顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定面包中曲酸的含量

摘 要：本文建立了顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定面包中的曲酸含量，并优化顶空条件以及进行方法学验证测定。结果表明，当平衡温度为90 ℃、平衡时间为30 min时，曲酸的标准曲线方程为Y=0.190 3X+0.004 6，r2为0.999 6，保留时间为12.175 min。曲酸的平均加标回收率为92.51%～96.49%，相对标准偏差为9.0%～10.2%。该方法具有线性关系良好、回收率和精密度高等优点，可用于面包中曲酸的定量检测。

关键词：曲酸；气相色谱-质谱法；固相微萃取；面包

Abstract： In this paper， a headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry method was developed for the determination of trichothecenes in bread. The determination was carried out by optimizing the headspace conditions as well as performing methodological validation. The results showed that when the equilibrium temperature was 90 ℃ and the equilibrium time was 30 min， the standard curve equation of crotonic acid was Y=0.190 3X+0.004 6， r2 was 0.999 6， and the retention time was 12.175 min. The average spiked recoveries of crotonic acid were in the range of 92.51%～96.49% with the relative standard deviations of 9.0%～10.2%. The method has the advantages of good linearity， high recovery and precision， and can be used for the quantitative determination of crotonic acid in bread.

Keywords： varicose acid; gas chromatography-mass spectrometry; solid-phase microextraction; bagel bread

面包是人们日常生活中常见的发酵食品之一，其独特的风味和口感深受消费者喜爱。曲酸，一种由曲霉属和青霉属真菌在好氧条件下发酵产生的有机酸，天然存在于多种发酵食品中。近年来，食品生产领域中曲酸作为添加剂的使用呈现出滥用趋势，增加了食品安全的潜在风险[1]。因此，对面包等发酵食品中曲酸的快速检测对食品生产质量安全具有重要意义。建立一种能快速、准确检测面包中曲酸的顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法，以期为该法在面包质量安全检测中的应用提供技术参考[2]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

面包，购自超市。U-[13C6]-曲酸（25 mg·L-1），上海绩祥生物科技有限公司；无水氯化钠（分析纯），四川源盛达化工有限公司；甲酸、甲醇、乙腈、乙酸铵和正己烷（色谱纯），均购自美国Merck公司；乙腈标准溶液，美国Merck公司。

1.2 仪器与设备

7890B-5977B气相色谱-质谱仪，美国Agilent公司；N-EVAP氮吹仪，美国Agilent公司。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液配制

①曲酸标准储备液：精确称量10 mg曲酸标准品（纯度≥98%），用乙腈溶解后定容至10 mL容量瓶中，即得曲酸标准储备液（1.0 g·L-1）。②曲酸标准中间液：精密量取0.10 mL曲酸标准储备液，用乙腈定容至10 mL容量瓶中，即得曲酸标准中间液（10.0 mg·L-1）。③曲酸内标中间液：精密量取0.40 mL 25 mg·L-1的U-[13C6]-曲酸溶液，用乙腈定容至10 mL容量瓶中，即得曲酸内标中间液（1.0 mg·L-1）。

1.3.2 样品前处理

样品粉碎→试样（2 g试样放入50 mL离心管）+40 μL曲酸标准中间液（10.0 mg·L-1）+3 g无水硫酸钠（升温至550 ℃，保持4 h）+10 mL甲酸无水乙醇（0.1%）→涡旋混匀→超声提取10 min→10 000 r·min-1离心5 min→取上清液50 mL→40 ℃氮吹至近干→加入超纯水20 mL→用固相萃取柱收集续滤液，弃去前1 mL初滤液→过0.22 μm水相滤膜→待测。

1.3.3 气相色谱-质谱条件

（1）色谱条件。流动相A：甲酸-5 mmol·L-1乙酸铵（1∶99）混合溶液；流动相B：甲酸-乙腈（1∶99）混合溶液；洗脱程序：0～0.1 min，99%A；1.0～1.5 min，99%→10%A；1.5～3.0 min，10%A；3.0～3.1 min，10%→99%A；3.1～5.0 min，99%A；进样量：2 μL；柱温：30 ℃。

