙二醇的测定（）。此外，采用气相色谱法能够很好地检测糕点、化妆品、烟草及医药中丙二醇。但以上标准及方法均不适用茶叶中丙二醇的测定。由于茶叶基质复杂，茶叶中丙二醇的测定需要尽可能降低基质干扰。在茶叶基质前处理方面，采用固相萃取法，具有操作简单、快速高效的特点，可以更大程度地减少基质干扰。该研究选择消费量最大的绿茶为研究对象，通过调查绿茶香精主要溶剂残留确定检测目标物，通过气相色谱法建立绿茶中溶剂残留的检测方法，以期通过检测绿茶中的香精溶剂残留，从而为检测茶叶是否存在非法添安徽农业科学，（）：，加香精提供参考依据。材料与方法 试验材料 试材。绿茶样品、绿茶香精为市售。试剂。正己烷（色谱纯，德国 公司）；乙腈（色谱纯，美国 公司）；乙醇（色谱纯，天津市康科德科技有限公司）；，丙二醇（色谱纯，德国 公司）；，丙二醇（色谱纯，德国 公司）；丙三醇（色谱纯，德国 公司）；乙酸乙酯（色谱纯，美国 公司）；丙酮（色谱纯，烟台市双双化工有限公司）；固相萃取柱（，上海安谱实验科技股份有限公司）。仪器与设备。气相色谱仪（美国）；漩涡振荡器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司）；台式离心机（上海天美仪器有限公司）；分析天平（梅特勒托利多仪器上海有限公司）；超声波发生器（宁波新芝生物科技有限公司）。试验方法 样品处理。绿茶香精样品处理。绿茶香精样品过 有机相滤膜过滤，滤液进气相色谱仪分析。茶叶样品处理。茶叶样品经粉碎后过 目筛，准确称取混匀试样 （精确到 ）于 离心管中，准确加入 乙醇，超声提取，涡旋 混匀，然后以 离心 ，取上清液，过固相萃取柱净化，净化液过 有机相滤膜过滤，滤液进气相色谱仪分析。标准溶液配制。标准品混合液。分别称取 乙醇、，丙二醇、，丙二醇和丙三醇于进样小瓶中，旋紧瓶盖后涡旋混匀。标准储备液。称取 的，丙二醇用无水乙醇定容至 ，配制成质量浓度为 的，丙二醇标准储备液，储存于 冰箱待用。标准工作液。准确移取，丙二醇标准储备液、置 容量瓶中，用无水乙醇定容，配制成、的混合标准溶液。仪器参数条件。色谱柱为（，）；升温程序：保持 ，以 升至 ，以 升至 ，保持；载气（）流速 ；进样口温度 ，进样量 ；绿茶，丙二醇测定时分流比，香精特征溶剂分析时分流比为；检测器为氢火焰离子化检测器。定性定量方法。绿茶香精特征溶剂分析以标准品保留时间定性，面积归一法定量。茶叶中，丙二醇测定以标准品保留时间定性。以，丙二醇质量浓度（）为横坐标、对应的色谱峰面积（）为纵坐标绘制标准曲线，外标法定量。结果与分析 绿茶香精特征溶剂分析 该研究对网购 个省份 个品牌绿茶香精按照“”方法进行绿茶香精样品处理，按照“”仪器参数条件上机检测，同时采集“”标准品混合液用于定性分析，结果采用“”定性定量方法进行分析。标准品混合液色谱图见图，绿茶香精特征溶剂分析见表。图 种溶剂色谱图 由图 可知，在该方法下乙醇、，丙二醇、，丙二醇、丙三醇这 种溶剂在色谱柱上基线完全分离，分离效果好。因此使用 色谱柱在给定的试验条件下能够获得较好的分离效果。表 绿茶香精特征溶剂组成 单位：香型序号 乙醇，丙二醇，丙二醇，丙三醇总量 注：“”表示未检出。：“”从表 可以看出，香精主要成分是溶剂，在 种香精中检出乙醇 批，检出率为；，丙二醇 批，检出率为；丙三醇检出 批，检出率为；未检出，丙二醇。该研究 种香精中，丙二醇检出率最高，同时样品中，丙二醇平均含量最高。，丙二醇在 种香精中均未检出，说明此物质作为香精溶剂的可能性较小。由于，丙二醇在测定的绿茶香精中检出率最高、含量最高，同时该化合物较难挥发，容易残留。因此该研究将，丙二醇 安徽农业科学 年作为绿茶香精特征溶剂，通过检测绿茶中，丙二醇残留，判断绿茶中是否添加香精。提取溶剂的优化 为了测定绿茶中，丙二醇残留，首先确定合适的提取溶剂。向茶叶中加入 的，丙二醇，分别采用乙醇、正己烷、乙腈、丙酮、乙酸乙酯提取，并按照“”对样品进行前处理，按照“”仪器参数条件上机检测，结果采用“”定性定量方法进行分析，最后计算 种提取溶剂的回收率，衡量提取效果，结果如图 所示。当使用乙醇为提取溶剂时，回收率最高（），提取效果最好。在该研究中，乙醇极性大，提取极性同样较大的丙二醇提取效率高。此外，乙醇作为提取溶剂，毒性和成本均较低，故该试验选择乙醇为最佳提取溶剂。图 不同提取溶剂对回收率的影响 提取次数的优化 以乙醇为提取溶剂，向茶叶中加入 的，丙二醇作为检测样品。