食品中矿物油残留测定方法

食品中矿物油的污染通常是由包装引起的。本文介绍了这样一种方法，将液相与气相色谱联用、再利用火焰离子化检测器（FID）来检测矿物油残留，并通过对气相色谱系统的改进，实现了两种组分MOSH和MOAH的同时进样，提高了检测效率。

我们经常能在食品中发现有害的矿物油残留物，它们大多经由包装材料引入，尤其是使用了含矿物油成分的油墨包装，包装中的烃类化合物会迁移到食品中。目前已经证实这类污染主要存在于用回收报纸制成的包装材料中。食品和包装因缺乏足够的保护层而直接接触，致使污染物发生迁移。许多食品，如大米、玉米片及面条都存在这种情况。如今，人们仍然无法在回收过程中将报纸油墨中含有的矿物油充分去除，这便造成了食品包装的污染。若采用完全无油墨的包装纸或原木浆纸，矿物油成分就会减少，或者可以直接用不含矿物油的油墨。但只要还在包装上印刷，有害物质的迁移就无法避免。

包装不当会使许多产品中的饱和烃及芳香烃（即矿物油饱和烃MOSH及矿物油芳香烃MOAH）浓度增加。尤其是沸点介于正十六烷和正二十四烷间的烃类化合物，很容易发生迁移。德国联邦风险评估所（BfR）已于2009年12月对这类食品污染发出了健康风险声明。

图2.  AS标准品色谱图（紫外吸收法，检测波长230 nm）。

短链的饱和烃很容易被吸收并累积在器官中，给人体带来严重的伤害。目前，关于各类食品中的矿物油迁移率数据还不够完善。BfR估计：在表面积较大的食品（如面粉、粗面粉、大米、面包屑及早餐麦片等）中，矿物油的迁移会更强一些。BfR在评估后得出结论：减少矿物油对食品的污染迫在眉睫，同时呼吁人们监测食品中的矿物油含量。

MOSH与MOAH的测定方法

食品中矿物油污染的鉴定技术已经引起了人们的特别关注。本文介绍的液相-气相色谱联用法，是鉴定食品中的矿物油残留有效的解决方法。该方法的缺点是矿物油经液相分离后的两种组分MOSH和MOAH必须在气相色谱仪中分开进样，即一次完整的分析需要两次进样：第一针分析MOSH成分，第二针才是MOAH成分。现在人们对此做出了改进：借助双通道-液相-气相-大体积-火焰离子化检测器（Dualchannel-LC-GC-LV-FID）同步分析两种组分。本文介绍的仪器系统可将两种组分同步注入气相色谱，进而同时测定。这样一来，进样量加倍，而高效液相色谱柱的负载和溶剂消耗量则减半。

样品的前处理只需参照普通文献的方法。第一步用正己烷萃取矿物油，根据样品的产地、脂肪含量以及检测灵敏度的要求，对萃取液进行浓缩。第二步则用正相高效液相色谱对萃取液进行净化和分离，使MOSH、MOAH及其他干扰物相互分离开。MOSH的主要成分是石蜡，而MOAH组分以蜡酯为主。使用液相-气相色谱联用法，省去了传统的固相萃取和人工净化等步骤。经高效液相色谱分离，两种组分会分别进入气相色谱，借助智能软件、进样控制阀以及分析参数的合理设置，先从色谱柱洗脱出来的MOSH组分会被完整地保留直到MOAH组分抵达气相色谱。气相色谱的进样通过两个独立的大容量进样装置来实现，每针进样量均为450μl，总进样量为900μl。组分的测定由带有两个FID的平行探测器完成，所得的两组数据最终将被整合以便评估。

图3.  两组混标（MOSH与MOAH）平行进样后的色谱图叠加效果。

MOSH和MOAH组分的检测

综上所述，MOSH和MOAH两种组分可以同步分析。图2为Axel-Semrau公司（简称AS）进样量为50μl，稀释系数为1∶250的标准品色谱图。该标准品的成分为：正十二烷、正十四烷、正十六烷，均为200 ppm，三萜丁苯、联二苯、己基苯、壬基苯，以上均为100 ppm；胆甾烷和二萘嵌苯，以上均为500 ppm。借助该标准品能准确地判断出各组分是否已转入气相。三萜丁苯、胆甾烷和二萘嵌苯为识别MOSH和MOAH组分提供了重要的拐点，正十四烷、正十六烷、联二苯和壬基苯则作为内标使用，正十二烷和己基苯用于消除强挥发物在气相色谱进样时的歧视效应。液相色谱采用检测波长为230 nm的紫外吸收探测，既能对洗脱梯度组合进行跟踪又能验证二萘嵌苯的出峰。该峰出现于色谱图的5.35 min,将色谱柱条件修改后，延迟6 min出峰（见图1）。为验证该方法的可靠性，人们用它对标准品进行了检测，并计算了检测的精密度。检测结果显示：该法测量MOSH的相对标准偏差为1.6%，测量MOAH则为0.9%。将该方法用于大米基质，得到的变异系数（即相对标准偏差）为5.8%。

图4.  以大米为基质的色谱图（黑色为MOAH组分，绿色/上方为MOSH组分）。

MOSH的定量校准曲线溶液由BAM（德国联邦材料研究与审核机构）提供的润滑油标准品配制而成，浓度范围为100~5000 ng/ml。每次进样量为50μl。在每一标准溶液中加进上述标准品，稀释系数为1∶250。AS标准品包含的MOSH段的物质：正十二烷、正十四烷、正十六烷和胆甾烷，用于准确识别MOSH组分从液相到气相的转换。定量校准既能用外标法，也可以用AS标准品进行内标法计算。由于MOAH组分目前还没有合适的标准品，而FID检测器的响应值又不受物质影响、与质量数（碳原子数）成稳定的正比关系，因此MOSH的校准曲线也可以用来定量MOAH组分。如图3和图4所示，可以对两种组分做出精确的定量分析。这样就能对食品中矿物油的污染程度以及该食品的建议食用量做出定论。

小结

矿物油污染问题在当前引发了人们的深入讨论。文中所述方法为测定MOSH和MOAH组分提供了全新的途径，也为前处理过程的复杂分析提供了新思路。在实现两种组分同步分析的同时还保证了分析的效率，该法的自动化程度也明显提升，溶剂消耗量以及检测系统的负载都明显降低。在前处理方面，省略人工步骤的同时还缩短了样品处理的时间。综上所述，该方法在提高检测效率方面的贡献可见一斑。