（2）质谱条件。ESI+模式；离子源温度：150 ℃；扫描模式：多反应检测模式。

1.3.4 标准曲线绘制

按照1.3.3气相色谱-质谱条件，将曲酸内标溶液（1.0 mg·L-1）、标准系列溶液（0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、2.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1、25.0 μg·L-1、50.0 μg·L-1和100.0 μg·L-1）依次进行上机测定，以曲酸的质量浓度为横坐标，曲酸与内标物的峰面积比值为纵坐标，绘制标准曲线[3]。

1.3.5 回收率与精密度实验

在1.3.3气相色谱-质谱条件下，准备5 g（精确至0.01 g）空白样品，向空白样品中添加15.0 μg·kg-1、30.0 μg·kg-1、60.0 μg·kg-1曲酸标准溶液，按照1.3.2进行样品前处理，平行测定6次，计算加标回收率和精密度。

2 结果与分析

2.1 顶空条件优化

2.1.1 平衡温度的选择

本试验考察不同平衡温度（10 ℃、20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90 ℃）对曲酸内标物峰面积的影响。由图1可知，当平衡温度为90 ℃时，曲酸内标物峰面积最大。考虑到面包在实验中需要稀释，且在实验中需避免水沸腾后造成污染[4]。因此，本次实验选择90 ℃作为平衡温度。

2.1.2 平衡时间的选择

本试验考察不同的平衡时间（10 min、20 min、30 min、40 min、50 min、60 min、70 min和80 min）对曲酸内标物峰面积的影响。由图2可知，当平衡时间为30 min时，曲酸内标物峰面积达到最大值，表明对曲酸进行30 min加热即可达到气液平衡，并实现充分反应。因此，本次实验选择30 min作为平衡时间。

2.2 标准曲线、相关系数及检出限

依照空白基质加标样品的方式制作标准溶液，以曲酸的质量浓度为横坐标，以曲酸与内标物峰面积比值为纵坐标，绘制标准曲线[5]。标准曲线方程为Y=0.190 3X+0.004 6，相关系数r2为0.999 6，说明线性关系良好。检出限为5 μg·kg-1，定量限为15 μg·kg-1，曲酸的保留时间为12.175 min。

2.3 回收率与精密度

由表1可知，曲酸的平均加标回收率为92.51%～96.49%，相对标准偏差为9.0%～10.2%，表明实验方法的准确性较高，实验结果的精密度较好。

2.4 实际样品检测

采用本文建立的方法对6个品牌的面包进行检测，结果显示所有样品中均能检测出曲酸，检出率最高为68.2%。说明该方法可用于多种面包样品中曲酸的检测。

3 结论

本研究建立了顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定面包中曲酸的方法。通过对顶空条件的优化以及方法学验证，结果表明，在平衡温度为90 ℃、平衡时间为30 min的顶空条件下，本法的标准曲线线性关系、样品回收率以及方法精密度等均表现良好，在快速准确地检测面包中的曲酸含量方面具有有效性和可靠性，该法对促进面包生产行业的食品安全监管和可持续发展具有重要意义。

参考文献

[1]张文婷，孙健，朱红，等.基于顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法测定7种不同品种甘薯全粉挥发性风味物质[J].食品安全质量检测学报，2022，13（1）：10-18.

[2]孙海达，范秀章，昝宏强.顶空固相微萃取-气相色谱串联质谱联用测定雷山云雾绿茶中挥发性物质[J].现代食品，2022，28（23）：99-103.

[3]吴晓君，沈照鹏，张洪峰，等.基于顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术和相对气味活度值分析不同等级条斑紫菜挥发性物质差异[J].食品科技，2023，48（7）：255-261.

[4]韩秀梅，吴亚维，冯建文，等.贵州高海拔区3个苹果品种果实挥发性物质成分分析[J].南方农业学报，2022，53（7）：1989-1998.

[5]朱晨瑜，曹蕊，蒋勇，等.顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用分析汉麻叶挥发性成分[J].北京工商大学学报（自然科学版），2012，30（4）：44-49.

作者简介：王丹（1989—），女，甘肃天水人，本科，工程师。研究方向：食品药品安全检验检测方面的抽检或检测新方式新方法。