分别以不同提取次数（、和 次）对茶叶提取。次提取使用 乙醇，次提取每次使用 乙醇，次提取每次使用 乙醇，最终均定容至 。以回收率为指标，考察不同提取次数（、和 次）对提取效率的影响，结果见图。从图 可以看出，提取 次的回收率最高（），多次提取回收率低；提取 次的回收率（）高于提取 次（），但均低于提取 次。原因可能是多次提取时，茶叶残渣中的丙二醇无法充分提取，而提取 次，丙二醇在提取液和茶叶中达到分配平衡，直接取提取液定量较准确，因此该研究选择提取 次的方法。图 提取次数对回收率的影响 检出限、定量限、线性范围、准确性和精密度 该研究通过空白茶叶基质加标的方法在茶叶中添加，丙二醇标准品，并逐渐减少加标量。以 倍信噪比响应时所对应的质量浓度作为检出限，以 倍信噪比对应的质量浓度作为定量限。由此获得该方法的检出限为 ，定量限为 。按照“”方法配制标准工作液，绘制标准曲线，见图。从图 可以看出，丙二醇质量浓度在 的线性回归方程为 （.），表明具有良好的线性关系。图 ，丙二醇的标准曲线 ，在空白茶叶基质中添加 个不 同 浓 度（、）水平的标准溶液进行加标回收试验，每个添加水平平行测定 次，计算平均回收率及精密度，结果见表。从表 可以看出，加标回收率为，表明该方法回收率良好；相对标准偏差（）为，表明该方法精密度良好。表 茶叶中，丙二醇加标回收率和精密度 ，加标量 回收率 结论该研究通过分析市售绿茶香精特征溶剂，发现绿茶香精主要溶剂是，丙二醇。同时探索通过测定绿茶中，丙二醇残留鉴别绿茶中添加香精的方法。该研究建立的气相色谱法检测绿茶中，丙二醇，样品用乙醇超声提取，固相萃取小柱净化，采用气相色谱分析，外标法定量，测定溶剂残留量。方法检出限为 ，定量限 为 ，丙 二 醇 质 量 浓 度 在 .具有良好的线性关系（），加标回收率为，为，表明该方法准确性和精密度良好。该方法前处理简单快速，回收率和灵敏度较高，重现性好，成本低，可辅助判断绿茶中是否添加了香精。（下转第 页）卷 期 袁 建等 北京市农用地土壤重金属可提取态标准物质研制表 标准物质认定值和不确定度 元素提取法 提取法 （）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）注：表中带“”成分的测定平均值单位为 ，带“”为无量纲参数，其他数据单位为 。：“”，“”，个空白检验，以监测所选试剂和器皿的污染；所有参加定值的单位要求通过国家级计量认证，并有多次参加过标准物质的定值工作的经历，具有丰富的标准物质定值经验，参加定值单位组织有经验的分析者承担定值分析任务，保证分析数据质量；在定值过程中均采用国家一级标准物质（、等土壤有效态分析标准物质）进行质量监控，确保数据准确性。结论此次研制的北京市农用地土壤重金属可提取态分析标准物质在研制过程中严格按照 导则、一级标准物质研制规范（）和标准物质定值的通用原则及统计学原理（）的要求执行。所研制的北京市农用地土壤重金属可提取态分析标准物质定值元素达 项，覆盖了北京市不同污染程度的农用地土壤，并充分考虑了北京市主要的农用地土壤类型，形成了完整的系列，为国家农用地土壤污染详查工作提供了有力支撑，并且还可以满足不同使用者的需求。采用 家不同行业高水平实验室联合定值，保证了定值分析数据的准确、可靠。目前，此次研制的 个候选物样品已经成功获批国家一级标准物质，编号分别为 、。参考文献 郑国璋农业土壤重金属污染研究的理论与实践北京：中国环境科学出版社，：陈怀满土壤植物系统中的重金属污染北京：科学出版社，：蒋红群，王彬武，刘晓娜，等北京市土壤重金属潜在风险预警管理研究土壤学报，（）：陈同斌，郑袁明，陈煌，等北京市土壤重金属含量背景值的系统研究环境科学，（）：弓成，王海燕，黄丽岩北京市土壤重金属形态分析城市环境与城市生态，（）：王毅民，王晓红，何红蓼，等地质标准物质的最小取样量问题地质通报，（）：孟凡敏，郭敬，阚莹标准物质的稳定性探讨计量技术，（）：胡晓燕标准物质稳定性考察及评价冶金分析，（）：杨理勤常量金标准物质标准值的不确定度评定方法黄金，（）：郑存江地质标准物质不确定度评估方法初探岩矿测试，（）：刘瑱，马玲，时晓露，等石英岩化学成分分析标准物质研制岩矿测试，（）：（上接第 页）虽然绿茶香精主要溶剂是，丙二醇，但不排除少数香精使用了其他种类的溶剂或者载体。因此准确判断香精茶仍需要采用多种不同原理的方法进行。参考文献 张